Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturkompensation mit NTC nicht möglich?


von Peder (Gast)


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Hallo,

ich habe hier einen Schaltregler AP5004, den ich nach Datenblatt 
beschalten und auf PCB gebracht habe. Leider ist die Schaltung sichtbar 
temperaturabhängig. In Langzeitmessungen kann ich deutlich 
nachvollziehen, wann die Klimaanlage anspringt, jemand das Fenster 
aufmacht oder auch nur jemand daran vorbeiläuft und Wind erzeugt.

Meine Idee war es zunächst, den Widerständen R1 und/oder R2 einen NTC 
vorzuschalten. Allerdings fallen die Widerstandswerte der NTCs schon bei 
nur 10K Differenz um 25% und mehr, die der "normalen" Widerstände 
hingegen steigen (rechnerisch nach Datenblatt) um weniger als 1%. (Es 
sein denn, ich habe mich grob verrechnet.)

Kann man Widerstände und NTCs so miteinander verschalten, dass das 
Temperaturverhalten der Schaltung kompensiert wird?


Grüße

Peter

von Pandur S. (jetztnicht)


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Mir scheint eine temperaturabhaengigkeit seltsam.
Werden Bauteile uebermaessig warm ?
Wie gross ist der Einfluss der Temperatur ?

Allenfalls sind die Anprueche ueberzogen.
Und nein eine Temperaturkompensation ist moeglicherweise etwas 
komplizierter. Denn erst muss man die Temperaturabhaengigkeit aufnehmen, 
und dann nachpruefen, ob ein NTC das aufgrund seiner Charakteristik 
ueberhaupt machen kann. Und dann muesste man die Parameter bestimmen.

von Bernd K. (berndkeck)


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Von welcher Größenordnung spricht Du?
Um wie viel mv/µV ändert sich die Spannung?

von Helmut L. (helmi1)


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Peder schrieb:
> Leider ist die Schaltung sichtbar
> temperaturabhängig. In Langzeitmessungen kann ich deutlich
> nachvollziehen, wann die Klimaanlage anspringt, jemand das Fenster
> aufmacht oder auch nur jemand daran vorbeiläuft und Wind erzeugt.

Zahlen bitte.

von W.A. (Gast)


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Peder schrieb:
> Kann man Widerstände und NTCs so miteinander verschalten, dass das
> Temperaturverhalten der Schaltung kompensiert wird?

Ja, kann man, jedenfalls wenn die Temperaturkoeffizienten 
unterschiedliche Vorzeichen haben. Serien- und Parallelschaltung sind 
dein Freund.

von Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite


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Statt NTC gehen auch PTCs (Kaltleiter), die relativ linearer, dafür 
kleineren 'Widerstandhub' in Abhängigkeit von der Temperatur haben, an 
der richtigen Stelle der Schaltung. Typen beispielweise wie KTY84-130, 1 
kΩ bei 25°C. Ggf. natürlich wie oben erwähnt mit Parallel- und 
Serienschaltungen im Bereich einzugrenzen.

von Peter D. (peda)


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Peder schrieb:
> Leider ist die Schaltung sichtbar
> temperaturabhängig.

Nenne konkrete Zahlen, sonst ist das witzlos.

Ein Spannungsregler ist keine Referenzquelle. Er muß nur die 
Spannungstoleranz der zu versorgenden ICs einhalten.
Lt. Datenblatt darf er um +-2,5% schwanken (0,78..0,82V).

Peder schrieb:
> Kann man Widerstände und NTCs so miteinander verschalten, dass das
> Temperaturverhalten der Schaltung kompensiert wird?

Kann man erst, wenn man die Kennlinie der unkompensierten Schaltung 
aufgenommen hat und diese nicht von weiteren Parametern abhängt.

von Sascha_ (Gast)


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Ein NTC hat eine exponentielle

Peder schrieb:
> Hallo,
>
> ich habe hier einen Schaltregler AP5004, den ich nach Datenblatt
> beschalten und auf PCB gebracht habe. Leider ist die Schaltung sichtbar
> temperaturabhängig. In Langzeitmessungen kann ich deutlich
> nachvollziehen, wann die Klimaanlage anspringt, jemand das Fenster
> aufmacht oder auch nur jemand daran vorbeiläuft und Wind erzeugt.
>
 Was genau passiert dann? Wird die Ausgangssspannung größer oder 
kleiner? Wenn ja, um wieviel?

von Michael B. (laberkopp)


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Peder schrieb:
> Leider ist die Schaltung sichtbar temperaturabhängig.

Ein Schaltregler ist halt keine Referenzspanungsquelle.

Ich bin sicher, daß die Ausgangsspannung im erlaubten Bereich nach 
Datenblatt liegt (sonst wäre deine Schaltung fehlerhaft), was ungefähr 
+/-3% erlaubt.

von Peder (Gast)


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Die Genauigkeit der Schaltung liegt total im Rahmen. Wenn nicht zu viel 
Strom fließt (0,2A in meinem Fall), ist die Schwankung auch äußerst 
gering. Ohne Temperatureinflüsse ist die Schaltung nach 
(reproduzierbaren) 0,5h..2h stabil mit weniger als 0,1% Schwankung. Ich 
möchte nur einfach noch mehr.

Der Chip selbst ist meiner Meinung nach auch nicht das Problem. Ich bin 
mit dem Lötkolben an R1 und R2 gegangen, um die Quelle zu verifizieren 
und für mich sind es definitiv die beiden Widerstände, nicht der Chip.
Dummerweise sind es gerade R1 und der Poti darunter, welche die 
Ausgangsspannung des Chip bestimmen.

Den Rest lese ich mir am Montag mal durch. Mir steht das Wochenende vor 
der Tür. ^^


Danke erstmal!

Peter

von Helmut L. (helmi1)


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Peder schrieb:
> Ich
> möchte nur einfach noch mehr.

Dann nimm eine Referenzspannungsquelle.

Peder schrieb:
> Dummerweise sind es gerade R1 und der Poti darunter, welche die
> Ausgangsspannung des Chip bestimmen.

Dann schmeiss das mist Poti da raus und ersetzte es durch einen 
Festwiderstand.

von HildeK (Gast)


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Es kann gut sein, dass der TK eines Poti recht groß ist. Häufig nimmt 
man es als Spannungsteiler (Lautstärkepoti z.B.) und da ist ein TK des 
Gesamtwiderstandes weitgehend belanglos - es kommt nur auf die Stellung 
des Schleifers an.
Leider hast du nicht gesagt, welchen Einstellbereich du für die Spannung 
benötigst. Sollte es nur zur Feinjustage drin sein, dann kannst du mit 
dieser Variante die Temperaturempfindlichkeit des Potis reduzieren:
1
       o V+
2
       |
3
      .-.
4
      | |
5
      | |R1
6
      '-'
7
       |
8
       |
9
      .-.
10
FB -->| |
11
      | |P
12
      '-'
13
       |
14
       |
15
      .-.
16
      | |
17
      | |R2
18
      '-'
19
       |
20
      ---
21
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Für R1 und R2 Widerstände mit geringem TK nehmen (es gibt welche mit 
±25ppm/K) und für das Poti einen kleinen Wert nehmen, so dass du gerade 
so den Einstellbereich schaffst.
Die Drift der Referenzspannung des Reglers bleibt aber ...

von W.S. (Gast)


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Peder schrieb:
> für mich sind es definitiv die beiden Widerstände

Das klingt für mich wiederum sehr seltsam. Ganz gewöhnliche Widerstände 
haben heutzutage TK100 und man findet nur noch seltener welche mit 
TK200. Ich schätze mal, daß dein tatsächlicher Aufbau und deine 
Leiterplatte viel eher des Nachschauens bedürfen.

Andererseits finde ich, daß

Peder schrieb:
> stabil mit weniger als 0,1% Schwankung

völlig ausreichend ist und du vernünftigermaßen nicht mehr erwarten 
solltest. Wozu also solch ein Zirkus?

W.S.

von Peter D. (peda)


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Peder schrieb:
> für mich sind es definitiv die beiden Widerstände, nicht der Chip.

Widerstände kann man nicht TK kompensieren.
Die Angaben im Datenblatt spezifizieren nur einen TK-Schlauch, der nicht 
verlassen werden darf, z.B. +-200ppm/°. Ob der reale TK fallend, 
steigend oder wellenförmig ist, geht daraus nicht hervor. Daher ist eine 
Kompensation ziemlich nutzlos.
Man nimmt dann eben eine Bauform mit engerem TK-Bereich, z.B. Vishay 
gibt es bis +-0,05ppm/°.

http://de.farnell.com/vishay-foil-resistors/y16363k00000t9r/metallfolienwiderst-3k-0-01-0/dp/1867935

von HildeK (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Man nimmt dann eben eine Bauform mit engerem TK-Bereich, z.B. Vishay
> gibt es bis +-0,05ppm/°.

OK, die gab es für mich nie :-). Der Kaufmann wäre Amok gelaufen ...

Aber sinnvoll sind die nur dann, wenn auch die Referenzspannung des 
Reglers in dem Bereich unterwegs ist.

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