Hallo,
ich brauche eine Spannungsgesteuerte Stromversorgung um eine Wasserpumpe
zu steuern...zumindest glaube ich das ;) Ich hole mal kurz etwas weiter
aus:
Ich habe eine Durchlaufpumpe, Nennwerte: 12V und 3A (DC). Ich möchte die
anliegende Spannung zwischen 8V und 18 V variieren und darüber den Fluss
steuern.
Plan ist das ganze per PC mit inem Matlab programm zu steuern, dafür
habe ich eine USB-Karte zur Verfügung die zwei 0-5V Analogausgänge
bietet.
Über diese 0-5V möchte ich gern meine Pumpe steuern. Brauche also
irgendeine Verstärkerschaltung. Problem: Ich habe von Schaltungstechnik
nur grundlegendes theoretisches Verständnis. Mir fiel zu erst der
vermutlich einfachste Verstärkertyp ein: invertierender Verstärker
(siehe Bild, aus wikipedia)...da die Widerstände im Verhältnis 1:4, ein
OPV und fertig. Dachte ich mir so, aber ich ahne schon, dass es so
einfach nicht gehen wird- oder?
Fragen:
Was ist der einfachste Weg sowas zu realisieren?
Was gilt es zu beachten?
Welche fertigen Kauflösungen kommen in Frage?
Vielen Dank im Voraus und beste Grüße
Chris
Chris schrieb:> Ich habe eine Durchlaufpumpe, Nennwerte: 12V und 3A (DC). Ich möchte die> anliegende Spannung zwischen 8V und 18 V variieren und darüber den Fluss> steuern.
Typisch macht man sowas mit PWM.
Chris schrieb:> Problem: Ich habe von Schaltungstechnik> nur grundlegendes theoretisches Verständnis.
Dann laß es sein.
Chris schrieb:> Welche fertigen Kauflösungen kommen in Frage?Harald W. schrieb:> Typisch macht man sowas mit PWM.
Nennt sich dann Drehzahlsteller oder -regler. Suchen!
Etwas über die Funktionsweise:
Beitrag "Drehzahlregler für DC-Motor, ATmega48-328"
Allerdings solltest Du den 12 V Motor nicht andauernd mit 18 V
ansteuern.
m.n. schrieb:> Dann laß es sein.
ähm...nein ;)
Ansonsten vielen Dank für die Hinweise, da habe ich ja schonmal was wo
ich weiter schauen kann.
Mich würde noch interessieren: haltet ihr das ganze auch mit einer
Verstärkerschaltung wie ich sie im Kopf hatte realisierbar? Wenn nein,
warum nicht? Falls ja, welchen Vorteil hat PWM gegenüber der klassischen
Verstärkerschaltung.
Chris schrieb:> Falls ja, welchen Vorteil hat PWM gegenüber der klassischen> Verstärkerschaltung.
Im Winter ist PWM eher nachteilig, weil man dann anderweitig heizen muss
;-)
Chris schrieb:> Mich würde noch interessieren: haltet ihr das ganze auch mit einer> Verstärkerschaltung wie ich sie im Kopf hatte realisierbar?
Naja, jetzt im Winter freut man sich ja über etwas Zusatzheizung
und die armen E-Werke freuen sich über den Zusatzumsatz.
Chris schrieb:> mit einer> Verstärkerschaltung wie ich sie im Kopf hatte realisierbar
Invertierender Verstärker: sagt eigentlich schon der Name, dass dort die
invertierte, das heißt vorzeichenverdrehte Spannung herauskommt. Wenn
die Versorgungsspannungen es denn zulassen...
Rein theoretisch würdest du also bei Vin=+5V und K=4 eine
Ausgangsspannung von -20V bekommen.
Nicht wirklich das, was du willst, oder?
Harald W. schrieb:> Naja, jetzt im Winter freut man sich ja über etwas Zusatzheizung> und die armen E-Werke freuen sich über den Zusatzumsatz.
Ok, ich verstehe. Nun ist das ganze für einen Experimentieraufbau
gedacht, wäre nur sporadisch mal für ein paar Minuten in Betrieb. max.
vll 2h/Woche... trotzdem scheint PWM ja hier die angezeigte Lösung zu
sein.
Pd G. schrieb:> Rein theoretisch würdest du also bei Vin=+5V und K=4 eine> Ausgangsspannung von -20V bekommen.> Nicht wirklich das, was du willst, oder
Polarität ist mir egal, dann Tausche ich einfach die Kabel der Pumpe an
den Anschlussklemmen und es stimmt wieder- oder hab ich da nen
Denkfehler?
Chris schrieb:> Polarität ist mir egal, dann Tausche ich einfach die Kabel der Pumpe an> den Anschlussklemmen und es stimmt wieder- oder hab ich da nen> Denkfehler?
Wenn Du die passende(n) Versorgungsspannung(en) hast, kann man das so
machen. Es gibt aber auch eine nichtinvertierende Schaltungsversion:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.htm
Zu Deiner Verstärkerschaltung: dazu brauchst Du einen Leistungs-OpAmp,
der die Spannung, den Strom und die Verlustleistung kann, + einen
entspechenden Kühlkörper.
Alternativ kann man auch eine (gleichspannungs-gekoppelte) Audioendstufe
nehmen.
Gruß Dietrich
Dazu kommt das Problem, dass das Drehmoment des Motors nicht linear zur
Betriebsspannung verläuft - am unteren Bereichsende hast du sozusagen
keinen Bumms mehr.
Eine PWM ist deshalb besser geeignet, außerdem reduziert sie, wie oben
schon erwähnt wurde, die Heizungsnebenfunktion der Steuerung dramatisch.
Chris schrieb:> trotzdem scheint PWM ja hier die angezeigte Lösung zu> sein.
Natürlich: Lineare Leistungsstufen baute man schon immer nur, wenn man
sie wirklich braucht.
Chris schrieb:> Nun ist das ganze für einen Experimentieraufbau> gedacht, wäre nur sporadisch mal für ein paar Minuten in Betrieb. max.> vll 2h/Woche...
Warum nimmst Du denn nicht Dein Labornetzteil und regelst manuell?
m.n. schrieb:> Chris schrieb:>> Nun ist das ganze für einen Experimentieraufbau>> gedacht, wäre nur sporadisch mal für ein paar Minuten in Betrieb. max.>> vll 2h/Woche...>> Warum nimmst Du denn nicht Dein Labornetzteil und regelst manuell?
Wie gesagt, Steuerung per Software ist Pflicht. Gibt noch Ventile die da
gesteuert werden, Messwerte von Sensoren und die Pumpensteuerung fehlt
eben noch... also in dem Programm muss alles zusammen laufen, daher
fällt manueller Betrieb leider aus ;)
Chris schrieb:> m.n. schrieb:>> Chris schrieb:>>> Nun ist das ganze für einen Experimentieraufbau>>> gedacht, wäre nur sporadisch mal für ein paar Minuten in Betrieb. max.>>> vll 2h/Woche...>>>> Warum nimmst Du denn nicht Dein Labornetzteil und regelst manuell?>> Wie gesagt, Steuerung per Software ist Pflicht. Gibt noch Ventile die da> gesteuert werden, Messwerte von Sensoren und die Pumpensteuerung fehlt> eben noch... also in dem Programm muss alles zusammen laufen, daher> fällt manueller Betrieb leider aus ;)
Früher(TM) hatten die meisten Labornetzteile auf der Rückseite eine
Schraubklemmenleiste über die man das Netzteil analog "programmieren"
konnte.
Moderne mikroprozessorgesteuerte Netzteile sind natürlich, nun,
mikroprozessorgesteuert und können über eins der Bus-Systeme (oder
RS-232 o.ä.) programmiert werden.
Mit einer OPV Schaltung verstärkt man normalerweise nur Signale. Diese
sind normal nur mit wenigen mA belastbar.
Es gibt allerdings auch high current opamps, oder du baust dir einen
selber, indem du einen Mosfet an den Ausgang des OPVs hängst (in die
Regelschleife).
Würde ich zumindest so machen, wenn sowieso schon alles andere vorhanden
ist.
Ich sehe gerade dass der TO den gleichen Namen wie ich benutzt.
Nicht dass dies für Verwirrung sorgt.
Bei der Mosfet Lösung ist übrigens Vorsicht geboten, da alle Leistung,
die nicht an der Pumpe gebraucht wird, am Mosfet verbraten wird.
Also wenn es so sein soll, dann ausreichend kühlen.
Ok, nachdem ich dank eurer Hinweise eine Idee habe in welcher Richtung
ich suchen muss und mich die Nacht über geühlt 16 Trilliarden
IC-Datenblätter und Schaltungspläne gesehen habe:
Jetzt ist klar, es soll per PWM gesteuert werden. Die für mich beste
Lösung scheint mir momentan eine Komplettlösung wie z.B. diese hier:
http://www.exp-tech.de/pololu-simple-motor-controller-18v7-fully-assembled?___SID=U
komplette Schaltung ist fertig, als Schnittstellen hätte ich dann USB
oder analogen Spannungseingang zur Verfügung. Preis wäre auch ok, alles
chic.
Ideen dazu? Seht ihr Probleme, spricht etwas dagegen?
