Hallo Ich habe eine Spannung von 5V und möchte diese konstant von 0 auf 5V erhöhen in ca. 10s erhöhen. Wie kann ich dieses am besten/einfachsten realisieren?
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Hans schrieb: > Ich habe eine Spannung von 5V und möchte diese konstant von 0 auf 5V > erhöhen in ca. 10s erhöhen. Lies Dir doch bitte diesen Satz nochmal durch.
Hans schrieb: > Ich habe eine Spannung von 5V und möchte diese konstant von 0 auf 5V > erhöhen in ca. 10s erhöhen. Wieso gerade in 10 Sekunden?
Baue Dir einen sog. Sägezahngenerator. Dabei lädt man über eine Konstantstromquelle einen Kondensator. Die Spannung über dem wertet man mit einem Komparator aus. Wenn dessen Schaltschwelle erreicht ist, wird der Kondensator schlagartig entladen. Dann geht's von vorne los.
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Ich brauche nur eine analog Spannung von 5V die sich langsam von 0 auf 5V erhöht.
welche last liegt da an , soll er linear sein ? wenn es nur eine steuerspannung ist, dann eine kosntantstromquelle. Hier z.B : http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm oder : http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm Zusätlich benötigst du noch den passenden kondensator, der dann von der quelle geladen wird. Soll keine linearität vorhanden sein, dann reicht ein RCglied. http://www.spektrum.de/lexikon/physik/rc-glied/12164 andernfalls mußt du noch ein leistungstreiber nachschalten.
Ich rate zu dem Soft-Increaser-Core von Mathworks. Hat mir bei meinem Projekt sehr geholfen. Man findet ihn in der signal processing tool box. Der kann das dann komplett für Simulink simulationsfähig erzeugen, d.h. erstmal in C. Für die Integration in HW geht es auch per VHDL. Wir haben einen kompletten 3.3 zu 230V-Converter gebaut.
Hallo, verwende ein Potentiometer und drehe den Knopf in die richtige Richtung mit einer freien Hand. MfG
Ratgeber de Luxe schrieb: > einen kompletten 3.3 zu 230V-Converter gebaut. DCDC oder ACDC? Hans schrieb: > Ich habe eine Spannung von 5V und möchte diese konstant von 0 auf 5V > erhöhen in ca. 10s erhöhen. Auf welches Ereignis hin? Und mit welcher Leistung?
Hans schrieb: > Hallo > Ich habe eine Spannung von 5V und möchte diese konstant von 0 auf 5V > erhöhen RC-Glied; https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied. wenn du einen Widerstand von 100k einsetzt und die 5v nach 10s (~ 5*tau) anliegem sollen, muss dein C = 10s/(5*R) groß sein.
Hans schrieb: > möchte diese konstant von 0 auf 5V > erhöhen in ca. 10s erhöhen. Lass Dir doch nicht alles aus der Nase ziehen. Was soll es werden?
Ich brauche an einen Analog Eingang eine Spannung von 5V. Diese soll langsam (10s) von 0 auf 5V steigen. Dabei ist es egal ob die Spannung exakt linear steigt.
> Dabei ist es egal ob die Spannung exakt linear steigt. Aha! Also genügt vermutlich ein simples R/C Glied. https://www.google.de/search?q=kondensator+ladekurve
C. A. Rotwang schrieb: > RC-Glied; https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied. > > wenn du einen Widerstand von 100k einsetzt und die 5v nach 10s (~ 5*tau) > anliegem sollen, muss dein C = 10s/(5*R) groß sein. Bei 5*tau ist der Restfehler unter 0.7%. Damit ist die Spannung aber noch lange nicht, wie gefordert, erreicht. Eine e-Funktion wird man wohl kaum als konstant (steigend) bezeichnen, jedenfalls nicht, solange man "konstant" nicht mit "stetig", sondern mit "konstante Steigung" (i.e. linear steigend) übersetzt.
Hans schrieb: > Ich brauche an einen Analog Eingang eine Spannung von 5V. Noch einmal: Lass Dir doch nicht alles aus der Nase ziehen. Was soll es werden? Oder ein geheimes Projekt?
Hans schrieb: > Dabei ist es egal ob die Spannung exakt linear steigt. Oder nicht? Oder wie? Beantworte einfach mal die Frage: WAS willst du damit erreichen? WAS ist der eigentliche Sinn dieser langsam steigenden Spannung am ADC? Warum rechnest du dir im µC nicht einfach eine Zahl aus, die in 10 Sekunden von 0 auf 1023 steigt (als Ersatz für einen 10-Bit-Wandler)?
Wolfgang schrieb: > C. A. Rotwang schrieb: >> RC-Glied; https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied. > Bei 5*tau ist der Restfehler unter 0.7%. Damit ist die Spannung aber > noch lange nicht, wie gefordert, erreicht. ich geh mal von "üblichen" Toleranzintervall +/- 10% aus. > Eine e-Funktion wird man wohl kaum als konstant (steigend) bezeichnen, > jedenfalls nicht, solange man "konstant" nicht mit "stetig", sondern mit > "konstante Steigung" (i.e. linear steigend) übersetzt. Konstanter Anstieg ist ja auch nicht gefordert: Beitrag "Re: 0-5V in ca.10 erhöhen" wahrscheinlich halt ein Art Softstart, kein Sägezahn.
Hans schrieb: > Wie kann ich dieses am besten/einfachsten > realisieren? Mit einem Integrator. Ganz klassisch analog oder auf per µC mit internem ADC, gleitendem Mittelwert und PWM-Signal als DAC.
Wie schon einige Leute hier schrieben, nimm einen Arduino + DAC (Shield). Das dürfte am schnellsten zum Erfolg führen. RC Glied hinter einem PWM geht auch, erfordert aber ein wenig Erfahrung bei der Auslegung (für einen Profi einfach, für einen Anfänger durchaus mit Fallstricken behaftet) Beim Arduino kann man dann mal schnell Zeiten und Spannungen anpassen. Darüber hinaus gibt es auch USB Minilabs, kleine Box mit USB und Klemmanschlüssen, Inputs und Outputs, dazu ne Software. Kostet so ca. 100€
C. A. Rotwang schrieb: > ich geh mal von "üblichen" Toleranzintervall +/- 10% aus. Dann brauchst du keine 5*tau ;-) Bis auf 10% ist man schon nach 2.3*tau an der Endspannung dran.
Wolfgang schrieb: > C. A. Rotwang schrieb: >> ich geh mal von "üblichen" Toleranzintervall +/- 10% aus. > > Dann brauchst du keine 5*tau ;-) > Bis auf 10% ist man schon nach 2.3*tau an der Endspannung dran. Ich geh halt von den üblichen 5 *tau für ne übliche Ent / resp Aufladung aus. "Theoretisch wird der Kondensator nie voll geladen, jedoch geht man in der Praxis nach 5 Zeitkonstanten von 100% Ladung aus." aus http://www.tech-ecke.de/elektronik/kondensator.htm "Nach ungefähr 5 Tau ist ein Kondensator geladen oder entladen." aus http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/grundlagen/rc-schaltung.php Ähnliche Formulierung in https://books.google.de/books?id=M77fAwAAQBAJ&pg=PT321&lpg=PT321&dq=Kondensator+entladung+5+tau&source=bl&ots=Q24Jw-3a6_&sig=pM3Yk55AVINFMNT4Rjp-8h8_crU&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwiEr7jTibrXAhWB_aQKHQYwAto4FBDoAQg-MAQ#v=onepage&q=Kondensator%20entladung%205%20tau&f=false u.ä. Genauere Parametrisierung ist eh fragwürdig wenn man Bauteil-Toleranzen und Alterung hinzunimmt. 5*tau und gut iss, wesr genauer braucht bauts auf, misst und macht ne Statistik.
C. A. Rotwang schrieb: > Ich geh halt von den üblichen 5 *tau für ne übliche Ent / resp Aufladung > aus. > "Theoretisch wird der Kondensator nie voll geladen, jedoch geht man in > der Praxis nach 5 Zeitkonstanten von 100% Ladung aus." Da nützt auch kein Zitat. Nach welcher Zeit man ihn "in der Praxis" als voll betrachtet, hängt immer davon ab, wie genau es für die Anwendung sein muss.
Wolfgang schrieb: > Da nützt auch kein Zitat. Nach welcher Zeit man ihn "in der Praxis" als > voll betrachtet, hängt immer davon ab, wie genau es für die Anwendung > sein muss. und in meiner Praxis wie für die meisten anderen Elektrotechniker ist der C nach 5 * tau voll. Erst recht wenn man wie der TO von 5V spricht und nicht von 5.0 V o.ä..
Verwendungszweck des gnazen ist: Ich habe ein fertiges PWM Modul mit einen exteren 0-5V Spannungseingang, um das PWM Signal zu steuern. Das Modul soll innerhalb von ca.10s auf 100% sein.
@Hans (Gast) >Ich habe ein fertiges PWM Modul mit einen exteren 0-5V Spannungseingang, >um das PWM Signal zu steuern. Das Modul soll innerhalb von ca.10s auf >100% sein. Einfachste Lösung. RC-Glied. Nachteil -> nichtlinear Besser Kondensator per Konstantstromquelle laden -> linear Mittelweg. RC-Glied an höherer Spannung (z.B. 12V) und Spannungsbegrenzung per 5,6V Z-Diode. Luxusvariante. Kleiner uC mit PWM-Ausgang, mittels RC-Tiefpass filtern. Vorteil -> auch bei langen Zeiten stabil und genau, beliebige Verläufe programmierbar.
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- Hat das PWM Modul bzw die Last möglicherweise schon einen Sanftanlauf? - Einfaches RC-Glied: nicht linear, aber einfach umzusetzen. Nach 1/5 der Zeit (ein Tau) ca. 2/3 der Spannung, also nach 2s bereits über 3V. - Hast du dir Gedanken gemacht, wie das System beim Abschalten / kurzen Aussetzern reagieren soll? Neustart mit Rampe, beim ursprünglichen Wert weitermachen...? - Hat das 5V Modul auch einen Spannungsausgang (5V Referenz)? Wer erzeugt sonst die 5V?
Falk B. schrieb: > Besser Kondensator per Konstantstromquelle laden -> linear Aber nur bezüglich der Spannung, nicht bezüglich der "gefühlten" Helligkeit.
noti schrieb: > - Einfaches RC-Glied: nicht linear, aber einfach umzusetzen. Nach 1/5 > der Zeit (ein Tau) ca. 2/3 der Spannung, also nach 2s bereits über 3V. Wie schon erwähnt: wenn das RC Glied aus einer deutlich höheren Spannung gespeist und die Sanftanlaufspannung mit einer Z-Diode auf 5V begrenzt wird, dann ist der Anstieg von 0-5V ziemlich linear...
Falk B. schrieb: > Luxusvariante. Kleiner uC mit PWM-Ausgang, mittels RC-Tiefpass filtern. > Vorteil Ich würde den Arduino eher mit einem Raspberry PI verbinden, dort einen Webserver aufsetzen und diesen mit dem Smartphone steuern. Im Ernst, Konstantstromquelle + C bestehen aus 4-5 Bauteilen. Einfacher gehts wirklich nicht. Alles andere hier ist echt übertrieben.
noti schrieb: > - Hat das 5V Modul auch einen Spannungsausgang (5V Referenz)? Wer > erzeugt sonst die 5V? Ja das Modul hat eine Referenzspannung von 5V
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Mit der angehängten Schaltung kannst du sowohl mit Uin=5V eine steigende und mit Uin=0V eine fallende lineare Rampe erzeugen. Auch wenn für dich die Linearität nicht so wichtig ist, hast du damit die Gewissheit, dass nach den 10s die 5V bzw. 0V tatsächlich erreicht sind. Als Opamp kannst du irgendeinen Rail-to-Rail-Typ (TS912, MCP6001 usw.) verwenden.
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Rampe.png
5,1 KB
Selber hätte ich eine ganz schlichte Schaltung gewählt, bei der ebenfalls R2R OPVs benötigt werden und die Ausgangsspannung durch Vcc bzw. GND begrenzt wird. Ins 8-pol. Gehäuse passen sowieso zwei OPVs und es wird noch ein Widerstand eingespart! Die sind ja immer so teuer ;-)
> Ich würde den Arduino eher mit einem Raspberry PI verbinden, dort einen > Webserver aufsetzen und diesen mit dem Smartphone steuern. Ich würde eine Cloud Lösung anmieten und zuhause einen 19" Schrank aufstellen, damit es auch was vernünftiges wird. Warum denken Leute immer, dass es so simpel sei, eine Lampe zu dimmen? Es ist dich auch wichtig, die Wirtschaft anzukurbeln.
m.n. schrieb: > Selber hätte ich eine ganz schlichte Schaltung gewählt, bei der > ebenfalls R2R OPVs benötigt werden und die Ausgangsspannung durch Vcc > bzw. GND begrenzt wird. Ein Brett vor meinem Kopf hat mich davor bewahrt, selber auf diese sehr einfache und elegante Lösung mit dem Integrierer zu kommen ;-) > Ins 8-pol. Gehäuse passen sowieso zwei OPVs Wobei man den linken ja nur dann benötigt, wenn die Schaltung nicht invertieren darf. > und es wird noch ein Widerstand eingespart! Die sind ja immer so teuer > ;-) Auch in meiner Schaltung kann man noch einen Widerstand (R4) einsparen, nur lassen sich dann die theoretisch exakten Rampensteigungen nicht mit E12- oder E24-Bauteilen realisieren. Mit dem zusätzlichen Widerstand kommt man sogar mit der E1-Serie aus :)
m.n. schrieb: > Selber hätte ich eine ganz schlichte Schaltung gewählt, bei der > ebenfalls R2R OPVs benötigt werden und die Ausgangsspannung durch Vcc > bzw. GND begrenzt wird. Wie nennt sich diese Schaltung? Ich bin gerade auf der Suche nach der genauen funktionsweise.
Hans schrieb: > Wie nennt sich diese Schaltung? OP1B, R3 und C1 bilden einen invertierenden Integrierer. Er erzeugt aus einem konstanten Signal eine Rampe mit dazu proportionaler Steigung. OP1A, R1 und R2 bilden einen Invertierer, der die Invertierung des Integrierers aufhebt. Alle Signale beziehen sich dabei nicht auf GND, sondern auf das durch den Spannungsteiler aus R4 und R5 erzeugten Potential, weswegen die nichtinvertierenden Eingänge der beiden Opamps, die in der jeweiligen Standardschaltung auf GND liegen, stattdessen an diesen Spannungsteiler angeschlossen sind. Normalerweise wird man aus Symmetriegründen R5=R4 wählen, so dass das Bezugspotential bei 2,5V liegt. Durch diese Verschiebung des Bezugspotentials sind trotz der unipolaren Spannungsversorgung negative Signale und damit auch fallende Rampen am Ausgang möglich.
Yalu X. schrieb: > Normalerweise wird man aus > Symmetriegründen R5=R4 wählen, Man kann sogar für alle Widerstände den gleichen Wert (meinetwegen 1 MOhm) nehmen, wenn man C1 entsprechend anpaßt. Bei 1 MOhm wird C1 mit +/- 2,5 µA umgeladen. Für 10 s Umladezeit müßte C1 50 nF haben. Zur Vereinfachung nimmt man 100 nF und wählt für R3 500 kOhm, indem man 2 x 1 MOhm parallel schaltet. Heute ist Montag, daher bitte noch einmal nachrechnen und auch die Toleranz von C1 (typ. 10 - 20%) beachten. Als OPV eignen sich Typen wie TS912, MCP6002, ... Was mir nicht so recht gefällt, daß der Integrierer nur deshalb funktioniert, weil seine Ausgangsspannung gegen die 'Bande fährt'. Oben hatte ich einen µC mit Mittelwertfilter angeregt, der den Vorteil hätte, daß die Ausgangsspannung nicht höher als das Eingangssignal wird. Aber gut, das sind perfektionistische Feinheiten.
Und dabei Uin gleich auf 12 V erhöht? ;-) Ist hier egal, da auch Uout vom Invertierer gegen die Bande fährt. Allerdings darf man die beiden Teilschaltungen dann nicht mehr in der Reihenfolge vertauschen, was sonst möglich gewesen wäre.
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Habe jetzt mal mit eagle alles gezeichnet. Muss man beim MCP6002 den VDD/VSS anschließen?
> Muss man beim MCP6002 den VDD/VSS anschließen?
Nicht dein Ernst, oder?
Falls doch, lies das Datenblatt!
Hans schrieb: > Habe jetzt mal mit eagle alles gezeichnet. Muss man beim MCP6002 > den > VDD/VSS anschließen? Ja, denn das ist die Betriebsspannung des ICs. :-)
Bei der Auswahl des Kondensator würde ich ein Folienkonsensator nehmen,was meint ihr ?
Hans schrieb: > Unbenannt3.PNG Mal doch mal eine (lesbaren) Schaltplan. Aus diesem Malen-nach-Pinnummern-Plan sieht man überhaupt nicht, was du da machst.
wenn du keine smds verwenden willst, kannst du einen scheiben oder folienkondensator nehmen. Das liegt nur darann, wieviel platz du brauchst. Die schaltung ist aber sehr hochohmig :-) hast du die zeitkonstante (tau) berechnet ? Persönlich würde ich eher einen 1 - 10 µF behmen und den ladewiderstand kleiner wählen, dann ist die schaltung weniger vom kriechstrom abhängig. Gruß Michael
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