Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung linear regeln


von Felix (Gast)


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Hallo Zusammen,

dieses Forum hat mir eigentlich schon immer weitergeholfen, aber dieses 
mal muss ich direkt Nachfragen :)

Folgendes Problem:

Ich habe eine Prüfvorrichtung die gesteuert werden muss. Der 
Steuerungsablauf sollte folgender Maßen aussehen. Der Anwender drückt 
einen "Startknopf" und der Strom soll langsam von 0A auf 2A hochgeregelt 
werden. Dann verweilt das System eine Weile an dieser Stelle bis von 
einem Sensor ein Signal kommt (24V) und der Regler weiter langsam von 2A 
auf 5A hochregelt. Die 5A werden dann für 10 Minuten (Am besten 
einstellbar) gehalten und nach Ablauf dieser Zeit soll der Regler 
langsam von 5A auf 0A runterregeln.

Diesen Ablauf den ich hier beschrieben habe ist meiner Meinung nach eine 
schöne Aufgabe für eine SPS, aber ich frage mich welche Baustein oder 
was für eine Schaltung kann diesen Prozess realsieren?

Ich bin für alle Ideen und jeden Schaltplan dankbar und Geld spielt 
keine Rolle ;)

Gruß
Felix

von MaWin (Gast)


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Wie hoch könnte denn die notwendige Spannung werden, um die 5A durch 
deinen Prüfling durchzudrücken ?

Natürlich kann man das alles mit programmierbaren Labornetzgeräten 
aufbauen, Prinzip auspacken, einstellen, geht.

Wenn es aber hunderte Male aufgebaut werden soll, kann ein Schaltregler 
der digital gesteuert wird, preiswerter sein, wenn die Qualität der 
Ausgangsspannung eines Schaltreglers reicht.

von Felix (Gast)


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Moin,

also noch kann die Spannung vollkommen variieren. Der Schaltregler 
klingt sehr interessant. Entscheidend ist, dass der Strom möglichst 
konstant gehalten wird (Also +/- 0,1 - 0,2 A) daher denke ich das die 
Ausgangsspannung eines Schaltreglers ausreicht. Wie könnte man das dann 
verschalten?

von slow (Gast)


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Beschreib doch bitte mal die Aufgabenstellung.
Kann doch wohl nicht sein, das Du mit dem einzigen STichwort 
"schaltregler" schon begeistert bist.

Die Last?
Ohne wirds keinen konkreten Rat geben. Ohmisch, induktiv oder was auch 
immer. Größe der Last?

Strom konstant oder soll er doch ansteigen?
Welche Anstigetsgeschindigkeit, eher Gleichstrom oder etwas schneller?

Wieso denkst Du, daß die Ausgangsspannung eines Schaltreglers ausreicht? 
Was ist denn das für eine Aussage?

von Udo S. (urschmitt)


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Felix schrieb:
> Ich bin für alle Ideen und jeden Schaltplan dankbar und Geld spielt
> keine Rolle ;)
Mawin hat das doch schon gelöst:
MaWin schrieb:
> Natürlich kann man das alles mit programmierbaren Labornetzgeräten
> aufbauen, Prinzip auspacken, einstellen, geht.
Scheint mir die beste Lösung wenn ich mir die Antwort auf MaWins Posting 
ansehe.

von Felix (Gast)


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Wer ist hier begeistert? Interessant = Begeistert??

Bleiben wir sachlich, also die Aplikation: Es sind 30 Heizfäden a 0,2 
Ohm, die in Reihe geschaltet sind und unter Hochvakuum 
(Unterdruckbereich 6,4x10^-6 mBar) für die weitere Verarbeitung 
vorbereitet werden sollen. Um das Hochvakuum zu erzeugen muss der 
Rezipient, indem die 30 Heizfäden eingespannt sind, mit Hilfe einer 
Turbomolekularpumpe evakuiert werden. Diesen Prozess ist je nach 
Luftverschmutzung im Rezipienten nicht zeitlich abschätzbar. Wenn die 
Pumpe auf Ihre 90000 Upm gekommen ist, gibt diese ein 24 V Signal ab. 
Doch während die Heizfäden auf dieses Signal warten, sollen diese schon 
mit 2A vorgeheizt werden. Wenn das Signal ansteht, soll auf 5A langsam 
hochgeregelt werden, da die Fäden sonst zerstört werden können. 10 
Minuten sollen diese 5A gehalten werden und dann wieder auf 0 A 
heruntergeregelt werden.

Also die größe der Last (Ohmisch):

30 x 0,2 Ohm = 6 Ohm

Gewünschter Strom = 5 A

Benötigte Spannung daher: 30 V

Daraus ergibt sich eine Last von 150 W


Die Anstiegsgeschwindigkeit von 0 auf 2 A sollte 10 Sekunden dauern.
Der Anstieg von 0 auf 5 A sollte ebenfalls 10 Sekunden dauern.

von MaWin (Gast)


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Heizfäden müssen nicht linear geregelt werden, nicht mal der Strom 
geglättet sein, denn Heizfäden sind träge. Es kann problemlos 30V auf 
die Heizfäden gegeben werden, und je nach Wärmeleistung schnell an und 
aus geschaltet werden, so 40% an und 60% aus wenn nur mit 2A geheizt 
werden soll. Die Frequenz kann man sich je nach Draht aussuchen, 
vermutlich sind 100Hz vollkommen in Ordnung, womit sich das Problem per 
Dimmer lösen liesse.

Man braucht also (neben dem 30V/5A Netzteil) nur einen MOSFET an einer 
Steuerung, also nicht mal 1 EUR. Aber man kann natürlich auch weniger 
gebastel haben wollen und ein paar tausend Euro in dasselbe Problem 
versenken, es sind ja vermutlich nur Steuergelder und gegenüber der 
Bankenrettung wohl Peanuts.

von Udo S. (urschmitt)


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MaWin schrieb:
> Man braucht also (neben dem 30V/5A Netzteil) nur einen MOSFET an einer
> Steuerung,
Jepp, die Steuerung hat er doch schon in Form einer SPS (Kenne jetzt die 
IO bausteine da nicht, aber da sollte es doch etwas geben womit man 
einen MOSFET ansteuern kann.
Ist ein perfektes Beispiel für das immer wiederkehrende Problem daß 
nicht das Problem, sondern eine scheinbare Lösung beschrieben wird.
Wenn die Heizfäden so träge sind, daß sie mit 2A vorgeheizt werden 
sollen und auch noch mit einer Rampe über 10 Sekunden von 0 - 2 A, dann 
reichen da ja ein paar Herz, 100Hz PWM sind dann allemal mehr als genug.

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