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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zwischenkreiskondensator auswählen/berechnen


Autor: Tobi As (tw1393)
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Hallo zusammen,

und zwar bräuchte ich für meine Schaltung (Anhang) noch einen 
Zwischenkreiskondensator. Da ich  nicht will das mir mein Netzteil mit 
den 24V abschmiert (was ziemlich teuer ist...).

Mit dieser Schaltung steuere ich ein Heizelement mittels PWM an (das 
Heizelement besitzt 50W Leistung bei 24V Spannung und 11Ohm Widerstand 
des Heizelements, was zu einem Strom von ca. 2,1A führt)

Bevor Kritik laut wird an der Schaltung;

- ich weiß sie ist überdimensioniert... (da ich nicht weiß in wie weit 
meine Nachfolger noch weitergehen werden was die Parameter des HE 
betrifft)


Nun zur eigentlichen Frage:

Wo packe ich den Kondensator am besten hin? Und wie berechne ich am 
besten die Kapazität dafür?

funktioniert dies am besten über:

C=(2E)/(Uo^2-Uu^2) ?

oder gibt es andere Formeln die ich verwenden muss?

Wäre über Hilfe dankbar

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> Wäre über Hilfe dankbar
Warum brauchst du für dein Heizelement den Low-Side FET? Um es ganz 
sicher abzuschalten?

Warum versorgst du deinen Controller nicht gleich mit 5V? Dass der 
Linearregler auf dem Board auch was zu verheizen hat?

Eine Schaltung, in der ein 10MegOhm Widerstand verbaut ist, runzelt mir 
die Stirn.

Tobi A. schrieb:
> Da ich  nicht will das mir mein Netzteil mit den 24V abschmiert (was
> ziemlich teuer ist...).
Was ist das für ein Netzteil? Wieviel Strom kann das Netzeil ausgeben? 
Welche PWM-Frequenz hast du?

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Peter Dannegger (peda)
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Tobi A. schrieb:
> und zwar bräuchte ich für meine Schaltung (Anhang) noch einen
> Zwischenkreiskondensator.

Nö, ohmsche Lasten benötigen sowas nicht. 100nF zur Entstörung reichen.

Tobi A. schrieb:
> Da ich  nicht will das mir mein Netzteil mit
> den 24V abschmiert

Das Netzteil muß für 100% PWM ausgelegt sein, dann schmiert nichts ab.

Die Leistungsstufe ist viel zu kompliziert, ohmsche Lasten brauchen 
keinen Entladetransistor.
Nimm einfach nen Logik-Level-FET direkt vom AVR angesteuert, die Last 
liegt an Drain und +24V.
Heizungen sind auch sehr träge, eine PWM-Frequenz von 10..50Hz reicht 
völlig aus und dann kann auch nichts pfeifen.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Lothar M. schrieb:
> Eine Schaltung, in der ein 10MegOhm Widerstand verbaut ist, runzelt mir
> die Stirn.

Ist schon richtig. Soll ja nur Sensor-Break erkennen, aber nicht die 
Messung verfälschen.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> Wäre über Hilfe dankbar
> Warum brauchst du für dein Heizelement den Low-Side FET? Um es ganz
> sicher abzuschalten?
>
> Warum versorgst du deinen Controller nicht gleich mit 5V? Dass der
> Linearregler auf dem Board auch was zu verheizen hat?
>
> Eine Schaltung, in der ein 10MegOhm Widerstand verbaut ist, runzelt mir
> die Stirn.
>
> Tobi A. schrieb:
>> Da ich  nicht will das mir mein Netzteil mit den 24V abschmiert (was
>> ziemlich teuer ist...).
> Was ist das für ein Netzteil? Wieviel Strom kann das Netzeil ausgeben?
> Welche PWM-Frequenz hast du?

zur 1. Frage: mein Prof. empfahl mir dies um kein Risiko einzugehen, das 
ganze ist bewusst von ihm und mir so gewählt worden.

da das ganze hier nur für 1 HE dargestellt ist ich dies nachher aber 12 
mal habe wollte ich dies so machen

zur 2. Frage: diese wurde dir freundlicherweise von Peter beantwortet :)

zur 3. Frage: die genaue Typenbezeichnung des Netzteils ist mir nicht 
bekannt leider... ich habe 4 Kanäle an diesem Netzteil die sehr 
leistungsfähig sind (genaueres kann ich wirklich nicht sagen da das 
Netzteil in Reutlingen am Prüfstand sitzt und ich momentan in Stuttgart)

die PWM-Frequenz zum regeln meiner Leistung gestalte ich variabel über 
eine PID-Regelung. Denn ich will das ganze so genau wie möglich geregelt 
haben und später wissen ob meine eingestellte Leistung die ich habe auch 
tatsächlich vorne rauskommt...

: Bearbeitet durch User
Autor: Der Andere (Gast)
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Wo hängt eigentlich der zweite Anschluss des Heizelements oder hat das 
nur ein Anschluss?
Das wäre dann allerdings wirklich revolutionär :-)

Autor: Tobi As (tw1393)
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Peter D. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> und zwar bräuchte ich für meine Schaltung (Anhang) noch einen
>> Zwischenkreiskondensator.
>
> Nö, ohmsche Lasten benötigen sowas nicht. 100nF zur Entstörung reichen.
>
> Tobi A. schrieb:
>> Da ich  nicht will das mir mein Netzteil mit
>> den 24V abschmiert
>
> Das Netzteil muß für 100% PWM ausgelegt sein, dann schmiert nichts ab.

Das Netzteil kostet rund 15k€ ich gehe stark davon aus, dass das Ding 
das kann !

> Die Leistungsstufe ist viel zu kompliziert, ohmsche Lasten brauchen
> keinen Entladetransistor.
> Nimm einfach nen Logik-Level-FET direkt vom AVR angesteuert, die Last
> liegt an Drain und +24V.
> Heizungen sind auch sehr träge, eine PWM-Frequenz von 10..50Hz reicht
> völlig aus und dann kann auch nichts pfeifen.

Die MOSFET mit N-Level-Logik sind so gewählt da das ganze nachher in 
einem Windkanal steht wo hohe Temperaturen herrschen und dieses Ding das 
durchaus abkann von daher würde ich schon gerne bei dieser Variante 
bleiben ^^

Die Trägheit ist mir bewusst, es kommt auch eher auf die Genauigkeit der 
Regelung der Leistung an und nicht wie schnell das ganze abläuft, 
2-Pkt.-Regler kommt für mich deshalb nicht in Frage und daher wie schon 
erwähnt in der Antwort für Lothar, PID+PWM

Also meinst du im Prinzip ich benötige keinen zwischenkreiskondensator 
bei den 24V und dem MOSFET ?

Autor: Tobi As (tw1393)
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Der Andere schrieb:
> Wo hängt eigentlich der zweite Anschluss des Heizelements oder hat das
> nur ein Anschluss?
> Das wäre dann allerdings wirklich revolutionär :-)

der andere anschluss kommt an GND, das Programm mit dem ich leider 
"arbeiten" MUSS, ist nicht ganz so praktisch.. deshalb bitte ich davon 
abzusehen^^

auf meinem Breadboard habe ich das ganze schon richtig aufgebaut^^

Autor: Der Andere (Gast)
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Ein Zwischenkeiskondensator braucht man aus zwei Gründen.

1. Die Bereitstellung der Energie primär ist nicht kontinuierlich 
sondern gepulst, z.B. durch GLeichrichtung von Wechselstrom oder durch 
eine PPM/PWM.
2. Dein Verbraucher kann/muss Energie in das System zurückliefern und du 
musst diese Energie aufnehmen.

Beides ist bei dir NICHT der Fall. Warum glaubst du also daß du einen 
Zwischenkreiskondensator brauchst?
Dein 15kEuro Netzteil sollte doch eine konstante geregelte Spannung 
liefern und eine Heizung speist keine Energie zurück.

Autor: Ingo Less (corrtexx)
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Peter D. schrieb:
> Nö, ohmsche Lasten benötigen sowas nicht. 100nF zur Entstörung reichen.
Besser ist es aber, denn aufgrund der parasitären Zuleitungsinduktivität 
ist es sinnig, einen Kondensator, hier pauschal 1mF, direkt im 
Laststromkreis zu setzen. Das dämpft die Stromspitze über die Zuleitung 
erheblich.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> zur 1. Frage: mein Prof. empfahl mir dies um kein Risiko einzugehen, das
> ganze ist bewusst von ihm und mir so gewählt worden.
Aus welchem Bewusstsein heraus?
Was ist der Grund für diesen Low-Side-Fet?

"Weil Gott(*) es so will" gilt hier nicht als Antwort...
(*)alternativ "mein Professor" oder "ich"

Tobi A. schrieb:
> Das Netzteil kostet rund 15k€ ich gehe stark davon aus, dass das Ding
> das kann !
Wenn ich ein Netzteil für 15k€ kaufe, dann erwarte ich, dass das alles 
aushält ohne kaputt zu gehen. Mach dir also absolut keine Sorgen.

> (genaueres kann ich wirklich nicht sagen da das Netzteil in Reutlingen
> am Prüfstand sitzt und ich momentan in Stuttgart)
Telefon?

> die PWM-Frequenz zum regeln meiner Leistung gestalte ich variabel über
> eine PID-Regelung.
Du änderst also Frequenz und Pulsverhältnis?
Das ist aber ein kurioser Ansatz.

Was willst du übrigens damit heizen? Welche Zeitkonstante hat diese 
Strecke?

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Mein Gedanke wäre:
Wenn dein Adruino 12 Heizelemente ansteuern muss: Am liebsten 12 PWM mit 
1/12tel Taktlänge Phasenversatz schalten. Das verringert deinen 
Rippeltrom auf 1/12tel wie bei 12 parallel getakteten Heizelementen, 
bewirkt aber auch eine ver12fachung der für den Zwischenkreiskondensator 
sichtbare Frequenz.
Nimm so viele PWM, wie möglich, die sich synchronisieren lassen und 
treibe z.B. bei 3 PWm jeweils 4 Heizelemente und lass die PWM mit 120° 
Phasenverschiebung zueinander laufen
Einen Zwischenkreiskondensator brauchst du. Aus dem Bauch heraus würd 
ich da 1x 1mF Elko mit niedrigem ESR drauf schmeißen und 2-5 
Keramikkondensatoren mit 10..27 µF.
Wieso schaltest du die Highside? Nimm doch nur einen FET in der Lowside, 
den aber mit einem Gatetreiber. Schalte den nicht aus dem I/O-Pin vom 
Adruino, wie oben vorgeschlagen.
Der Gatetreiber bekommt dann +12V aus einem Linearregler (7812, ...)

Autor: der schreckliche Sven (Gast)
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Eine Heizungssteuerung.....
Die Analogdeppen des vergangenen Jahrtausends haben so etwas noch mit 
Bimetall-Schaltern gemacht.

Autor: Klaus (Gast)
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Tobi A. schrieb:
> Heizelement besitzt 50W Leistung bei 24V Spannung

Ein Lötkolben? Dann brauchst du die passende Lötstation dazu. Manche von 
denen schaffen sogar 80W.

MfG Klaus

Autor: Tobi As (tw1393)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> zur 1. Frage: mein Prof. empfahl mir dies um kein Risiko einzugehen, das
>> ganze ist bewusst von ihm und mir so gewählt worden.
> Aus welchem Bewusstsein heraus?
> Was ist der Grund für diesen Low-Side-Fet?
>
> "Weil Gott(*) es so will" gilt hier nicht als Antwort...
> (*)alternativ "mein Professor" oder "ich"
>
Wenn du mir die Note gibst darfst du das gerne entscheiden   ;)


>> die PWM-Frequenz zum regeln meiner Leistung gestalte ich variabel über
>> eine PID-Regelung.
> Du änderst also Frequenz und Pulsverhältnis?
> Das ist aber ein kurioser Ansatz.
>
> Was willst du übrigens damit heizen? Welche Zeitkonstante hat diese
> Strecke?

Geheizt wird ein Dummy-Gehäuse welches innen blank ist und außen schwarz 
lackiert.
Zeitkonstante ist nicht von Relevanz meine, primär geht es um die 
Genauigkeit der Regelung ob ich dafür jetzt 10s oder 10min brauche ist 
mir eigentlich egal

Autor: Tobi As (tw1393)
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Ingo L. schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Nö, ohmsche Lasten benötigen sowas nicht. 100nF zur Entstörung reichen.
> Besser ist es aber, denn aufgrund der parasitären Zuleitungsinduktivität
> ist es sinnig, einen Kondensator, hier pauschal 1mF, direkt im
> Laststromkreis zu setzen. Das dämpft die Stromspitze über die Zuleitung
> erheblich.

Danke für den Tipp ich denke ich werde dies auch so umsetzen. :)

Kevin K. schrieb:
> Mein Gedanke wäre:
> Wenn dein Adruino 12 Heizelemente ansteuern muss: Am liebsten 12 PWM mit
> 1/12tel Taktlänge Phasenversatz schalten. Das verringert deinen
> Rippeltrom auf 1/12tel wie bei 12 parallel getakteten Heizelementen,
> bewirkt aber auch eine ver12fachung der für den Zwischenkreiskondensator
> sichtbare Frequenz.
> Nimm so viele PWM, wie möglich, die sich synchronisieren lassen und
> treibe z.B. bei 3 PWm jeweils 4 Heizelemente und lass die PWM mit 120°
> Phasenverschiebung zueinander laufen

Macht dies wirklich so viel aus ? wollte eigentlich die Heizelemente 
alle gleichzeitig betreiben...

> Einen Zwischenkreiskondensator brauchst du. Aus dem Bauch heraus würd
> ich da 1x 1mF Elko mit niedrigem ESR drauf schmeißen und 2-5
> Keramikkondensatoren mit 10..27 µF.

Soll ich den 1mF in Reihe zu den 2-5 Keramikkond. schalten oder 
parallel?

> Wieso schaltest du die Highside? Nimm doch nur einen FET in der Lowside,
> den aber mit einem Gatetreiber. Schalte den nicht aus dem I/O-Pin vom
> Adruino, wie oben vorgeschlagen.
> Der Gatetreiber bekommt dann +12V aus einem Linearregler (7812, ...)

Das SD steht für „Shutdown“, wäre also meine gewünschte 
Abschaltmöglichkeit im Fehlerfall.
Zu beachten ist, dass diese laut Schaltbild eine negative Logik ist, 
also mit 5V am /SD-Pin läuft alles, bei 0V sind die Schalter offen.

Also soll ich an SD die 12V anschließen? weiß nicht genau was du da 
meinst, sorry... würdest du mir auf die Sprünge helfen nochmals 
bezüglich dieses Punktes

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Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> Zeitkonstante ist nicht von Relevanz meine, primär geht es um die
> Genauigkeit der Regelung ob ich dafür jetzt 10s oder 10min brauche ist
> mir eigentlich egal
Natürlich ist eine Zeitkonstante für die Regelung immmer von Relevanz. 
Und damit auch für die Schaltung, die diese Regelung ausführen muss.

Und ich habe nicht umsonst nach der PWM-Frequenz gefragt. Denn wenn du 
da mit 500kHz draufhaglest, dann brauchst du einen anderen Kondensator 
als wenn das 0,5 Hz sind.
Und insbesondere sind für hohe PWM-Frequenzen die Gate-Widerstände der 
Schaltung deutlich zu hochohmig. Da hilt es auch nichtmehr viel, wenn 
die Entladung des Gates doppelt so schnell geht.

Ich würde die Heizung einfach über einen Logic-Level FET gegen Masse 
einschalten. Und ich würde das auch meinem Professor als kostengüstige 
und zielgerichtete Lösung vorschlagen.

Oder als Alternative einen BTS462 als Hig-Side-Schalter vorschlagen, 
wenn alle möglichen Sicherheiten nötig sind.

Tobi A. schrieb:
> Denn ich will das ganze so genau wie möglich geregelt haben
"So genau wie möglich" ist mit Sicherheit zu teuer. Du musst also deine 
Spezifikation anpassen und z.B. so einschränken: "so genau wie es für 
1000€ möglich ist".

Mein Tipp: denk über die Fragen, die an dich gestellt wurden, nochmal 
nach.
Auch speziell über die Frage, wer da "bewusst" was machen will.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> Zeitkonstante ist nicht von Relevanz meine, primär geht es um die
>> Genauigkeit der Regelung ob ich dafür jetzt 10s oder 10min brauche ist
>> mir eigentlich egal
> Natürlich ist eine Zeitkonstante für die Regelung immmer von Relevanz.
> Und damit auch für die Schaltung, die diese Regelung ausführen muss.
>
> Und ich habe nicht umsonst nach der PWM-Frequenz gefragt. Denn wenn du
> da mit 500kHz draufhaglest, dann brauchst du einen anderen Kondensator
> als wenn das 0,5 Hz sind.
> Und insbesondere sind für hohe PWM-Frequenzen die Gate-Widerstände der
> Schaltung deutlich zu hochohmig. Da hilt es auch nichtmehr viel, wenn
> die Entladung des Gates doppelt so schnell geht.

Über die Zeitkonstante habe ich mir keine Gedanken gemacht soweit... 
aber werde mir dann jetzt mal auch dahingehend meine Gedanken machen ...

500kHz werden es sicher nicht da der Arduino das nicht kann! Die 
Frequenz wird sich im Bereich von 0,5-5kHz bewegen denke ich

>
> Ich würde die Heizung einfach über einen Logic-Level FET gegen Masse
> einschalten. Und ich würde das auch meinem Professor als kostengüstige
> und zielgerichtete Lösung vorschlagen.
>
> Oder als Alternative einen BTS462 als Hig-Side-Schalter vorschlagen,
> wenn alle möglichen Sicherheiten nötig sind.
>
> Tobi A. schrieb:
>> Denn ich will das ganze so genau wie möglich geregelt haben
> "So genau wie möglich" ist mit Sicherheit zu teuer. Du musst also deine
> Spezifikation anpassen und z.B. so einschränken: "so genau wie es für
> 1000€ möglich ist"

das ganze wird von einer Firma gesponsert, daher gibt es da schon 
finanziellen Spielraum der bei um die 1000-5000€ liegt

> Mein Tipp: denk über die Fragen, die an dich gestellt wurden, nochmal
> nach.
> Auch speziell über die Frage, wer da "bewusst" was machen will.

Ich weiß schon welches Teil was machen soll so ist es nicht...
1.Mein Heizelement soll meinen DUmmy heizen
2.Mein Arduino soll das Heizelement regeln auf den Leistungswert dem ich 
ihn zugeteilt habe mittels PWM und PID (ich gebe zum Beispiel 30W ein 
und mein HE braucht dann z.B. 2 min dafür, es hat aber noch ein 
Überschwingen, welches durch meine meine PID gereglete PWM angepasst 
wird so dass einige Zeit später meine konstanten 30W herrschen...)

Oder habe den letzten Teil falsch verstanden den du mir gerade erläutert 
hast?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> so dass einige Zeit später meine konstanten 30W herrschen...
Eine Leistung kannst du mit dieser Schaltung aber gar nicht regeln. 
Denn für die Leistung müsstest du den Strom und die Spannung 
messen und dann den Effektivwert berechnen.
Und wenn du sagst: meine Spannung ist ja bekannt und konstant, dann 
brauchst du trotzdem den Strom, wenn der Widerstand der Heizung 
temperaturabhängig ist.
Und wenn dieser Heizungswiderstand sich (im gewünschten 
Temperaturbereich) nicht nennenswert ändert, dann kannst du die Leistung 
sofort ab dem ersten PWM Impuls konstant einstellen, weil du dann 
eigentlich gar nichts mehr zu regeln hast, sondern die Leistung direkt 
aus dem Tasdtverhältnis herleiten kannst.

> das ganze wird von einer Firma gesponsert, daher gibt es da schon
> finanziellen Spielraum der bei um die 1000-5000€ liegt
Wenn du dieses recht geräumige Budget hat, warum spielst du dann bei der 
Bauteilauswahl in der "5€-Liga"?

> Die Frequenz wird sich im Bereich von 0,5-5kHz bewegen denke ich
Warum?

> Über die Zeitkonstante habe ich mir keine Gedanken gemacht soweit...
Wenn deine Heizung zum Aufheizen deines Dummy z.B. 30 Sekunden braucht, 
dann musst du die Heizung nicht schneller als mit 10 Hz "pulsen", weil 
eine höhere Frequenz dann garantiert nichts mehr bringt...

> aber werde mir dann jetzt mal auch dahingehend meine Gedanken machen ...
Das ist gut. Denn eigentlich erst nach diesen Überlegungen kannst du die 
nötigen Bauteile auswählen.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> so dass einige Zeit später meine konstanten 30W herrschen...
> Eine Leistung kannst du mit dieser Schaltung aber gar nicht regeln.
> Denn für die Leistung müsstest du den Strom und die /Spannung/
> messen und dann den Effektivwert berechnen.
> Und wenn du sagst: meine Spannung ist ja bekannt und konstant, dann
> brauchst du trotzdem den Strom, wenn der Widerstand der Heizung
> temperaturabhängig ist.
> Und wenn dieser Heizungswiderstand sich (im gewünschten
> Temperaturbereich) nicht nennenswert ändert, dann kannst du die Leistung
> sofort ab dem ersten PWM Impuls konstant einstellen, weil du dann
> eigentlich gar nichts mehr zu regeln hast, sondern die Leistung direkt
> aus dem Tasdtverhältnis herleiten kannst.

Dann ist ja das ganze Ding (Schaltung) für die Katz oder wie? -.-


>
>> das ganze wird von einer Firma gesponsert, daher gibt es da schon
>> finanziellen Spielraum der bei um die 1000-5000€ liegt
> Wenn du dieses recht geräumige Budget hat, warum spielst du dann bei der
> Bauteilauswahl in der "5€-Liga"?

Warum? weil das die ersten Dinge waren die mir ins Auge fielen und die 
passend erschienen, nur weil das Budget so  "üppig" ist schmeiss ich 
noch lange nicht alles aus dem Fenster ^^

>
>> Die Frequenz wird sich im Bereich von 0,5-5kHz bewegen denke ich
> Warum?

Habe recherchiert was der Arduino so kann und das war die Spannweite in 
der ich mich bewegen kann. Oder liege ich auch hier falsch?

>> Über die Zeitkonstante habe ich mir keine Gedanken gemacht soweit...
> Wenn deine Heizung zum Aufheizen deines Dummy z.B. 30 Sekunden braucht,
> dann musst du die Heizung nicht schneller als mit 10 Hz "pulsen", weil
> eine höhere Frequenz dann garantiert nichts mehr bringt...

Danke für diese Info, hilft mir ebenfalls weiter

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Habe recherchiert was der Arduino so kann

Das Arduino Framework richtet sich an ahnungslose Bastler und Schüler. 
Es soll den Einstieg in die µC Programmierung vereinfachen.

Was du da machst ist aber nicht mehr Einsteiger-Niveau.

Die Einschränkungen von Arduino sind noch lange nicht das Maß nach dem 
du dich richten musst.  Es wird schon helfen, das Datenblatt des 
Mikrocontrollers zu lesen, dann siehst du, dass der µC sehr viel mehr 
kann.

: Bearbeitet durch User
Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> Dann ist ja das ganze Ding (Schaltung) für die Katz oder wie? -.-
Wenn die restlichen Rahmenbedingungen entsprechend sind, dann: ja.
Denn wenn du aus konstanten 24V konstant 30W an die Heizung abgeben 
willst und deren Widerstand tatsächlich konstant 11 Ohm ist, dann musst 
du da nichts regeln. Die Ausgabe einer festen PWM mit 60,55% reicht in 
diesem Fall völlig aus. Das kann man mit einem 555er einmal einstellen 
und fertig.

Der Witz an der Aufgabe wird aber eigentlich sein, dass du keine 
Leistung, sondern eine Temperatur regeln willst. Und diese Temperatur 
hängt unter anderem auch von der Leistung ab...

Tobi A. schrieb:
>>> Die Frequenz wird sich im Bereich von 0,5-5kHz bewegen denke ich
>> Warum?
> Habe recherchiert was der Arduino so kann und das war die Spannweite in
> der ich mich bewegen kann. Oder liege ich auch hier falsch?
Es ist doch nicht die Frage, was deine Hardware kann, sondern was 
deine Aufgabe braucht. Wenn sich das nicht deckt, dann ist andere 
Hardware nötig.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Tobi As (tw1393)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> Dann ist ja das ganze Ding (Schaltung) für die Katz oder wie? -.-
> Wenn die restlichen Rahmenbedingungen entsprechend sind, dann: ja.
> Denn wenn du aus konstanten 24V konstant 30W an die Heizung abgeben
> willst und deren Widerstand tatsächlich konstant 11 Ohm ist, dann musst
> du da nichts regeln. Die Ausgabe einer festen PWM mit 60,55% reicht in
> diesem Fall völlig aus. Das kann man mit einem 555er einmal einstellen
> und fertig.

Mein HE leistet bei 24V bei einem Widerstand von 11Ohm 50W und nicht 
30W, die 30W waren als Beispiel lediglich gennant.

> Der Witz an der Aufgabe wird aber eigentlich sein, dass du keine
> Leistung, sondern eine Temperatur regeln willst. Und diese Temperatur
> hängt unter anderem auch von der Leistung ab...

Nein da muss ich dich enttäuschen, ich will das ganze wirklich über 
Leistung regeln, die Temperatur wird nur gemessen nicht mehr und nicht 
weniger.

Meine Aufgabe besteht im wesentlichen darin Simulationen zu überprüfen 
die sich ausschließlich mit Leistung befassen, die in solchen Gehäusen 
auftritt wenn die darin normalerweise enthaltenen Platinen 
angesteuert/betrieben werden , die Temperatur ist da nebensächlich. Klar 
spielt das ganze eine Rolle für meine Regelung das weiß ich, aber 
geregelt soll das ganze wirklich über die Leistung werden.

> Tobi A. schrieb:
>>>> Die Frequenz wird sich im Bereich von 0,5-5kHz bewegen denke ich
>>> Warum?
>> Habe recherchiert was der Arduino so kann und das war die Spannweite in
>> der ich mich bewegen kann. Oder liege ich auch hier falsch?
> Es ist doch nicht die Frage, was deine Hardware kann, sondern was
> deine Aufgabe braucht. Wenn sich das nicht deckt, dann ist andere
> Hardware nötig.

Mich verwirrt das ganze jetzt total, da mein Prof. meinte das ganze 
funktioniert so und Ihr sagt mir was anderes^^. Bin ein bisschen 
verwundert gerade....

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Fangen wir nochmal ganz von vorne an.

Wie lautet die Aufgabe?

Bitte beschreibe die Aufgabe, nicht den Lösungsansatz!

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
> Fangen wir nochmal ganz von vorne an.
>
> Wie lautet die Aufgabe?
>
> Bitte beschreibe die Aufgabe, nicht den Lösungsansatz!

Zunächst einmal danke an alle für eure Geduld mit mir !!

Also von vorne:

-Habe ein Gehäuse-Dummy, in welchem ich 8-11 HE anbringen muss (Habe 
noch 2 andere Gehäuse deshalb 8-11)

-Diese HE soll ich mit dem Arduino ansteuern. Steuerung und Regelung des 
ganzen sollen in einem Matlab-Programm realisiert werden 
(GUI+Programmierung des Arduino)

- Geregelt werden soll die Leistung der HE (sind im übrigen alle gleich 
bis auf die Größe aber Parameter ansonsten identisch)

Autor: Stefan Us (stefanus)
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HE = Heizelement?

> Geregelt werden soll die Leistung der HE

Da die Spannung und der Innenwiderstand als Konstant angenommen wird 
(das war doch soweit klar, oder) ist auch die Leistung konstant. Also 
gibt es hier nichts zu regeln. Ein einfacher PWM Dimmer oder 
einstellbare Schaltwandler sollten für diesen Zweck genügen.

Oh, so weit waren wir schon.

Wenn du da noch etwas mit Arduino und Matlab machen sollst, hat dein 
Lehrer mit Sicherheit etwas komplexeres im Sinn. Nur was?

Um etwas regeln zu können, braucht man wenigstens etwas steuerbares und 
einen Sensor. Mir fällt da ein temperatursensor ein, aber den hast du 
schon ausgeschlossen, oder habe ich das falsch verstanden?

Ich glaube, die Aufgabe ist noch nicht vollständig formuliert.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Ich habe noch eine Frage zu deiner Schaltung mit den MOSFET. Warum hast 
Du Dir die Mühe mit dem Treiber un dem P-Kanal MOSFET gemacht? Ich hätte 
einen einfachen N-Kanal MOSFET verwendet. Zum an/aus Schalten braucht 
man nicht mehr.

Es tut mir Leid, dass ich die gleichen Fragen wiederhole. Aber mehr kann 
ich mit diesen spärlichen Infos zur Aufgabenstellung nicht tun.

: Bearbeitet durch User
Autor: Peter Dannegger (peda)
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Tobi A. schrieb:
> das ganze wird von einer Firma gesponsert, daher gibt es da schon
> finanziellen Spielraum der bei um die 1000-5000€ liegt

Man kann unnütze Bauteile hinzufügen, um das ganze teurer zu machen. Nur 
bringen unnütze Bauteile keine höhere Genauigkeit, sondern nur höhere 
Ausfallwarscheinlichkeit.
Und daß man eine ohmsche Last entlädt, wirst Du nirgends finden, das ist 
Quatsch. Ein MOSFET zum Takten reicht völlig.

Wenn Du Aufwand treiben willst, dann nur bei der Temperaturmessung. Wenn 
da ein Thermoelement gemessen werden soll, fehlt die 
Kaltstellenkompensation.
Eine sehr genaue Meßschaltung kann man mit dem AD7793 aufbauen 
(Datenblatt: Figure 20. Thermocouple Measurement Using the 
AD7792/AD7793). R_REF sollte einen TK <=10ppm haben, ideal wäre ein 
Vishay Z-Foil mit 0,05ppm/°C.

Tobi A. schrieb:
> Geregelt werden soll die Leistung der HE

Wo ist dann das Problem?
Bei einer PWM an konstanter Spannung ist die Leistung linear zum 
Tastverhältnis. Die Widerstandsänderung durch Erwärmung kann man bei 
geeigneten Heizwiderständen (Konstantan) vernachlässigen.

Tobi A. schrieb:
> Geheizt wird ein Dummy-Gehäuse welches innen blank ist und außen schwarz
> lackiert.

Schwarz bedeutet, es soll möglichst viel Wärme nach außen abgestrahlt 
werden.

Autor: Der Andere (Gast)
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Peter D. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> Geheizt wird ein Dummy-Gehäuse welches innen blank ist und außen schwarz
>> lackiert.
>
> Schwarz bedeutet, es soll möglichst viel Wärme nach außen abgestrahlt
> werden.

Wobei "schwarz lackiert" nicht unbedingt heisst daß es im wohl 
wichtigeren langwelligen Infrarot auch noch ein schwarzer Strahler ist. 
Ggf. ist der Lack da fast durchsichtig.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> Kevin K. schrieb:
>> Mein Gedanke wäre...
> Macht dies wirklich so viel aus ? wollte eigentlich die Heizelemente
> alle gleichzeitig betreiben...
naja, wie geschrieben: 12 Heizelemente = 12facher RFippelstrom von einem 
einzelnen, wenn parallel getaktet. Mit Phasenverschiebung entsprechend 
weniger = die Entstötung auf deiner Platine wird kleiner
>> Einen Zwischenkreiskondensator brauchst du. Aus dem Bauch heraus würd
>> ich da 1x 1mF Elko mit niedrigem ESR drauf schmeißen und 2-5
>> Keramikkondensatoren mit 10..27 µF.
>
> Soll ich den 1mF in Reihe zu den 2-5 Keramikkond. schalten oder
> parallel?
Die Idee, die Kondensatoren in Reihe zu schalten kam mir bislang noch 
nie, daher habe ich nicht erwähnt, dass solche Kondensatoren doch bitte 
parallel zu schalten sind
>
>> Wieso schaltest du die Highside? Nimm doch nur einen FET in der Lowside,
>> den aber mit einem Gatetreiber. Schalte den nicht aus dem I/O-Pin vom
>> Adruino, wie oben vorgeschlagen.
>> Der Gatetreiber bekommt dann +12V aus einem Linearregler (7812, ...)
>
> Das SD steht für „Shutdown“, wäre also meine gewünschte
> Abschaltmöglichkeit im Fehlerfall.
> Zu beachten ist, dass diese laut Schaltbild eine negative Logik ist,
> also mit 5V am /SD-Pin läuft alles, bei 0V sind die Schalter offen.
Wenn du die Highside perrmanent durchsteuerst und dabei die Lowside 
permanent an ist, wird sich der Bootstrapkondensator mit der Zeit 
(wenige ms) entleeren und der Gatetreiber kann keinen High-Pegel mehr 
liefern -> der HighsideFET geht langsam aus und sperrt den Schaltkreis 
-> Du musst immer einen Dutycycle <1 fahren.
>
> Also soll ich an SD die 12V anschließen? weiß nicht genau was du da
> meinst, sorry... würdest du mir auf die Sprünge helfen nochmals
> bezüglich dieses Punktes
Versorge den Gatetreiber und die Bootstrapschaltung mit einem 
Festspannungsregler, meinertwegen mit festen +10V.

Autor: Tobi As (tw1393)
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https://wiki.openlab-augsburg.de/Bauanleitung%20L%...

Meint ihr eine Schaltung wie diese hier von diesem Lötkolben würde auch 
funktionieren?

Autor: Tobi As (tw1393)
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Brauche ich für meine Schaltung bzw. die FETs eigentlich Kühlkörper? 
oder kann ich diese so einfach lassen?

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Sag mal veräppelst du uns?

Diese Lötstation benutzt einen Temperatur-Sensor zur Regelung. Sie 
regelt die Temperatur.

Du hast aber nach einer Regelung der Leistung gefragt und die Regelung 
der Temperatur ausdrücklich abgelehnt.

Ob die Schaltung für deinen Anwendungsfall geeignet ist, kann Dir 
niemand sagen, da du die Anforderungen immer noch nicht klar formuliert 
hast.

Ob die Transistoren Kühlkörper benötigen, ergibt sich ebenfalls aus den 
Anforderungen. Eins ist sicher: Irgendwie müssen sie gekühlt werden, im 
einfachsten Fall genügen vielleicht Lüftungsschlitze im Gehäuse.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
> Sag mal veräppelst du uns?
>
> Diese Lötstation benutzt einen Temperatur-Sensor zur Regelung. Sie
> regelt die Temperatur.
>
> Du hast aber nach einer Regelung der Leistung gefragt und die Regelung
> der Temperatur ausdrücklich abgelehnt.
>
> Ob die Schaltung für deinen Anwendungsfall geeignet ist, kann Dir
> niemand sagen, da du die Anforderungen immer noch nicht klar formuliert
> hast.
>
Ruhig bleiben bitte, ich frage (in einem normalen Ton)lediglich ob so 
eine Schaltung gehen würde oder nicht, nur weil ich nicht der fitteste 
bin in dieser Thematik brauch ich mich nicht dumm von der Seite anmachen 
zulassen, ihr habt auch alle mal bei 0 angefangen oder mit begrenzten 
Kenntnissen von daher mal bitte den Ball flach halten!

Meine Anforderungen an das ganze sind eine konstante Leistung zu 
generieren über eine PWM. Das ganze befindet sich halt später in einem 
Windkanal, der beheizbar ist (max 105°C und bis zu 2m/s). Auf ein 
Heizelement will ich, wie schon erwähnt, eine genaue Leistung 
generieren, die möglichst kleine Abweichungen hat von meiner 
eingegebenen Leistung. Die Heizelemente befinden sich dafür auf 
Kühlbänken in einem Dummy.
Was soll ich dir/euch noch klarer formulieren? Was für Heizelemente ich 
benutze und deren Spezifikation? Sag mir was du/ihr explizit von mir 
noch wissen willst/wollt ich gebe dir/euch gerne eine sachliche Antwort 
;)

> Ob die Transistoren Kühlkörper benötigen, ergibt sich ebenfalls aus den
> Anforderungen. Eins ist sicher: Irgendwie müssen sie gekühlt werden, im
> einfachsten Fall genügen vielleicht Lüftungsschlitze im Gehäuse.

Dachte ich mir schon, dass ich das so machen muss, hätte vllt noch 
zusätzlich einen kleinen Ventilator hinzugefügt zu dem ganzen plus den 
Schlitzen,aber danke für die hilfreiche Antwort :)

______________________________________________________________________ 
__

Habe die Schaltung mittlerweile aber am laufen Signale kommen auch alle 
durch den Treiber (Signale mit dem Oszi direkt nach den Pins überprüft); 
bekomme dort schöne Rechtecksignale raus.
Wenn ich allerdings am oberen N-Kanal-MOSFET versuche ein Signal zu 
messen mit dem Oszi kommt nichts, was beim unteren MOSFET aber nicht der 
Fall ist hier kommmt ein Signal durch.

Muss ich um ein Signal an beiden zu kriegen, dazu den oberen MOSFET mit 
einer höheren Spannung am GAte versorgen als meine Betriebsspannung von 
24V? Aber eigtl macht das ja schon mein Treiber oder nicht?

Wie gesagt ich bitte um Nachsicht/Geduld, denn mit dieser Thematik 
beschäftige ich mich noch nicht sehr lange...

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Meine Anforderungen an das ganze sind eine konstante Leistung zu
> generieren über eine PWM.

Dann ist jede Form von Temperaturreglung (auch die Lötstation) nicht 
geeignet. Du brauchst wie du selbst geschrieben hast, einen PWM Steller, 
nicht Regler.

Zum Beispiel so ein Ding: 
https://www.amazon.de/12V-40V-10A-PWM-Motor-Drehza...

Gerade weil es fertige Produkte so extrem billig gibt wäre man dumm, es 
selbst aus Einzelteilen zu bauen.

> Habe die Schaltung mittlerweile aber am laufen

Welche Schaltung?

> Wenn ich allerdings am oberen N-Kanal-MOSFET versuche ein
> Signal zu messen mit dem Oszi kommt nichts

Zeige und den Schaltplan und zeichne ein, wo du was angeschlossen hast. 
Kannst du mit dem Oszilloskop umgehen? Wie hast du es eingestellt?

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
>
> Dann ist jede Form von Temperaturreglung (auch die Lötstation) nicht
> geeignet. Du brauchst wie du selbst geschrieben hast, einen PWM Steller,
> nicht Regler.

ok danke

> Zum Beispiel so ein Ding:
> 
https://www.amazon.de/12V-40V-10A-PWM-Motor-Drehza...

Schaue es mir gleich an, danke für den Tipp, aber kann ich so etwas 
fertiges denn überhaupt mit einem Arduino ansteuern?
>
>> Habe die Schaltung mittlerweile aber am laufen
>
> Welche Schaltung?

 hab nochmal die Schaltung der Halbrücke angehängt so wie ein Bild des 
Oszis (hoffe du erkennst die Settings). Im oberen bereich des 
Oszi-Bildes sieht man das Signal was direkt an Highside rauskommt und 
unten entsprechend dann Lowside. Schließe ich den Oszi an die beiden 
Pins (Messen_Mosfet) habe ich nur noch das untere Signal am Oszi, das 
obere ist leider weg...

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> kann ich so etwas fertiges denn überhaupt mit einem Arduino ansteuern?

Natürlich, nach einem geringfügigen umbau kann man das machen. Da du 
fragst, kannst du es wohl nicht.

Um dein Heizelement mit einem Arduino anzusteuern, brauchst du lediglich 
einen einzigen Logic Level N-Kanal MOSFET Transistor. Ich würde noch 
einen 100 Ohm Widerstand in Reihe zum Gate schalten und einen 10k Ohm 
Pull-Down Widerstand nach GDN damit er nicht macht was er will, solange 
das Programm nicht läuft.

Schaltungsvorschläge findest du mit Google oder in der Artikelsammlung 
dieses Forums oder in so ziemlich jedem Anfänger-Tutorial.

Warum willst du es denn mit einem Arduino steuern?

> hoffe du erkennst die Settings
Ich erkenne da gar nichts. Ich sehe kein Oszilloskop. ich sehe nicht, wo 
du es angeschlossen hast. Ich habe auch keine Lust mehr. Das hier ist 
Zeitverschwendung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Peter Dannegger (peda)
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Wie schon öfter gesagt, der High-Zweig ist komplett überflüssig. Eine 
ohmsche Last kann keinen Strom zurück speisen. Das ist physikalisch 
unmöglich. Das ist ein Armutszeugnis für den Prof, wenn er das nicht 
versteht.

Und für 24V/2,1A braucht der FET nichtmal nen super starken Treiber. Das 
Gate kann der AVR problemlos direkt treiben. Einen Treiber 
(Pegelwandler) braucht man nur, wenn es kein logic-level FET ist.

Wenn der FET nicht auf Kante genäht ist, braucht er auch keinen 
Kühlkörper, da er im Schalterbetrieb arbeitet. Die Verluste sind quasi 
statisch (P=I²*R_on).

: Bearbeitet durch User
Autor: Der Andere (Gast)
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Peter D. schrieb:
> Wie schon öfter gesagt, der High-Zweig ist komplett überflüssig. Eine
> ohmsche Last kann keinen Strom zurück speisen. Das ist physikalisch
> unmöglich. Das ist ein Armutszeugnis für den Prof, wenn er das nicht
> versteht.
>
> Und für 24V/2,1A braucht der FET nichtmal nen super starken Treiber. Das
> Gate kann der AVR problemlos direkt treiben. Einen Treiber
> (Pegelwandler) braucht man nur, wenn es kein logic-level FET ist.

Man braucht auch keinen "Zwischenkreiskondensator" wie im Titel 
angefragt, schon gar nicht wenn die Heizung von einem 15000 Euro teuren 
Netzteil gespeist wird.
Allenfalls sollte man die Steeuerung/Regelung mit einem 
Pufferkondensator versehen.

Siehe:
Tobi A. schrieb:
> Das Netzteil kostet rund 15k€ ich gehe stark davon aus, dass das Ding
> das kann !

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
> Ich erkenne da gar nichts. Ich sehe kein Oszilloskop.

>ich sehe nicht, wo du es angeschlossen hast.
Dann wäre ein Besuch bei Optiker ratsam... Da steht eindeutig, dass das 
ein Oszi ist wenn du das nicht siehst tut es mir leid!

>Ich habe auch keine Lust mehr. Das hier ist Zeitverschwendung.

Dann trotzdem danke für einige Hinweise von dir...

Peter D. schrieb:
> Wie schon öfter gesagt, der High-Zweig ist komplett überflüssig. Eine
> ohmsche Last kann keinen Strom zurück speisen. Das ist physikalisch
> unmöglich. Das ist ein Armutszeugnis für den Prof, wenn er das nicht
> versteht.

Also einen N-Kanal MOSFET wie vorhanden an meine Lowside mit Widerstand 
und LED, habe ich das richtig verstanden?
Bzw. direkt von meinem PWM-Ausgang an den N-Kanal und dann zur Heizung ( 
Source an + des He und - dann an GND)?

Autor: Stefan Us (stefanus)
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>> Ich erkenne da gar nichts. Ich sehe kein Oszilloskop.
> Dann wäre ein Besuch bei Optiker ratsam... Da steht eindeutig,
> dass das ein Oszi ist wenn du das nicht siehst tut es mir leid!

Hä?

Ein Oszilloskop sieht ungefähr so aus: 
https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/3/34/Osz...

So etwas habe ich in deinen Bildern nicht gesehen.

Autor: Der Andere (Gast)
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Tobi A. schrieb:
> Stefan U. schrieb:
>> Ich erkenne da gar nichts. Ich sehe kein Oszilloskop.
>
>>ich sehe nicht, wo du es angeschlossen hast.
> Dann wäre ein Besuch bei Optiker ratsam... Da steht eindeutig, dass das
> ein Oszi ist wenn du das nicht siehst tut es mir leid!

Ich denke mal zum Optiker musst du, oder zu einem Nervenarzt wegen 
Vergesslichkeit, da ist kein Bild von einem Oszi angehängt

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> Da steht eindeutig, dass das ein Oszi ist
Es "steht" zwar was von einem "Oszi-Bild" da, aber auch ich sehe im 
ganzen Thread kein solches. Weder mit noch ohne Einstellungen...

Tobi A. schrieb:
> Schließe ich den Oszi an die beiden Pins (Messen_Mosfet) habe ich nur
> noch das untere Signal am Oszi, das obere ist leider weg...
Wie "schließt" du das Ding da an?

Autor: Der Andere (Gast)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> Schließe ich den Oszi an die beiden Pins (Messen_Mosfet) habe ich nur
>> noch das untere Signal am Oszi, das obere ist leider weg...
> Wie "schließt" du das Ding da an?

Das hat für mich danach gerochen daß er mit zwei Kanälen misst und die 
Massen der Tastköpfe auf unterschiedliche Potentiale klemmt.


Der TO sollte eh mal klären was hier genau gespielt wird und was sein 
Background ist.

Zum einen soll es um eine Arbeit an einem Windkanal gehen, mit einem 
Prof als Betreuer. Also sollte man annehmen daß der TO eine technische 
Studienrichtung eingeschlagen hat und zumindest schon einige Zeit 
studiert.
Dann hat er ein angeblich 15000 Euro Netzteil umd damit popelige 
Heizungen zu versorgen

Zum Anderen kann er aber nichts mit dem Unterschied Steuern/Regeln 
anfangen, und kann nicht mal präzise seine Aufgabenstellung formulieren 
(Temperatur oder Leistung regeln, was ist die Regelgröße)

Das alles passt nicht zusammen, und es wird munter aneinander vorbei 
geredet.
Also Tobi mal raus mit Infos

Welcher Studiengang
Welche Art von Arbeit
Genaue Aufgabenstellung oder zumindest präzise Beschreibung des 
konkreten Teilproblems

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
>>> Ich erkenne da gar nichts. Ich sehe kein Oszilloskop.
>> Dann wäre ein Besuch bei Optiker ratsam... Da steht eindeutig,
>> dass das ein Oszi ist wenn du das nicht siehst tut es mir leid!
>
> Hä?
>
> Ein Oszilloskop sieht ungefähr so aus:
> https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/3/34/Osz...
>
> So etwas habe ich in deinen Bildern nicht gesehen.

Mea culpa !!! Tut mir Leid ! da Bild kam leider nicht in den Anhang mit 
deshalb nachträglich

bin genervt von dem ganzen (Betreuer einen Monat weg, daher kann ich den 
nicht Löchern sondern habe meinen Ärger leider an euch rausgelassen) 
deshalb nochmals Entschuldigung an dieser Stelle!!

Der Andere schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Tobi A. schrieb:
>>> Schließe ich den Oszi an die beiden Pins (Messen_Mosfet) habe ich nur
>>> noch das untere Signal am Oszi, das obere ist leider weg...
>> Wie "schließt" du das Ding da an?

> Das hat für mich danach gerochen daß er mit zwei Kanälen misst und die
> Massen der Tastköpfe auf unterschiedliche Potentiale klemmt.
 Nein Masse liegt auf dem gleichen Potential

> Der TO sollte eh mal klären was hier genau gespielt wird und was sein
> Background ist.
>
> Zum einen soll es um eine Arbeit an einem Windkanal gehen, mit einem
> Prof als Betreuer. Also sollte man annehmen daß der TO eine technische
> Studienrichtung eingeschlagen hat und zumindest schon einige Zeit
> studiert.
> Dann hat er ein angeblich 15000 Euro Netzteil umd damit popelige
> Heizungen zu versorgen
Heizelemente sind aus Keramik und kosten insgesamt 2000€ popelig ist 
anders denke ich ...

> Zum Anderen kann er aber nichts mit dem Unterschied Steuern/Regeln
> anfangen, und kann nicht mal präzise seine Aufgabenstellung formulieren
> (Temperatur oder Leistung regeln, was ist die Regelgröße)
Regelgröße=Leistung

> Welcher Studiengang
Mechatronik
> Welche Art von Arbeit
Thesis
> Genaue Aufgabenstellung oder zumindest präzise Beschreibung des
> konkreten Teilproblems
Hardwareentwicklung für Thermomodelle von Steuergeräten. (Dummygehäuse 
vorhanden, darin Heizelemente integrieren, diese über die Leistung 
Regeln (will ich über eine PWM machen), Realisierung der Steuerung bzw. 
Code mir Arduino und Matlab (Interface zur Bedienung wird hier 
hergestellt))

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Regelgröße=Leistung

Aber Spannung und Widerstand sind Konstant, also brauchst du keine 
Regelung, sondern einfach nur einen ganz simplen PWM Steller.

Ansonsten, falls du von einer nicht konstanten Spannung oder einem nicht 
konstanten Widerstand ausgehst, musst du den Strom halt über einen Shunt 
fließen lassen, dessen Spannungsabfalls du mit dem ADC misst. Auch misst 
du die Versorgungsspannung. Diese beiden Werte musst du multiplizieren, 
denn P=U*I

Dennoch brauchst du am Ausgang deines Mikrocontrollers nach wie vor nur 
einen simplen Logic-Level N-Kanal MOSFET. Falls du keinen Kennst, schau 
Dir den IRLU024N an, oder den IRLZ44N oder den IRF9Z34.

Zu deinem Oszilloskop Bild kann ich nicht viel sagen, ohne Schaltplan 
mit Angabe, wo du was angeschlossen hast.

Dass du den Trigger auf "Video" gestellt hast, verwundert mich. Warum 
skalierst du oben auf 100V/div und unten auf 10V/div? Bei dieser 
Messaufgabe würde man beide gleich einstellen. Bei der Gelegenheit 
kannst du gleich auch mal ein Blick auf die Schiebeschalter an den 
Tastköpfen werfen, falls vorhanden.

Was ist mit meiner Frage, ob du weißt, wie man so ein Gerät bedient?

> Schließe ich den Oszi an die beiden Pins (Messen_Mosfet) habe ich nur
> noch das untere Signal am Oszi

Ich sehe oben aber auch was.

: Bearbeitet durch User
Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Stefan U. schrieb:
> Warum skalierst du oben auf 100V/div und unten auf 10V/div?
Und warum wurde beim Tastkopf 1 die Bandbreite begrenzt? Sind das 10:1 
Tastköpfe? Sind die korrekt abgeglichen und ist im Oszi das korrekte 
Teilerverhältnis ausgewählt? Sonst ist den Messwerten nicht zu trauen...

Autor: abc (Gast)
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Da hat Bosch ja was für den Nachwuchs getan. Glückwunsch an dieser 
Stelle.

Meine Fresse ich muss echt überlegen ob das ein Troll ist oder nicht.

Sowas macht dir echt jeder halbwegs versierte Bastler - vermutlich mit 
unter 50€ Material. Typisch Uni-Professoren mal wieder.

Und das sind die Typen, die nächste Woche nach der Thesis hier 
reinschreiben warum sie nur xx k€ verdienen, obwohl sie "Akademiker" 
sind.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
>> Regelgröße=Leistung
>
> Aber Spannung und Widerstand sind Konstant, also brauchst du keine
> Regelung, sondern einfach nur einen ganz simplen PWM Steller.

also so ein Fertigbauteil wie das von Stefan vorgeschlagen wurde. ok

> Ansonsten, falls du von einer nicht konstanten Spannung oder einem nicht
> konstanten Widerstand ausgehst, musst du den Strom halt über einen Shunt
> fließen lassen, dessen Spannungsabfalls du mit dem ADC misst. Auch misst
> du die Versorgungsspannung. Diese beiden Werte musst du multiplizieren,
> denn P=U*I

 Widerstand ist temperaturabhängig

> Dennoch brauchst du am Ausgang deines Mikrocontrollers nach wie vor nur
> einen simplen Logic-Level N-Kanal MOSFET. Falls du keinen Kennst, schau
> Dir den IRLU024N an, oder den IRLZ44N oder den IRF9Z34.

habe da etwas im Anhang hinzugefügt. Statt der 12 V wie auf dem Bild 
habe ich halt 24V und den Widerstand müsste ich dann ja auch noch anders 
wählen...

>
> Zu deinem Oszilloskop Bild kann ich nicht viel sagen, ohne Schaltplan
> mit Angabe, wo du was angeschlossen hast.

im ersten Bild (Messen_Pin) habe ich Kanal 1 eins an den Pin 5 (LO) und 
Kanal 2 an den Pin (HO) des Treibers angeschlossen (beide Kanäle sind 
auf der gleichen Maße), Signale sind dann die vom Oszi-Bild (nochmals 
entschuldigung an dieser Stelle wegen gestern dafür). Wenn ich dann 
Versuche am Source des oberen MOSFETS (siehe Schaltplan) zu messen kommt 
nichts durch. Messe ich mit dem Oszi am Source des unteren MOSFETS habe 
ich das Signale (wie im unteren Teil des Oszi-Bilds zu sehen ist)--> 
Kanal 2 "tot", Kanal 1 Signal vorhanden (habe auf die schnelle nur ein 
Bild gemacht gestern deshalb nur die erklären dazu nur mündlich

> Dass du den Trigger auf "Video" gestellt hast, verwundert mich. Warum
> skalierst du oben auf 100V/div und unten auf 10V/div? Bei dieser
> Messaufgabe würde man beide gleich einstellen. Bei der Gelegenheit
> kannst du gleich auch mal ein Blick auf die Schiebeschalter an den
> Tastköpfen werfen, falls vorhanden.
Skalierung war kurz auf die Schnelle eingestellt um nur schnell das Bild 
machen zu können. Nein habe keine Schiebeschalter vorhanden... habe nur 
das ausrangierte Zeug bekommen zum testen

> Was ist mit meiner Frage, ob du weißt, wie man so ein Gerät bedient?

habe bereits mit Oszis gearbeitet, weiß auch im groben wie es 
funktioniert um etwas einzustellen doch der große Profi bin ich nicht. 
Aber komme mit dem vorhandenen Gerät relativ gut zu recht

Lothar M. schrieb:
> Und warum wurde beim Tastkopf 1 die Bandbreite begrenzt?
wenn dann nicht bewusst
> Sind das 10:1
> Tastköpfe? Sind die korrekt abgeglichen und ist im Oszi das korrekte
> Teilerverhältnis ausgewählt? Sonst ist den Messwerten nicht zu trauen...
Also die Tastköpfe sind abgeglichen und ich denke auch das 
Teilerverhältnis ist richtig ausgewählt (Oszi und Tastköpfe alles von 
Tektronix)

abc schrieb:
> Da hat Bosch ja was für den Nachwuchs getan. Glückwunsch an dieser
> Stelle.
Japp ...
> Meine Fresse ich muss echt überlegen ob das ein Troll ist oder nicht.
Sicherlich nicht ....
> Sowas macht dir echt jeder halbwegs versierte Bastler - vermutlich mit
> unter 50€ Material. Typisch Uni-Professoren mal wieder.
Betreuung ist bei mir momentan suboptimal hab mir das auch anders 
vorgestellt
> Und das sind die Typen, die nächste Woche nach der Thesis hier
> reinschreiben warum sie nur xx k€ verdienen, obwohl sie "Akademiker"
> sind.
Ich bin nicht der Typ dafür der sowas macht ...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi A. schrieb:
> ich denke auch das Teilerverhältnis ist richtig ausgewählt (Oszi und
> Tastköpfe alles von Tektronix)
Ich kenne die. Das kann man einstellen. Mich wundert nämlich schon, wie 
du auf dem Oszi im Kanal 2 auf gut 50V kommst.

> Lothar M. schrieb:
>> Und warum wurde beim Tastkopf 1 die Bandbreite begrenzt?
> wenn
Ja, nun keine Frage. Lies mal im Handbuch, was das "BW" gleich links 
unten neben der CH1 Saklierung bedeutet...

> Messe ich mit dem Oszi am Source des unteren MOSFETS habe ich das Signale
Die Source des "unteren" Mosfets ist an Masse. Das sollte nichts zu 
messen sein. Du solltest also einfach im Schaltplan skizzieren, wo du 
was wogegen misst. Dann kann man sich eher ein Bild machen.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Peter Dannegger (peda)
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Tobi A. schrieb:
> habe da etwas im Anhang hinzugefügt. Statt der 12 V wie auf dem Bild
> habe ich halt 24V und den Widerstand müsste ich dann ja auch noch anders
> wählen...

Das sieht schonmal sehr gut aus.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Lothar M. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> ich denke auch das Teilerverhältnis ist richtig ausgewählt (Oszi und
>> Tastköpfe alles von Tektronix)
> Ich kenne die. Das kann man einstellen. Mich wundert nämlich schon, wie
> du auf dem Oszi im Kanal 2 auf gut 50V kommst.
>
>> Lothar M. schrieb:
>>> Und warum wurde beim Tastkopf 1 die Bandbreite begrenzt?
>> wenn
> Ja, nun keine Frage. Lies mal im Handbuch, was das "BW" gleich links
> unten neben der CH1 Saklierung bedeutet...
das BW steht für "Limits the bandwidth to reduce display noise"

>> Messe ich mit dem Oszi am Source des unteren MOSFETS habe ich das Signale
> Die Source des "unteren" Mosfets ist an Masse. Das sollte nichts zu
> messen sein. Du solltest also einfach im Schaltplan skizzieren, wo du
> was wogegen misst. Dann kann man sich eher ein Bild machen.

Geh jetzt zum Labor und versuche das ganze nun wirklich mal 
nachzuvollziehen.

Ich druck den Schaltplan gleich aus und markiere meine Messtellen mit 
Kreisen dann für euch und lade es dann später hoch

Peter D. schrieb:
> Tobi A. schrieb:
>> habe da etwas im Anhang hinzugefügt. Statt der 12 V wie auf dem Bild
>> habe ich halt 24V und den Widerstand müsste ich dann ja auch noch anders
>> wählen...
>
> Das sieht schonmal sehr gut aus.

Ich "fummel" jetzt ein wenig am Oszi rum um mal die Einstellungen alle 
passend zu haben und dann versuche ich mich auch an dieser Schaltung.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Du hast Dir da eine unglaublich unnötig komplexe Schaltung aufgehalst, 
die du nicht beherrschst und die zur Erfüllung der Aufgabe nicht 
geeignet ist. Denn sie misst nicht die Leistung!

Schmeiß den Kram weg und fange nochmal von vorne an. Alles andere ist 
nach dieser Erkenntnis Zeitverschwendung.

Autor: Tobi As (tw1393)
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Stefan U. schrieb:
> Du hast Dir da eine unglaublich unnötig komplexe Schaltung aufgehalst,
> die du nicht beherrschst und die zur Erfüllung der Aufgabe nicht
> geeignet ist. Denn sie misst nicht die Leistung!
>
> Schmeiß den Kram weg und fange nochmal von vorne an. Alles andere ist
> nach dieser Erkenntnis Zeitverschwendung.

Ich gebe dir ja Recht, aber mich ärgert noch der Fakt das mein Prof. mir 
zu dieser Schaltung geraten hat, habe leider erst am Mittwoch einen 
Termin mit ihm wo ich ihn diesbezüglich wirklich nerven werde und muss!

Nehmen wir an ich nehme die letzte Schaltung die ich als Beispiel 
angehängt hatte, wäre diese geeignet um meine Leistung zu messen?

Anders gefragt mit welchen Bauteilen kann ich dann meine Leistung 
messen??

Ich weiß ich geh euch auf die Nerven doch Ihr seid meine einzige Hilfe 
momentan...
_____________________________________________________________________

Anbei nochmal der Oszi mit Einstellungen und Messungen sowieso 
Schaltplan in dem ich eingezeichnet habe wo ich gemessen habe...

Tobi A. schrieb:
>> Ja, nun keine Frage. Lies mal im Handbuch, was das "BW" gleich links
>> unten neben der CH1 Saklierung bedeutet...
> das BW steht für "Limits the bandwidth to reduce display noise"

das BW kam daher weil ich nicht die Bandbreite "voll" gewählt hatte 
sondern eine gewisse Frequenz stattdessen

Autor: Tobi As (tw1393)
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Bilder

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Offensichtlich hast du irgendwo eine Unterbrechung zwischen Treiber und 
MOSFET. Oder einen Kurzschluss.

Nimm den Treiber IC aus seinem Sockel heraus und überprüfe alle 
relevanten Verbindungen mit einem Durchgangsprüfer.

> Nehmen wir an ich nehme die letzte Schaltung die ich als Beispiel
> angehängt hatte, wäre diese geeignet um meine Leistung zu messen?

Zweimal habe ich bereits geschrieben, nun ein drittes mal: Nein! Sie ist 
nicht geeignet. Du musst Spannung und Strom messen.

Vergiss es einfach, du hast dich mit diesem Projekt total übernommen. 
Lass erstmal eine LED blinken und dann eine große Lampe. Ich meine das 
ernst.

Autor: Der Andere (Gast)
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Tobi A. schrieb:
> Bilder

Hast du schon mal was davon gehört, daß es kameras gibt, also solche die 
den Bildausschnitt machen den du wirklich willst?
Und Software die sich Bildbearbeitung nennt, die kann Bilder sogar 
drehen.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Ja, die Bilder sind eine schlechte Zumutung.

Und die Vorstellung, so ein Projekt mit praktisch Null Vorkenntnissen 
nur mit Hilfe eines Diskussionsforums durch zu ziehen, ist sehr naiv.

Es wird wohl darauf hinauslaufen, einen Entwickler zu bezahlen, der 
mindestens die ganze Hardware, eventuell auch noch die Software fix und 
fertig liefert. Danach muss er vermutlich auch noch das ganze Know-How 
vermitteln, welches die Schaltung erklärt, damit du nachher beim Prof. 
nicht blöd da stehst.

Das kostet Geld - eine Menge Geld. So viel Arbeitsleistung bekommst du 
hier mit Sicherheit nicht geschenkt.

Autor: Wischmop (Gast)
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Er könnte vielleicht das 15.000 Euro Netzteil verkaufen. Für den Zweck 
hier reicht nämlich eins für 100.

Autor: Tobi As (tw1393)
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nicht lesenswert
Stefan U. schrieb:
> Ja, die Bilder sind eine schlechte Zumutung.
>
> Und die Vorstellung, so ein Projekt mit praktisch Null Vorkenntnissen
> nur mit Hilfe eines Diskussionsforums durch zu ziehen, ist sehr naiv.
>
> Es wird wohl darauf hinauslaufen, einen Entwickler zu bezahlen, der
> mindestens die ganze Hardware, eventuell auch noch die Software fix und
> fertig liefert. Danach muss er vermutlich auch noch das ganze Know-How
> vermitteln, welches die Schaltung erklärt, damit du nachher beim Prof.
> nicht blöd da stehst.
>
> Das kostet Geld - eine Menge Geld. So viel Arbeitsleistung bekommst du
> hier mit Sicherheit nicht geschenkt.

Sicherlich nicht da ich es alles hinbekommen habe von daher trotzdem 
Danke an alle für die Hilfe...

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