Hallo, ich habe einen Tiefsetzsteller wie im Anhang dargestellt aufgebaut. Angeschlossene Last an X2 sind ~7,5 Ohm (Heizelement Weller WSP80). PWM-Frequenz sind 250kHz. Anstatt der berechneten 250mA Ripple sehe ich leider mehr als 1 Ampere Ripple und einen eher an einen Sinus angelehnten Strom. aaaFile8.bmp zeigt den Strom gemessen mit einem externen Shunt 0,1Ohm in Reihe mit der Last. R10 ist Messshunt für eine Strommessung mit MAX4372, diese funktioniert (vermutlich aufgrund des hohen Ripples) aber nur bei einem Tastverhältnis >95%. Meine Frage ist aber zunächst mal, ob jemand eine Idee hat, weshalb der Ripple deutlich größer ausfällt als erwartet. Vielen Dank für eure Hilfe
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Zusätzlich zu L11 würde ich mir F10 inkl. Halter anschauen. Wie groß ist der Widerstand dieses Konstrukts? F10 wäre besser rechts von C13 aufgehoben. In der jetzigen Position behindert sie das Aufladen von C10.
Seltsame Schaltung .. woher ist die & was sollte sie machen ?
Oh D. schrieb: > Seltsame Schaltung .. was sollte sie machen ? Konstantstrom für ein Lötkolbenhandstück von Weller. Schon ein wenig technischer Overkill. Insbesondere EMV-mäßig ist dieser Lötkolben sicher interessant...
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Wenn der Kanal 1 wie auf dem dritten Bild angezeigt auf 100mV-Teilung gestellt ist und ich die Anzahl der Kästchen des Sinusanteils zähle, komme ich auf 2 Kästchen, ergo 200mV. Nun fehlt mir aber irgendwie der Bezug, daraus auf Ampere schließen zu können, d.h. wo es in der Schaltung gemessen wurde und wie das alles aufgebaut ist. Je nach Aufbau deiner Steuerschaltung, die man leider nicht sieht und angesichts der vielen (Schalt-) Spitzen im Oszi-Bild (4 Kästchen/ 400mV) wird das gesamte Gezappel gemittelt und daraus die PWM-Steuerung abgeleitet. (Oder machst du cycle-by-cycle-Messung ohne Tiefpass?) Nach Berechnung sollte das Tastverhältnis ziemlich genau 50% sein, um 24V nach 12V zu bringen. Bei 95% Tastverhältnis kommen keine 12V am Ausgang zustande. Wenn die Steuerschaltung zu träge oder zu ungenau ist, passt sie die PWM nicht hinreichend schnell an und lässt so erstmal ziemlich viel Strom fließen, bis sie mit Entscheidungsfindung am Ende ist, oder der PWM-Zyklus einfach neu startet. Aber dazu fehlen die Informationen.
Lothar M. schrieb: > Wie sieht L11 aus? http://www.reichelt.de/Funkentstoerdrosseln-Ringkern/TLC-5-0A-100-/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3182&ARTICLE=105606&OFFSET=500&; Danke auch für das Verschieben in das richtige Subforum, war mich bei der Wahl nicht ganz sicher. Lothar M. schrieb: > Konstantstrom für ein Lötkolbenhandstück von Weller. Kein Konstantstrom. Die PWM wird zur Regelung der Temperatur angepasst. Boris O. schrieb: > Nun fehlt mir aber irgendwie der > Bezug, daraus auf Ampere schließen zu können, d.h. wo es in der > Schaltung gemessen wurde und wie das alles aufgebaut ist. siehe oben: J. W. schrieb: > aaaFile8.bmp zeigt den Strom gemessen mit einem externen Shunt 0,1Ohm in > Reihe mit der Last. Boris O. schrieb: > Nach > Berechnung sollte das Tastverhältnis ziemlich genau 50% sein, um 24V > nach 12V zu bringen. Bei 95% Tastverhältnis kommen keine 12V am Ausgang > zustande. Die 50% aus der Berechnung sind beispielhaft gewählt, wie gesagt wird die PWM als Stellgröße zur Temperaturregelung genutzt. Bernhard D. schrieb: > Zusätzlich zu L11 würde ich mir F10 inkl. Halter anschauen. Wie groß ist > der Widerstand dieses Konstrukts? Inwiefern kann ein Widerstand in Reihe die stromglättende Wirkung von L11 beeinflussen? Boris O. schrieb: > angesichts der vielen (Schalt-) Spitzen im Oszi-Bild (4 Kästchen/ 400mV) > wird das gesamte Gezappel gemittelt Die Spikes im Bild sind nicht Teil des Stromverlaufes. Ich habe keinen Trenntrafo für das Oszi und nehme an, dass die Spikes über die Erde in die Oszi-Masse eingekoppelt werden und vom verwendeten Schaltnetzteil zur Versorgung des Tiefsetzstellers kommen. Sind auf jeden Fall auch zu sehen, wenn ich den Shunt auf einer Seite abklemme und so kein Strom mehr fliessen kann.
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Die Spikes sind normal bei solchen Schaltwandlern. Ein RC-Filter vor dem AD-Wandler hilft. Der deutliche Sinusanteil wundert mich auch nicht weiter bei einem Ausgangskondensator von nur 1uF.
J. W. schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Konstantstrom für ein Lötkolbenhandstück von Weller. > Kein Konstantstrom. Die PWM wird zur Regelung der Temperatur angepasst. Im hier relevanten Zeitbereich ist das eine Konstantstromquelle mit fester PWM-Frequenz. Dass diese innere Regelschleife noch von einer äusseren 10000...100000mal langsameren Temperaturregelschleife gesteuert wird, ist hier nachrangig. J. W. schrieb: > Inwiefern kann ein Widerstand in Reihe die stromglättende Wirkung von > L11 beeinflussen? Er kann die Spule schlimmstenfalls wirkungslos machen. Auf jeden Fall ändert er die Zeitkonstante der Gesamtkette. Diese idealisierten linearen Stromverläufe gibt es nur ohne Widerstand (und ohne Kondensator) im Strompfad. Denn diese linearen Stromanstiege verlassen sich ja darauf, dass der Strom beliebig weit steigen könnte. Mit dem Heizelement in Reihe ist aber spätestens bei 3..4A Schluss. Bis dahin wird der Strom in einer e-Funktion ansteigen...
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Boris O. schrieb: > Nun fehlt mir aber irgendwie der > Bezug, daraus auf Ampere schließen zu können, d.h. wo es in der > Schaltung gemessen wurde und wie das alles aufgebaut ist. J. W. schrieb: > aaaFile8.bmp zeigt den Strom gemessen mit einem externen Shunt 0,1Ohm in > Reihe mit der Last. Aber ein genaues Bild der Messung würde mich auch interessieren. @J.W.: dass der Ripple eher sinusförmig als dreiecksförmig ist liegt einfach daran, dass du den Strom durch die Last betrachtest (der Strom durch die Induktivität sieht anders aus, parallel zur Last fließt ja noch Strom durch den Kondensator). Das der Ripple wesentlich größer ist als erwartet ist schon etwas seltsamer. Bist du sicher, dass es sich nicht um ein Masseproblem deiner Messung handelt? Wenn der Shunt am "unteren" Ende der Last sitzt wackelt die Gleichtaktspannung des Shunts um ein Vielfaches seiner Differenzspannung (weil der Lastwiderstand um ein Vielfaches größer ist als der Shunt) . Vielleicht misst du die Gleichtaktschwankungen irgendwie mit? Zeige bitte mal genau, wie du den Shunt verschalten hast und wie das Oszi daran angeschlossen ist. Und schalte ggf. den Shunt einfach mal ans "obere" Ende der Last, wo die Spannung halbwegs stabil bei 24V liegt und schau, ob das selbe rauskommt. Ansonsten wäre noch denkbar, dass deine Spule bei 250kHz nicht mehr perfekt funktioniert, sie ist nur bei 1kHz spezifiziert. Ihr Eisenpulverkern könnte evtl. bei 250khz schon schlechter werden (je nach Art des Eisenpulverkerns gibt es da ziemliche Unterschiede, wobei meiner Erfahrung nach eher die Verluste zunehmen als dass die Induktivität stark einbricht). https://de.wikipedia.org/wiki/Pulverkern#Eisenpulverkerne Und wie sieht denn genau dein Shunt aus? Das ist nicht etwa ein Leistungswiderstand mit einer hohen parasitären Induktivität? Das würde den Spannungsabfall bei 250kHz natürlich auch in die Höhe treiben.
Achim S. schrieb: > Aber ein genaues Bild der Messung würde mich auch interessieren. Hallo Achim, vielen Dank für deine Antwort! Ich habe an X2 den Kolben angeschlossen und in Reihe dazu einen 100mOhm Widerstand (ja, ein Leistungswiderstand in Keramik, deine Bemerkung dazu ist sehr hilfreich, hätte ich selber drauf kommen müssen...) Ich habe über dem Widerstand mein Oszi angeschlossen (an eine Seite Oszi-Masse und an die Andere den Tastkopf). Die Oszi-Masse und die Masse der gemessenen Schaltung sind nicht verbunden (habe ich nachgemessen). Achim S. schrieb: > Ansonsten wäre noch denkbar, dass deine Spule bei 250kHz nicht mehr > perfekt funktioniert, sie ist nur bei 1kHz spezifiziert. Ihr > Eisenpulverkern könnte evtl. bei 250khz schon schlechter werden (je nach > Art des Eisenpulverkerns gibt es da ziemliche Unterschiede, wobei meiner > Erfahrung nach eher die Verluste zunehmen als dass die Induktivität > stark einbricht). Hast du einen Tipp, wo ich Spulen herbekomme die (bei ähnlicher Baugröße) besser geeignet sind? Nochmal zur Messung: Ich habe auch über dem Shunt R10 (http://www.distrelec.de/de/strommesswiderstaende-025-ohm-bourns-cra2512-fz-r025elf/) gemessen, das ist das andere Bild. Allerdings nicht nur über dem Shunt, sondern auch über ein Stück Leiterbahn. Daher denke ich das diese Messergebnisse nicht viel aussagen. Verwundern tun mich jedoch die negativen Spannungen und der verhältnismäßig große Spannungsfall, der jedoch durch schlechte Durchkontaktierung (keine Industrieplatine) erklärbar wäre.
J. W. schrieb: > Spulen ... die (bei ähnlicher Baugröße) besser geeignet Da müsste man mal wissen, welche Spule du da jetzt eingebaut hast...
J. W. schrieb: > Ich habe an X2 den Kolben angeschlossen und in Reihe dazu einen 100mOhm > Widerstand So hatte ich es schon zuvor verstanden, aber: war der Kolben an X2-4 und der Shunt an X2-3 oder war es umgekehrt? Sieht dein Ergebnis gleich aus, wenn der Shunt an X2-4 hängt? J. W. schrieb: > Die Oszi-Masse und die Masse > der gemessenen Schaltung sind nicht verbunden (habe ich nachgemessen). Wenn du es per Multimeter nachgemessen hast, dann weißt du: es fließt kein Gleichstrom über die Masseverbindung. Aber ob bei 250kHz vielleicht ein Wechselstrom drüber fließt, weißt du nicht. J. W. schrieb: > ein Leistungswiderstand in Keramik "Leistungswiderstand in Keramik" kann viel bedeuten ;-) War es ungefähr so ein Teil, wie dein R10? (dann würde ich mir um die parasitären Größen nicht zu viel Gedanken machen). Oder war es eher was mit gewickeltem Draht? (Dann hätte ich deutlich mehr Bedenken). J. W. schrieb: > Hast du einen Tipp, wo ich Spulen herbekomme die (bei ähnlicher > Baugröße) besser geeignet sind? erst würde ich mal versuchen rauszufinden, ob es wirklich an der Spule liegt. Hast du irgendwo Zugriff auf ein halbwegs brauchbares LCR-Meter? Zur allergrößten Not kannst du die vorhandene Spule auch mal in Serie zu einem 150Ohm Widerstand schalten (Metallschicht), einen 239kHz-Sinus draufgeben und mit dem Oszi schauen, ob die Amplitude an Spule und Vorwiderstand ungefähr gleich groß ist. J. W. schrieb: > Nochmal zur Messung: > Ich habe auch über dem Shunt R10 > (http://www.distrelec.de/de/strommesswiderstaende-025-ohm-bourns-cra2512-fz-r025elf/) > gemessen, das ist das andere Bild. Welches "andere Bild"? Ich sehe nur die Messung an deinem externen Shunt (aaaFile8.bmp) Und bei folgender Aussage fände ich interessant, was genau damit gemeint ist, dass "es bei Tastverhältnissen <95% nicht funktioniert"? J. W. schrieb: > R10 ist Messshunt für eine Strommessung mit MAX4372, diese funktioniert > (vermutlich aufgrund des hohen Ripples) aber nur bei einem > Tastverhältnis >95%. Lothar M. schrieb: > Da müsste man mal wissen, welche Spule du da jetzt eingebaut hast... diese hier: J. W. schrieb: > http://www.reichelt.de/Funkentstoerdrosseln-Ringkern/TLC-5-0A-100-/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3182&ARTICLE=105606&OFFSET=500&;
Achim S. schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Da müsste man mal wissen, welche Spule du da jetzt eingebaut hast... > diese hier: > http://www.reichelt.de/Funkentstoerdrosseln-Ringkern/TLC-5-0A-100-/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3182&ARTICLE=105606&OFFSET=500&; Uups übersehen.... "Material : Iron Dust" = Eisenpulver. Diese Drosseln sind auf "maximale Verluste" getrimmt. Du brauchst sowas http://www.reichelt.de/Power-Induktivitaeten-SMD/2/index.html?&ACTION=2&LA=3&PROFID=1262&GROUPID=3709&SHOW=1 Achim S. schrieb: > Welches "andere Bild"? Das inzwischen gelöschte... :-/ @J. W.: hängst du das Bild nochmal an?
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Achim S. schrieb: > So hatte ich es schon zuvor verstanden, aber: war der Kolben an X2-4 und > der Shunt an X2-3 oder war es umgekehrt? Sieht dein Ergebnis gleich aus, > wenn der Shunt an X2-4 hängt? Kann ich dir gerade nicht mehr sagen. Habe die Schaltung gerade nicht hier. Achim S. schrieb: > "Leistungswiderstand in Keramik" kann viel bedeuten ;-) War es ungefähr > so ein Teil, wie dein R10? (dann würde ich mir um die parasitären Größen > nicht zu viel Gedanken machen). Oder war es eher was mit gewickeltem > Draht? (Dann hätte ich deutlich mehr Bedenken). http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=110641;SEARCH=7W%20AXIAL%200,1 Achim S. schrieb: > Welches "andere Bild"? Ich sehe nur die Messung an deinem externen Shunt > (aaaFile8.bmp) Sorry, das Bild ist, weil ursprünglich falsch hochgeladen, wohl mittlerweile entfernt worden. Habe ich hier angehängt. Achim S. schrieb: > Und bei folgender Aussage fände ich interessant, was genau damit gemeint > ist, dass "es bei Tastverhältnissen <95% nicht funktioniert"? Bei 100% Tastverhältnis fließen ca. 3,2A. Von 0 bis ca 1A gibt der MAX4372 eine zu kleine Spannung am Ausgang heraus. Von ca. 1A bis 3A bekomme ich 0V Ausgangsspannung. Über 3A messe ich die beim fließenden Strom erwartete Ausgangsspannung. Ströme und Spannungen hier: Mittelwerte.
J. W. schrieb: > http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=110641;SEARCH=7W%20AXIAL%200,1 Ok, der ist als Shunt nicht wirklich zu gebrauchen, weil man nicht weiß, welchen Wechselstromwiderstand er tatsächlich bei 250kHz hat. (Dem Teil traue ich einiges an parasitärer Induktivität zu, und schon 100nH machen bei 250kHz mehr Spannungsabfall als die nominellen 0,1Ohm). J. W. schrieb: > Sorry, das Bild ist, weil ursprünglich falsch hochgeladen, wohl > mittlerweile entfernt worden. Habe ich hier angehängt. Das ist dein Spannugungsabfall an R10 (plus etwas Leiterbahn)? Spätestens jetzt würde ich am Messaufbau zweifeln ;-) Wenn das echt sein sollte zerschießt du dir ja damit den Eingang deines MAX4372. Verschiebt sich denn der Messwert am Ausgang des MAX4372, wenn du das Oszi an R10 anschließt?
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Achim S. schrieb: > J. W. schrieb: >> > http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=110641;SEARCH=7W%20AXIAL%200,1 > > Ok, der ist als Shunt nicht wirklich zu gebrauchen, weil man nicht weiß, > welchen Wechselstromwiderstand er tatsächlich bei 250kHz hat. (Dem Teil > traue ich einiges an parasitärer Induktivität zu, und schon 100nH machen > bei 250kHz mehr Spannungsabfall als die nominellen 0,1Ohm). In der Tat, das sind de facto Zylinderspulen aus Widerstandsdraht. Ich hatte kürzlich ein defektes 33 Ohm / 7 W Exemplar dieser Bauart geknackt (in einen kleinen Schraubstock einspannen und leicht zudrehen). Ergebnis: Siehe Foto. Der aktive Teil misst ca. 3 * 12 mm. Der Draht ist sehr dünn, und es befinden sich ca. 40 Windungen auf dem Kern. Gibt man diese Daten in eine Näherungsformel wie z.B. in der Android-App ElectroDroid, dann kommt man auf etwa 1 µH. Durchaus nicht zu vernachlässigen. Was sonst noch auffällt, ist der dünne Draht. Man kann diese Widerstände zwar problemlos bis zur Dunkelrotglut quälen, gegen Lastspitzen sind sie aber sehr empfindlich, besonders bei höherer Spannung.
Ich verstehe gerade nicht warum man eine Heizung mit 250kHz takten muß? Bei Weller sehe ich häufig eher so 1Hz... Unter der Annahme daß du eine schnellere Regelung als 1Hz bauen möchtest, sollten da ein paar (zig?) kHz doch reichen?
Lothar M. schrieb: > "Material : Iron Dust" = Eisenpulver. Diese Drosseln sind auf "maximale > Verluste" getrimmt. > > Du brauchst sowas > http://www.reichelt.de/Power-Induktivitaeten-SMD/2/index.html?&ACTION=2&LA=3&PROFID=1262&GROUPID=3709&SHOW=1 Danke! Ich habe dort mal geguckt, finde aber nichts was in unsere Spezifikation passt. Wir brauchen mindestens 3,5A Nennstrom. Ob ich jetzt 100u kaufe und mit 250kHz takte oder 220u und 125kHz wäre mir letztlich egal. Wäre natürlich gut, wenn die Baugröße ähnlich ist. Bin dankbar für Tipps, wo ich sowas kaufen kann, also: I >= 3,5A L = 100uH / 220uH f = 250kHz / 125kHz Günther L. schrieb: > Unter der Annahme daß du eine schnellere Regelung als 1Hz bauen > möchtest, sollten da ein paar (zig?) kHz doch reichen? Naja, das Projekt steht unter dem Aspekt der Ausbildung, wurde von Studenten entwickelt und soll später von Azubis gebaut werden. Der Tiefsetzsteller ist natürlich nicht so "einfach" wie eine Phasenanschnittssteuerung (die aber auch eine Spule enthält). Wir haben bestimmte Anforderungen an den Stromripple gestellt, auch wegen EMV. Wenn ich keine riesigen Spulen verbauen möchte oder kann, muss ich daher mit der Taktfrequenz hoch.
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