Rückkopplung in bestehende Schaltung integrieren

[Jens E. (weiss_nix)]

Hallo zusammen,
ich bin dabei mir ein mobiles Fotostudio zu basteln.
Die letzte Herausforderung für mich ist das Einstelllicht für die 
Blitze, das will ich mit einem LED- Licht realisieren. Das Ganze soll 
dann, je nach Einsatzort, mit verschiedenen Spannungsquellen 
funktionieren (Netzgerät, Autobatterie, 6xAA- Zellen).
Auf der Suche nach einem geeigneten DC-DC Wandler bin ich auf den hier 
gestoßen.
http://www.ebay.de/itm/DC-DC-Konverter-Automatisch-Step-UP-Down-Heben-Konstante-Spannung-Modul-1-0-30V-/111724047189?hash=item1a0345ab55:g:E2AAAOSwPcVVpmBN

Grundsätzlich kann der alles was ich brauche. Sogar die Unterspannungs- 
Abschaltung ist mit integriert. Leider hat sie keine Hysterese.

Lange Rede Kurzer Sinn,  ich würde gerne in die Schaltung eine 
Rückkopplung einbauen.
Ausgelegt soll das Ganze auf den Fall mit 6xAA sein, da die Abschaltung 
bei einem Netzgerät überflüssig ist und das Licht wohl nie so lange 
brennen wird als das ich eine Autobatterie an die Entladungsgrenze 
bringen würde.
Leider Überschreitet die Auslegung etwas meine Kenntnisse…
Was auch dank Google nicht unbedingt besser wurde.
Ich habe zwar etwas gerechnet, bin mir aber alles andere als sicher ob 
das stimmt.
Die Abschaltspannung soll bei 5,4V liegen, wieder ein bei 6,4V.

Als erstes hab ich mir ausgerechnet welchen Wert das Poti im Schaltpunkt 
haben wird.
Da bin ich auf 5,4K gekommen.
Damit und den Formeln
Abschaltung
Us=UR3*(VR1||R5/R2+1) -> || soll parallel heißen
Wieder ein
Uw=UR3*(VR1/R2||R5+1)
komme ich auf einen Wiederstand von 260K für R5(5,43V aus; 6,48V wieder 
ein).
Jetzt kommen die Preisfragen:
•Geht das Überhaupt?
•Ist R5 so richtig, oder müsste er auf den invertierten Eingang des OP?
•Stimmt die Rechnung?
•Könnte ich mir damit den LTC3780 toasten wenn die max. Eingangsspannung 
von 32V anliegt? (Ausgang dieser Schaltung geht an den Pin 6 des 
LTC3780, der schaltet ab 1,5V ein und wird ab 6V zum Brikett.)

Es wäre wirklich nett wenn sich das jemand mal ansehen könnte.

Gruß,
Jens

[Falk B. (falk)]

@Jens Engel (weiss_nix)

>Lange Rede Kurzer Sinn,  ich würde gerne in die Schaltung eine
>Rückkopplung einbauen.

OK, dann wird daraus ein Schmitt-Trigger.

>Ausgelegt soll das Ganze auf den Fall mit 6xAA sein,

Dann sollte aber der Spannungsteiler VR1 und R2 recht hochohmig sein, 
denn der ist immer an der Batterie dran. So Richtung 1M sollte man da 
schon gehen. Die jetztige Dimensionierung ist ungünstig.
Mach VR1 konstant 500k und pack den Poti mit 500k an Stelle von R2, dort 
aber als echte Potischaltung, sprich, beide Festanschlüsse oben und 
unten und der Abgriff geht allein an den OPV

>Als erstes hab ich mir ausgerechnet welchen Wert das Poti im Schaltpunkt
>haben wird.
>Da bin ich auf 5,4K gekommen.

Klingt eher komisch.

>•Geht das Überhaupt?

Im Prinzip ja.

>•Ist R5 so richtig,

Richtig platziert.

> oder müsste er auf den invertierten Eingang des OP?

Nein.

>•Stimmt die Rechnung?

Hab ich nicht im Detail geprüft, sieht aber eher komisch aus.

•Könnte ich mir damit den LTC3780 toasten wenn die max. Eingangsspannung
>von 32V anliegt?

Nein, der hochohmige Spannungsteiler verhindert das.

Die Berechung deiner Widerstände geht einfach mit dem Excelsheet von 
hier.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Schmitt-Trigger#Schmitt-Trigger_mit_Operationsverst.C3.A4rker_oder_Komparator

https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/2/20/Schmitt-trigger.xls

Allerdings muss man einiges beachten. Du hast einen Spannungsteiler am 
Eingang, dieser ist der Ersatz von R1 im Excelsheet. Dabei ist R1 = VR1 
// R2 in deiner Schaltung. Bei dir sind das ca. 200k. Dadurch hast du 
einen 2:1 Teiler, also musst du die Spannungen für obere und unter 
Schaltschwelle halbieren. Siehe Anhang.

[Jens E. (weiss_nix)]

Hallo Falk,

erst mal danke für die Antwort.

Das Excelsheet hatte ich schon gefunden, allerdings bin ich beim 
Anpassen auf meinen Fall nicht wirklich weiter gekommen.

Mir ist klar das die Auslegung wie sie ist, nicht grade ideal ist.
Ich habe das mal so hingenommen, da die Variante mit den 6xAA nur als 
Notlösung gedacht ist.
Der Haken an der Geschichte ist: VR1, R1, R2 und R3 sind Bestandteile 
des DC-DC Wandlers. Ich kann also an nichts daran ändern, ohne die 
Bestückung der Platine zu ändern. Oder anders gesagt, meine einzige 
Variable ist R5 (nur wenn es nicht anders geht würde ich VR1 und/ oder 
R2 noch ersetzten).

Mir ist grade auch noch ein Fehler in meiner Rechnung aufgefallen (habe 
vergessen das VR1 nicht "nur" ein Wiederstand in der Schaltung ist, 
sondern das der "eingestellte Widerstand" und die "500K" als parallele 
Wiederstände eingehen).

Ich rechne dann noch mal ein bisschen, aber selbst mit deiner Erklärung 
bin ich mir fasst sicher, dass ich mir am Ende wieder nicht Sicher 
bin...

Gruß,
Jens

[Falk B. (falk)]

Naja, wenn die Werte alle schon vorgegeben sind, hat man auch nur noch 
wenige Freiheitsgrade. Deine Referenzspannung ist fest mit VCC/2 = 2,5V 
Also musst du VR1 so einstellen, dass bei Vin = 6,4V am Spannungsteiler 
ca. 2,5V rauskommen. Der Rest ergibt sich.

Ich hab mal ein wenig probiert. Wenn du den Poti auf ca. 44kOhm 
einstellst und R5=150k einbaust, sollte es fast genau hinkommen!

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Jens E. schrieb:
> Grundsätzlich kann der alles was ich brauche. Sogar die Unterspannungs-
> Abschaltung ist mit integriert. Leider hat sie keine Hysterese.
ja klar, ohne Hysterese ist eine solche Funktion nervig, weil die SV 
dann über einige Zeit immer wieder ein- und ausschaltet, bis endlich 
ganz Ruhe ist.
Ich hätte da allerdings eine alternative Idee.
Statt Rückkopplung mit Hysterse wäre auch eine Variante mit 
Selbsthalteschaltung evtö. ganz nett . Wenn die Selbsthalteschaltung von 
der Unterspannungsabschaltung unterbrochen wird, bleibt die SV dann auch 
aus, solange bis von Hand wieder gestartet wird. Die Kontrolle über die 
Ladung wirst du ja ohnehin haben.

Wenn auf der vorhandene SV schon eine Unterspannungsdetektion vorhanden 
ist, kann man diese evtl. auch abgreifen. Dann mußt du nur eine 
Selbsthalteschaltung extern realisieren.
Gruß Öletronika