Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung mit LM6484N vervielfachen - wie?


von Frank S. (hobbyist)


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Ich habe eine (funktionierende) Stromsenke (500 - 600 W, max. 25 V) 
gebaut. Nun würde ich Spannung und Strom gerne über einen Arduino Uno 
auf einem LCD Display ausgeben. Die Spannung bekomme ich über einen 
Spannungsteiler kleiner. Aber beim Strom, bzw. dem Spannungsabfall über 
den 0,001 Ohm Shunt komme ich nicht weiter.

In der Schaltung ist ein LM6484N verbaut. Von den vier möglichen OPs 
sind zwei benutzt. Also sollte es doch möglich sein, mit einem der 
beiden freien OPs die über dem Shunt gemessene Spannung z. B. um den 
Faktor 20 zu erhöhen, damit ich damit dann in den Arduino gehen kann.

Könnte mir bitte jemand erklären, wie ich das anstelle? Ich habe das 
Datenblatt zwar angeschaut. Aber wirklich schlau bin ich nicht geworden. 
Ich möchte mir ungern durch "try and error" die gut funktionierende 
Schaltung ruinieren.

Frank

von MaWin (Gast)


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Da vermutlich Masse vom LM6484 mit Masse vom shunt verbunden ist kannst 
du einen  nicht invertierenden Verstärker mkt dem OpAmp aufbauen der dir 
die Spannung an shunt um den Faktor 20 verstärkt, aber du bist ja so 
faul dass du uns den Schaltplan vorenthältst, also kann man das nicht 
wissen sondern nur ratrn.

von ArnoR (Gast)


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IC2A verstärkt die Spannung über dem Shunt etwa 500-fach. An dessen 
Ausgang kannst du mittels Spannungsteiler das Signal für den Arduino 
abgreifen.

von ArnoR (Gast)


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von Frank S. (hobbyist)


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Ups, ich habe vergessen den Link zur Schaltung zu setzen. Das hat aber 
nichts mit Faulheit zu tun sondern eher Zerstreutheit, weil viele Dinge 
im Kopf ;)

@Arno
Danke für den Tip mit IC2A. Das werde ich mal nachmessen und testen.
Und nochmal danke für den Link zur richtig vermuteten Schaltung. Da 
knobel ich schon eine ganze Weile dran rum. Ich werde das Gefühl nicht 
los, dass das eine Lebensaufgabe wird ;)

Da fällt mir noch eine weitere Frage ein. Es ist in diversen Beiträgen 
zu lesen, dass diese Art Schaltung zu Schwingungen neigt. Was passiert 
dabei und wie kann ich messen, ob und wann das auch in meiner Schaltung 
passiert?! Ich möchte die Leistung auf insgesamt 12 IRFP 250 verteilen 
und somit auf etwa 800 Watt kommen. Dann habe ich nach oben noch genug 
Luft und muss mir nicht so viel Sorgen um Hitzetod sterbende Bauteile 
machen.

Frank

von MaWin (Gast)


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> Ich denke es geht um diese Schaltung:

Ach du Scheisse, welcher Fake ist das denn ?

Wie viele IRPF250 sind denn für 600W parallel geschaltet ?
Ein einzelner schafft keine 100 Watt. Die SOA-Kurve aus
dem Datenblatt ist übrigens auch für 10 Millisekunden.
Danach darf der MOSFET bei der Belastung kaputt gehen.
Immerhin sind ja 0.1 Ohm Stromverteilungswiderstände
eingezeichnet, dann aber macht man sich mit einem 1mOhm
shunt das Leben schwer an statt daß man gleich die 100
mal grössere Spannung von eben diesen
Stromverteilungswiderständen abgreift. Blöderweise reichen
0.1 Ohm nicht für eine ausreichende Stromverteilung.

Der LMC6484 hat 3mV Offsetspannung, bei 1mOhm also 3A
Ungenauigkeit, und die Schaltung von IC2A ist alles,
aber kein Differenzverstärker.

Beim Schaltzeichen vom BS250 muss man sich fragen, ob
denn der Erbauer überhaupt weiss, welcher Anschluss der
Source ist, ob P-MOSFET und N-MOSFET einen Unterschied
machen, und welcher Dämliche hat einen Optokoppler
eingebaut, der jedoch nicht galvanisch trennt ?
Stattdessen ist wieder der unsägliche Elko am
Ausgang des Spannungsreglers statt am Eingang platziert.

47nF/1k am Gate um die Reaktion von langsam auf extra langsam
zu begrenzen, dann aber mit C4 keine angemessene Kompensation
einzuführen ist doch auch keine solide Konstruktion.

Auf gut Deutsch: Die Schaltung ist Stück für Stück einfach
Scheisse. Wer produziert so eine Scheisse ?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> Ich denke es geht um diese Schaltung:
Hoppla, ein 100mOhm Widerstand, der ungenützt vor sich hingammelt, dann 
ein 100x kleinerer (und dadurch aufwendig teuerer) Shunt, dessen 
Spannung erst mal um den Faktor 470 verstärkt werden muss...

Das ist nur eine längere Schreibweise für Murks.

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Wie viele IRPF250 sind denn für 600W parallel geschaltet ?
> Blöderweise reichen 0.1 Ohm nicht für eine ausreichende
> Stromverteilung.

Sehe ich das eigentlich richtig, das man für solche "Leistungs-
vernichter" besser BiPos nimmt,u.a. deshalb, weil die Stromver-
teilungswiderstände dann kleiner sein können?
Gruss
Harald

von ArnoR (Gast)


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> Sehe ich das eigentlich richtig, das man für solche "Leistungs-
> vernichter" besser BiPos nimmt,u.a. deshalb, weil die Stromver-
> teilungswiderstände dann kleiner sein können?

Bipos machen auch genug Probleme; man denke nur an den riesigen 
Basisstrom, den solch eine Anordnung frisst. Man braucht also mindestens 
Darlingtons, um das mit einem OPV steuern zu können, und die Darlingtons 
machen wieder Stabilitätsprobleme.

von MaWin (Gast)


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> Sehe ich das eigentlich richtig, das man für solche "Leistungs-
> vernichter" besser BiPos nimmt,u.a. deshalb, weil die Stromver-
> teilungswiderstände dann kleiner sein können?

Bei Audioverstärkern sicherlich, oder laterale MOSFETs wie BUZ900
wegen ihrer auch deutlich geringeren Threshold-Spannung.
Allerdings haben bipolare ein begrenztes SOA Feld, so daß man doch
wieder auf MOSFETs zurückgreift, für Linearbetrieb, und jeden
einzeln ansteuert. Das macht wegen der Geschwindigkeit der Gate
Umladung auch Sinn. Leider geraten mehrere parallel in Schwingneigung,
also muss man dort wieder Aufwand hineinstecken.

von Frank S. (hobbyist)


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So, ich bin endlich mal wieder zum Basteln gekommen.

Über die Qualität der Schaltung läßt sich offensichtlich streiten. Ich 
gehe davon aus, dass die Schaltung für meine Anwendung funktionieren 
wird. Daher lasst uns bitte weniger über die Qualität diskutieren.

Den Tip von ArnoR mit dem Pin 1 (IC2A) am OP habe ich probiert. Das 
klappt wunderbar. Ich habe einen passenden Spannungsteiler daran 
angeschlossen. Jetzt entspricht (in etwa) 1A = 50mV. Theoretisch könnte 
ich also bis zu 100A in Wärme umwandeln ohne dass der Arduino Schaden 
nimmt.

Die Darstellung auf dem Display klappte beim ersten Test auch schon ganz 
gut.

Nun geht es weiter. Ich würde das vorhandene Poti gerne gegen ein 
digitales Poti mit einem Drehimpulsgeber tauschen. Die Potis, die ich 
bisher gefunden habe, arbeiten nur mit Spannungen bis 5 Volt, was der 
Spannung am Arduino entsprechen würde. Wäre es nun sinnvoller, nach 
einem anderen digitalen Poti zu suchen oder sollte man die 12 Volt über 
einen Spannungsteiler dritteln, um sie dann über einen OP wieder zu 
verdreifachen?

Frank

von Helmut L. (helmi1)


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Frank Saner schrieb:
> Ich würde das vorhandene Poti gerne gegen ein
> digitales Poti mit einem Drehimpulsgeber tauschen.

Brauchst du nicht. Es reicht eine Spannung bei R6 einzuspeissen wenn der 
Rest funktionieren sollte. Eventuell muesste die Verstaerkerung beim OP 
IC2 links unter angepasst werden.

Frank Saner schrieb:
> Theoretisch könnte
> ich also bis zu 100A in Wärme umwandeln ohne dass der Arduino Schaden
> nimmt.

Dein Arduino wuerde nie schaden nehmen eher die Leistungsmosfets.

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