Neues Schaltnetzteil im Selberbau

[Martin.]

Martin. hat folgendes geschrieben:
Ich glaub auch, dass es eher ungünstig ist mehrere ADC Kanäle auszulesen.

Warum? Der ADC hat doch extra zu diesem Zweck einen Multiplexer eingebaut. Und schneller als das Umschalten des externen Multiplexers wird die interne Umschaltung auch sein

Das war mehr darauf bezogen bei jedem Durchlauf anstatt einem Kanal alle 8 Kanäle auszulesen und dann nach dem ersten sinnvollen Wert zu suchen.

Ich hatte hier schonmal eine Diskussion im Forum über den Spannungsteiler vor einem AD Wandler. Da wurde mir mitgeteilt, dass der Widerstand höchstens 10k betragen darf! Den Grund ist wohl der, dass sonst ein interner Kondensator des AD Wandlers nicht schnell genug entladen wird. Aber genauer weis ich auch nichts.

[markusj]

Es wird gar nicht nach "sinnvollen" Werten gesucht - Die ADC-Steuerung erfasst einfach kontinuierlich die relevanten Kanäle, wenn der Regelalgorithmus dann Daten braucht, liegen diese im SRAM bereit.

Zum ADC und den 10kOhm: Ich habe das Datenblatt gelesen und kenne die Problematik - Daher der Gedanke, den Kondensator des RC-Gliedes bei Bedarf größer zu machen.
Bevor ich aber den Stromverbrauch des Spannungsteilers oder andere Bauteile verändere, werde ich das ganze erst einmal so testen.

mfG
Markus

PS: Diskutieren wir jetzt wieder über dein SNT?

[Bernhard667]

Hallo Martin,
ich kann immer noch nicht den Vorteil erkennen, warum Du externe Multiplexer für die Spannungmessung verwenden willst.
Du verwendest einen IO Pin des Controllers, um 1 Signal zu muxen, d.h um 1 ADC Pin zu sparen. Der Controller hat interne Multiplexer, nimm die. Dann kannst die die externen Multiplexer sparen und brauchst nicht mehr Pins am Controller.
Bist Du knapp an ADC Eingängen, dann wäre es natürlich ok.
Du braucht naürlich immer nur den AD Kanal abfragen, der gerade interessant ist, d.h. dem dem richtigen Bereich entspricht.
Daß routinemäßig die Eingangsschutzdioden der Bausteine benutzt werden, das Signal zu begrenzen ist nicht ganz sauber.

Zur Strommessung.
Lese ich richtig, daß UB so bis 30V raufgeht und an Rlast die Ausgangsspannung bis 30 V anliegt?
Wenn ja, kann Strommessung kaum klappen.
Die Analogmultiplexer können nur Spannungen schalten, die zwischen 0V und Vcc der 4016 liegen. Wenn Vcc 5V ist, kannst Du nicht 30V und 30,1V an den OP durchschalten, um die Differenz von 0,1V differenzzuverstärken.

Bernhard

[Martin.]

Hallo Bernhard!

Der Einwand der Schaltspannungen ist sehr gut! Aber ist es nicht so, dass ich maximal 2.5A Ausgangsstrom habe (Rlast=0), und dann fallen am 0.1Ohm Widerstand 0.25V ab. Wenn Rlast größer wird sinkt Ushunt ab mit limes gegen 0V, denn wenn ich RLast ganz weglasse dann liegt "unterhalb" des SHunts maximal 30V an und überhalb des Shunts auch. An dem fällt in diesem Fall gar keine Spannung ab. Somit haben wir die beiden Grenzfälle diskutiert.
Ich sehe daher keinen Grund, weshalb ich Spannungen mti dem 4016 Schalten würde, die größer als 5V sein können. Aber danke für den Hinweis, dass hätte ich echt nicht beachtet.

Nun zum Multiplexer. Bis jetzt, aber das kann sich nochmal ändern, habe ich 6 Bereiche, 4 Spannungsbereiche und 2 Strombereiche, die ich einzeln behandel. An sich kein Problem bei 8 ADC Channels, aber ich habe ja zwei Ausgangskanäle, die ich einzeln regeln möchte.
Ich kanns leider schlecht einschätzen, ob man mit einem Controller zwei Kanäle regeln kann, ausreichend Pins sind vorhanden, oder ob es besser wäre jedem Kanal einen Controller zu spendieren. Dann würde ich mir tatsächlich den Multiplexer sparen.

Bin immer offen für Vorschläge und Empfehlungen!

Martin

[Bernhard667]

Hallo Martin,
Hier schreibst Du
...wenn ich RLast ganz weglasse dann liegt "unterhalb" des SHunts maximal 30V an und überhalb des Shunts auch...
Und diese Spannung von ~30V geht über die Widerstände an die A Pins der 4016.
Die kann er aber nicht weiterschalten. Das kommt gar nicht durch bis zum OP

Das Datenblatt des 4016 zeigt ziemlich hohe Werte für den On Widerstand. Nimm doch den 4066.
Die 30 V legtst Du auch ohne Vorwiderstand an den Pin 5 IC1B LM358. Das wird ihn töten.

Pin 11 IC2B liegt solide auf GND.

Bernhard

[Martin.]

Hallo Bernhard!

Ok das Problem mit den APins des 4016 muss nachgebessert werden. Es gäbe den Max312 der die Spannungen schalten könnte, aber der ist mir eigentlich zu teuer. Denn dann kann ich gleich zwei Controller für die Regelung hernehmen. Ich glaub, dass ist eh die leichteste Lösung. Wenn erstmal ein Kanal funktioniert, dann muss ich nur noch alles nochmal aufbauen.

Aber warum muss ich vor Pin5 des LM358 einen Vorwiderstand schalten? Die Eingangsimpedanz ist doch eh im idealfall unendlich. Den OP wollte ich eigentlich mit 32V Versorgen und dann sollte eine Eingangsspannung von 30V laut Datenblatt keine Probleme machen.
Der Fehler mit Pin 11 IC2B ist mir gestern Mittag aufgefallen. Ich habs auch schon ausgebessert aber noch nicht hochgeladen. Sorry mein Fehler.

Aber da ich jetzt eh die analog Schalter weglasse, wird wohl im Laufe des Tages ein neuer Schaltplan nach deinem Vorschlag online sein.

Danke für die Tipps

Martin

[Bernhard667]

Hallo,

ok wenn Du 32V Vcc für den LM358 nimmst, geht es, 30 V auf den Pin zu legen.
Ein Serienwiderstand kann ihm aber das Leben retten, wenn mal mal mehr kommt als geplant.

Bernhard

[Martin.]

Aus dem Schaltplan wurde leider noch nichts, weil ich immer noch ein Problem mit deiner Methode sehe. Du meinst doch, wenn ich dich richtig verstehe, alle Spannungsteiler direkt an verschiedene ADC Kanäle anschließen.
Das würde uns doch wieder auf das alte Problem führen, dass die ADC Pins Spannungen >5V ausgesetzt sind. Eine Zener-Diode möchte ich nur ungern verbauen. Wie wäre es dann, wenn ich doch über eine Common-Emitter-Schaltung die ADC-Pins auf Masse lege, die durch Überspannung betroffen sind. IO-PORTS habe ich wirklich im Überfluss, daran scheiterts nicht. Ich würde auch gerne auf die manuelle Multiplexvariante verzichten, wenn mir jemand einen Tipp geben könnte, wie ich die Eingänge vor Überspannung, die Unter umständen erheblich ist (25V zuviel) sicher schütze.

Im Anhang ist eine Schematik wie ich sonst die ADCs auf Masse gezogen hätte. Der BC546 sollte die Collector-Emitter Spannung aushalten. Widerstände habe ich absichtlich nicht eingezeichnet, auch nicht den Basiswiderstand, da es ja nur eine Schematik ist.

Zum Schluss noch eine andere Frage: Um hochohmige Spannungsteiler verwenden zu können aber gleichzeitig den ADC Eingang nicht unnötig hochohmig zu machen, hätte ich Impedanzwandler mit einer Ausgangsimpedanz von 1kOhm hergenommen. Der LM358 kostet nur 15Cent. Es würde mir insofern nichts ausmachen den zu Verbauen. Ein Impedanzwandler sollte sich doch grundsätzlich günstig auswirken, wenn ich durch ihn dann eben "hochohmige" Spannungsteiler und "niederohmige" ADC Eingänge verwende?

Danke

Martin

PS: Den 546 hätte ich außerhalb des Verstärkungsbereiches betrieben. Die Spannung die dann noch an ihm abfällt sollte doch dann zwar existieren, aber mich nicht weiter stören, weil ich eh einen anderen Kanal auswähle. Oder sollte ich da dann doch eher einen N-Kanal MOSFET hernehmen? Wenn ja gibts empfehlungen?

[markusj]

Du weist schon, dass der AVR intern Klemmdioden zum Schutz der Eingänge hat, oder?
Wenn du den Spannungsteiler entsprechend dimensionierst, passiert dem AVR garnichts. In einer Appnote klemmt Atmel einen AVR direkt an 230V - Nur mit nem Megaohm-Widerstand davor

mfG
Markus

[Martin.]

Hier ist mal der neueste Stand, wobei ich noch nicht weis, wie ich den ADC vor Überspannung schütze. Wenn ein Widerstand alleine schon reicht, wie groß muss der dann sein?

Noch ne kleine Beschreibung:

Die Klemmen stellen den Anschluss meiner Versorgungsspannung und des lastwiderstands da. Ich habe jetzt erstmal die Impedanzwandler hinzugefügt, damit der Eingang des ADC nicht zu hochohmig wird. Aber ihr meintet ja dass der Widerstand den ADC vor Überspannung auch bei 30V schützt und somit eigentlich größer sein sollte.
Vor den Impedanzwandlern sind noch die Spannungsteiler und Anti-Aliasing filter, wenn mans als solche bezeichnen darf...

danke fürs durschauen.

Martin