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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik StromBegrenzung


Autor: walifogel (Gast)
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Ich habe ein Schwieriges Problem.
Ich bin eigentlich ein Digital Mensch und kein Analoger!
Ich habe vor, aus Kostengründen, PC-Netzteil zu einem LaborNetzteil auf
zu rüsten.
Das ist soweit in Ordnung da die am meisten eingestellte Spannung
3,3-5-12-15V ist
Macht man noch ein Schaltregler mit o..30V2A dran, schließt man das
auch noch an den PC (USB) an, dann hat man alles was man braucht.

Das Problem ist nun die Strombegrenzung der Ausgangsspannungen das sind
ca. 30A pro Spannung.

Die Übliche Methode mit LängsTransistor und Schund Widerstand klappt
bei 3,3 und 5V nicht

Bei 0,1Ohm fallen bei 30A schon am Schund ca. 3V ab.
Bei 0,01Ohm dann 0,3V aber wenn man die Kleineste einstellbare
Strombegrenzung auf ca. 100mA einstellen möchte, dann kommt der
A/D-Wandler schon in den „Rauch Bereich“ und die ganze Messung
schwimmt.

Anderseits die Interne Regelung abzugreifen, hat den Nachteil, das sie
über den Trafo, auf alle Spannungen Gleichermasen wirkt.
Wen ich an +5V1A zeichne und an +12V werden einige 50Wat Lampen
Geschaltet, dann hoppelt die +5V mit auf und ab.

Ich bin nu Ratlos was ich da machen könnte.

Man könnte billige Netzteile Kaufen und den Trafo austauschen, auf den
nur eine Spannung gewickelt ist.

Das Problem ist das ich nicht weis bei welcher Firma ich solche Trafos,
als Prototypen, bekomme und zu welchem Preis.

„Googel“ ergab auch keine eindeutiges Ergebnis.

Sollte jemand Iden, oder Adressen haben, dann bitte Posten.

Das muss doch irgend wie in den Griff zu bekommen sein.

MfG walifogel

Autor: walifogel (Gast)
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Hallo Leute hat hier keiner eine Meinung ???

Autor: peter dannegger (Gast)
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"Hallo Leute hat hier keiner eine Meinung ???"


Doch natürlich:

PC-Netzteile sind Scheiße zum Experimentieren.

Gibt nur verschmorte Kabel, verglühende Leiterzüge, explodierende ICs,
stinkende Tantals.


Entweder ne alte Wandwarze mit 78L05 dahinter oder nen schönes
Regelnetzteil. Dann hat man auch galvanische Trennung (keine
Erdschleifen).


Soweit meine Meinung dazu.


Peter

Autor: Bärenmarke (Gast)
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Genau, es gibt bei Pollin oder ebay recht günstige
Experimentiernetzteile mit Spannungs- und Stromanzeige (Fa. Mc Voice
und Konsorten, tlw. schon ab 39€). Ist sicher nicht die spitzen
Laborqualität, aber bessere Spannung als aus einem PC-NT kommt da
allemal raus, du hast besseren Komfort und du setzt deine Schaltung
nicht solchen Gefahren aus.

Autor: Rahul (Gast)
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@PeDa: dito

Autor: walifogel (Gast)
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@Bärenmarke

Wobei du nie genau weist ob du was für dein Geld bekommst, und wenn ja
ob es richtig funktioniert.
Dann rechne doch bitte mal zusammen was die Einzelnetzteile kosten um
ein PC Netzteil zu ersetzen, um z.B ein ‚’’’MutterBrett’’’
anzuschließen. Ich finde es immer ätzend wenn ich mein Rechner zerlegen
muss, nur um ne Grafikkarte zu testen.

Also: +3,3A 30A; +5V30A; +12V20A; -5V, und -12V2A
Wenn man noch Down Regler dazubaut kann man 0..30V2..3A 1..4 Stuck
bekommen.
Wenn ein Mittelklasse Netzteil ca.350..400W kaufst, nicht die
’’’Geiz’’’denn ich bin blöd’’’, dann zahlst du zwischen 50…70€.
Ach ja die Genauigkeit, so ein gutes Netzteil regelt auf +/- 0,5…1%,
alle Standard - Bauteile sind auf +/-5% Spezifiziert.

Wo bleibt die Lust am entwickeln und Ändern ?????????????????

Autor: Bärenmarke (Gast)
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Es kommt nicht nur auf die Genauigkeit, sondern auch auf die
Restwelligkeit und EMV an. Teste z.B. mal eine hochwertige
Verstärkerschaltung an einem PC-Netzteil, da brauchst du schon eine
gute Siebkette um die Störungen möglichst gut glattzubekommen.

Autor: walifogel (Gast)
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Es stimmt schon, für einige fälle benötigt man Energiequellen die
wirklich ’’’Batarieähnlich’’’ sind.
Was spricht dagegen in, den Gleichspannungspfad, noch ein zusätzliches
Tiefpass Filter, aus Drosseln und Kondensatoren einzubauen. Habe ich
ohnehin vor.

Wenn sich solch ein Netzteil mit einfachen mitteln Aufrüsten lassen
würde, dann könnten sich auch junge Leute, mit wenig Geld, ein
Elektronik Labor, nach und nach, aufbauen!!

Das das nichts für die Maximalisten ist, die immer nur nach dem besten
Schreien, dann aber mit einem Multavie aus dem Supermarkt für 5€
rummachen!!

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Es geht mir nicht um den Ripple, sondern daß mir 30A einfach viel zuviel
Bums sind.

Wenn Du da mal versehentlich mit nem Stück 0,25-er Litze nen kurzen
baust, hast Du sofort ein glühendes Stück Draht in der Hand, Prost
Mahlzeit.

Ich hab schon öfters mal nen IC verkehrt rum reingesteckt und nie ist
einer kaputt gegangen, dank Strombegrenzung (100mA des 78L05 reichen
meistens für MC-Basteleien).


Peter

Autor: walifogel (Gast)
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Mach mal lieber ein par konstrucktiver vorschläge.

Autor: A.K. (Gast)
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Konstruktiver Vorschlag kam oben. Für 40-50 EUR gibt's aus diversen
Quellen China-"Labor"-Netzteile 0-15V/2A mit einstellbarer
Strombegrenzung (die ist wichtig!). Sind nicht unbedingt was für
professionellen Einsatz, aber zum experimentieren allemal ok.

Autor: Bärenmarke (Gast)
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Hier, das ist doch okay. ist auch noch die alte generation von Voltcraft
made in germany
Ebay-Artikel Nr. 9703723946

Autor: Bärenmarke (Gast)
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Autor: Feadi (Gast)
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Meistens hat ein PC-Netzteil einen TL494, oder ähnilch, als Steuerchip.
Durch anheben der Deadtime kann man die Leistung begrenzen, und dadurch
den Strom. Aber Labornetzteilqualität wird man damit erst recht nicht
erreichen.

Gruß, Feadi

Autor: walifogel (Gast)
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Leute Ihr denkt zu Komplieziert, Eine einfache Schmelzsicherung in einem
Sicherungshalter in der Front bewirkt ware wunder, was die
Stromsicherheit angeht. Es gibt verschiedene Typen, schnelle und
langsamme.

Ich kann selber bestimmen ob ich mit max 5A, ausnanhmsweise mal mit 15A
fahren will.

Interesant ist das bei den 12V, normalerweise speise ich damit ein
kleinen motor oder eine Laufwerk... Wenn ich aber mal
FET-Leistungsstufen anschmeisen will dan besorge ich mir vom
Autofriedhof passende Lampen, pack ne 30A Sicherung rein und es werde
Licht.
was iest mit LED Ketten 10 in Reihe 10 Reihen Paralel.

wf

Autor: Mehmet Kendi (mkmk)
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Im ersten Beitrag von Walifogel hiess es noch "Ich bin nu Ratlos was
ich da machen könnte."
Ein paar Stunden spaeter "Leute Ihr denkt zu Komplieziert ..."
Das nenn' ich aber schnelle Bewustseinserweiterung. Kompliment.

Eine Meinung zum Thema möchte ich nicht abgeben, da es mir scheint,
dass es Walifogel nur darum geht, irgwendwie von irgendwem seine
Vorstellung  bestaetigt zu bekommen.

Autor: The Engineer (the_engineer)
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Möchte die Sicherung sehen, die schneller ist als ein Bauteil (
vorwiegend ICs) !!!!

Gruß
Thorsten

Autor: Arno H. (Gast)
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Eine Zusammenfassung der Antworten aus den anderen Foren wäre auch nicht
schlecht.
Arno

Autor: Bärenmarke (Gast)
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Stimme The Engineer zu, selbst wenn du Ultraflinke nimmst, bei 30A
brutzeln dir deine Siliziumbahnen im IC schneller weg als du gucken
kannst und vor allem schneller als jede Sicherung ansprechen kann. Denn
bevor eine Sicherung durchbrennt, muss ja für eine gewisse Zeit (wenn
auch eine sehr kurze) dieser Strom fließen.

Um eine echte Strombegrenzung kommst du nicht herum.

Autor: walifogel (Gast)
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Oh ich habe schon was dazugelernt, die Anfrage läuft auf mehreren
Boards.
Der hinweis auf die 30A haben mich dazu gebracht das Pferd mal von der
anderen Seite… Man brauch kaum mehr als 1A Für einfache Experimente,
eine Strombegrenzung auf 5A hardwaremäßig, mit einer Option auf 30A,
durch austausch einer Sicherung in der Front, ist ausreichend.
Des weiteren ein BUZxx mit seinem ON Widerstand von 0,04Ohm (eventual 2
st. Parallel 0,02Ohm ???)
Mit einem zusätzlichem Tiefpass kann man auch ein Schund von 0,05Ohm
(nach zusätzlicher Glättung) verwenden. Und mit einem Komparator den
MOS-FET schalten. Er kann angeblich innerhalb von einigen Hundert ns
umgeschaltet werden, und die Leitung komplett Trennen.

In diesem Board habe außer Genöle keine einzigen Konstruktiven Beitrag
erhalten.
Wahrscheinlich sind über die Woche ohnehin nur die Negativen Leute
da…..

wf

Autor: The Engineer (the_engineer)
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Naja vielleicht liegt es auch daran, das in diesem Board mehr Leute sind
die davon mehr Ahnung haben.Ist zwar Ansichtssache aber nun gut wenn Du
so glücklicher bist.

Gruß
Thorsten

Autor: Unbekannter (Gast)
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> Ich bin eigentlich ein Digital Mensch und kein Analoger!

> Ich bin nu Ratlos was ich da machen könnte.

  [...]

> Leute Ihr denkt zu Komplieziert, Eine einfache Schmelzsicherung
> in einem Sicherungshalter in der Front bewirkt ware wunder,

  [...]

> eine Strombegrenzung auf 5A hardwaremäßig, mit einer Option
> auf 30A, durch austausch einer Sicherung in der Front, ist
> ausreichend.

  [...]

> In diesem Board habe außer Genöle keine einzigen Konstruktiven
> Beitrag erhalten.


Du sagst selbst dass Du von Analog-Elektronik keine Ahnung hast. Du
kennst ganz offensichtlich den Unterschied zwischen einer Sicherung und
einer Strombegrenzung nicht. In diesem Thread hast Du viele konstruktive
Antworten erhalten, warum ein PC-Netzteil zum Experimentieren eine
schlechte Idee ist. Dir gefallen die Antworten nicht und behauptest,
hier wäre nur "Genöle".

Warum frägst Du überhaupt, wenn Du die Antworten nicht hören willst?

Autor: Volker (Gast)
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Schnipp

Bei 0,1Ohm fallen bei 30A schon am Schund ca. 3V ab.
Bei 0,01Ohm dann 0,3V aber wenn man die Kleineste einstellbare
Strombegrenzung auf ca. 100mA einstellen möchte, dann kommt der
A/D-Wandler schon in den „Rauch Bereich“ und die ganze Messung
schwimmt.

Schnapp


Nur mal als Anmerkung:

Ich habe beruflich mal ein Netzteil 0-5V bei 100A entwickelt, mit
sauberer, einstellbarer Strombegrenzung. Das ganze funktioniert
mit Polyphase Schaltreglern von LT.
Als Sense-Widerstand wurde ein 0.001 Ohm Widersdand (4-Leiter Anschluß)
verwendet.
Mit geeigneter Verstärkerschaltung (super genaue OPs und Widerstände
sowie 12-Bit AD-Wandler kann man die Strombegrenzung in 100mA-Schritten
einstellen. Bedingt durch das Konzept kann aber niemals das
Regelverhalten (Geschwindigkeit) eines Linear-Reglers erreicht werden.

Was ich damit sagen will:
Um bei diesen Strömen was brauchbares zu bauen, bedarf es viel
Erfahrung und Zeit sowie teure Bauteile, aber unmöglich ist es nicht.
Auch wurde beim Layout ein 4-Lagen Multilayer verwendet,
Entwicklungszeit über 1 Jahr.

Mein Tip: Labornetzteil kaufen.

Volker

Autor: walifogel (Gast)
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@Volker

Das ist interessant. Wenn ihr mit eurem A/D Wandler den 1V Bereich
gewählt habt dann waren das bei 4096 Schritten ca. 0,00024V, oder habt
die Spannung auf 10V verstärkt, das währen dann immer noch 0,0024V pro
Digit. Hatte eurer Wandler ein Signum Bit und habt ihr das untere Bit
verworfen?
Wenn die Reglung A/D – D/A war, wie schnell war sie?

Hättest du nicht einige Adressen wo ich den Übertrager als Prototypen
bekommen kann???

Den eine Idee war Die Strombegrenzung,
(eigentlich ist diese Bezeichnung falsch, es müsste eigentlich
StromAbschaltung heißen, ich hatte ja gehofft, hier einige hinweise auf
das Schund messen mit einem Komparator und Schalten eines MOS-FET, zu
bekommen)
ganz auszulagern. Und den Übertrager durch einen mit nur einer Wicklung
zu ersetzten und dann mehrere Einzelregler auf Steckplatienchen
aufzubauen.
Die Schaltregler übernehmen dann alles und lassen sich fernsteuern.

wf

Autor: peter dannegger (Gast)
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"Die Schaltregler übernehmen dann alles und lassen sich fernsteuern."


Du träumst !

Schaltregler arbeiten mit Energiespeichern (Drossel, Kondensator) und
diese Energiespeicher haben im Fehlerfall genug Energie, um Dir jeden
IC zu zerschießen.
Und weil Schaltnetzteile so langsam regeln, haben sie auch immer fette
Siebelkos am Ausgang, um schnelle Lastsprünge zu puffern.
Die Schutzschaltungen im Schaltnetzteil sind ausschließlich geeignet,
das Netzteil selber zu schützen.


Sichere und schnelle Strombegrenzung kriegst Du nur mit
Transistorschaltungen hin.

Oft sieht man die einfache Schaltung mit 2* LM317 in Reihe, der 1. als
Strombegrenzer und der 2. als Spannungsregler (siehe LM317
Datenblatt).
Wichtig ist auch die Siebelkos möglichst klein zu halten (<=10µF),
damit die nicht zuviel Energie speichern.


Peter

Autor: walifogel (Gast)
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@ peter dannegger

Die Dinger nenen sich „Switching Regulator“ z.B. von „Linear
Technology“ gibt es als Up- oder Down- Regler. Eigentlich sind das
DC/DC Wandler.
In meinem fall dachte ich an einen Down- Regler der aus 35V, 0 .. 30V
3A macht mit einstellbarer Strombegrenzung.
Wenn ich die dort vorgesehenen Widerstände durch „Digital Resistor“
ersetzte dann kann ich alles über ein PIC/AVR steuern.

Aber für diese variante müsste ich den Übertrager auf dem
Schaltnetzteil ersetzen, den ich brauche über 35V10A.

Also brauche ich auch Adresse wo ich solche Übertrager gewickelt
bekomme!!!

wf

Autor: Rahul (Gast)
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LT1374HV...

Autor: peter dannegger (Gast)
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"Also brauche ich auch Adresse wo ich solche Übertrager gewickelt
bekomme!!!"


Zuerst brauchst Du wohl mal die technischen Daten (Bauform,
Kernmaterial, Permeabilität, Frequenz, Sättigungsremanenz, Luftspalt,
Windungszahlen, Isolation, Lagenaufbau).


Wenn Du da mit nem fertigen Trafo hinkommst und sagst, die eine
Wicklung ändern, lachen die Dich nur aus.

Manche Trafowickler bieten zwar an, den Trafo zu analysieren, aber das
kostet richtig und ist natürlich ohne Garantie.


Billiger als ein speziell gewickelter Trafo ist ein 50Hz Standardtrafo
+ Graetzbrücke + Ladeelko für die Rohspannungserzeugung.

Bezüglich Schaltregler (Step-Down) und ungeeignet für schnelle
Strombegrenzung s.o.


Peter

Autor: walifogel (Gast)
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Danke an so was habe ich gedacht.
Ich habe aber nicht so richtig rausfinden können wie schnell der bei
Überstrom abschaltet.
Hast du das was entdeckt ??

@peter dannegger
Deine Bedenken sind nicht von der Hand zu weisen. Die Bauform Ist
bestimmt nicht schwer raus zu finden wenn man die Maße hat. Aber wie
ich die Windungszahlen auf der Primärseite ermitteln kann Weis ich noch
nicht genau. Die Schaltfrequenz weis ich wenn ich den Regler kenne. Und
dem Hersteller brauch ich nur die Primärwindunszahl zur sagen, und was
ich auf der Sekundärseite brauche. 35V10A.

Autor: Volker (Gast)
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Da kannst du deinen Wandler berechnen lassen.


http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html

Deine Fragen kann ich dir aus Zeitmangel jetzt nicht beantworten.

Gruß Volker

Autor: walifogel (Gast)
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@Volker

Man dankt

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Entweder habe ich es überlesen oder es wurde noch gar nicht erwähnt:
Ein PC Netzteil braucht immer eine Mindestbelastung. Das heisst, wenn
der Spanungsquelle nur 100mA entnommen wird (siehe Strombegrenzung),
dann läuft das Netzteil gar niccht erst an.

MW

Autor: walifogel (Gast)
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@Michael Wilhelm

Du has recht eine grundlast ist vorgesehen, ca. 1A.

Autor: 100nA (Gast)
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> Ein PC Netzteil braucht immer eine Mindestbelastung.

Nein! Alte AT-Netzteile brauchen oft eine Grundlast. Neuere
ATX-Netzteile brauchen alle keine Grundlast mehr.

Und sofern ein altes AT-Netzteil eine Grundlast braucht und diese nicht
erhält, kann schlimmes passieren bis hin zum Abrauchen.

Autor: walifogel (Gast)
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@100nA
Deshalb wollte ich eie Grundlas vordehen, weklassen kann ich die immer
noch

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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@ 100nA:
Danke, war mir nicht bewusst.

@ walifogel:
Schund ist nicht gleich Shunt.

MW

Autor: Mehmet Kendi (mkmk)
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Wenn ich das Bisherige so überfliege, meine ich, dass einer hier seinen
Spass mit uns treibt. Und ich glaube, er hat echt Humor.

Zuerst will walifogel ein PC-Netzteil zu einem Labornetzteil umbauen.
"Ein Schmarren" sagen glaube ich die Oesterreicher.
Dann will er an dieses "Labornetzteil" einen Schaltregler (Step-Down
Regler!) mit einer Variablen Ausgangsspannung von 0 - 30V bei 2A
basteln. Woher diese 35V kommen, weiss keiner. Und warum dann das Ganze
an den USB Bus des PC's anschlossen werden soll, ist ebenso
raetselhaft.

Im naechsten Atemzug werden an dieses Labor-Netzgeraet in spe einige 50
Watt Lampen angeschlossen.
Dann folgt ein Intermezzo mit Trafoherstellung als Prototype, aber um
ehrlich zu sein, diesen Absatz habe ich nicht verstanden.

Vom Stuhl hat es mich gehauen, als er auf den Vorschlag von
Baerenmarke, er solle sich doch ein fertiges Geraet so für 40 Euro
kaufen, hinterfragte, ob diese richtig funktionieren würden.

Auch der Beitrag, worin er Peter Dannegger Nachhilfeunterricht in
Elektronik gibt, war nicht schlecht.

Keine Ahnung, wer dieser walifogel ist, aber ich bin sicher, dass er
sich hier im Forum auskennt.

Autor: walifogel (Gast)
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@Mehmet Kendi (mkmk)
Es tut mir in der Seele weh das ich dich enttäuschen muss. Das ist
tatsächlich meine erste anfrage in diesem Forum, allerdings läuft die
anfrage in drei Fohren gleichzeitig.

Ich hatte von vornherein zwei Strategien von denen ich nicht wusste ob
sie überhaupt etwas taugen.
1.  Ein Standard Netzteil verwenden, allen Spannungen eine
Stromabschaltung zu verpassen um sie LaborNetzteil Fähig zu machen!
2.  Aus einem Standard Netzteil den Niederspannunsteil rausschmeißen und
mit einer neuen Sekundärwicklung und Schaltreglern (DC\DC Wandlern) ein
neues Netzteil aufzubauen.
Das wird erst richtig gut, wenn ein PC das ganze überwacht. Z.B. mit
AT43USB351M über eine USB Schnittstelle und all Schönen Labor
Gerätschaften.

Ich habe wirklich eine menge dazugelernt ‚’’’Vom negativ Prinziep’’’
mache es nicht, kannste nicht, ist doch zu groß, offene oder versteckte
Anfeindungen ohne sin und verstand, wie diese Sinnlosen Nachbarschafts
kriege (Och ein Fremder im Bord der will uns bestimmt nur verarschen).

Die frage ist immer noch was preiswerter ist:
Die erste Version ist ziemlich schwierig (unsicher ?) und ich weis
immer noch nicht wie ich einen Spannungskanl einstellbar machen kann.
Die zweite steht und fällt mit der Beschaffung und Preis für den
Übertrager.

In beiden fällen muss noch an die Elektrische, EMV und Nachbusicherheit
gedacht werden!

wf

Autor: Unbekannter (Gast)
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Na, dann wünsch ich mal viel Glück, beim einstellbaren Schaltregler von
0 bis 30 Volt bei mehreren Ampere mit einem digitalen Widerstand im
Feedback-Pfad...

Nicht dass das gehen würde, kein Mensch würde zwar so einen digitalen
Widerstand in den Feedback-Pfad einbauen, aber da braucht's schon
etwas mehr Wissen um einen solchen Schaltregler zu dimensionieren.

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