Hallo,
ich habe eine Spannungsquelle die mit eine Spannung von 36V-57V liefert.
Nun möchte ich dieser Spannungsquelle eine Leistung von 12,9W
abverlangen.
Das heißt der Widerstand muss sich ja Quasi der Spannung anpassen.
Wie lässt sich das kostengünstig lösen?
LG Markus
Markus schrieb:> Wie lässt sich das kostengünstig lösen?
Indem Du solange am Spannungseinsteller drehst, bis am Widerstand
die passende Leistung umgesetzt wird.
Wie genau muss es werden?
Einen Stepdown-Schaltregler an die Quelle hängen und mit dessen
Ausgangsspannung einen Widerstand betreiben. Simpel, aber ungenau durch
schwankenden Wirkungsgrad.
Der Andere schrieb:> Indem man keinen Widerstand nimmt, sondern eine Regelung.
Ganz so trivial ist es nicht: ein Linearregler, der an einen
Lastwiderstand eine bestimmte Leistung abgibt, ist für den Zweck nicht
geeignet, weil er bei höherer Spannung mehr Leistung aufnimmt und die
Differenz als Abwärme verbrät. Man müsste einen Schaltregler mit hohem
Wirkungsgrad verwenden.
Georg
Kevin schrieb:> Du dividierst die Ausgangsspannung durch eine Konstante.
Das wäre einfach. Leider muss man eine Konstante durch die Spannung
dividieren.
Eine Stromquelle, die als Sollstrom I_0 - (U_in * k) nutzt, hat in dem
beschränkten Spannungsbereich nicht viel Abweichung von der Sollleistung
und lässt sich mit ein paar Widerständen, einem Doppel-OP und einem
Leistungstransistor/-mosfet bauen.
Tom schrieb:> Eine Stromquelle, die als Sollstrom I_0 - (U_in * k) nutzt, hat in> dem> beschränkten Spannungsbereich nicht viel Abweichung von der Sollleistung> und lässt sich mit ein paar Widerständen, einem Doppel-OP und einem> Leistungstransistor/-mosfet bauen.
Hallo,
danke an alle für die schnellen Antworten.
Mit der Abweichung kann ich leben, schaut alles in allen wirklich sehr
gut aus.
Leider kann ich mir gerade keine Passende Schaltung darunter vorstellen,
ich muss leider gestehen das ich in Analogtechnik nicht wirklich
sattelfest bin.
Kannst du mir Eventuell auf die Sprünge helfen?
LG
Markus
>Autor: Tom (Gast)>Datum: 12.08.2015 17:35>Kevin schrieb:>> Du dividierst die Ausgangsspannung durch eine Konstante.>Das wäre einfach. Leider muss man eine Konstante durch die Spannung>dividieren.
Es gibt ICs, die das mit <1% Genauigkeit können. Das kannst du dir im
Prinzip auch simpel mit OpAmps selber aufbauen, ist aber dann mit
deutlichem Temperaturdrift behaftet.
Ansatz: 2 Spannungen (Divident und Divisor) logaritmieren, beide
Spannungen subtrahieren und diese Differenz dann exponentieren.
Georg schrieb:> Der Andere schrieb:>> Indem man keinen Widerstand nimmt, sondern eine Regelung.>> Ganz so trivial ist es nicht: ein Linearregler, der an einen> Lastwiderstand eine bestimmte Leistung abgibt, ist für den Zweck nicht> geeignet
Natürlich ist er das nicht. Es sprach ja auch keiner von einem
Spannungsregler, gar einem Linearregler.
Man muß die Leistung regeln.
Analog kann man das z.B. so machen, daß man den Strom mit einem Shunt
mißt und Strom und (runtergeteilte) Spannung in die beiden Eingänge
eines Multiplizierers füttert. Die Ausgangsspannung desselben ist dann
proportional zur Leistung. Und dann baut man einen Regelkreis mit OPV,
ganz so wie man auch einen Spannungsregler bauen würde.
Alternativ wie vorgeschlagen durch die Eingangsspannung dividieren und
damit den Sollwert für eine Stromquelle vorgeben. Putzigerweise ergibt
das fast die gleiche Schaltung, weil die meisten Dividierer intern so
aufgebaut sind, daß sie einen Multiplizierer in der Gegenkopplung eines
OPV haben. Diese zweite Variante ist aber möglicherweise leichter stabil
zu bekommen.
Tom schrieb:> Eine Stromquelle, die als Sollstrom I_0 - (U_in * k) nutzt, hat in dem> beschränkten Spannungsbereich nicht viel Abweichung von der SollleistungMarkus schrieb:> Mit der Abweichung kann ich leben, schaut alles in allen wirklich sehr> gut aus.
Wenn das so ist, dann ist Toms Lösung wirklich pfiffig, da man dadurch
um den Analogmultiplizierer/-dividierer herumkommt.
Ich habe mal eine entsprechende Schaltung entworfen (s. Anhang). Statt
der 39,2Ω kannst du natürlich auch 39Ω nehmen. Die von der Schaltung
aufgenommene Leistung steigt dadurch um etwa 0,07W, was bei deinen
Genauigkeitsanforderungen aber nicht ins Gewicht fallen sollte.
Die 18V können von einem passenden Spannungsregler kommen, der ebenfalls
von der zu belastenden Quelle versorgt wird (7818 geht leider nicht, da
der max. 36V verträgt). Alternativ kann auch ein separates Netzteil
verwendet werden. Es müssen auch nicht unbedingt 18V sein, für andere
Spannung muss man die Widerstände anders dimensionieren.
R3 ist optional und übernimmt ein paar Watt Verlustleistung vom Mosfet,
so dass dieser mit einem etwas kleineren Kühlkörper auskommt. R3 sollte
für 7W, R4 für 5W und der Mosfet (mit Kühlkörper) für 8W gut sein
(Mindestwerte). Der Mosfet sollte ein Logic-Level-, der Opamp ein
Rail-to-Rail-Typ sein.
Wenn man die Versorgungspannung des Opamp nicht auch gleichzeitig als
Referenzspannung nutzt, sondern diese daraus über einen Spannungsteiler
oder eine integrierte Referenzspannungsquelle gewinnt, kann man auch
einen gewöhnlichen Opamp und Mosfet nehmen. Man kann dann auch R4
kleiner machen, so dass man dafür keinen Leistungswiderstand benötigt.