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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik stabilisierte Spannungsquelle ca 0-9V 5W


Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo,

ich möchte eine über einen uC regelbare, stabilisierte Spannungsquelle 
bauen. Der interessante Bereich liegt so zwischen 0-9V. Die dahinter 
liegende Schaltung schluckt so ca. 5W.

Ich dachte an: PWM mit Tiefpassfilter an OpAmp mit 
Gegenkopplungsnetzwerk. Soweit ist klar.

Nun meine Fragen: Es gibt doch bestimmt einen OpAmp, der gleich die 5W 
liefern kann, oder? Wenn nicht: Was muss ich dahinter schalten? Ein FET? 
Was für einen? Und verbrät der mir nicht ne Menge Leistung?

Sebastian

Autor: Hans Josef (hjm)
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Hallo Sebastian,

5W bei 9V, da ist der Strom relativ gering, daher wird auch nur wenig 
zusätzlich verbraten.

In welchen Stufen willst Du dies einstellbar machen?

PWM ist nicht schlecht, aber die notwendige Filterung hat es teilweise 
in sich.

Wenn Dir z.B. 256 Stufen reichen kannst Du dies auch mittels eines als 
Addierers geschalteten OP's machen, welcher über ein R2R-Netzwerk vom 
Controller gesteuert wird. Dahinter noch einen kleinen Transistor and 
that's it.

Grüße
Hans-Josef

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo Hans-Josef,

danke für Deine Antwort.

Die PWM glätten sollte nicht so das große Problem sein, das habe ich 
schon gemacht. Auch das hochkurbeln von 5V PWM auf 9V mittels OpAmp ist 
mir schaltungstechnisch klar und wird klappen.

Mir fehlt die Erfahrung im analogen Teil dahinter. Ich bräuchte ein paar 
konkrete Typen von Bauteilen, die für meine Anwendung in Frage kommen. 
Also idealerweise ein OpAmp der bei 5W an 9V nicht in Rauch aufgeht. 
Alternativ ein Bauteil, das die Leistung bereitstellt, wenn der OpAmp 
nur die Referenzspannung, nicht aber die Leistung bringt. Wohlgemerkt: 
Ich frage nach konkreten Typenbezeichnungen.

Sebastian

Autor: Sebastian (Gast)
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Ach ja: 256 Stufen, aber vorzugsweise PWM, braucht weniger Teile ;-)

Gruß,
Sebastian

Autor: Tom (Gast)
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Das Konzept ist bisher nicht verkehrt. Aber einen externen Transistor 
würde ich Dir empfehlen. Klar verbrät der ein bisschen Leistung, aber 
sonst verbrätst du die im Opamp.

Gut passen würde ein npn als Emitterfolger direkt hinter deinen Opamp, 
keine weiteren Bauteile.

Zu beachten wäre noch, dass du mit mindestens 12 Volt oder so in deinen 
Schaltung reingehen musst, wegen der Spannungsabfälle Op-intern und auch 
im Transistor.

Autor: 1293 (Gast)
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Ein OpAmp kann immer 2 Quadranten, ein PWM nicht unbedingt. Ein OpAmp 
geht selten bis an die Begrenzung, ueblicherweise bei hohen Stroemen bis 
1.5V weniger auf beiden Seiten, waehrend ein PWM an die Begrenzung geht.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Tom: Danke. Das hätte ich übersehen. npn als Emitterfolger. Klingt 
logisch. Hast Du einen Typenvorschlag?

@1293: Hilfe. Quadranten?

Sebastian

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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http://www.national.com/mpf/LM/LM675.html

LM675 - Power Operational Amplifier
Output Current   4000 mA
Supply Min   10 Volt
Supply Max   60 Volt
Farnell oder RS müßten den haben

Autor: Sebastian (Gast)
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Ein verspätetes "Danke". Sowas in der Art habe ich gesucht.

Noch alternative Vorschläge?

Autor: Mandrake (Gast)
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Würde einen simplen Voltage-Mode Schaltregler (Software) in den uC 
implementieren.
Du benötigst dafür einen PWM-Ausgang und einen A/D-Wandler-Eingang.
Und einen Schalt-MOSFET.

Die Logik dahinter (die in Software um zu setzen ist) müsste grob 
folgendes machen:

(siehe MC34063 ohne Stromüberwachung)

-Ausgangsspannung über Spannungsteiler messen (A/D-Wandler).
-PWM mit konstanter Frequenz und veränderlichem Tastverhältnis.
-gemessene Ausgangsspannung mit einem Sollwert vergleichen:
 bei Unterschreitung des Sollwerts -> Tastverhältnis hoch
 bei Überschreitung des Sollwerts -> Tastverhältnis runter
 (PI-Regler)

Durch ändern deines Sollwertes kannst du dann deine Spannung einstellen.

Evtl. zu ergänzen:

-Strombegrenzung Macht die Schaltung kurzschlussfest.
 Maximalstrom programmierbar.
 Schaltung:
 Shunt-Widerstand in Masseleitung und mittels weiterem 
A/D-Wandlereingang
 Spannung messen. Diese mit einem Sollwert vergleichen und bei
 Überschreiten einer Schwelle (programmierbarer Max-Strom) 
Tastverhältnis
 verringern. (Umschalten auf Stromregelung)



Vorteile:

-Kein OP nötig
-Wenig Bauteile

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