Hallo zusammen, ich bin seit einigen Tagen auf der Suche nach einem DC-DC Converter, der mir aus rund 24V DC Eingangsspannung +-10V bis +-20V symmetrisch bei etwa 500mA Peak Output machen kann. Leider habe ich noch keine vollintegrierte Lösung gefunden. Ich stelle mir etwas wie die Step-Down Wandler mit "Feedback"-Rückführung über einen einstellbaren Spannungsteiler vor. Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand einen Baustein nennen kann, mit dem das möglich ist. Eventuell ist auch eine Kombination aus zwei einstellbaren DC-DC-Wandlern nötig? Gut wäre hier dann, dass man beide quasi parallel einstellen kann. Mir schwebt hier so etwas wie ein Digitalpotentiometer vor, das ich über SPI mit meinem ATmega ansteuern kann (Beispiel: MCP41HVX1). Kann mir hier jemand weiterhelfen? Vielen Dank im Voraus Felix
Ein Spannung 30V 20 A soll in eine symmetrische Ausgangsspannung +/- 15 Volt 10A und damit als Eingangsspannung für Vor-Rückwärts Fahrregler umgewandelt werden. Schaltungen mit Längsreglern oder OP und 2 Gegentakt-Darlington haben zu viel Verluste, so daß DC/DC-Converter mi ihrem hohen Wirkungsgrad beaaer sind. Ich kenne nur single DC/DC Wandler für kleine Leistungen. Gibt es die in Duo-Ausführung oder kann mir jemand mit einem Schaltungs- Vorschlag helfen. Anmerkung: H-Brücken als Umpoler sind für Modellbahnen ungeeignet. Gruß Edgar
Nimm zwei getrennte DC/DC-Konverter mit galvanischer Trennung mit je 15 Volt und hoher Leistung. Schalte sie entsprechend zusammen und gut. Kannst Du verraten, warum H-Brücken für die Modellbahn ungeeignet sind?
spontan schrieb: > Kannst Du verraten, warum H-Brücken für die Modellbahn ungeeignet sind? Die in jedem Lokdekoder drin sind wissen es nicht, und funktionieren deshalb trotzdem.
Edgar Falke schrieb: > Ein Spannung 30V 20 A soll in eine symmetrische > Ausgangsspannung +/- 15 Volt 10A und damit als Eingangsspannung für > Vor-Rückwärts Fahrregler umgewandelt werden. Mit Verlaub, aber das ist immer noch Unsinn. Wenn die Aufgabe ist, eine (relativ langsam manuell veränderliche) Gleichspannung zwischen -15V und +15V mit einer Belastbarkeit von 10A bereitzustellen, dann sind Festspannungsquellen für +/- 15V nicht Teil der Lösung. Warum willst du deine 30V Rohspannung erst mühsam in zweimal 15V wandeln, von denen du dann sowieso immer nur eine Spannung belastest? Wie gedenkst du denn, die 15V verlustarm(!) in eine stellbare Gleichspannung zwischen 0 und 15V zu verwandeln? Wäre es nicht wesentlich zielführender, die 30V Rohspannung direkt in eine bipolare Spannung -15V..0V..+15V umzuwandeln? > Anmerkung: H-Brücken als Umpoler sind für Modellbahnen ungeeignet. LOL Die Lösung besteht tatsächlich aus einer passend angesteuerten Vollbrücke. Und wenn die Motoren die rohe PWM-modulierte Spannung nicht vertragen, dann muß man sie eben filtern. Dann landet man bei dem, was landläufig als DC/DC-Wandler bezeichnet wird. Nur eben dank Vollbrücke bipolar. Ja, am Ende ist das ein spezialisierter DC/DC-Wandler. XL
Axel Schwenke schrieb: > Die Lösung besteht tatsächlich aus einer passend angesteuerten > Vollbrücke. Die aber, anders als die klassische Vollbrücke, zwei getrennter Regelzweige bedarf und da liegt der Hund begraben. Die Herausforderung besteht darin, einen sauberen GND zu erzeugen.
Alle zusammen, besten Dank für Eure Antworten Ich bin nicht bewußt auf den alten Beitrag aufgestiegen sondern hatte nur zufällig den gleichen Titel gewählt. Ich bin von einem Schweizer Modellbahnfreund -der Vorsteher eines Modellbahnclub ist-gebeten worden, einen Vorwärts-Rückwärtsregler mit 10 A zu bauen, der in der Bedienung narrensicher sein soll, da er auf Messen auch von Kindern bedient wird und mehrfach (bis zu 10 Stck) gebraucht wird. Ich habe zunächst einen PWM-Prototyp mit Verpolungsschutz,Überstrom-und Kurzschlußsicherung und Schotty-Dioden als Schutz gegen induktive Rückspannungen mit Darlington als Leistungsstufe gebaut. Diesen mit 8,4A in Dauerleistung 15 Std. lang getestet. Die PWM -Frequenz beträgt 40 kHz Nach Übergabe schrieb der Schweizer, dass der Regler beim Bahnbetrieb nach kurzer Zeit abschaltet aber die Loks mit Gleichstrom einwandfrei laufen.. Hierfür habe ich keine Erklärung. Da er Faulhabermotoren hat, bei denen PWM-Regelung für Modellbahner ein tabu ist. vermute ich, das es daran liegt. Es kann natürlich jede andere Ursache haben. (ich kann nicht 400 km einfach fahren,um vor Ort Fehlersuche zu betreiben) Da die Loks mit Gleichstrom einwandfrei laufen, der Ausweg mit analogen Vor-Rückwärts Reglern, die als Speisespannung +/- 15V brauchen. Axel. klar ist das die Verluste bei analogen Gleichstromregler riesengroß sind, der eine Zweig braucht keinen Strom , muß aber mittig auf 0V gebracht werden, das sind bei 15 V und 10 A 150 Watt, hinzu kommt der andere Zweig, der bei Langsamfahrt 4-5V hat, das sind nochmals über 100 Watt. Um zumindestens die 150 Watt zu vermeiden. die Frage nach dem Duo-DC/Dc Regler Inzwiwschen habe ich DC/DC Regler Input 30V Output 15V 12 A gefunden, die kosten 120 €, bei 10 Stck. also 1.500 €,hinzu kommen 5 Netzteile 30V 20 A ,nochmals 1.200 € ein bischen happig. Du schreibst, das eine richtig angesteuerte Vollbrücke ,das richtige ist. Um mir bei dem Problem zu helfen, schicke mir doch einfach den Schaltplan dafür zu. Gruß Edgar
Selbsternannter Schaltungsverbesserer schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Die Lösung besteht tatsächlich aus einer passend angesteuerten >> Vollbrücke. > Die aber, anders als die klassische Vollbrücke, zwei getrennter > Regelzweige bedarf Nein. > Die Herausforderung besteht darin, einen sauberen GND zu erzeugen. Und nochmal nein. Für eine positive Ausgangsspannung schaltet man einfach den einen Brückenzweig an dem der negative Anschluß der Last hängt, fest auf GND. Am anderen Brückzweig kann man per PWM die Spannung einstellen. Für eine negative Ausgangspannung schaltet man besagten Brückenzweig fest auf V_dd und regelt die Spannung wieder per PWM am zweiten Brückenzweig. Nur diesmal mit invertierten Impulsen. Edgar Falke schrieb: > Um mir bei dem Problem zu helfen, schicke mir doch einfach den > Schaltplan dafür zu. Ich mach keine Schaltungsentwicklung für Dritte. Für umsonst schon gar nicht (bezahlt aber auch nicht). Außerdem ist das hier ein Forum zur Selbsthilfe. PWM ist kein Hexenwerk und einen Fahrregler hast du damit ja schließlich schon gebaut. Die Pulserzeugung kann man zwar analog machen, digital per µC ist aber wesentlich einfacher (siehe auch den Domainnamen für dieses Forum). Außerdem kann man dann auch einfachst eine vermutlich gewünschte nichtlineare Charakteristik implementieren: um den Nullpunkt (Rastpunkt des Postis?) ein kleiner Totbereich, dann ein Bereich in dem man feinfühlig einstellen kann. Und gegen Ende des Bereichs dann größere Schritte. Oder wenn man das lieber mag, gerne auch mit Drehencoder und Anzeige. XL
Edgar Falke schrieb: > Da er Faulhabermotoren hat, bei denen PWM-Regelung für Modellbahner ein > tabu ist. vermute ich, das es daran liegt. Faulhaber-Motoren sind Glockenanker-Motoren, die keinen Eisenanker haben. Bei niedrigen PWM-Frequenzen hört man die sehr deutlich, deswegen wollen das die Modellbahner nicht. Ab 20kHz ist das dann nur noch für Hunde oder Fledermäuse relevant. Du hast aber ein anderes Problem: Du möchtest nicht über die Fläche einer Modellbahn - und 15V 10A klingt wie Spur I - mit 40kHz und entsprechenden Oberwellen abstrahlen. Dein Problem ist eigentlich ganz einfach zu lösen: Es gibt kurzschlussfeste, überspannnungsgeschützte, über ein Poti oder eine Spannung 0..10V "programmierbare" Schaltnetzteile. Die Umpolung machst Du über ein Relais, welches min. 20A abkönnen sollte. Preiswert, robust, reproduzierbar aufbaubar und Du hast eine Gleichspannung an der Schiene. Dehner hat eventuell sowas: http://www.dehner.net/ Achtung, einige "programmierbare" Netzteile können nicht bis 0V herunter, vorher genau anschauen. Sollte es doch nicht Spur I sein: Bei den kleinen Spuren sollte man nicht mit 10A ankommen, weil da im Kurzschlussfall die Räder mit der Schiene verschweissen oder Löcher entstehen können.
Hallo Timm,
Wie Du sagst,ist es Spur I.
Das Problem besteht auch nicht beim Betrieb mit einer oder 2 Loks,
da funktioniert der Regler einwandfrei.
sondern der Club läßt auf Messen bis zu 7 Züge auf einem Gleis laufen.
Daher der hohe Stromverbrauch.
Warum der Regler hierbei versagt, weiß ich nicht.
Eine Fern-Fehlerdiagnose ist nahezu unmöglich und für eine Fehlersuche
vor Ort sind 400 km zu weit und die "sehr preiwerten" Aufenthaltskosten
in der Schweiz nicht drin.
Der Bau des Reglers für den Schweizer Modellbahnfreund war auch für
nothing.
Ich habe mir natürlich alle möglichen Ursachen überlegt.
Eine davon waren die Glockenankermotoren, zwischenzeitlich hat der
Schweizer erfahren, daß sich diese ab 17 kHz auch mit PWM regeln
lassen,mein Regler hat 40 kHz, also das ist es nicht.
Entspricht deinen Ausführungen.
Die andere Überlegung war eine mögliche,hohe Rückschlagspannung bei der
hohen Gesamtinduktivät von 7 Motoren.
Als Schutzdioden habe ich jedoch 3A Schottky-Dioden eingestzt, die einen
peakstrom von 120 A vertragen,also das kann es auch nicht sein.
Thema regelbare Schaltnetzteile mit Umpolrelais.
Für die Modellflieger gibt es sehr preiswerte regelbare kurzschlußfeste
Schaltnetzteile bis zu 60 A.
Umpolung würde ich aber nicht mit einem Relais (Omron hat 12 A Relais),
sondern mit einer H-Brücke.
Problem: Modellbahn-Loks können nicht bei voller Fahrt (was auf Messen
bei Bedienung mit Kindern häufig vorkommt)von vorwärts auf rückwärts
umgepolt
werden, da die Züge würden dann entgleisen.
Deshalb die Regler +U 0 -U.
Problem Funkstrahlung:
Modellbahnanlagen sind die größten Störstrahler, die Du dir vorstellen
kannst, wobei die Gleise die Antennen sind.
Die vielen Weichenumschalter 0,7-2,5 A (Prinzip bistabiles Relais mit 2,
Spulen),Stop -und Go-Relais,Flügelsiganale usw. erzeugen beim Ein-und
Ausschalten Störungen, die die Nachbarschaft mit ihren Radios,Fersehern,
Funktelefonen sehr erfreut.
Natürlick kann man diese Störungen minimieren, indem man mit Mos-FET
schaltet und Entstörglieder einsetzt -wie auf meiner mittelgroßen
Anlage.
Aber die meisten Anlagen arbeiten mit simplen mech.Schaltern.
Da fällt ein PWM-Regler gar nicht mehr auf.
Mit Deinen Hinweis Folgeschäden bei kleinen Spuren im Kurzschlußfall bei
10 A Reglern hast Du natürlich recht.
Aber hier reichen 2,5,bei Bergfahrten mit sehr langen Zügen 4 A.
Auch habe ich eine sehr aufwendige Schutzschaltung mit dem
Hall-Strom-Sensor ACS710 eingebaut,die bltzschnell bei Kurzschluß und
>8,5 A abschaltest,so daß der Kurzschluß keine Schäden anrichten kann.
Ich stehe vor einem Rätsel, wie eine bewährte,zuverlässige Schaltung
-nicht den neuesten Techn. Stand entsprechend, aber funktionierent und
in 2,5A und 4 A Ausführung über Jahrzehnte ohne Störungen eingesetzt-
versagt.
Ich will deshalb den Versuch mit einer anlogen Regelschaltung, sowie
einer PWM-gesteuerten H-Brückenschaltung machen.
Gruß Edgar
Hallo Axel, wir sollten einmal im Klartext reden. Es ist richtig, ich bin 84 und nicht mehr auf den neuesten Stand der Elektronik. Aber trotz meiner 84 Jahre versuche ich, mein Wissen zu erneuern und zu erweitern. Das ich das noch kann,spricht für mich und macht mich ein bisschen stolz. Vergleiche bitte mal andere 84 Jährige damit und überlege ob Du das mit 84 auch noch könntest. Um mein Wissen zu erneuern und zu erweitern, stelle ich Fragen im Forum und erwarte dazu sachliche Antworten. Die zahlreichen Hinweise- so wie Deine ohne konkrete Antwort- das einer es besser weiß,helfen nicht weiter und sind meiner Ansicht nach flegelhaft. So auch Deine Antwort-auf meine Bitte konkret mit einer Schaltung zu antworten- daß Du keine Schaltung für Dritte machst,dass das Forum ein Selbsthilfe-Verein ist, gehört dazu und ist mehr als arrogant. Wie eingangs gesagt, stellt ein Hilfesuchender eine Frage,auf die er eine Antwort erhofft. Gruss Edgar
Edgar Falke schrieb: > Ich stehe vor einem Rätsel, wie eine bewährte,zuverlässige Schaltung > -nicht den neuesten Techn. Stand entsprechend, aber funktionierent und > in 2,5A und 4 A Ausführung über Jahrzehnte ohne Störungen eingesetzt- > versagt. Dann stell doch mal die Schaltung hier ein. Ich würde spontan drauf tippen, dass die Loks zu hohe Induktionsspitzen erzeugen. Aber es kann auch etwas anderes sein. Edgar Falke schrieb: > Die vielen Weichenumschalter 0,7-2,5 A (Prinzip bistabiles Relais mit 2, > Spulen),Stop -und Go-Relais,Flügelsiganale usw. erzeugen beim Ein-und > Ausschalten Störungen Die Weichen werden aber nicht zufällig auch über die Schienen geschalten? Es gibt für Spur I ein - schon älteres - System, bei dem auf die Fahrspanngung eine hochfrequente Wechselspannung moduliert wird, die Weichen werden dann direkt ans Gleis gehangen und über die Modulationsfrequenz der Wechselspannung geschalten. Das verträgt sich dann eigentlich nicht mit einer PWM-gesteuerten Fahrspannung. Edgar Falke schrieb: > Modellbahn-Loks können nicht bei voller Fahrt (was auf Messen > bei Bedienung mit Kindern häufig vorkommt)von vorwärts auf rückwärts > umgepolt > werden, da die Züge würden dann entgleisen. > Deshalb die Regler +U 0 -U. Den Regler symmetrisch zu machen, die Steuerspannung 10V-0V-10V aus dem Poti 0-50-100% zu erzeugen und das Relais bei <50% Potistellung umzuschalten ist mit 2 oder 3 OPV zu erledigen. Ich würde für die Umschaltung KFZ-Relais nehmen, die können 25 bis 30A Spulenstrom. Die lassen 7 Loks auf einem Gleis fahren? Die Loks fahren doch nicht gleich schnell, wie steuern die das? Ich kenne das nur mit frequenzgesteuerten Loks (alt) oder mit Digitaldekodern (neu). Beides verträgt sich nicht mit einer PWM.
Vor einem Schalten des Wechselrelais muß man natürlich den Strom runterregeln, dann wird das Relais geschaltet, dann wird der Strom wieder hochgeregelt. Wenn ihr die Loks ähnlich der Wirklichkeit beschleunigen wollt, ergibt sich das doch automatisch aus der Regelzentrale. Denke ich, bin kein Modeller jenseits dem obligatorischen Kindheits-Weihnachtsoval.
Besten Dank für Eure Beiträge. Schaltung als PDF anbei. 1. hohe Induktionspannung, durch zu große Gesamtinduktion Als Schutzdioden habe ich 3A-Schottky-Dioden eingebaut, die 120 A peak-Strom vertragen. Also, eher unwahrscheinlich. 2. Weichenschalter so genau kenne ich die Anlage nicht,aber es wird m.W. alles konventionell geschaltet, also Taster,Schalter oder Schienenkontakte. 3. Fahrspannung umschalten. Natürlich regelt man erst auf 0 und schaltet dann um. Aber bringe das mal einem Kind als Messebesucher bei, das vielleicht das erste Mal einen Fahr-Regler bedient. 4. Der Schweizer Modellbahn-Freund mit seiner Mese-Erfahrung hat deshalb einen +U 0 -U Regler mit narrensicherer Bedienung gewünscht. Hilfschaltungen,evtl. mit einer zusätzlichen Bedienung daher nicht drin. Natürlich kann man die Mittelstellung des Reglers mit einem OP abfragen und dann wieder verarbeiten, aber ich möchte den Aufwand gering halten. 5 Was möglich ist - von mir nur eine Vermutung- dass der Schweizer eine zu hohe Versorgungsspannung gewählt hat. Für die 7 Loks braucht er eine Fahrspannung von 5-7 Volt und 5,6 A Bei 5- 6A beträgt der Spannnungsabfall in den beiden Gegentakt- Leistungs-Darlington ca.2-2,5 V. also reicht eine Versorgungsspannung von 10 V. Dann sind die PWN-Impulse ziemlci breit und die die Nullphase fällt bei 40 kHz nicht in's Gewicht, Ist die Versorgunsspannung sehr hoch, sind die Impulse entsprechend schmaler und die Nullphase länger. Da die Motoren- wie der Schweizer schrieb- beim Fahren mir dem Regler Klappergeräusche (Aus/Ein) erzeugen, vermute ich dieses. Er soll noch entsprechende Versuche mit der Spannung durchführen.aber hierzu habe ich noch keine Antwort. Grüsse Edgar
PS. Wie ich sehe sind die Schutzdioden nicht eingezeichnet. (Alte Zchng) es sind aber 4 Schutzdioden drin. Edgar
Edgar Falke schrieb: > Natürlich regelt man erst auf 0 und schaltet dann um. > Aber bringe das mal einem Kind als Messebesucher bei, das vielleicht > das erste Mal einen Fahr-Regler bedient. > Der Schweizer Modellbahn-Freund mit seiner Mese-Erfahrung hat deshalb > einen +U 0 -U Regler mit narrensicherer Bedienung gewünscht. Vernünftig. > Natürlich kann man die Mittelstellung des Reglers mit einem OP > abfragen und dann wieder verarbeiten, aber ich möchte den Aufwand > gering halten. Deswegen der schon mehrfach vorgeschlagene µC. Der kann das Fahrpoti abfragen, dessen Mittelstellung detektieren, die Steuerkennlinie falls gewünscht verzerren. Der kann das Umpolrelais (so vorhanden) bedienen. Und PWM-Impulse oder alternativ eine Steuerspannung erzeugen. Und wenn man die Beschleunigung und dito das Bremsen (vulgo: die Änderungsgeschwindigkeit der mittleren Fahrspannung) zeitlich begrenzen will, dann kann der µC das relativ einfach auch mit erledigen. Würde man so ähnlich wie bei einer Schrittmotorsteuerung implementieren, wo man das Schrittempo ja auch in einer Rampe hochfahren muß. Kann man natürlich alles auch analog machen. Wird aber aufwendig. XL
IC3B arbeitet als Komparator? Die Aufbereitung der PWM Impulse und die anschliessende "Aufschaltung" auf den Motor mit den Darlingtons scheint mir nicht optimal. Wenn man beim Bipolartransistor bleiben möchte, muss man hier etwas mehr Aufwand treiben, um die Schaltverluste zu minimieren. Wie wird die Basis ausgeräumt? einfach den Basisstrom abschalten reicht nicht, auch wenn
1 | (Datenblatt:)"Monolithic Construction with Built−in Base Emitter Shunt Resistors" |
verbaut sind, die die Ladungsträger aus der Basis treiben sollen, wenn man mit PWM ständig hin und her polt. Ich glaube, hier wird ständig umgepolt, auch wenn die Lok steht? DAS geht so natürlich nicht. Die Induktivität der Faulhaber ist viel zu gering. Die gehen heiß! Du brauchst eine vernünftige Ansteuerung der Leistungstransistoren mit auch negativer Basisspannung. In jede Zuleitung eine kräftige Induktivität als Speicherdrossel. Die Schutzdioden dienen gleichzeitig als Stromflussaufrechterhalter, die Drosseln mitteln den Stromfluss. Über die Schalttopologie würde ich mir Gedanken machen. Analog bekommt man das jedoch schwierig hin. Es muss nicht fiepen, wenn die Lok nicht fahren soll. Zugbegleitbeleuchtung wird ja sicher eh eingespeist. Pulsbreite NUll auf beiden Ausgängen, NUll Volt. Jetzt den "rechts oben" zyklisch einschalten, OHNE auf den rechten unteren zu wechseln. Dieser bleibt AUS. Links unten ständig an, rechts oben wird getastet. Über die Induktivität rechts und der unten rechts "Schutzdiode" wird der Strom in den Schaltpausen weiter fliessen. Und nicht ständig den Motor umpolen. Du brauchst eine Sromüberhöhung auf den Basisanschlüssen der Power-Transistoren bei Ein - UND Ausschalten. Und minimum je 2x parallel von den BDVs. Darlington ist immer mist wegen der hohen Uce_sat. Mit solch einer "Chinabrückenansteuerung" wird das gleich garnichts. Im ATU-Regal die kleine KoJaK-Sirene mit sechs Tierstimmen sieht von innen übrigens genaus aus im Leistungsteil :) Also etweder oben den Rechten ODER den Linken mit Plus takten und den diagonal unteren dauerhaft auf Masse legen. nicht alle vier umpolen usw.
Ich denke auch, die Darlingtons sind für 40kHz zu langsam, so dass ein Zweig schon aufsteuert, während der Komplementäre noch nicht abgeschalten ist, was zu Kurzschlussströmen durch die Transistoren führt. Fingerheb: Das macht man so nicht. Ist aber ein weit verbreiteter Fehler. Auch ist die Idee, bei Stillstand eine 50% PWM auf die Schiene zu geben nicht ideal, führt zu hohen Schaltverlusten in den Motoren. Wie äußert sich eigentlich der Fehler im Betrieb? Überstromabschaltung? Überhitzung der Endstufe? Sicherung kommt? Defekt der Endstufe? Du schreibst, es sollen mehrere Fahrtregler eingesetzt werden. Und dabei fahren auf einem Kreis mehrere Züge. Wieviele Kreise haben die denn? Oder sollen die Fahrtregler auf einem Kreis mit Blockabschnitten eingesetzt werden?
Besten Dank für Eure Antworten, zunächst mal zu den Regler mit Darlington. Ich habe jahrelang auf meiner eigenen Anlage 7 Regler (4A) dieser Art eingesetzt.Funktionierten einwandfrei. Allerdings starben oft die Tr. Heute weiß ich warum Für induktive Lasten hatte ich immer IC's mit Clampdioden eingesetzt und dabei übersehen, daß die Darlington nackt waren und der Regler hatte dadurch keine Schutzdioden. Also eigene Dummheit. Habe dann auf den OP TCA 365 B umgestellt, funktioniert ebenfalls einwandfrei. Bei Überlast oder Kurzschluß wird PWM abgeschaltet, damit Darlington still gelegt. Für den Schweizer habe ich dann den 8 A Regler gebaut, in 15 Std. Dauerbetrieb bei 8,4 A mit ohmscher Last getestet.Einwandfrei. Das der Regler mit 7 Zügen (5,5A)versagt, ist wie bereits erwähnt, mir ein Rätsel Natürlich ist diese Technik veraltet und Ihr habt mit Euren Vorschlägen recht Mawin hat den Vorschlag mit H-Brücken gemacht,was ich jetzt ausprobiere. (Schaltung anbei) Zum Regler mit µC. Axel, hier mußt Du mein Nicht-Können berücksichtigen. Mit µC kenne ich mich nicht aus. weder schaltungstechnisch,noch beim Programmiern, Auch werde ich das nicht mehr lernen. Also versuche ich es für den Schweizer zunächst mit Techniken die ich beherrsche oder noch verstehe. Das Stellpult meiner Anlage ist µC gesteuert. Die Steuerung hat seinerzeit unser µC-Papst -der den 16 bit µC,später den 32 bit µC für industrielle Anwendungen entwickelt hatte, mit Intel konnten wir für PC-Anwendungen nicht mithalten,- entwickelt und ich die Schaltung gelayoutet, Jetzt ist der 88C166 mit 32 kbyte Ram verreckt, Ersatz nicht mehr erhältlich und ich habe im Keller einen Mercedes 600 ohne Zündkerzen. Grüße Edgar
Ich habe das brd erwischt. Hier die Schaltung Edgar
Der BTN ist ja ein nettes Teil. Woher bekommst Du die denn? Aber: 1. Der BTN hat eine relativ lange Schaltzeiten. Da kommst Du schwer unter 3-5µsec Pulsbreite, gibt bei 40kHz eine PWM-Auflösung von 1:5 bis 1:8. Infinion gibt den bis 25kHz PWM an, aber auch da ist die Auflösung nicht sehr hoch. Mit anderen Worten: Ist ein bissel langsam, das Teil. 2. Gleiches Problem wie in der alten Schaltung: Beide Halbbrücken schalten im Wechsel. Du gibst quasi eine Wechselspannung auf die Motoren, mit Stillstand bei 50% Tastverhältnis. Das sorgt für hohe Verluste, entspechende Erwärmung der Treiber und Motoren, und entsprechend hohe Ströme. Ich verweise hier mal wieder auf die Appnote zum L6203 von ST, Seite 7. Du machst das, was dort als Two-Phase-Chopping (Bild 1) bezeichnet wird, beide Halbbrücken wechselweise umschalten. 0% => voll rückwärts, 50% stop, 100% => voll vorwärts. Du solltest das machen, was als One-Phase-Chopping (Bild 2) da steht. Brücke 1 low, PWM an Brücke 2: 0% Stillstand, 100% voll rückwärts. PWM an Brücke 1, Brücke 2 low: 0% Stillstand, 100% voll vorwärts. Damit sind bei 0% beide Brücken low, es fließt kein Strom, die Motoren werden nicht belastet, die Treiber werden nicht heiss. Und Du hast die doppelte PWM-Auflösung. Enable PWM (Bild 3) geht mit den BTN eigentlich nicht, da die InH Eingänge zu langsam sind. Enable PWM funktioniert nur bei belasteten Motoren, Motoren im Leerlauf drehen immer auf volle Drehzahl hoch. Ist für eine Modellbahn nicht so schön, weil die Loks bei Bergabfahrt schneller werden. Du brauchst jetzt noch eine Schaltung, wie die PWM auf die beiden Brücken verteilt wird, abhängig von der Potistellung. Ich mache das mit µC, deswegen kann ich Dir leider keine Logikschaltung präsentieren. Aber es sollte auch mit einigen Gattern machbar sein.
Timm Thaler schrieb: > Du solltest das machen, was als One-Phase-Chopping (Bild 2) da steht. > Brücke 1 low, PWM an Brücke 2: 0% Stillstand, 100% voll rückwärts. > PWM an Brücke 1, Brücke 2 low: 0% Stillstand, 100% voll vorwärts. Oder wie von mir vorgeschlagen, immer nur eine Brücke mit PWM ansteuern und die andere zwischen H und L umschalten. Beim Polarisationswechsel muß dann das PWM-Signal invertiert werden. (Es gibt dann zwei Null-Stellungen. In einer sind beide Brückenausgänge L, in der anderen sind beide H. Einfach mal als Pulsdiagramm aufmalen, dann wird das schon klar.) > Du brauchst jetzt noch eine Schaltung, wie die PWM auf die beiden > Brücken verteilt wird, abhängig von der Potistellung. Ich mache das mit > µC, deswegen kann ich Dir leider keine Logikschaltung präsentieren. Aber > es sollte auch mit einigen Gattern machbar sein. In der von mir vorgeschlagenen Variante kommt das Richtungs-Umschalt- signal direkt an Brücke #2 und das PWM-Signal für Brücke #1 muß mit dem Richtungssignal XOR-verknüpft werden. XL
hallo Timm, besten Dank für Deinen Vorschlag L6203. den BTN 793o bekommt man bei Conrad. Ich habe ihn gewählt da er einen Inh Anschluß hat und im TO 220-7 Gehäuse leicht auf Kühlkörper zu montieren ist. Mawin hatte eine Vollbrücke mit 38 PIN und Inh-Eingang vorgeschlagen das war mir ein bisschen zu viel. Die Vollbrücke L6203 im Pentawattgehäuse ist jedenfalls eine gute Option, die ich auch ausprobieren werde. Mit der H-Brückenschaltung 7930 will ich rausfinden, ob die Lösung mit Motortreiber für den Schweizer mit seinen 7 Zügen geht. Für die Endlösung dann wahrscheinlich L6203. Bei der ganzen Sache habe ich einen großen Fehler gemacht. Normalerweise teile ich bei Versuchsschaltungen die einzelnen Komponenten immer in steckbare Module ein, um varieren zu können Also PWM-Generator ,Stromsensor, Motor-Treiber Wegen der SMD-Bauteile hane ich aber jetzt gleich alles auf eine Platine gesteckt. Hinterher kann man sich deshalb in den A.... beißen. Edgar
Den L6203 setze ich mit DC-Motoren von Faulhaber bei 24V ein, 24kHz PWM, One-Phase-Chopping. Mit einem Shunt-Widerstand kann man da gleich eine Strommessung machen. Unter 18V (?) braucht der eine Sonderbeschaltung am 12V-Referenzspannungspin, unkompliziert. Aber: Der kann nur 4-5A Motorstrom. Dafür hat er Übertemperaturschutz, ist sehr schnell und hat verhältnismäßig wenig Verluste (muss aber bei den Strömen trotzdem auf Kühlkörper). Einen ATmega8 mit Poti am Analogeingang, PWM-Generierung (24 bis 32kHz je nach Quarz 12 oder 16MHz, 256 Schritt Auflösung) und Drehrichtungsumschaltung, Stromüberwachung, Unterspannungsabschaltung, eventuell Anfahr- und Bremsrampe einstellbar über Potis, Statusanzeigen per LED, könnte ich Dir programmieren. Aber ich habe keine Zeit, ein Board zu machen.
Hallo Timm, Vielen Dank für Deine Antwort und Dein Angebot. Das Du selber Modellbahner bist, freut mich, da man sich dann leichter verständigt. Auf meiner Anlage können bis zu 26 Züge (natürlich im Staffettenlauf) gleichzeitig fahren. Dass der L6203 schwach auf der Brust ist und max. nur 5 A kann,habe ich dem Datenblatt entnommen. Nach Deinem Beitrag war ich bis 2.30 auf und habe nach 10 A Typen gesucht, aber nichts gefunden. Scheinbar ist bei ST-Thomdon mit 5A Schluß Die 5,6 A brauchen die 7 Züge in der Ebene, bei Bergfahrten kann sich das verdoppeln. Der Schweizer hat deshalb gestern geschrieben, daß die Überstromsicherung erst bei 12.5 A einsetzen soll (Mann oh Mann) Also bleibt es erstmal beim BTN 7930,evtl.7990. Vielleicht hat Infineon Vollbrücken mit Inh in der BTM Serie. Da muß ich mich schlau machen.Habe bisher aber nichts gefunden. Dein Angebot mit dem Atmega 8 nehmeich gerne an. Da es aber so aus sieht, daß es bei dem 7930 bleiben wird, sollte er hierfür ausgelegt sein. Das Layouten von Boards beherrsche ich gut, ich brauche nur das Schaltbild. Evtl. kann man das board ja als Adapter konzipieren und auf die DIL-Fassung vom 4093 setzen. Übrigens ich ziehe das Handrouten absolut vor, Minimierung der Vias und übersichtlichere Leitungsführung. Ich habe auch 2 MC-Kits von Phytec MM 167 (310-2) mit SAB-C167, die ich ursprünglich für meinen ausgefallenen SAB88C166 ersetzen wollte. Mein früherer Kollege wollte den MM 167 programmieren, mußte dann aber wegen Arbeitsüberlastung passen Vielleicht kann man damit etwas anfangen, Also nchmals besten Dank Edgar e.falke@web.de
Edgar Falke schrieb: > Das Du selber Modellbahner bist, freut mich, da man sich dann leichter > verständigt. Nee, bin ich nicht, aber ich habe da lose Kontakte. Allerdings fahren die digital. > Also bleibt es erstmal beim BTN 7930,evtl.7990. Passt schon, kann dann halt im unteren PWM-Bereich nicht mehr auflösen. Da viele digitale Fahrtregler aber nur 16 Fahrstufen haben, reicht das wahrscheinlich schon. Vorteil: Durch die längeren Schaltzeiten sind die Flankenstörungen auf der Anlage geringer. > Vielleicht hat Infineon Vollbrücken mit Inh in der BTM Serie. Brauchen wir nicht, InH macht nur die Umschaltung in den Sleep-Mode. > Evtl. kann man das board ja als Adapter konzipieren und auf die > DIL-Fassung vom 4093 setzen. Oder über Kabel mit DIL-Stecker (gibts bei Reichelt) an der Fassung anstecken. > Mein früherer Kollege wollte den MM 167 programmieren, mußte dann aber > wegen Arbeitsüberlastung passen > Vielleicht kann man damit etwas anfangen, Für den Mega8 habe ich fertige Routinen, die ich nur passend zusammensetzen muss. Für die Umsetzung auf einen anderen µC habe ich keine Zeit. Das Controllboard sollte haben: - Spannungsregler 5V für den ATmega, mit Diode entkoppelt, muss max. 100mA liefern. - ATmega8 als DIL, mit Steckfassung. - Programmieranschluss 6pol für den ATmega. - 3 Ausgänge ENABLE, PWM1 und PWM2 - PWM1 und PWM2 MÜSSEN an PB1 und PB2 des ATmega liegen - alle Ausgänge müssen einen Pull-Down 33-100k haben, da sie sonst beim Reset / Programmieren floaten - ADC-Eingänge, PC0 bis PC5 - Reglerpoti zwischen 0V und 5V, Wert 10k, zusätzlich Spannungsteiler 330k / 330k sorgt für Mittenpotential bei abgezogenem Poti, Tiefpass 100k / 47n zum Eingang - Spannungsteiler aus 15V, mit Tiefpass, zur Überwachung der Versorgungsspannung und Unterspannungsabschaltung - Strommesseingang, mit Tiefpass 33k / 10n vom Shuntwiderstand oder Stromsensor - optional Trimmer 10k zur Einstellung von Anfahr-/Bremsrampe, Vmax (maximale PWM), Imax (Abschaltstrom), mit Tiefpass 33k / 10n. - Anzeige-LED nach Belieben (Bereit, Fahrrichtung, Fehler...) - Pins TxD und RxD (PD0 und PD1) sowie GND und 5V an Stecker zugänglich zwecks Anschluss eines RS232-Pegelwandlers - Eingang für Notaus-Taster? Zur Strommessung kann ich den INA138 empfehlen, damit kannst Du high-side über einen Shuntwiderstand messen. Als Shunt würde sich http://www.pollin.de/shop/dt/ODI3OTc3OTk-/Bauelemente_Bauteile/Passive_Bauelemente/Widerstaende/Hochlast_Widerstand_IRC_OAR_5_0_005_5_W.html eignen.
Hall Timm. ist ja doll, wie Du Dich reinhängst Nachstehend hierzu einige Fragen. 1. Atmega8 gibt es diverse. Du wirst sicher den richtigen nehmen,mußt mir bloss sagen DIP 28/40. 2. Programmieranschluß. Ich habe RJ45 8pol. geschirmt, paßt der ? 3. Ausgänge EN,PWM1 PWM 2,Pull-Down Wid.,usw. Da richte ich mich nach Deinem Schaltplan. (ich habe Eagle 4.1/4.16./5.6/6.5) 4. Stromsensensor (Stromüberwachung I max 12,5A und Kurzschlu0sicherung) mit Monoflop zum Reset setzen Sensor bei sehr kurzen Kursschlüssen, z.Bsp. beim Überfahren von Weichen. + Resettaste nach Beeitigung längerer Kurzschlüsse + Nothaltschalter bereits auf Platine installiert. 5. LED Anzeigen: Fahrtrichtung Duo.LED gn/ge; Bereit-Überstrom/Kurzschluss Dup LED gn/rt sind auf Platine vorhanden, 6. Spannungsregler 5V / 200mA auf Platine installiert 7. Deine Schaltung wird auf eine Tochterplatine umgesetzt,über DIL14 Flachkabel-Stecker in 4093 Fassung gesteckt und mit Mutterplatine verbunden. 8 Tochterplatine max 80x 50 mm wird nach Deinem Schlaplan ausgerichtet, Gruß Edgar
so einen Modellbauregler macht 40-60-100Amps. Da kann man nicht von herleiten oder, wie mein Kollege sagen würde: "partizipieren"? Sind doch "nur" 10-12 Ampere, um die es hier geht. Was ist mit nem Class-D Verstärker? machen die DC? Dann kann man sowas hernehmen... Klar kann man mit zwei Bier am Abend schnell verleitet werden, klug zu scheissen. Aber das ist doch jetzt tatsächlich nicht so schwer, wie es sich hier darstellt, oder? Ich lese mal hier weiter mit. Ich habe nämlich auch keine Zeit...
Hallo Timm, Du hast ja gesagt, daß Du den L6203 bereits für einen Motorregler ausprobiert hast. Für meine eigene Anlage brauche ich 4 A Regler bei Bergfahrten der Fernzüge. Ich möchte deshalb einmal den L6203 hierfür ausprobieren. Kannst Du mir hierzu die Schaltung incl.µC als E-Mails zusenden. damit ich die Schaltung layouten und nachbauen kann und Du ebtl.später den µC programmierst. Gruß Edgar
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