DC/DC-Wandler

[kali2]

Hallo zusammen,

ich bin auf der suche nach einem DC/DC-Wandler der eine Spannung von 0 bis 5V auf 0 bis 10V linear erweitern soll.
Ich habe fast keine Ahnung von Elektronik (deshalb als fertiger Produkt kaufen ) und vielleicht suche ich unter falschen Begriffe.
wäre nett wenn jemand mir Hinweise dazu gibt.

Gruß kali2

[T.J.]

evtl. mal bei conrad, elv oder reichelt nach Bausätzen suchen

[nikolaus10]

Hallo

Du willst also von 0-5 Volt linear auf 0-10 Volt verstaerken.
Zum Messen oder um Power zur Verfuegung zu stellen?
Muss es galvanisch getrennt sein oder wieso ueberhaupt?

MFG

[kali2]

Hallo,

um power zur Verfuegung zu stellen. Es geht darum ein motor zu steuern, der mittels Steuerspannung (Drehzahlvorgabe) von 0 bis 10V die drehzahl
von 500 auf 4200 zu steuern.
Mein PC-Steuerausgang (USB Modul von NI) ist von 0 bis 5V, daher die Notwendigkeit eines Verstärkers (am besten ein fertiges Produkt, der +,- Eingang und +- Ausgang hat), der die Spanung linear von 0-5v auf
0-10V verstäkt.

Gruß Kali2

[nikolaus10]

Hallo
Vermutlich ist dieser Steuereingang aber doch rel. hochohmig.
Wenn dein USB Modul von NI einen PWM Ausgang hat ist es rel einfach mit einem Widerstand nach 10 Volt die Spannung zu erhoehen.
Wenn nicht, dann am besten mit einem Operationsverstaerker und dem Verstaerkungsfaktor 2.
Du hast noch nicht gesagt ob du eine Galvanische Trennung benoetigst.
Dann waehre es bei PWM rel einfach, beim Operationsverstaerer aber deutlich aufwendiger.

MFG

[kali2]

Hallo,

das USB Modul hat kein PWM Ausgang. Ich glaube es bleibt nur die Möglichkeit es über OPV zu machen.
ich weiss nicht was du mit galvanische Trennung in dem Zusammenhang meinst? wie ich schon erwähnt habe, viel Ahnung von elektronik habe ich leider nicht.
ich habe mir das so vorgestellt (es kann sein, dass ich falsch liege): aus meiner Modul kommen zwei Leitungen raus für Plus und Minus, die dann in einem OPV oder Steckplatte mit OPV eingehen und schliesslich an dem Motorsteuereingang anschliessen.
ich hoffe, dass antwortet deine frage mit galvanische Trennung, da ich nicht im Modul einbauen kann.

Gruss Kali2

[kali2]

Hallo,

ich glaube ich habe keine andere Wahl als eine OPV mit Verstärkungsfaktor 2. In der Theorie geht das schon mit
einem nicht invertierende Verstärker mit zwei Widerstände die gleich sind
und damit komme ich auf Verstärkungsfaktor 2.
Mein Problem liegt jetzt in der Praxis (noch nie gelötet), wie ich das aufbaue (Platte, Leitungen und Versorgung).
Wäre nett wenn Jemand mir sagt wie ich das rangehen soll bzw. wie kann ich mir den Einstieg einfacher machen.

Gruß Kali2

[kolisson]

mit dem op ist evt. schon die richtige idee. aber irgenwo müssen die 10 volt ja auch herkommen, damit der op von 5 auf 10 verstärken kann. also brauchste ja nicht nur den op sondern auch noch ein 10 volt netztei (oder besser gesagt ne stromversorgung).

wie ist denn die motoransteuerung gelöst ?
hat der ne eigene elektronikkiste (mit schaltplan ?) ?

gruss

[kali2]

Hallo,

die habe ich gerade gestern getestet erstmal mit einem netzteil und läuft ganz gut. Eigene Elektronik hat er schon aber kein Schaltplan wurde mitgeliefert.
Nun will ich jetz gerade mal mit der steuerkarte probieren und das muss eigentlich problemlos läufen.
Zum OPV: Werden die alle mit 10 V betrieben?
Wenn es verschiedene Typen gibt, welcher soll ich für meine Anwendung nehmen ?
Die Grösse der Widerstände spielt eine Rolle oder Hauptsache die müssen gleich sein?

Gruß Kali2

[kolisson]

besitzt du denn ein multimeter ?
hat es einen messbereich mit milliampere ?

ich frage , weil es vielleicht interessant wäre, mal zu messen, wieviel strom in die motorsteuerung reinfliesst, wenn man 10 volt steuert.

wo deine 10 volt herkommen. habe ich noch nicht verstanden. hast du ein separates netzteil gebaut oder nimmest du die von der motorsteuerung ?

gruss k

[kali2]

die 0 bis 10 V habe ich ersmal von einem separaten netzteil mit poti genommen, um die zu sehen wie der Motor läuft.

Gruss Kali2

[kolisson]

jetzt wissen wir immer noch nicht, ob du den eingangsstrom der motorschaltung messen kannst oder nicht (multimeter).

die kenntnis über den strom ist ja für die auswahl des op nicht unerheblich,
da dieser ja den strom auch liefern können muss.

wenn du den op mit 10 volt versorgen willst, am eingang mit 0 bis 5 ansteuern willst und am ausgang 0 bis 10 erreichen willst benötigst du auf jeden fall einen sogenannten "Rail to Rail" fähigen OP. diese können den ausgang auch tatsächlich von bis +ub fahren. viele ops können das nicht.

ein weiteres kriterium ist das der op mit single supply läuft im gegensatz zu einer symmetrischen versorgungsspannung (z.B. +-5).

als widerstände, im sicheren bereich, würde ich so 4700 ohm oder ähnlich vorschlagen.

wenn du mal den o.g. benötigten strom feststellst kann dir hier bestimmt jemand einen gängigen, preiswerten OP vorschlagen.

ich bin da derzeit nicht im bilde welche rail to rail gerade preiswert und gut zu beschaffen sind.

[kali2]

Hallo,

ich glaube laut Betriebsdaten soll der Strom bei 10 V 2,65 A
betragen. Sehe ich ist das richtig?
Für Steuerspannung läut Kennlinie bei >= 9 bleibt konstant auf 4200 1/min.
vielleicht damit kann man nicht unbedingt ein Rail to Rail OPV nehmen oder ?

Gruß Kali2

[kolisson]

hallo kali2,

danke für das datenblatt.
die 2 komma irgendwas ampere sind der strom den der motor verbraucht.
das hilft nicht wirklich weiter.

nun nochmal die frage: "hast du ein multimeter ?"

eine andere frage ist : hast du widerstände zur hand ?
z.b. 100k-ohm
z.b. 10k-ohm
z.b. 1 kohm
z.b. 100 ohm

wenn ja, würde ich folgendes vorschlagen

du betreibst den motor mit deiner externen steuerspannung und leitest diese über wechselweise 100k,10k, 1k und 100 ohm.
dann versuchst du festzustellen, ob die drehzahl bei verschiedenen widerständen unterschiedlich ist.

das lässt zumidestens abschätzen wie der eingangswiderstand der motorsteuerung ist.

alternativ könntest du auch eine mail an den hersteller absetzen und diesen fragen, wie hoch der eingangswiderstand des control-einganges ist.

am besten wäre jedoch ein multimeter.
zur not tut es auch eines für 5 euro.
besser ist natürlich eines für 50euro aber eines für 5 ist natürlich besser als ein nasser finger.

gruss klaus

[kali2]

Hallo Kolisson,

ein Multimeter werde ich Morgen kaufen und versuchen den strom zu messen. (Multimeter soll in Reihe mit dem Controleingang des motors?).
ich habe inzwischen einen Messumformer gefunden zwar teuer aber würde ich gerne eure Meinung dazu hören. im angehängten Datei ist das die DSCA41-12.

Vielen dank im voraus

Kali2

[kali2]

Sorry,

hier ist der Link und der Messumformer hat die Nummer DSCA41-12
und auf roduktübersicht klicken:


http://www.gengenbach-messtechnik.de/index.cfm?cftoken=67594433&cfid=4784498&c002=product&product=2785&n002=product&product=2782&n003=

kali2

[kolisson]

hallo kali2..

messumformer sind wohl nicht nötig.

eine gute idee ist ein multimeter.
wohnst du in einer grossen stadt... und gehst du zu grossen C...
wenn du mehr als 5 euro ausgeben willst, dann solltest vielleicht erst übermorgen einkaufen gehen. dann könnten wir beratschlagen, welches meter warum gut ist....


alternativ biete ich dir jetzt an, dass ich dir einfach aus frankreich ne schaltung schicke, die das macht, was du willst. (also eine hausgelötete klamotte)


und du sollst überlegen, ob du es einfach haben willst, oder es selber verstehen.


gruss klaus

[kali2]

Hallo zusammen,

ich habe gerade den strom gemessen bei 10 V steuerspannung
gibt der Multimeter ungefähr 0,1 mA.
Der analogen Ausgang meiner Modul (NI USB-8006) hat folgende Spezifikationen: ob das für meine Anwendung (Strom ) von relevenz ist.

Output range........................................... 0 to +5 V
Output impedance .................................. 50 Ω
Output current drive ............................... 5 mA

Ich hoffe auf eure Anregung und unterstützung .

Gruss Kali2

[kolisson]

hallo kali..
die messwerte waren ja schon hilfreich.

ich habe dir mal ne skizze gemacht:
http://farm3.static.flickr.com/2287/2216011587_43102a843c_o.jpg

laut meiner schaltungssimulation sollte das soweit funktionieren. der ca3140 sollte doch nnoch einigermassen beschaffbar sein.
mein simulator zeigt mir bei 0 bis 5 volt input einen ausgang von 10mV bis 10 Volt. wenn dir das reicht, kannst du es ja probieren.

vielleicht hat aber hier sonst noch jemand nen tip für nen geeigneten OP, der beschaffbar und preiswert ist.

gruss klaus

[kali2]

Hallo Kalisson,

danke für deine Hilfe und hoffe, dass du noch Zeit hast mir diese Fragen noch zu beantworten.
Ich würde gerne wissen, der Sinn hinter den Einsatz von den Kondensatoren C1,2,3 sowie die Widerstände R3,4?
Wie weit den vom mir gemessenen Strom für den Entwurf der Schaltung Hilfreich war?
Was nimmt man Normalerweise als Netzteil (für die Versorgungsspannung des OPV) für diesen Fall aus dem Handel.

Vielen Dank im Voraus

Gruß kali2

[kali2]

Habe noch vergessen zu fragen, wie ich beim löten am besten rangehen soll?

Gruss kali2

[kolisson]

Ich würde gerne wissen, der Sinn hinter den Einsatz von den Kondensatoren C1,2,3 sowie die Widerstände R3,4?

c2 und c3 stabilisiert die betriebsspannung (ist quasi ne standardausstattung)
c1 stabilisiert etwas die verstärkung. es macht die regelung etwas träger.
r3 und r4 sind einfach nur schutzwiderstände.. vom wert eher unkritisch.


Wie weit den vom mir gemessenen Strom für den Entwurf der Schaltung Hilfreich war?


nun ja .. du hast folgendes gemessen:


ich habe gerade den strom gemessen bei 10 V steuerspannung
gibt der Multimeter ungefähr 0,1 mA.

wenn bei 10 volt 0,1 mA fliesen kann man per ohmschen gesetz abschätzen, dass der eingangswiderstind der motorschaltung etwa

10volt / 0,0001 Ampere = 100000 Ohm. ist

dadurch wissen wir, dass bezüglich des ausgangsstromes des opv keine besonderen ansprüche gestellt werden. es hätte ja auch sein können, dass da 0,5 ampere oder so reinfliessen. da hätte man dann noch ne leistungsendstufe gebraucht.

löten würde ich das auf lochraster oder Lochstreifenplatinen nehmen - diese Platinen haben in einem Raster angeordnetete Kupferpunkte, bzw. -streifen und sind vorgebohrt. Praktisch und billig.

da kann man ja mal nach ner kleinen anleitung googeln.

am besten nimmst du für den opv einen sockel. gerade wenn du noch kein lötprofi bist, hast du dann nicht das risiko den opv beim löten durchzukochen.

zu der 10 volt versorgung verstehe ich die frage nicht gut genug, um sie zu beantworten. kannst du die 10volt nicht aus der motorsteuerung abzwacken.
das ni usb .. ist dann nun ein 8006 oder ein 6008 ?
mach doch einfach mal eine skizze, wie die einzelnen teile denn so zusammengestzt werden und wo da welche stromversorgung ran soll.
wenn du irgendwo 10 volt frei hast ist ja optimal,
wenn irgendwo 12 oder mehr volt sind kann man ja einfach 10v draus machen.

der ov braucht ja sowenig strom, dass es fast nicht lohnt, dem ein eigenes netzteil zu widmen.

gruss

[kali2]

Hallo,

danke dir Klaus für die umfassende Erklärung. Ich werde mich jetzt deine
Hinweise folgen und mich an die Arbeit machen.
Die USB-Schnittstelle ist ein 6008 habe mich wohl vertippt.
Die 10 V waren aus einem variablen Netzteil mit poti von 1,5 bis 15 Versorgungspannung.
dachte wäre besser mit einem Versorgung aus dem Netz 230 zu 10 V, damit alles so automatisch läuft ohne den Poti anzudrehen.

Gruss Kali

Gruss Kali

[kolisson]

um das nochmal zu klären.

auf dauer suchst du also ein netzteil mit festen 10 volt ausgangasspannung für den motor selbst, wobei du dann den opv gleich mitversorgen kannst .

ist das so ?

wenn ja kannste ja mal beim grossenc schauen.

das gibt es z.b.
EINBAUSCHALTNETZTEIL IP64 PLN-30-9
Artikel-Nr.: 511598 - 62
43,68 EUR

das ist ein 9 volt netzteil aller dings mit der möglichkeit die ausgangsspannung
um +- 10% feinzuregeln.
das würde ja bedeuten, dass du bis auf 9,9 volt kämest.

als schaltnetzteil ist das natürlich nicht die billigste art an 10 volt 3 amp zu kommen, dafür ist es aber ein kompaktes teil. und schaltnetzteile werden ja weit weniger warm als andere.

gruss

[kolisson]

hallo ihr leser...
da der kali irgendwann auf "personal mail" umgestiegen ist, fehlt hier natürlich einiges in diesem artikel.

da ich eben darüber nachdachte, wie dieser artikel dann auf spätere leser wirken könnte, die sachen dann nachbauen, die nicht funktionieren, will ich hier malkurz was nachtagen:

ich habe da einen fehler gemacht:
der ca3140 funktioniert zwar bis zum negativen rail, kommt aber bei 10 volt betriebsspannung nicht auf 10 volt am ausgang.
ein kleiner blick auf die innenstruktur des ca3140 (im datenblatt zu finden) hätte mir sofort sagen sollen, dass meine simulation da nicht greift.


gruss klaus

[kali2]

Hallo Klaus,

ich hatte die letzten drei Tage kaum Zeit gehabt. Nun ich werde das mit dem ca3140 realisieren. die Versorgung werde ich mit einem externen Netzteil, der auch die 13V anbringt.
Vielen Dank nochmal für deine Hilfe.

Gruss Kali

[kolisson]

hallo kali..

schön wieder von dir zu hören. ich hoffe es hat dich schockiert, dass ich dir angeboten hatte, dir die kleine platine per post zu schicken.
ich dachte halt nur.. da du ja noch nie gelötet hattest, wäre es hilfreich.

da du die sache dann doch lieber selbst angehen willst, hier nochmal der letzte stand der schaltung:

http://farm3.static.flickr.com/2021/2231546526_27b3f30b76_o.jpg


das mit den geänderten widerständen respektive dem poti, hatte folgende idee zu grunde. wenn r2 ein poti ist, kannst du den verstärkungsfaktor ja einstellen und auf deine anlage abstimmen.. es kommt hier ja nicht so genau auf die genauen werte der widerstände an sondern auf das verhältnis. ich dachte, dass könnte bei der anpassung der schaltung auf deine bedürfnisse hilfreich sein.

den einganswiderstand habe ich etwas erhöht und durch die beiden dioden ergänzt. dies bietet dem op ein wenig mehr sicherheit.



und noch die fotos, wie es aussehen könnte:

http://farm3.static.flickr.com/2117/2230752607_3721c15394_o.jpg

und

http://farm3.static.flickr.com/2073/2231547520_7d3321a2a5_o.jpg

also dann .. viel glück damit
klaus

[kolisson]

und nochwas..

der 3140 hat noch die möglichkeit den offset (also den nullpunkt) separat einzustellen. wenn du mal in das datenblatt schaust, wirst du es erkennen.

gruss