Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Integrator für Lüftersteuerung wird zu heiss


von FanMan (Gast)


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Hi

Ich steuere einen Lüfter mit PWM an um die Drehzahl zu regeln. Leider 
habe ich nur ein 50Hz-PWM zur Verfügung, heisst der Lüfter rattert (auch 
mit Leerlaufdiode über Lüfter). Spannung ist 24V.

Nun habe ich diesen OP davor geschalten:
http://www.mouser.ch/Search/ProductDetail.aspx?R=TCA0372BDWR2Gvirtualkey58410000virtualkey863-TCA0372BDWR2G

Schaltung sieht ungefähr so aus:
http://www.electronicshub.org/wp-content/uploads/2015/01/Op-amp-Integrator-with-DC-Gain-Control.jpg

R1 und R2 sind 500kOhm und das C ist 0.47uF
Der Pluseingang hängt auf halber Speisespannung.

Das ganze funktioniert wunderbar ausser dass der OP heiss wird.

Lüfter zieht bei 24V ca. 0.5A.

OP wird nur heiss wenn er arbeiten muss, heisst wenn er voll 
durchsteuert (Lüfter fullspeed) so wird er nicht heiss. Das verwirrt 
mich. Mache ich etwas falsch..?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,
Was ist daran verwirrend? Wenn dein Luefter bei 24V 0.5A braucht, waeren 
doch 0.25A bei 12V eine erste Hausnummer. Also verheizt dein OpAmp auch 
12V*0.25A=3W. Das musste halt wegkuehlen, wenn du keine PMW haben 
willst.

Gruss
WK

von FanMan (Gast)


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Wenn ich 100% PWM gebe (also DC), und der OP somit gibt was er kann, so 
ist er nicht mehr heiss.

Gibt es da eine Erklärung?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

"heiss" bedeutet: Es wird Leistung verbraten. Leistung P=U*I
Wenns um die Hitze des OpAmps geht, dann ist I der Strom durch den 
Luefter (weil der ja auch durch den OpAmp fliesst) und U ist der 
Spannungsabfall im OpAmp - also Betriebsspannung - Spannung am Luefter.
Wenn im OpAmp jetzt keine oder fast keine Spannung abfaellt, ist U und 
damit U*I halt entsprechend klein. Genauso, wie wenn kein oder fast kein 
Strom I fliesst. Nur irgendwo in der Mitte, wo U und I beide nicht ganz 
klein sind, wird das Dingens halt dann heiss.

Gruss
WK

von FanMan (Gast)


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Leuchtet ein...danke

von Kurt A. (Gast)


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Spendiere dem OPAmp ein Kühlkörper

von FanMan (Gast)


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<<und U ist der Spannungsabfall im OpAmp - also Betriebsspannung - 
Spannung am Luefter.

Muss/Darf man das wirklich so rechnen??

Der OP ist ja beim Ausgang so etwas wie eine Stromquelle. Heisst dort wo 
die restliche Spannung abfällt wird wohl nicht der gleiche Strom 
fliessen wie am Ausgang..???

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Der Strom fliesst ja aus deiner Spannungsversorgung in den Anschluss 
fuer positive Betriebsspannung des OpAmps rein; dann aus dessen Ausgang 
raus, durch den Luefter wieder zurueck in die Spannungsversorgung. 
Dieser Strom ist dann ueberall gleich gross, naemlich I - sonst muesste 
ja irgendwo noch Strom herkommen oder verschwinden. Das bisschen, was 
der OpAmp fuer sich selbst (also seine interne Verschaltung braucht, 
kannst du vernachlaessigen gegenueber dem Strom, der durch den Luefter 
fliesst.

Die Leistung, die der Luefter umsetzt, ist: Uluefter*I
Die Leistung, die der OpAmp umsetzt ist: (Ub-Uluefter)*I

Ub ist die Spannung deiner Spannungsversorgung.

Gruss
WK

von FanMan (Gast)


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Ok

Aber Kühlkörper ist keine Option. Gibt es Alternativen in meiner 
Schlatung ohne die Leistung zu verbraten?

von Peter D. (peda)


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Nimm nen MC (ATtiny25), der die schnarchlahme PWM mißt und eine 
ordentliche PWM (25kHz) erzeugt.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Sowas koennte gehen:
PWM(50Hz)->Gleichspannung->PWM(z.B.20kHz)->Luefter
Aber dann ist von deiner bisherigen Schaltung nicht mehr viel uebrig...

Gruss
WK

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