Liebe Wissende, ich benötige Unterstützung beim Wechsel von einer negativen Ansteuerung in eine positive Ansteuerung. Elektrische Kenntnisse sind vorhanden, Messgerät etc. ebenfalls. Die Kenntnisse bzgl. elektronischer Bauteile sind jedoch überschaubar. Zum Sachverhalt: Es geht um die Modifikation eines 3D-Druckers. Das Gerät wurde um eine Lasereinheit für Gravurzwecke erweitert. Diese Lasereinheit soll nun angesteuert werden. Rahmenbedingungen: Der Drucker verfügt über ein Netzteil, welches unter anderem 12V DC ausgibt. Diese Spannung wird u. A. genutzt, um einen Lüfter anzusteuern und den Laser mit Spannung zu versorgen. Beide Bauteile hängen aktuell am gleichen Netzteil. Ler Lüfter wird über das Board des 3D-Drucker angesteuert. Problem: Der Laser hat einen analogen Steuereingang. Mit einer Spannung von ca. 1-12 Volt soll die Leistung des Lasers über eine Steuerleitung geregelt werden. Die Spannungsversorgung des Lasers erfolt aktuell vom gleichen Netzteil mit 12V. Die Steuerung muss über die Leitungen des vorhandenen Lüfters erfolgen. Dieser Lüfter wird jedoch über die Masser geregelt. Das heißt, dass er eine Spannung von 1,3 Volt bis 12 Volt (je nach Drehzahl) hat, wenn man dabei jedoch die Plus-Leitung des Lüfters gegen die Netzteilmasse misst liegen immer 12 Volt an. Messe ich die Minus-Leitung des Lüfters gegen Plus am Netzteil, erhalte ich je nach Leistungseinstellung 1,3 bis 12 Volt. Nun habe ich statt des Lüfters die Steuerleitung vom Laser angeschlossen. Der Laser läuft immer auf 100%. Das liegt daran, dass dieser am gleichen Netzteil hängt und stets mit 12V Masse versorgt wird. Diese 12V Masse findet sich auch am Steckereingang zur Lasersteuerung. Da der Lüfter über die Masse geregelt wird, liegen an der Plus-Leitung des Lüfters immer 12 Volt an. Der Laser kann also nicht geregelt werden, denn die Massen von Lüfter und Laseransteuerung sind verbunden, sobald man die Steckverbindung verbindet bekommt er Plus 12 Volt Plus von der Lüfterleitung und hat ja als eigene Masse 12 Volt Minus. Frage Wie bekomme ich eine Ansteuerung des Lasereingangs hin? Gibt es ein Bauteil, welches mir aus aus der variablen Minus-Spannung eine entsprechende Plus-Spannung erzeugt? Oder muss ich dafür ggf. ein weiteres Netzteil für den Laser nutzen, welches getrennt von dem Netzteil für den Lüfter ist? Bitte entschuldigt den langen Text, aber hoffentlich sind dafür alle Informationen enthalten, die für einen Denkanstoß bzw. Lösungsansatz reichen. Danke für eure Hilfe und viele Grüße Jens
@ Jens Ich schlage vor, das Du zwei Schaltpläne zeichnest. Einmal der Ist-Zustand und dann den Soll-Zustand mit einer Black-Box, welche die Inversion erledigen soll, wo Du sie Dir vorstellst. Dann nenne die beteiligten Geräte und Baugruppen mit Hersteller und Typ und poste dazu noch Links zu den Datenblättern.
Als Anlage eine schematische Darstellung der aktuellen Situation und der Anforderung.
Jens B. schrieb: > Als Anlage eine schematische Darstellung der aktuellen Situation und der > Anforderung. Ich bedaure, aber das ist, für meine Begriffe, ungenügend.
Ja, die Darstellung ist völlig unzureichend. Wie willst Du so die Problematik verstehen? Zu Deinen Problemen: Dein Analogsignal ist in Wirklichkeit ein PWM-Signal, und ja, Du musst es wohl invertieren! Kann z.B. Mit einem nachgeschalteten PNP Transistor erfolgen. Danach glätten mit RC-Glied. Gruss Chregu
Ich bedaure, dass meine Darstellungen offenbar nicht den Anforderungen einiger Spezialisten genügen bzw. wohl nicht ausreichend sind, um das Problem direkt zu lösen. Wenn ich die Kenntnisse hätte, eine derartige Darstellung anzufertigen, könnte ich das Problem wahrscheinlich selbst lösen. Es fielen die Begriffe PNP-Transistor und RC-Glied. Der PNP-Transistor scheint erstmal das wichtige Bauteil zu sein, denn damit scheint die "Umwandlung" des negativen in ein postives Steuersignal möglich zu sein. Ich habe mal ein Bild von der Beschaltung eines PNP-Transistors beigefügt und beschreibe, wie ich den anschließen würde. An den Emitter (+Vcc) kommt die Plusleitung des Lüfters (führt immer 12 Volt Plus). An die Basis (Steuerleitung) kommt Minus vom Lüfter. Diese Leitung führt je nach Lüfterdrehzahl -1,3 bis -12 Volt. An den Collector wird die Plusleitung des Lasers (Steuereingang) angeschlossen. DIese Steuerleitung hat dann je nach Eingangssignal an der Basis des Transistors +1,3 bis +12 Volt. Passt das soweit? Viele Grüße Jens
Jens B. schrieb: > Passt das soweit? Ja, die PNP Schaltung funktioniert gut für PWM, aber für analoge Signale benötigst du dann doch wieder einen Operationsverstärker.
Hallo, danke für die Hilfe. Es handelt sich jedoch nicht um eine PWM-Steuerung. Der Lüfter hat nur Plus und Minus. Er wird über die Spannung geregelt (über Minus). Ich habe jetzt mal das geregelte Minus an den Pluspol des Lasereingangs angeschlossen. Die Steuerung funktioniert, allerdings verkehrt herum. Läuft der Lüfter voll, ist der Laser fast aus. Ist der Lüfter aus, läuft der Laser auf voller Leistung. Klappt das trotzdem oder was meinst Du mit analogen Signalen? Ich hatte gehofft, dass es etwas fertiges gibt. Danke und viele Grüße Jens
Nachtrag: Hier noch das Anschlusschema vom Laser. Ich habe die Minus-Leitung vom Lüfter jetzt an "Analog+" angeschlossen. Der Schalter steht auf Analog. Damit ergibt sich das im vorherigen Post beschriebene Verhalten, also Steuerung "verkehrt herum". Auf dem anderen Anschluss (Analog -) liegen immer konstant 12 Volt an. Dieser ist jetzt unbelegt. Ist offenbar eine gemeinsame Masse von der Spannungsversorgung des Lasers (kommt direkt vom Netzteil des Druckers). Blau/grau geht zum Laser selbst, rot/schwarz zum Lüfter für den Laser.
Hallo Elektrofurz, Ich bin mir nicht sicher, glaube aber eher nicht. Der Laser ist im Prinzip fertig angeschlossen und betriebsbereit. Zur Steuerung seiner Leistung benötige ich nur eine Spannung von ca. +2 bis +12 Volt. Ich muss die Steuerung über die Anschlüsse des Lüfters vornehmen, denn nur dieser Anschluss lässt sich über den G-Code steuern. Messe ich mit dem Messgerät am Lüfter, erhalte ich je nach Drehzahl eine Spannung von 2-12 Volt. Sieht also erstmal gut aus, funktioniert aber nicht. Denn der Lüfter erhält drehzahlunabhängig ständig +12 Volt. Das habe ich gegen die Masse vom Netzteil gemessen, wo auch der Laser dranhängt. Messe ich die Minus-Leitung des Lüfters gegen Plus am Netzeil, erhalte ich je nach Drehzahl eine Spannung von 2-12 Volt. Also genau wie an den Lüfterleitungen selbst. Entspricht das Deiner Zeichung? Oder ist das etwas ganz anderes? Messe ich die Minus-Leitung des Lüfters gegen GND (Minus-Leitung Lüfter an rote Messspitze, GND Netzteil an schwarze) erhalte ich eine positive Voltzahl zwischen 2 und 12 Volt. ABER: Je höher die Drehzahl des Lüfters ist, desto geringer ist die Spannung und umgekehrt. Dadurch funktioniert der Laser igendwie, aber eben genau umgekehrt. stelle ich den auf volle Leistung, geht er fast aus, Drehe ich den Lüfter auf Null, hat er volle Leistung. Ich habe einen DC-DC-Wandler gefunden. Macht es Sinn, sowas mal zu probieren. Ggf. regelt der dann ja die Spannung an der Plus-Leitung?
Ein Drama... Er braucht einfach nur einen invertierenden Operationsverstärker: https://elektroniktutor.de/analogverstaerker/invert.html Nur seine Steuerspannung will er "umdrehen" -weiter nichts.
Jens B. schrieb: > Es handelt sich jedoch nicht um eine PWM-Steuerung. Der Lüfter hat nur > Plus und Minus. Auch das kann trotzdem ein PWM sein und Du misst Mist. Der Transistor wird im Takt des PWM ein- und ausgeschaltet und steuert damit den Lüfter.
Jens B. schrieb: > Ich habe einen DC-DC-Wandler gefunden Ich glaube der versucht die eingestellte Spannung konstant zu halten? Bei meiner neuen Schaltung wird die minus 2 Volt Eingangsspannung auf etwa +11 Volt am Ausgang angehoben und eine Eingangsspannung von minus 12 Volt, wird am Ausgang zu etwa Null Volt.
ZUIOPÜ schrieb: > Er braucht einfach nur einen invertierenden Operationsverstärker Ja, wenn das wirklich so ist, dann ist das die Lösung.
Er hat aber keine "Minus-Spannung", sondern ein Open-Drain Ausgang - ein Low-Side-Switcher... Und ziemlich sicher PWM. Fraglich ist, was der Lasereingang für ein Signal will? Echt-Analog oder PWM. Gruss Chregu
Christian M. schrieb: > Und ziemlich sicher PWM Dann schließ doch mal provisorisch einen Piezo-Lautsprecher mit einem 10k Widerstand in Serie an. Wenn es piepst, dann ist es PWM.
Hallo, vielen Dank für die Antworten. Ich werde in den nächsten Tagen ermitteln, ob es sich bei der variablen Lüfterspannung um ein PWM-Signal handelt. Anbei ein Bild des Anschlusses des Lüfters auf dem Druckerboard. Eingekreist ist ein Transistor. Ggf. ist das ein Hinweis auf die Art des Signals. Ob PWM oder nicht: Mit dem Signal der Minus-Leitung des Lüfters lässt sich der Laser ja steuern - nur eben falsch herum. Ich melde mich, sobald ich die Art des Signals ermittelt habe.
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Hier nun die Bilder der Lüfteransteuerung. Sieht dann wohl doch nach PWM aus. Die Bilder sind bei 20, 50 und 100% Lüfterleistung (eingestellt über die Druckersteuerung) gemacht worden. Was bedeutet das jetzt für mein Vorhaben, die Plus-Leitung regeln zu wollen? Der Eingang des Lasers lässt sich zwischen "Analog" und "TTL" umschalten. Eine Spannungsangabe findet sich nicht, auf der Stellung "Analog" erwartet das Gerät offenbar max. 12V. Aktuell habe ich ja die Minus-Leitung des Lüfters an die Plus-Leitung des Laser-Eingangs angeschlossen und der Laser regelt - eben nur verkehrt herum. Das müsste bedeuten, dass er mit dem PWM-Signal auf der Stellung "Analog" klarkommt. Macht es Sinn, den Lasereingang mal auf "TTL" zu schalten um zu probieren, wie er sich verhält? Danke!! Viele Grüße Jens
Je nach Phasenlage kannst du den Inverter auch weglassen und den Integrierer direkt an den BC327 anschließen.
Du invertierst doppelt. Sonst: Christian M. schrieb: > Dein Analogsignal ist in Wirklichkeit ein PWM-Signal, und ja, Du musst > es wohl invertieren! Kann z.B. Mit einem nachgeschalteten PNP Transistor > erfolgen. Ist das so schwer?! Kannst noch TTL ausprobieren. Aber wahrscheinlich nicht mit 12V! Es steht sicher iwo, kommt dann in der nächsten Salamischeibe... Gruss Chregu
Hallo Chregu, was meinst Du mit Salamischeibe? Etwa, dass ich nach dem Hinweis auf ein PWM-Signal ein kleines DSO gekauft habe und dann das Ergebnis hier kommuniziert habe? Es tut mit schrecklich leid, dass ich bis zu Deinem Post nicht wusste, was ein PWM-Signal ist und das nicht von vornherein abgeklärt habe. Ich bin kein Elektroniker und suche hier Hilfe, um ein Problem zu lösen. Wenn mein Vorgehen für Dich nach Salamitaktik ausschaut, dann bemühe Dich nicht weiter. Wenn ich jetzt den TTL-Eingang probiere und das Ergebnis mitteile ist es wahrscheinlich auch nicht richtig. Meine Sorge war einfach, dass ich mit den 12V in der TTL-Stellung etwas beschädige, da in Zusammenhang mit TTL oft von 5V gesprochen wird. Da das nicht der Fall zu sein scheint, werde ich das probieren und dann berichten. Und ja, es ist so schwer. Denn sonst würde ich hier nicht diskutieren und mir mit den ganzen Kram einfach zusammenlöten! @Elektrofurz: Vielen Dank für die Zeichnung! Mit den Bauteilbezeichnungen kann ich sowas zusammenlöten. Im Ergebnis kommt dann sicherlich der Ausgang an den Plus-Eingang des Lasers. Und die 3 waagerechten Striche sind alle zu verbinden und gehen dann an den Minus-Eingang des Lasers? Denn dort liegen ja bereits dauerhaft -12V (Masse) an. Danke für die Hilfe und viele Grüße Jens
Jens B. schrieb: > was meinst Du mit Salamischeibe? Ich meine damit, dass vielleicht iwo auf dem Target die Daten stehen, welche verarbeitet werden. "TTL" meint ziemlich sicher 0/5V Pegel, also Dein PWM Signal, das Du mit einem PNP-Transistor, einem Vorwiderstand und einem Pull-Up invertieren kannst. Wenn Du den Analog-Eingang benutzt, brauchst Du eine Glättung; ich kann mir vorstellen, dass der Laser sonst die PWM weitergibt, also Pulse der vollen Leistung. Ist vielleicht für die Augen nicht gesund, aber da muss ein Experte seine Meinung abgeben. Gruss Chregu
Christian M. schrieb: > Laser sonst die PWM weitergibt, also Pulse der vollen Leistung Ich wüsste nicht, wie die Laserleistung sonst beschränkt werden kann.
Christian H. schrieb: > Ich wüsste nicht, wie die Laserleistung sonst beschränkt werden kann. Z.B. den Strom regeln... Man könnte den Strom beim fokussieren soweit runterregeln, dass nur der ungefährliche LED Modus ist. Würde ich jetzt so machen. Ob gepulste volle Leistung auch so ungefährlich ist und wie die Chinesen das Modul umgesetzt haben, weiss ich nicht. Gruss Chregu
Liebe Helfende, es gibt neue Informationen. Ich habe zwischenzeitlich versucht, die Steuerung auf der Plus-Leitung durch Nachschalten eines MT3608 Step-up Wandlers zu erreichen. Das war wohl ein Fehler, denn jetzt ist der Transistor am Lüfteranschluss defekt. Der Lüfter dreht jetzt immer mit voller Leistung, das PWM-Signal ist weg. Der Transistor wird jetzt getauscht, ich beschäftige mich gerade mit dem Thema SMD-Löten. Ist doch alles etwas kleiner als meine bisherigen Lötobjekte. Als neuer Transistor kommt ein IRLML2502TR MICRO3 INF zum Einsatz. Der Einbau erfolgt kommendes Wochenende. Vielleicht hat dieser Fehler aber etwas positives. Denn jetzt habe ich den Drucker mal aufgeschraubt und mich mit der Ansteuerung des Lüfters befasst. Dieser wird durch einen Prozessor angesteuert, dem ein NPN-Transistor nachgeschaltet ist. Wenn ich das richtig verstehe, wird dieser Transistor vom Prozessor mit einem positiven Signal an der Basis angesteuert. Wenn das zutrifft, dann kann ich dieses Signal doch einfach vor dem Transistor abgreifen und für meinen Eingang am Laser nutzen. Natürlich vorausgesetzt, da kommen 12 Volt an. Oder sehe ich das falsch? Nach dem Defekt habe ich jedoch Bedenken, einfach so direkt am Steuersignal des Prozessors mit einem Digitalmultimeter die Spannung zu messen. Nicht, dass da noch der Prozessor bei draufgeht. Dann brauche ich ein neues Board. Also die Frage: Kann ich das Signal einfach mit einem Digitalmultimeter messen? Oder lieber mit meinem kleinen DSO? Danke und viele Grüße Jens
Der Trasnsistor ist getauscht und der Lüfter lässt sich wieder ansteuern. Nochmal Glück gehabt. Wenn ich jetzt das PWM-Gesteuerte Minus auf den Plus-Eingang des Lasers lege, kann ich diesen wunderbar ansteuern. Von 0 bis 100 Prozent ist alles machbar. Leider erfolgt die Ansteuerung verkehrt herum. Das bedeutet, dass ich den erzeugten GCode jedes mal nacharbeiten muss und 0 in 255 und umgekehrt ändern muss. Es bleibt also die Frage, ob ich nicht das Steuersignal des Prozessors direkt verwenden kann oder ob nicht ein zwischengeschslteter PNP Transistor eine Lösung sein könnte. Danke für eure Hilfe und viele Grüße Jens
Jens B. schrieb: > Ob PWM oder nicht: Mit dem Signal der Minus-Leitung des Lüfters lässt > sich der Laser ja steuern - nur eben falsch herum. Dann änder doch einfach die entsprechenden G-Codes! Oder stells in der Software ein von wo bis wo (0%-100% oder 100%-0%) der Laser geregelt werden soll, das muss doch möglich sein! Notfalls schreibst Du Dir schnell ein Script das das in G-Code automatisch alles umdreht wenns wirklich nirgends anders in der Software einzustellen geht. Da musst Du gar keine Schaltungen irgendwo zwischenlöten!
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Bearbeitet durch User
Bernd K. schrieb: > Da musst Du gar keine Schaltungen irgendwo zwischenlöten! ...und wenn es doch unbedingt eine Schaltung sein muss...
Jens B. schrieb: > Natürlich vorausgesetzt, da kommen 12 Volt an. Oder sehe ich das falsch? 12V wirst du an einem Prozessor Pin eher selten finden. Vielleicht hat der Prozessor einen Namen und man kann im Datenblatt nachsehen, insbesondere auch wieviel Strom maximal über den IO-Pin fließen darf - bevor du den Prozessor zerschießt.
Hallo. Gibt es schon neue Erkenntnisse? Stehe mit dem selben Drucker vor dem Thema
Es wurde ja geschrieben, dass die PNP Schaltung gut für PWM funktioniert. Stimmt das? MfG
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