Hallo zusammen,
ich habe ein Problem mit einem Operationsverstärker und auch einen
Lösungsansatz. Ich möchte bevor ich wild irgendwelche Bauteile bestelle
jedoch gerne einmal die Meinung von Leuten, die mehr Erfahrung haben,
hören.
Ich habe einen Einfachen nicht-invertierenden Verstärker mit dem Faktor
2,1 gebaut.
Verstärkt wird ein 5V Gleichspannungssignal auf 10,5V. Versorgt wird der
OP mit 15V auf Masse.
Der OP funktioniert ohne Last so, wie er soll.
Unter Last bricht das Signal jedoch nahezu gänzlich ein. Die besagte
Last ist eine Fernsteller-Anschlussbuchse eines Schweißstromaggregats.
Über dieses regle ich den Schweißstrom nach einer
Spannungsvorgabe(0-10V, bisher kann ich nur 0-5V nutzen).
Der Anschluss geht auf einen 10-100k Potentiometer, das auf der einen
Seite zu einer Referenzspannung von 10V, auf der anderen Seite zur Masse
verbunden ist.
Mein Lösungsansatz ist ein Leistungstransistor, der den Ausgangsstrom
erhöht. Er soll als Emitterfolger hinter einen nicht-invertierenden OP
mit V=1 eingesetzt werden.
Den Transistor hänge ich ohne Vorwiderstand direkt an die 15V
Versorgungsspannung.
Meine Fragen:
Geht das wirklich so und liegt der Einbruch überhaupt am zu geringen
Strom?
Ist der Transistor im Anhang für diese Anwendung geeignet?
Braucht der Transistor nicht stetig 0,6V, um dauerhaft zu leiten - kann
ich die 0,6V einfach von einer anderen Quelle auf den Emitter legen,
ohne das restliche Verstärkerverhalten zu beeinflussen?
Ziemlich viel Informationen, ich hoffe das liest sich jemand mit mehr
Verständnis als ich durch und kann mich bestätigen bzw. mir Tipps geben.
MfG, Dan
Datenblatt Operationsverstärker
:https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LT1490_LT1491%23LT.pdf
Datenblatt Transistor:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LM395%23NSC.pdf
Dan schrieb:> bisher kann ich nur 0-5V nutzen).
Dann ist vermutlich am Eingang eine Schutzdiode, die auf 5V begrenzt.
Dan schrieb:> Datenblatt Operationsverstärker> Datenblatt Transistor:
Das wichtigste Datenblatt fehlt aber (Schweißgerät).
Dan schrieb:> Mein Lösungsansatz ist ein Leistungstransistor, der den Ausgangsstrom> erhöht. Er soll als Emitterfolger hinter einen nicht-invertierenden OP> mit V=1 eingesetzt werden.> Den Transistor hänge ich ohne Vorwiderstand direkt an die 15V> Versorgungsspannung.> Braucht der Transistor nicht stetig 0,6V, um dauerhaft zu leiten - kann> ich die 0,6V einfach von einer anderen Quelle auf den Emitter legen,> ohne das restliche Verstärkerverhalten zu beeinflussen?
Ja, braucht er. Na und? Bau doch die Rückkopplung des OPs an den Ausgang
der Transistorstufe. Dann hast Du dort genau Deine Sollspannung.
(Das ist jetzt nur eine Detailantwort ohne Betrachtung der berechtigten
Frage, ob der Spannungseinbruch Deines bisherigen Ansatzen vielleicht
andere Gründe hat, als Du vermutest.)
Vielen Dank für die Antworten.
Peter, die 5V kann ich OHNE den OP benutzen. Sie dient nun als Eingang
des OP's. Dieser Anschluss ist steuerbar, ich begrenze nichts - seine
Grenze liegt nur leider bei 5V.
Der Strom der dort fließt beträgt 0-100uA. er steigt linear mit der
Spannung. (1V - 10uA, 2V - 20uA, usw.)
Laut Datenblatt liefert der Operationsverstärker jedoch 20 mA...
Es handelt sich um ein Tetrix 551FWD Schweißgerät.
https://www.ewm-group.com/php/datenblatt/createDataSheetInternet.php?product_id=371&category_id=29&slang=0
MfG, Dan
Dan schrieb:> geht auf einen 10-100k Potentiometer, das auf der einen> Seite zu einer Referenzspannung von 10V, auf der anderen Seite zur Masse
Wenn ich deine Prosa richtig verstehe versuchst du mit dem OpA das
Signal vom Poti zu übersteuern. Das kann nix werden! Das Poti muss
abgeklemmt werden!
Mach mal 'nen halbwegs verständlichen Schaltplan vom OpA und vom
Anschluss an das Poti.
Dann kann man dir auch helfen.
> auf einen 10-100k Potentiometer, das auf der einen>> Seite zu einer Referenzspannung von 10V, auf der anderen Seite zur Masse
Schaltbild und Massepunkt wären höchst interessant. Evtl. hast Du ein
Masseproblem? Selbst eingebaute Fehler sind die schönsten.
Hallo nochmal,
hier sind der Schaltplan des OP's mit Transistor und der relevante Teil
des Anschlusses des Schweißaggregats (aus Datenblatt).
Ich habe gerade kein Zeichenprogramm zur Hand, da habe ich es schnell in
Paint gemalt.
Ein Masseproblem vermute ich nicht, denn die Ansteuerung funktioniert
mit den 5V, die ich als Eingangsgröße des OP's verwende.
Übersteuert wird auch nichts, 10V ist die Spannung die das Aggregat
benötigt, um den maximalen Strom zu liefern.
Darauf will ich hinaus, mir reichen die 5V nicht.
MfG, Dan
Die Zeichnung links mit dem Poti: da steht Eingang dran, das macht aber
keinen Sinn, sieht eher nach einem Ausgang aus, die die am Poti
eingestellte Spannung liefert.
Wenn Du da Deinen OP-Ausgang dranschaltest und das Poti mit seinem
Schleifer in der Nähe von 0 steht, ist klar, dass die Ausgangsspannung
des OP kurzgschlossen wird.
Es klang in einer Antwort schon einmal an: kann das die Ursache Deines
ursprünglichen Problems sein?
Hallo mse2,
Es ist ein Eingang. Leider kann ich das Innenleben des Aggregats
schlecht nachvollziehen, so steht es im Plan.
Noch einmal: Ich kann diesen Eingang mit meinem 5V Signal genau so
steuern, wie beabsichtigt. Nur wenn ich eine OP-Schaltung
zwischenklemme, um die vollen 10V zu benutzen, bricht die Spannung unter
Belastung ein.
Dann, wenn der bereits richtig eingestellte Strom angeschaltet wird.
(Ohne Last stellt sich der gewünschte Wert ein)
Aber trotzdem danke
MfG, Dan
Diese Schaltung mit dem Poti ist ein Beispiel vom Hersteller wie man den
Eingang des Schweißgerätes ansteuern KÖNNTE nämlich mit einem Poti das
einen Wert zwischen 10 bis 100kOhm haben kann.
> Der Strom der dort fließt beträgt 0-100uA. er steigt linear mit der> Spannung. (1V - 10uA, 2V - 20uA, usw.)> Laut Datenblatt liefert der Operationsverstärker jedoch 20 mA...
20mA entsprechen demnach 2000 Volt. So weit willst du gar nicht gehen.
Wenn der OP-Amp 20mA liefern kann (was im normalen Rahmen liegt) und die
Schaltung dahinter maximal 100µA aufnimmt, dann ist doch alles im grünen
Bereich.
Das deine Spannung zusammen bricht, muss eine völlig andere Ursache
haben. Der Transistor wird mit Sicherheit nicht helfen.
uwe schrieb:> Diese Schaltung mit dem Poti ist ein Beispiel vom Hersteller wie> man den> Eingang des Schweißgerätes ansteuern KÖNNTE nämlich mit einem Poti das> einen Wert zwischen 10 bis 100kOhm haben kann.
Das würde ich auch denken.
Stefan Us schrieb:> Wenn der OP-Amp 20mA liefern kann (was im normalen Rahmen liegt) und die> Schaltung dahinter maximal 100µA aufnimmt, dann ist doch alles im grünen> Bereich.>> Das deine Spannung zusammen bricht, muss eine völlig andere Ursache> haben. Der Transistor wird mit Sicherheit nicht helfen.
Das denke ich eben auch.
Um die Sache zu erhellen würde ich ein strombegrenztes Labornetzteil
nehmen, dieses über ein Strommessgerät an den Eingang anschließen, bei
nicht zu hoch eingestellter Strombegrenzung vorsichtig die Spannung
erhöhen und erstmal messen, wie groß der Strom denn nun wirklich wird
bei 10V!
Die Strombegrenzung würde ich so klein wie möglich einstellen, sehr
vorsichtig mit der Spannung hochgehen und wenn große Ströme anfangen, zu
fließen, gleich wieder runtergehen, sonst fliegen evtl. vorhandene
Schutzbauteile weg.
Stefan Us schrieb:> Der Transistor wird mit Sicherheit nicht helfen.
Er könnte aber dafür sorgen, daß der magische Rauch entweicht.
Wie sagte schon Tim Taylor: "Mehr Power".
Hallo zusammen,
Das Potentiometer ist Tatsächlich nur ein Beispiel, der Kasten mit
"Schweißstromaggregat" wurde von mir auf die falsche Seite gezeichnet.
Entschuldigung dafür.
Der Spannungseinbruch muss andere Ursachen haben...
Ich habe hier die Spannung mal mit einem Scope dargestellt. Einmal ohne
Last (wenn ich den OP nicht zwischenschalte, bleibt das Signal auch
unter Last so). Einmal mit Last (Strom am Aggregat eingeschaltet).
Ich habe außerdem noch einen 100 Ohm Widerstand am Ausgang des
Operationsverstärkers hinzugefügt und den Transistor wieder entfernt.
Wie können diese Schwingungen entstehen?
MfG, Dan
Dan schrieb:> Geht das wirklich so und liegt der Einbruch überhaupt am zu geringen> Strom?
Nein, der OpAmp liefert sicher mehr Strom, als das 100k Poti.
Dan schrieb:> e können diese Schwingungen entstehen?
Der Schweisstrom koppelt induktiv in die Spannungszuführung zu deiner
Schaltung ein, vor allem in die Masseleitung.
Am Anfang hatte ich schon gedacht, die Masseverbindung fehlt total, aber
OP_mit_Transistor.png zeigt wenigstens eine (obwohl das ja nicht dein
Schaltplan ist, weil du zu faul warst, deine Schaltung aufzuzeichnen).
Also: Kürzere Kabel, Hinleitung und Rückleitung (Signal und Masse bzw.
beim Netzteil Masse und Plus) verdrillen, richtigen Massepunkt nehmen
(nicht Masseanschluss vom Schweisskabel) und räumlich die Kabel weit vom
Schweisskabel und Stromkabel weglegen.
Es ist meine Schaltung, von mir gezeichnet zum Zeitpunkt des Beitrags.
Trotzdem danke, ich überprüfe mal den Masseanschluss, ich verwende
tatsächlich den des Aggregats. Dann verstehe ich allerdings nicht, warum
es ohne Operationsverstärker auch geht.
MfG, Dan
Weil der Chip oder andere Teile der Schaltung vielleicht auf
elektromagnetische Wellen reagieren, die vom Schweißgerät, den Kabeln
und dem Arbeitsort ausgehen.
Das wäre gar nicht so ungewöhnlich. Jeder kennt das doch, wenn
Lautsprecher knurren weil ein Handy sendet.
Die Leistung eines Lichtbogens und Schweißgerätes ist tausendfach höher,
als die eines Handies. Und die Langen Kabel sind tolle Antennen.
Hallo zusammen!
Ein Update: Es klappt. Zwar hat die Schaltung noch hohe Verluste (etwa
20%) im hohen Spannungsbereich, doch der ´komplette Leistungseinbruch
ist behoben. Der Fehler hatte nichts mit der eigentlichen Schaltung zu
tun.
Die Massen lagen auf unterschiedlichen Potentialen. Das war mir nicht
aufgefallen, da ich eigentlich dachte alle auf ein Potential gelegt zu
haben (die des Eingangs-, Ausgangssignals bzw. Aggregats).
Vergessen und nur gegen die Versorgungsspannung gemessen(da stimmte
alles) hatte ich die Masse der Versorgungsspannung des
Operationsverstärkers. Das ist mir passiert, da ich dachte, wenn ich das
0V Bezugspotential des Aggregats mit meiner Masse gleichsetzte wäre das
erledigt für alle Anschlüsse. Offensichtlich gilt das jedoch nicht für
ein anderes Kabel, welches die selben (nicht gleichen wie ich jetzt
weiß!) Spannungsausgänge hat.
Danke für alle Antworten, einige haben mir wirklich geholfen
MfG, Dan
