Wechselstrom mit ATmega erzeugen (ich habe wohl falsch gesucht)

[Thor_]

Hallo zusammen

Ich habe hier eine kleine Wechselstrompumpe die ursprünglich aus einem automatischen Kettenschmiersystem stammt.
Die möchte ich nun gerne mit einer anderen Elektronik ansteuern.
Das Problem welches ich dabei habe ist, dass ich noch nie Wechselstrom mit dem ATmega erzeugt habe.

Die Pumpe benötigt 12V und bis zu 2A.

Generell fallen mir zwei Möglichkeiten ein:
1) Ich halte einen Anschluss der Pumpe konstant an GND und den anderen Wechsle ich abwechselnd von -12V auf +12V
2) Abwechselnd: Immer an beide Anschlüsse abwechselnd 6V bzw. -6V

Ich komme dabei einfach nicht darauf, woher ich die negative Spannung haben soll.
Auf der Platine der Originalanwendung kann ich keine Bauteile ausmachen, welche eine negative Spannung erzeugen würden. Das einzige Teil, von dem ich auch weiss, dass es direkt für die Pumpe ist, ist ein BUZ11.

Der einzige Ansatz der mir in den Sinn kommt (kann aber sein das ich voll auf dem Holzweg bin) ist folgender:

Wenn man eine Spule "elektrisch geladen" hat und dann plötzlich vom Strom trennt, erzeugt sie doch durch die Selbstinduktion eine hohe, der ursprünglichen Spannung entgegengerichtete Spannung, oder?
Eventuell könnte ich dieses Phänomen nutzen, um die negative Spannung zu bekommen. Da fehlt mir aber das Fachwissen und die Literatur um herauszufinden und zu berechnen, wie das genau funktionieren könnte.

Allerdings stellt sich dann noch die Frage, wie ich diese negative Spannung Abwechslungsweise an die verschiedenen Pole bekomme.
Ich habe die original-Schaltung auch mal mit meinem Oszi ausgemessen und dabei heraus gefunden, dass der eine Anschluss der Pumpe konstant auf 0V gehalten wird und der andere mit +-6V um diesen Wert oszilliert.

Okay, vermutlich bin ich auf dem Holzweg.
Ich habe aber auch, aber wohl mit den falschen Begriffen, gegoogelt und konnte nicht wirklich eine Lösung finden.
Denn wenn man die Spanung erzeugt hat, muss man ja immer noch auf die 2A kommen, die die Pumpe haben will (ich hätte als FET einen IRLZ 34N hier).

ich wäre sehr froh um Wegweiser in die richtige Richtung, gerne auch noch zu ergänzenden Theorieseiten etc! (Kann auch Englisch sein).

liebe Grüsse
_Thor

[redround]

das Stichwort lautet auch hier: H-Brücke. Damit kann man grundsätzlich auch einen Wechselrichter aufbauen. http://de.wikipedia.org/wiki/Vierquadrantensteller ein Beispiel - allerdings für eine höhere Spannung http://www.mikrocontroller.net/articles/Wechselrichter aber das Prinzip ist das gleiche. Das Geheimnis liegt dabei in den beiden PWM-Signalen, deren variable Perioden-Dauer das Sinus-Signal nachbildet.

[Geistesblitz]

Sicher, dass es wirklich eine reine Wechselstrompumpe ist und die nicht mit Gleichstrom betrieben werden kann? Wenn da nämlich ein Universalmotor drinnen steckt, würde beides gehen. Ansonsten ist wohl die H-Brücke wohl wirklich das Mittel der Wahl.

[021aet04]

Ich würde einmal schauen wie es bei der original Platine gemacht wurde. Es könnte sein das dort eine Wechselspannung vom Trafo kommt. Dann einen Brückengleichrichter. Zwischen + und - hast du den buz. Zwischen dem zweiten wechselspannungsanschluss des gleichrichters und dem 2ten Anschluss des Trafos schließt du den Motor an.
Wie z.b. Hier (http://www.mikrocontroller.net/topic/218929)

MfG Hannes

[Thor_]

Hallo zusammen

Vielen Dank für eure Antworten und den Hinweis auf die H-Brücke.

@Redround
Scheint wirklich genau das zu sein, vielen Dank.
Ich hätte noch erwähnen sollen, dass ich nicht mal einen Sinusverlauf brauche, Rechteck reicht völlig.

@Geistesblitz
Es handelt sich garantiert um eine Wechselstrompumpe, ich würde die Funktionsweise wie einen Linearmotor beschreiben:
http://www.mccoi.de/pumpe.html
Ich glaube intern hat sie eine Spule sowie an beiden Enden jeweils einen Magneten.
Je nach dem wie nun der Strom durch die Spule fliesst, bewegt sich innen der Pumpmechanismus.

@Hannes
Die originale Anwendung wird nur von Gleichstrom versorgt, so kann es also nicht gelöst sein;) Aber vielen Dank für die Anmerkung!

Nochmals, vielen Dank an alle für die Vorschläge & Ideen.
Ich hoffe ich habe zuhause noch genug Transistoren um das mal versuchsweise aufzubauen ;)

liebe Grüsse
_Thor

[redround]

H-Brücken zu bauen ist manchmal etwas trickreich. Im Prinzip gibt es zwei verschiedene Aufbau-Möglichkeiten: mit zwei N-Channel MOSFETs die Low-Side schalten und zwei P-Channel MOSFETs, die High-Side schalten oder nur mit 4 N-Channel MOSFETs - dann braucht man aber auch einen entsprechenden Treiber, um eine genügend hohe Gate-Spannung für die beiden im High-Side Pfad zu erreichen. Ich persönlich bevorzuge die erste Variante, auch wenn P-Channel-MOSFETs meist etwas leistungsschwächer sind als ihre N-Channel Brüder - dafür entfällt der Treiber.

[Thor_]

Hi Redround

Vielen Dank für die Erläuterung.
Ich dachte eigentlich auch daran, N- und P Typen zu nehmen, vor allem deshalb weil es auf den meisten Seiten so gezeigt wird.
Da ich sowieso keine entsprechenden Bauteile hier lagernd habe und bestellen muss gleich noch die Frage: Hättest du gerade eine Empfehlung für ein N-P Paar in dieser Leistungsklasse?

liebe Grüsse
_Thor

[ranke]

Ich komme dabei einfach nicht darauf, woher ich die negative Spannung haben soll.
Auf der Platine der Originalanwendung kann ich keine Bauteile ausmachen, welche eine negative Spannung erzeugen würden. Das einzige Teil, von dem ich auch weiss, dass es direkt für die Pumpe ist, ist ein BUZ11.

Gut möglich, dass das Teil mit einer pulsierenden Gleichspannung zufrieden ist. Dann bräuchte es tatsächlich nur einen BUZ11 (oder etwas entsprechend moderneres). Gibt es nicht so etwas wie ein Datenblatt zu der Pumpe?

[Thor_]

@Ranke
Ich konnte bisher leider kein Datenblatt ausfindig machen.
Laut dem Betreuer des Originalprojektes ist es eine Sonderanfertigung.
Ob das stimmt oder nur zum Schutz dient kann ich allerdings nicht beurteilen.

[redround]

ich würde es wahrscheinlich auch erstmal mit einer pulsierenden Gleichspannung versuchen .... ist halt deutlich einfacher umzusetzen. Die letzte H-Brücke, die ich gebaut habe war mit IRF5305 (http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5305) als P-Channel und IRLZ34 als N-Channel ... im Prinzip ist's aber mehr oder weniger wurscht :-)

[PICture]

Hallo!

@ Thor_

Ich habe für dich noch eine einfache Idee ohne µC (halbe H-Brücke) skizziert und werde bei Interesse genauer beschreiben:

VCC VCC
+ +
| |
.-. |
R1 | | |
| | |
'-' |
___ | |<
_ _ _ +-|___|-+-| T1 C1
_|+|_|+|_|+|_ | |\ +-+ +-+ +-+
| R2 | +\] _|+| |+| |+| _
Multivibrator >--------+ +----|]----+ |-| |-| |-|
| R3 | /] | +-+ +-+ +-+
| ___ |/ |
+-|___|-+-| T2 |
| |> |
.-. | .-.
R4 | | | | | Last
| | | | |
'-' | '-'
| | |
=== === ===
GND GND GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Man könnte dafür auch selbstoszillierenden Audioverstärker mit benötigtem 2 A Ausgangsstrom und genügendem Kühlkörper wie dort: www.roboternetz.de/community/threads/39871-Wechselrichter verwenden . ;)

[Thor_]

Hallo zusammen

@PICture
Vielen Dank für deine Antwort.
Den Ansatz finde ich interessant (also den vom Audioverstärker). Bei der gezeichneten Schaltung komme ich nicht so recht drauss;)
Ich hoffe du bist mir nicht böse, wenn ich versuche das mit der H-Brücke hinzukriegen (einfach aus Interesse weil ich schon öfter davon gelesen habe).

@ranke, @redround
Wie meint ihr das mit der pulsierenden Gleichspannung? Einfach nachfolgend immer 0V - 12V - 0V - 12V? Also Rechteck?
Das kann ja eigentlich nicht funktionieren, denn irgendwie muss ich den Pumpen-Kolben doch wieder in die andere Richtung bewegen?

[PICture]

@ Thor_

Warum sollte ich böse sein, wenn mir egal ist, was mit meinen Vorschlägen gemacht wird ? :D

[ranke]

Wie meint ihr das mit der pulsierenden Gleichspannung? Einfach nachfolgend immer 0V - 12V - 0V - 12V? Also Rechteck?
Das kann ja eigentlich nicht funktionieren, denn irgendwie muss ich den Pumpen-Kolben doch wieder in die andere Richtung bewegen?

Ja, das meine ich so wie Du beschreibst. Die Rückbewegung des Kolbens könnte eine in der Pumpe verbaute Feder machen. Ist zwar nur Spekulation, aber wenn man die Platine der zugehörigen Ansteuerung ansieht (www.mccoi.de (http://www.mccoi.de/) Bauteile > Aufbau, erstes Bild) erkennt man als einziges Bauteil das die Pumpe leistungsmäßig treiben könnte einen BUZ11, das ist ein schon leicht antiker N-MOSFET. Damit kann man nicht mehr als Ein- und Ausschalten.

[021aet04]

Auf der Homepage unter Downloads findet man das Programm, jedoch nur in asm. Damit sollte man die Ansteuerung herausfinden können, wenn man asm kann. Du könntest auch an den Erfinder des Ölers schreiben. Vielleicht bekommst du eine Antwort.

MfG Hannes

[Thor_]

Hallo zusammen

Ihr hattet Recht (konnte es erst jetzt überprüfen): Die Pumpe hat eine Feder, die die "Rückstellung" autonom vornimmt.
Es reicht also eine pulsierende Gleichspannung.

Sorry für den Wirbel;)

liebe Grüsse
Thor_

[021aet04]

Schön zu hören das es jetzt wenigstens funktioniert.

MfG Hannes