symmetrisches Labornetzteil mit Atmega8 und 4x16 LCD

[KoenigSnuess]

Hallo Leute,

ich wollte mir ein Netzteil bauen, mit +24V, -24V, und so nebenbei auch über beide Spannungen +-24V = 48V einen Ausgang legen.

Nun hab ich das Problem, daß ich mit dem Atmega8 nur bis 5V messen kann, und auch nur 1 Massepotential möglich ist. Da ich auch die dazugehörigen Ströme messen wollte, stellt sich nun die Frage, wie ich die Spannungen messen kann. Mit -24V und der Gesamtspannung habe ich ja keine Probleme, aber wie soll ich dann (nur 1 Massepotential) die +24V messen? Ich wollte die Spannungen und Ströme auf einem Display 4x16 anzeigen lassen.

Genau das gleiche Problem hab ich dann mit den Strömen über Shuntwiderstände. Die Software läuft bereits gut, nur die Hardware zum abgreifen der einzelnen Spannungen/Ströme macht Probleme.

Kann mir jemand mal nen Schubs geben, damit ich in die selbe Richtung denke? Muß ja nicht ne komplette Schaltung sein, nur eben ein Denkanstoß, wie das möglich wäre.

schon mal Danke für euere Mühe

KoenigSnuesse

[PICture]

Hallo KoenigSnuess!

Als Denkanstoß wäre Messgleichrichter mit Polaritätsanzeige, z.B.: https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?41516-Strommessung-Verarbeitung-Ergebniss .

[KoenigSnuess]

Hallo PICture,
ähm, wie soll mir das weiterhelfen? ich hab das Problem, daß ich bei +24V einen anderen Ground habe, wie bei -24V, da man ja mit dem Mega8 nur 0v bis 5V messen kann. Irgendwo brauche ich ja einen gemeinsamen Ground.

Da mein Trafo (Ringkern) nur 3 Ausgänge hat, also gemeinsamer Mittelpunkt, kann ich das auch nicht ganz getrennt aufbauen. Ich überleg mir gerade, für den Atmel nen extra Trafo zu setzen, der muß ja nicht viel abkönnen, ein paar 12V 0,2A Printtrafos hab ich noch rumfliegen. Auf die 5V Messspannung komme ich ja, indem ich einfach ein Poti einsetz, das zwischen den zu messenden Polen als Spannungsteiler dient, Spannung auf Volldampf hochdrehen und am Schleifer 5V einstellen (so genau wie möglich). Allzu genau braucht das ganze im Endeffekt nicht sein, ich will halt nur ablesen können, ob ich jetzt 5V oder 5,6V habe.

Das mit der Strommessung hab ich zwar in Erwägung gezogen, aber ob ich das so hinkrieg steht noch in den Sternen.

Ginge es, wenn ich OPs einsetz (LM324 vorhanden)? so daß eben je nach Eingangsspannung eben nur max. 5V rauskommen? Die Ausgangsspannung regel ich ja mit Potis und nen 78xx bzw 79xx. Daß ich unter die Nennspannung der Regler komme (0-24V) nehm ich einfach den Fußpunkt tiefer als GND, also für nen 7805 dann eben als GND -5V. Regelt super. mich stören nur die Drehspulanzeigen, die ich auf Grund der Einbautiefe nicht ins Gehäuse bekomme und außerdem nicht so genau abzulesen sind da diese eigentlich bis 60V ausgelegt sind. Die stehen bis jetzt außen auf dem Gehäuse. Für das Display ist genügend Platz, und dahinter ist auch noch Platz für die Ansteuerung. Macht es eigentlich Sinn, wenn ich nach dem Trafo und der Gleichrichtung die Spannung auf 24V stabilisiere und danach erst meine eigentliche Ansteuerung?

MFG KoenigSnuesse

[PICture]

Hallo!

Für Gleichspannung bzw. Wechselspannung mit niedrigen Frequenzen eignet sich der LM324 gut. :)

Vielleicht ist es möglich bei deinen bisher unbekannt grossen Strömen nur Einweggleichrichter für positive und negative Spannung verwenden und den mittleren Anschluss des Netztrafos als gemeinsames GND nehmen ?

[KoenigSnuess]

das ist ja so gelöst, aber mit dem Mega8 kann ich nicht -5V messen, sondern nur ab 0V bis 5V. Was die Ströme anbelangt, so ist es ja eigentlich normal, daß die 78xx nur max 1,5 A verkraften, der Trafo bringt allerdings ne Menge mehr (ca. 8A pro Wicklung, ist n fettes Teil, war aber nix kleineres da), eventuell setz ich später noch Transen zur Verstärkung.

[PICture]

Mit dem o.g. Messgleichrichter kannst du eben positive und negative Spannungen gegen GND genauso messen. ;)

Dein AVR bekommt daraus immer nur positive Spannung und 1 Bit als +/- Polarisation der gemessener Spannung.

[KoenigSnuess]

aber dann brauch ich nen anderen OP dafür, der lm324 verträgt nur +-16V max. hättest du da nen tip, welchen ich da für den Messgleichrichter nehmen könnte?

[PICture]

Du brauchst sowieso für den ADC vom AVR keine so grosse Spannung, vielleicht kannst du einfach z.B. um +/- min. 9 V für den Gleichrichter mit z.B. Zenerdioden erzeugen, da es nicht genau stabiliesiert werden muss. ;)

[KoenigSnuess]

das würde mich dann allerdings einiges an Endspannungsmessung kosten, wie soll der OP eine Spannung von +-16V messen, wenn er selber nur mit +-9V gespeist wird?

[PICture]

Du musst sowieso Spannungsteiler fur mehr als 5 V fur den ADC verwenden, dann können sie doch am Eingang des Messgleichrichters sein, oder ? :)

[KoenigSnuess]

mit dem Erfolg, daß der Messgleichrichter dann eben die Messfehler des Spannungsteilers verstärkt, und ich eine Genauigkeit von +-2V (grob geschätzt) erhalte. Und sooo ungenau wollte ich es eigentlich nicht.

was ist eigentlich der Ausgang des Messgleichrichters direkt über dem Transistor? da sind nur 3 Zeichen "-" da kann ich mir nix rauslesen.

[PICture]

mit dem Erfolg, daß der Messgleichrichter dann eben die Messfehler des Spannungsteilers verstärkt, und ich eine Genauigkeit von +-2V (grob geschätzt) erhalte. Und sooo ungenau wollte ich es eigentlich nicht.

Der Messgleichrichter ist selber genauer als Spannungsteiler, vor allem wenn du eine Verstärkung Ku =1 nimmst.


was ist eigentlich der Ausgang des Messgleichrichters direkt über dem Transistor? da sind nur 3 Zeichen "-" da kann ich mir nix rauslesen.

Das ist der Bit für Polarität. Ich weiss jetzt nicht mehr, ob "-" eine "L" oder "H" ausgibt, es sollte sich aber simple ermitteln lassen. ;)

[KoenigSnuess]

den Bit brauch ich dann eigentlich nicht, denn ich hab für jede Spannung eine Zeile im Display, da setz ich sowieso das Vorzeichen im Programm ein. dann könnte ich den Transi auch weglassen, oder?

[PICture]

Woher werdest du dann wissen, welche Polarität die Spannung am Eingang des Messgleichrichters hat ?

Wenn es immer gleich für alle Spannungen ist, dann kannst du es natürlich weglassen. :)

[KoenigSnuess]

weil ich weiß, welcher gleichrichter welche Spannung mißt, und da an dieser Stelle eben nur zB -0 bis-24V anliegen kann, ist das Vorzeichen logischerweise -

wenn die Spannung die ein bestimmter Gleichrichter mißt, +0 bis +24V sein kann, dann ist das Vorzeichen logischerweise +

Die Gesamtspannung über beide Regler ist sowieso +

dann kann ich mir dieses Bit sparen, oder siehst du das anders?

[PICture]

Das stimmt, ich sehe es genauso, wie du. :)

[KoenigSnuess]

den Widerstand und die Diode, muß ich die drinlassen oder kann ich die dann auch weglassen?

[PICture]

Die Bauteile die an der Basis hängen kannst du auch weglassen. :)

[KoenigSnuess]

alles klar, dann scheiß ich beweit (uups, wechstaben verbuchselt) :-))

besten Dank

das heißt dann, daß ich den einen Widerstand, der berechnet werden muß, auch durch ein Poti ersetzen kann, und da dann die Maximalspannung einstellen kann, die an den Mega8 geht?

Als GND für Controller und Netzteil gilt dann der gemeinsame des Netzteils, seh ich das richtig? Dann fehlt mir aber wieder ne Spannung, oder soll ich die einfach durch die Software addieren lassen? dann bräuchte ich die nicht messen.

[PICture]

Wenn du variable Spannung messen willst, dann wird ein Spannungsteiler optimal, bei dem bei der max. Eintellung des Potis die max. Spannung für ADC ist. :)

Weitere Fragen könnte ich leider ohne Schaltplan/ Skizze nicht beantworten, weil ich mir es nicht genauso, wie du, vorstellen kann. :(

[Besserwessi]

Für die positive Spannung reicht ein Spannungsteiler um auf 0-5 V zu kommen. Für die Negative Spannung kann man einen invertierenden Verstärker mit einem OP aufbauen. Der kann auch gleich die Spannung um den Faktor 5 Reduzieren. Für die Summe kann man einzeln messen, und digital addieren, das wäre am einfachsten.

[KoenigSnuess]

ich werd das ganze demnächst mal aufbauen, dann weiß ich obs funktioniert. Nen Schaltplan hab ich nicht, alles aus dem Kopf zusammengebruzzelt. Das Netzteil funktioniert ja auch, aber ich wollte eben das ganze auf nem LCD anzeigen lassen, weil die riesen Drehspulanzeigen nicht in mein Gehäuse passen, außerdem auch als Denksportaufgabe für mich. Skizzen zu malen bringt auch nix, ich hab keinen funktionierenden Scanner da. der letzte den ich hatte, für den gabs keine Treiber für XP mehr. (Scanrom4E) Und so selten wie ich nen Scanner brauche, lohnt sich die Anschaffung nicht.

Werd mich aber demnächst mal wieder melden, ob alles funktioniert.

besten dank für die Hilfe

KoenigSnuesse

[021aet04]

Für die Ströme könntest du Optokoppler (analog) nehmen. oder eine Highside (neg. Spannung) bzw Lowside (pos. Spannung) nehmen. Wie gut das funktioniert weiß ich aber nicht. Habe es noch nicht probiert.

MfG Hannes

[ranke]

Für die Ströme könntest du Optokoppler (analog) nehmen. oder eine Highside (neg. Spannung) bzw Lowside (pos. Spannung) nehmen.

Oder man baut die Spannungsmessung zweimal pro Ausgang auf, einmal vor dem Shunt, ein zweites Mal nach dem Shunt. Der Optokoppler bräuchte mindestens einen vorgeschalteten OP, wegen Nichtlinearität der LED.

[021aet04]

Das man einen OP braucht weiß ich. Ich habe nur geschrieben, dass es damit auch gehen würde. Man braucht natürlich noch einen OP, der die Led treibt (KSQ) und einen 2ten auf der Ausgangsseite als Spannungsfolger.

Du kannst dich in einem aktuellen Thread von mir informieren. https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?53204-Spannungsanstieg-im-unteren-Spannungsbereich-bei-OPs

MfG Hannes

[Besserwessi]

Für die Spannungsmessung am Shunt gibt es auch Schaltungen die ohne Optokoppler auskommen. Dafür gibt es eine Schaltung mit einem OP und eine MOSFET oder Transistor, um die Spannung am Shunt in einen Strom umzusetzen, der dann in Richtung Masse fließt und da einfach in eine passende Spannung umgewandelt werden kann. Die Schaltung gibt es ggf. auch fertig als IC (Current Sense Amplifier z.B. max4172 ), zumindest für die positive Seite.