Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsgeregelter Spannungsregler


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von Steffen (Gast)


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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer kleinen Schaltung die in der Lage ist 
einen Spannungsregler zu steuern. Mir geht es darum, das ich in meinem 
PC eine Wasserkühlung betreibe und die Steuerung (Aquaero 5 Pro) nicht 
genug Leistung an einem der Lüfterausgänge abgeben kann. Daher dachte 
ich mir, das ich eine externe Plateni mache die unter den MO-RA3 
geschraubt wird, wo ich meine Lüfter anschließe. Diese Lüfter sollen 
über den auf der Karte verbauten Spg.regler geregelt werden. Dies möchte 
ich aber nicht mit einem Poti realisieren.
Also: Die Aquaero regelt die Lüfter nach Wassertemparatur und haut dann 
die Startspannung von 6V (bis ca. 12V max.) raus. Die Schaltung auf der 
Leiterkarte erkennt diese Spannung und stellt diese ebenfalls am 
Spg.regler ein.
Als Spg.regler möchte ich den LM 338 TO3 verwenden, da dieser genug 
Leistung hat mit Luft nach oben.
Da ich sowas noch nicht gemacht habe, habe ich keine Ahnung wie das mit 
der Spg.erkennung gehen soll.

von Max H. (hartl192)


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Ich würde soetwas aufbauen:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/50922/Unbenannt.png
An den '-' Eingang des OPVs kommt an Stelle des Potis das Signal aus der 
Lüftersteuerung. Das funktioniert aber nur, wenn die Lüftersteuerung 
kein PWM, also eine analoge Spannung ausgibt.
Wenn die Steuerung PWM ausgibt hast du 2 Möglichkeiten:
1. PWM tiefpassfiltern und die Schaltung von oben
2. PWM mit einem Transistor/Mosfet verstärken.

von Steffen (Gast)


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Danke für die fixe Antwort.
Das Signal ist analog. Die Lüftersteuerung hat zwar einen PWM-Ausgang 
aber der ist bereits für die internen Lüfter beschlagtnahmt.
Als OPV kann ich doch denn LM555 verwenden wenn ich mich recht 
erinnere?!

von Max H. (hartl192)


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Steffen schrieb:
> Als OPV kann ich doch denn LM555 verwenden wenn ich mich recht
> erinnere?!
Nein, der LM555 ist kein OPV, das ist ein Timer IC wie der NE555.

Ein standard OPV wäre der LM358.

: Bearbeitet durch User
von Steffen (Gast)


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Kann es sein das ich mit der geposteten Schaltung garkeinen 
Spannungsregler mehr benötige?

von Max H. (hartl192)


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Steffen schrieb:
> Kann es sein das ich mit der geposteten Schaltung garkeinen
> Spannungsregler mehr benötige?
Es ist so.

von Steffen (Gast)


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Ah!!! Coole Sache :) Schon weniger Bauteile auf der Leiterplatte.
Vielen Dank!!!

von Steffen (Gast)


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Ok, letzte Frage (hoffe ich mal): NPN-, PNP-Transistor? Spielt das eine 
Rolle?

von Max H. (hartl192)


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Steffen schrieb:
> Ok, letzte Frage (hoffe ich mal): NPN-, PNP-Transistor? Spielt das
> eine Rolle?
Ja, es spielt eine Rolle. Bei der geposteten Schaltung wird dein PNP 
verwendet. Man kann eine ähnliche Schaltung auch mit einem NPN aufbauen, 
diese hat dann aber den Nachteil, dass die max. Ausgangspannung Ub-0.7V 
ist.

von Steffen (Gast)


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So, ich habe die Schaltung jetzt mal in Multisim nachgebaut. An den 
"-"Eingang habe ich zur simulierung eine regelbare Spg.quelle 
angeschlossen. Ich kann allerdings die Spg. am Ausgang des OPamp nicht 
verändern.
Was hab ich den falsch gemacht?

Ich hab ein Bild der Schaltung mit angehängt.

von Max H. (hartl192)


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Versuch mal ob ein Lastwiderstand am Ausgang was ändert...

von Steffen (Gast)


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Ich habe gerade mal einen 1k und einen 100k Widerstand angeschlossen. 
Die Spg. sinkt gerade mal um 80mV

von Max H. (hartl192)


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Fehler gefunden: Da der LM358 kein rail-to-rail OPV ist, kann die 
Ausgansspannung des OPVs nicht hoch genug werden um den Transistor zu 
Sperren. Man könnte z.B. eine 3.3V Z-Diode in Serie zur Basis schalten. 
Zusätzlich sollte man einen Kondensator am Ausgang einbauen, dass der 
Regler nicht schwingt.

Den Transistor habe ich nur zufällig gewählt. Du musst dir einen suchen, 
der die Verlustleistung aushält.

von MaWin (Gast)


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Steffen schrieb:
> So, ich habe die Schaltung jetzt mal in Multisim nachgebaut.

Ein mit 12V versorgter LM358 misst und liefert keine 12V, sondern 
maximal 8?5V. Du brauchst einen Rail-To-Rail OpAmp wie TS912.

Es kann auch schon ein simpler NPN Transistor reichen

                   +12V
                     |
Steuerungsausgang --|<  BD241 auf Kühlblech
                     |E
                  Lüfter

von Max H. (hartl192)


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Mit dem NPN Transistor hätte er aber immer 0.7 V weniger als die 
Lüftersteuerung ausgiebt an Lüfter.

von Steffen (Gast)


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Ich habe jetzt mal die Schaltung 1 zu 1 von Max nach gebaut. Irgendwas 
stimmt mit meinem Programm glaub nicht!?!

von HildeK (Gast)


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Steffen schrieb:
> Irgendwas
> stimmt mit meinem Programm glaub nicht!?!

Das Programm stimmt schon, nur deine Schaltung nicht. Du solltest 
anstatt einer 33V-Z-Diode eine mir rund 5V nehmen.
Auch der Widerstand in Reihe zur Diode ist zu klein. 1kΩ passt besser.
Oder einfach einen Spannungsteiler, sprich die Diode weglassen und 
stattdessen einen Widerstand von B nach E legen.

von Steffen (Gast)


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Oh man! Bin ich vielleicht dämlich!!! XD Ich hab das erst garnicht 
geblickt mit den Spg.werten. Jetzt geht das ganze wunderbar.
HildeK, du hast ja geschrieben das ich die Diode weglassen sollte und 
statt dessen einen R einbauen. Da ich das schon ewig nicht mehr gemacht 
habe: Wie groß sollte denn der R sein, der zwischen B und E liegt? In 
der Schaltung habe ich jetzt mal einen 1k genommen und es geht 
wunderbar. Reicht der aus oder sollte ich einen höheren Wert nehmen?

von Steffen (Gast)


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OK, ich bleibe eher bei der Z-Diode mit 5,1V da diese, Mmn, besser ist 
da die Spg. annähernd bei 0V ist wenn die Lüftersteuerung keine Spg. 
ausgibt. Mit dem Widerstand sind es da noch gut 3,5V.

von MaWin (Gast)


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Max H. schrieb:
> Mit dem NPN Transistor hätte er aber immer 0.7 V weniger als die
> Lüftersteuerung ausgiebt an Lüfter.

Na ja, mit dem PNP auch die Sättigungsspanung, so 0.4V, und die 
verbleibenden 0.3V sollten keinen wesentlichen Unterschied machen.

von HildeK (Gast)


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Steffen schrieb:
> HildeK, du hast ja geschrieben das ich die Diode weglassen sollte und
> statt dessen einen R einbauen. Da ich das schon ewig nicht mehr gemacht
> habe: Wie groß sollte denn der R sein, der zwischen B und E liegt?

Ich denke, so 220R sind ein guter Wert. Man wählt den so, dass der 
Teiler aus diesem Widerstand und dem Basiswiderstand so etwas bei 3V 
unterhalb der Versorgung etwa VCC-0,6V an der Basis ergibt. Einfach, um 
die mangelnde Aussteuerbarkeit des OPA zu kompensieren. Der kommt ja mit 
dem Ausgang nicht auf die 12V. Das ist auch der Grund für die Z-Diode.

Auch wenn man die Z-Diode verwendet, würde ich noch zwischen B-E einen 
Transistor schalten, dann aber eher einen mit 5k.

MaWin hatte ja weiter oben schon mal vorgeschlagen, einfach einen 
Emitterfolger zu nehmen. Das würde ich aus Aufwandsgründen tun! Dass 
dabei ca. 0,7V bei der maximalen Geschwindigkeit fehlen, ist in den 
seltensten Fällen ein Problem, auch schon deshalb nicht, weil die 12V im 
PC auch mal 12,5V sind. Außerdem: den Lüfter wirst du in den seltensten 
Fällen auf Maximaldrehzahl benötigen.

von Steffen (Gast)


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So, die LP für die Spg.versorgung meiner Radiatorlüfter ist fertig.

Vielen, vielen Dank für eure Hilfe!!! :D

von Krangel (Gast)


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Hi,
ich will euch ja nicht das Mittagessen vermiesen, aber ich erfreche 
mich, an der Schaltung herumzunörgeln.
Der R2 ist mit 220 Ω immer noch zu klein, bei 12Volt Steuerspannung und 
Vollaussteuerung des OpAmp fließen ca. 36 mA, der LM358 schafft nur 20 
mA.

Der BC327 wird nie den 100µF laden können, bevor er explodiert.

Ich würde auch mal in der Simulation die Steuerspannung komplett von 0 
bis 12 Volt durchlaufen lassen. Insbesondere der Sprung von 0 auf 6 
Volt. Mich düngt das Ding wird mit oder ohne den 100µF schwingen.

Ich, meiner einer bin, ein Fan von MaWin's Schaltung.

Mahlzeit

von HildeK (Gast)


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Krangel schrieb:
> Der R2 ist mit 220 Ω immer noch zu klein,

R2 sollte ja auch 1k haben und der Vorschlag war, einen zusätzlicher Rx 
mit 220Ω zw. B und E des Transistors legen.

> Mich düngt das Ding wird mit oder ohne den 100µF schwingen.

Wahrscheinlich sogar. Kann man aber auch beruhigen.

von Max H. (hartl192)


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Krangel schrieb:
> Der BC327 wird nie den 100µF laden können, bevor er explodiert.

Max H. schrieb:
> Den Transistor habe ich nur zufällig gewählt. Du musst dir einen suchen,
> der die Verlustleistung aushält.

von Krangel (Gast)


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Hi,

HildeK schrieb:
> R2 sollte ja auch 1k haben und der Vorschlag war
 upps

HildeK schrieb:
> Wahrscheinlich sogar. Kann man aber auch beruhigen.

Na dann baut mal noch ein Bügeleisen.

Grüße

von Steffen (Gast)


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@Krangel
Was ist denn die "MaWin's Schaltung"? Hab mal gegoogelt aber nichts 
gefunden.

Bügeleisen?!?

von Max H. (hartl192)


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Die Schaltung, die MaWin weiter oben gepostet hat: 
Beitrag "Re: Spannungsgeregelter Spannungsregler"

von Steffen (Gast)


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@HildeK
Du meinst eine Darlington-Schaltung?

von Steffen (Gast)


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Jetzt komme ich mit! Das sollte kein Problem sein da die beiden OPamps 
die selbe Pinbelegung haben bzw. lässt sich die bereits vorhandene 
Schaltung komplett umbauen ohne das ich das Layout ändern muss.

von Steffen (Gast)


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Gegen die Schwingung kann ich ja noch einen C mit 100nF zwischen OPamp 
Ausgang und invertierten Eingang schalten außer ihr wüsstes etwas 
sinnvolleres?!?

von Krangel (Gast)


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Hi,
mit dem C wird das so nicht funktionieren. Besser den 100µF gegen eine 
Reihenschaltung von 3,3 Ohm und 10µF austauschen. Die Werte sind 
geschätzt, musst du mal probieren.

GN8

von Steffen (Gast)


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Hallo,

ich wollte jetzt nicht nochmal ein neuen Thread öffnen deswegen frage 
ich hier.
Ich habe gesucht wie ein blöder aber ich finde einfach keine Antwort im 
Netz. Ich möchte ein eigenes Bauteil in Eagle erstellen auf Basis des 
BD244. Das einzigste was ich daran eigentlich änder möchte ist das 
Packages. Aber ich möchte kein eigenes Zeichen sondern das TO220 Gehäuse 
übernehmen aber mit längeren Beinchen da ein Kühlkörper an den 
Transistor kommt und die vorhanden Pin's zu knapp sind (horizontale 
Ausrichtung). Eigentlich möchte ich nur die *.pac übernehmen, ändern und 
als neues *.pac speichern.
Kann mir da jemand weiter helfen?

von Steffen (Gast)


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Hallo ihr fleißigen Helfer :)
ich wollte nur mal ein Feedback das die Leiterkarte gestern gekommen ist 
und sagen das, nach ein paar kleinen Schwierigkeiten, die Schaltung 
erstklassig funktioniert.

Vielen Dank an euch alle!!!

Gruss Steffen

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