D/A in Gross =)

[downtownsquirrel]

Hallo,

(Villeicht wurde es ja schon oft gefragt, aber:) ich suche eine Möglichkeit mit einem "Atmel 32" Instrumente mit ~10 Watt anzusteuern, also ausgehend !

Das Problem ist (darüber hatte ich hier auch schon geposted), dass die Wandler ja nur wenige mA verkraften ich aber ~5A bei 2V brauche, und zwar Gleichstrom.

mfg
Paul

[Schokohoernl]

Hi!

Also wenn ich das richtig verstanden habe willst du 0-2V gleichstrom (kein PWM). das ist ganz einfach zu realisieren, brauch aber nen guten kühlkörper ;-)

als erstes brauchen wir mal eine gleichspannung mit hilfe eines DAC (digital analog converter). ich habe schon gute erfahrungen mit einem TLC5620 von Ti gemacht (http://www.ortodoxism.ro/datasheets/texasinstruments/tlc5620.pdf, quad DAC)

der kann mit 8 bit auflösung spannungen von 0 bis 3,5V ausgeben, allerdings nur 2mA pro DAC.

jetzt bedienen wir uns einer schaltung, die eigentlich zum steuern von PC-lüftern gedacht ist http://www.modding-faq.de/index.php?artid=518
man muss lediglich P1 und TR1 weglassen und anstelle dessen den DAC output an Ub- und fertig. am besten auch noch C1 weglassen, und zwischen Drain vom MOSFET und GND schalten, dann ist die schaltung wesentlich stabiler.

viel spaß beim bauen

Schoko

[dennisstrehl]

Ein Kondensator vom Ausgang des Opamps auf den negativen Eingang, kombiniert mit einem Widerstand zwischen DAC und Opamp, bringt da nen bisschen Stabilität rein. Werte etwa 220pf für den Kondenastor und 10kOhm für den Widerstand.

In der Simulation schwingt der Kram nämlich, egal ob man da nen Kondensator an den Ausgang des Opamps oder parallel zur Last schaltet.

MfG

[ogni42]

Und wenn man statt des FET einen NPN nimmt, statt 4k7 470Ohm schwingt's auch nicht und ist leichter aussteuerbar. Die Verlustleistung bleibt in beiden Fällen nahezu gleich.

[downtownsquirrel]

Hallo,

danke ersteinmal, das klingt schon sehr gut.

Allerdings tun sich da bei mir noch kleine Zweifel auf:

Packt der MOSFET wirklich 5 A bei 2 V?? Ich kann mir das nicht vorstellen, da die Schaltung für PC-Lüfter ist, und ich mir nicht vorstellen kann, dass diese so viel Leistung "verschlingen". Sind immerhin 10 Watt.

Ansonsten werde ich das auf jeden Fall ausprobieren, ich poste auf jeden Fall rein, wenn es funktioniert!


Gruß


Dtsq

[ogni42]

Ob der das packt steht im Datenblatt.

Die Schwingneigung kommt daher, dass das Ganze als Sourcefolger betrieben wird und damit Ugs höher sein muss, als die Spannung über dem Verbraucher.

Warum nicht einen BiPo nehmen? Der ist meistens billiger und die Regelung läuft auch stabiler, da beim Emitterfolger UBE und UE sich nur um 0.3-0.7V (je nach Transistor und Last) unterscheiden.

[dennisstrehl]

Das ist kein Sourcefolger, da Source vom FET auf 12V liegt. (Beim Sourcefolger zeigt Source in Richtung der Last und die 12V liegen am Drain vom Transistor.) Schwingen tut's trotzdem, und afaik sogar besser als mit Sourcefolger.
Die No-Drop(1) hatte nen Sourcefolger, und brauchte deshalb ne Spannungsverdopplerschaltung um den Ausgang auf 12V zu bekommen.

Und der MosFET braucht bei 10W Verlustleistung in jedem Fall einen Kühlkörper.

MfG

[Ratber]

@downtownsquirrel

Was willst du denn nun ansteuern ?

Muß es Hypergenau sein oder kommts nicht auf 10-20mV an ?

[shaun]

Ein "Instrument", das bei 2V 5A zieht, wird doch sicher eine gewisse Trägheit haben. Da könnte ja eine ungefilterte PWM schon reichen...

[downtownsquirrel]

Das Instrument ist ein Messgerät, welches die Zugkraft eines Elektromotors (Elektrolokomotive) in Tonnen anzeigt. In der Realität sind um die Stromschienen, die die Elektromotoren versorgen, riesige Messwandler geschaltet, die die Instrumente versorgen. Im Prinzip sind es Voltmeter, die aber relativ viel Strom ziehen, wie beschrieben.

Nun wollen wir die Anzeige simulieren. Dazu wollen wir einen Atmel-Controller verwenden (Mega128), da die PWM Kanäle jedoch nur ein paar mA verkraften, das Instrument aber 5A zieht, brauchen wir einen Steuer und einen Lastkreis.

Vollausschlag ist bei 2,6 Volt (und 5 Ampere). 0,2 Volt Schritte reichen vollkommen aus !

Was ist ein BiPO ?

mfg
Paul

[Schokohoernl]

Allerdings tun sich da bei mir noch kleine Zweifel auf:

Packt der MOSFET wirklich 5 A bei 2 V?? Ich kann mir das nicht vorstellen, da die Schaltung für PC-Lüfter ist, und ich mir nicht vorstellen kann, dass diese so viel Leistung "verschlingen". Sind immerhin 10 Watt.



10W?? wer sagt das?? das is die leistung die über den mosfet nach außen gehen, aber was der mosfet verheizt kann man so nicht sagen.... wenn du ihn an 12V betreibt, muss er 10V "verheizen", macht bei 5A also schonmal 50W. *brutzel*


und ja, er kann 5A bei 2V... laut datanblatt (http://www.ortodoxism.ro/datasheets/irf/irf5305.pdf) hält er 31A und 55V aus, also lächelt der mosfet über deine 5A nur ein wenig....

[dennisstrehl]

laut datanblatt (http://www.ortodoxism.ro/datasheets/irf/irf5305.pdf) hält er 31A und 55V aus, also lächelt der mosfet über deine 5A nur ein wenig....

Man sollte dazusagen, dass er beides gleichzeitig bestimmt nicht aushält, das ergäbe nämlich ca. 1,7kW.

Also bei 50W braucht man schon nen recht fetten Kühler, deshalb würde ich mal über PWM oder nen Schaltregler nachdenken.


Was ist ein BiPO ?

Als BiPo bezeichnet man bipolare Transistoren, die sind stromgesteuert im Gegensatz zu Unipolaren bzw. Feldeffekttransistoren (MosFETs), welche Spannungsgesteuert sind.

MfG

[Ratber]

Das Instrument ist ein Messgerät, welches die Zugkraft eines Elektromotors (Elektrolokomotive) in Tonnen anzeigt. In der Realität sind um die Stromschienen, die die Elektromotoren versorgen, riesige Messwandler geschaltet, die die Instrumente versorgen. Im Prinzip sind es Voltmeter, die aber relativ viel Strom ziehen, wie beschrieben.

Nun wollen wir die Anzeige simulieren. Dazu wollen wir einen Atmel-Controller verwenden (Mega128), da die PWM Kanäle jedoch nur ein paar mA verkraften, das Instrument aber 5A zieht, brauchen wir einen Steuer und einen Lastkreis.

Vollausschlag ist bei 2,6 Volt (und 5 Ampere). 0,2 Volt Schritte reichen vollkommen aus !

Was ist ein BiPO ?

mfg
Paul

Ja,was du da hinter den Wandlern hast sind keine Voltmeter sondern Amperemeter (Schau mal aufs Zifferblatt da stehen kleine Symbole) aber das ist jetzt kein Drama.

Du willst 0-2.6V bei max 5A und 0.2V als minimalauflösung also eine Genauigkeit von ca. 7.7%
Das kannste spielend per 8-Bit PWM erledigen und die Genauigkeit ist wesentlich besser.

[downtownsquirrel]

OK, also verwende ich schon einmal die im ATMEL Controller "enthaltenen" PWMs.

Dahinter kommen dann jedoch einige Instrumente die sehr viel Strom fressen ! Ich vergaß das die Instrumente in Serie geschaltet werden und dann ~7A maximal verbrauchen - gibt es igrendeine Patentlösung mit meinem geregelten PWM-Strom den Lastkreis (0-2V / 7A) zu regeln ?

Wenn ja wie ?

mfg
Paul

[Superhirn]

Passt vieleicht nicht so zum thema aber woher hast du einen atmel 32? ich dachte die gibs noch nicht. oder ist das was anders. ich denke grad an avr32

[Ratber]

@Superhirn

Haste wieder die Stromversorgung für den Bregen aus ?
Is doch leicht dahinterzusteigen das der Mega32 gemeint ist. :wink:


@downtownsquirrel

Ja wie sehen denn dann die Werte für die Serie aus ?

für alle Instrumente 2.6V bei angegebenen Strom oder pro Gerät ?

[shaun]

Verbraucher in Serie brauchen sicher keinen höheren Strom als ein einzelner, identischer, aber egal. Der Strom ist doch harmlos für eine PWM. Mit dem Atmel-Ausgang einen MOSFET-Treiber ansteuern und dahinter dann einen entsprechenen MOSFET, ich habe hier gerade mit IRFZ46N um mich geschmissen, weil davon genug da waren, aber so ziemlich jeder N-Kanal im TO220-Gehäuse dürfte Deine Anforderungen ohne Külung erfüllen, sofern er vernünftig angesteuert wird (daher der Treiber!). Allerdings müsstest Du irgendwie eine Spannung nahe der, die Du benötigst, zur Verfügung stellen, damit 100% PWM auch 100% Strom sind. So aus dem Ärmel geschüttelt würde ich wohl eher einen PWM-Controller wie UC3525 nehmen, der kann direkt einen MOSFET treiben (sogar zwei, aber das brauchste ja nicht), Speicherdrossel, Freilaufdiode, vielleicht nen kleinen Kondensator, dann Instrument(e), Strommesswiderstand und mit dem Signal dann zum Fehlerverstärker. Den anderen Eingang des Fehlerverstärkers fütterst Du dann mit dem gefilterten Ausgang einer der PWMs des Atmel und gut is. Klar, der Vorschlag heisst, ein Schaltnetzteil zu bauen, um damit Instrumente zu füttern, aber was Besseres fällt mir zu 5A bei 2V nicht ein, so kannst Du ganz gemütlich mit 12V, 1A speisen, hast kaum Verluste und noch Spass dabei.

[downtownsquirrel]

Hmmm...

Die 2,6 Volt kann ich ja Problemlos am PWM der ATMEL erzeugen, das Problem ist nur das mir bei 7A die ATMEL durchbrennt.

Gibt es nicht ein Bauteil mit dem ich in den Kreis mehr Strom einbringen kann ?!

mfg
Paul


PS: Ein Instrument (Das Tachometer) verbraucht bei maximal 1V nur 1mA, das müsste die ATMEL doch direkt am PWM Ausgang verkraften ?! - Wieviel Wiederstand darf eigentlich ein Schalter am eingehenden Digitalport haben
?

[Ratber]

Gibt es nicht ein Bauteil mit dem ich in den Kreis mehr Strom einbringen kann ?

Auf die Gefahr hin das ich micht und die anderen wiederhole......

Transistor
Transistor
Transistor
(Egal ob Fet oder Bipolar)

:wink:



PS: Ein Instrument (Das Tachometer) verbraucht bei maximal 1V nur 1mA, das müsste die ATMEL doch direkt am PWM Ausgang verkraften ?! - Wieviel Wiederstand darf eigentlich ein Schalter am eingehenden Digitalport haben
?

Siehe Datenblatt des Controllers.

Meist 20mA (Kurzfristig max 40mA) pro Pin.
Dabei ist aber zu beachten das es beschränkungen in den Gesammtströmen der Ports und des ganzen Controllers gibt.

Siehe Datenblatt des Controllers.

[shaun]

Ich erwähnte MOSFET, ich erwähnte MOSFET-Treiber, ich ging sogar soweit, ein Schaltnetzteil für steuerbaren Konstantstrom-Ausgang zu bauen, um die Verluste zu minimieren - das wird alles geflissentlich überlesen und anscheinend weiter gewartet, bis eine "Lösung" angeboten wird, die ohne weitere Peripherie auskommt. Na dann viel Spass.

[downtownsquirrel]

Nein, ich habe deinen Thread nicht überlesen =) Wie haben nur nicht so ganz alles verstanden ^^

Ich dachte ein Transistor wäre ein besseres Halbleiterrelais ?!

Ach ja: Wie heisst der Sockel fuer den ATMEL Mega 128 (16 AU) ?

mfg
Paul

PS: Kennt jemand einen gescheiten Optokoppler den ich direkt an den ATMEL Ausgang hängen kann und mit dem ich auch ein bisschen was steuern kann ?!

[shaun]

Ein Halbleiterrelais beinhaltet einen Transistor, MOSFET, Triac oder IGBT, aber umgekehrt traust Du dem Transistor da etwas viel zu. Oder auch zu wenig, denn ein Transistor kann nicht nur an und aus, sondern auch alles dazwischen, und das ist genau Dein Problem: wenn Du "das dazwischen" nutzt, kannst Du zwar den Strom durch Deine Instrumente steuern oder auch regeln, aber wenn Du zB. mit einem 5V-Netzteil speist und 2V bei 5A haben willst, musst Du (5V-2V)*5A=15W verheizen, und das ist schon gut gemeint, denn die Regelung und nicht zuletzt die Leitungen zum Instrument haben für die geringe Spannung schon einen recht hohen Spannungsabfall. Wenn Du den Transistor ganz schnell ein und ausschalten lässt, bestimmt das Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit, wie weit Dein Instrument ausschlägt, da es vermutlich nicht thermisch, sondern magnetisch ist, kann der gepulste Strom aber auch Einfluss auf die Anzeige und evtl die Linearität haben, 50% Strom-An heisst dann noch lange nicht 50% Zeigerausschlag. Daher mein Vorschlag, eine steuerbare Stromquelle auf Basis eines Schaltnetzteils zu bauen, die kannst Du fast leistungslos aus Deinem AVR speisen und hast einen recht sauberen Gleichstrom proportional zum PWM-Tastverhältnis. Ich fürchte nur, dass die Entwicklung auf absehbare Zeit ein bisschen viel Herausforderung ist, einen nachbaubaren Entwurf mit Standardbauteilen werde ich aber auch nicht mal eben für lau aus dem Ärmel schütteln, ein bisschen Nachdenken und Testphase ist schon vonnöten. Brauchst Du das für ein gewerbliches Projekt oder ist das eine just for fun Geschichte?