Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie mache ich aus DC AC?


von Phil (Gast)


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Hallo,

ich möchte aus einer DC Spannung eine Wechselspannung erzeugen, leider 
finde ich keine wirkliche Anleitung wie das ganze Funktioniert(Im 
Detail)!
Ich weiß das ein Wechselrichter diese Funktion erfüllt,aber irgendwie 
verstehe ich die Funktionsweise noch nicht so richtig, wie kann ich die 
Richtung das Stromes ändern, sodas aus +5V dann -5V werden?

Ich hoffe das mir jemand helfen kann?

von Lutz Schulze (Gast)


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Z.B. mit einer Brückenschaltung, wie sie in FUs benutzt werden, um aus 
der DC (Zwischenkreisspannung) eine quasi-Wechselspannung zum machen.

von Tobias M. (thyranistor)


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Hallöchen,

ein ähnliches Problem hatte ich auch bereits. Du musst einen Analogen 
Sinus erzeugen, und anschließend die Leistung "hochschrauben": Eine 
Leistungsfähige Endstufe ist wichtig. Schau dir mal dieses Schaltbild 
an:
http://electroschematics.com/wp-content/uploads/2009/06/digital-oscillator.jpg
Da kannst du erkennen, dass mittels unterschiedlichen Widerständen ein 
"mehr oder weniger" Sinus herauskommt (natürlich nur stufenweise). Du 
kannst auch eine PWM verwenden (einfachste Lösung), die je nach Frequenz 
unterschiedlich schnell abgespielt wird. Bei einer PWM läuft ein Zähler, 
der immer auf und ab zählt. Sobald beim hochzählen ein bestimmter Wert 
überschritten wird, wird ein vorher festgelegter Ausgang auf High 
gesetzt (in der Regel +5V), sobald beim herunterzählen der bestimmte 
Wert unterschritten wird, wird der Ausgang auf LOW gesetzt (0V). Dieser 
Vergleichswert muss mit einem Sinus vorher in einer Tabelle errechnet 
werden.
Wichtig ist bei beiden Varianten, dass man eine Sicherung einbaut, die 
die Spannung überwacht, dass bei eventuellem Rückspeisen (z.b. bei 
Motoren) keine Schäden durch Überspannung entstehen. Das nennt man auch 
Bremschopper. Dabei werden die beiden Ausgangspole (Masse und Phase) 
über einen oder mehrere Widerstände miteinander kurzgeschlossen.
Zusammengefasst also: Du musst den Strom entsprechend Zerhacken (PWM), 
oder analog einen Sinus erzeugen.

gruß

von Lutz Schulze (Gast)


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Tobias M. schrieb:
> Du musst einen Analogen Sinus erzeugen
Wer sagt das?

von Tobias M. (thyranistor)


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Korrektur: Du KANNST einen Analogen Sinus erzeugen.

von R2R (Gast)


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Tobias M. schrieb:
> Da kannst du erkennen, dass mittels unterschiedlichen Widerständen ein
> "mehr oder weniger" Sinus herauskommt (natürlich nur stufenweise).

Damit hast du zwar etwas Sinusartiges, aber noch keine Leistung.
Außerdem ist ein R2R Netzwerk an der Stelle deutliche besser geeignet.

von Phil (Gast)


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Ja mit dem PWM hab ich mir auch schon gedacht das man damit einen nahezu 
Sinus erzeugen kann, aber wie krieg ich den negativ Teil der Spannung, 
das verstehe ich noch nicht so wirklich :(

von Werner (Gast)


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Phil schrieb:
> Ich hoffe das mir jemand helfen kann?

Wenn du die Begriffe "Spannung" und "Strom" ein bisschen 
auseinanderhalten würdest, wäre vielleicht schon vieles klarer. Schnell 
bist du dann auch bei "Leistung", die du in deiner Frage noch gar nicht 
erwähnt hast.

von Hans_Dampf (Gast)


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>Korrektur: Du KANNST einen Analogen Sinus erzeugen.
                            --------

... und der digitale Sinus erst  10101010101010101010...

von U. B. (Gast)


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> aber wie krieg ich den negativ Teil der Spannung,
> das verstehe ich noch nicht so wirklich :(

Z.B. durch Anwenden des PWM-Prinzips auf eine Brücke ("H-Brücke").

von Phil (Gast)


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Also Leistung brauche ich nicht wirklich viel, ich brauche die 
Wechselspannung zum Auslesen eines kapazitiven Feuchtesensor, das sollte 
also nicht viel Strom verbrauchen.
Um euch nicht ein Loch in den Bauch zu fragen, kennt Jemand denn eine 
gute Quelle wo diese H-Brückenschaltung etwas näher erläutert ist, 
gerade im Bezug auf erzeugung negativer Spannung? Weil aus dem Wikipedia 
Artikel werde ich nicht so schlau...

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

Phil schrieb:
> Also Leistung brauche ich nicht wirklich viel, ich brauche die
> Wechselspannung zum Auslesen eines kapazitiven Feuchtesensor, das sollte
> also nicht viel Strom verbrauchen.

Brauchst du nur "Irgendeine" Wechselspannung von einer (ggf. 
vorgegebenen) Frequenz, oder muss es eine Sinusförmige sein?

Zuerst einmal:
Wenn du keine (bzw. fast keine) Leistung brauchst, z.B. für einfache 
Sensoraufgaben, dann kannst du auch ohne Brückenschaltungen oder 
ähnliches locker ins Ziel kommen... Das ist in der Leistungselektronik 
natürlich völlig anders.

Du kannst für kleinste Leistungen einfach eine "Mischspannung" aka 
Überlagerte Wechselspannung erzeugen die nur im positiven 
Spannungsbereich liegt. (Höchster Spannungswert bis zu Ub(dc), kleinster 
Spannungswert ist 0v). Das was bei einer reinen Wechselspannung der 
Nulldurchgang ist liegt dann bei (Ub(DC)/2). Dazu legst du nun einfach 
einen Kondensator in Serie um damit die Gleichspannungsanteile 
Auszusieben und du hast eine reine Wechselspannung mit |Uss| == |Udc|, 
Us = +/-(Udc/2).

Die Erzeugung ist ganz einfach, Entweder wenn man genug resourcen Frei 
hat einen Mikrocontroller einen Pin Toggeln lassen oder einen einfachen 
Oszillator aufbauen. Braucht man Sinusförmige Spannungen muss man 
entweder einen REchteckgenerator nehmen und einen Tiefpassfilter 
hinterhängen oder man kann man sich gleich bei vielen Bastelvorschlägen 
für "Tongeneratoren" bedienen, denn die Ton- bzw. Musikerzeugung ist 
nichts anderes.
Daher, wenn du dann GERINGFÜGIG mehr LEistung brauchst, dann kannst du 
einfach eine AUDIO-Endstufe dahinterhängen...

Aber wie gesagt, das gilt für kleine Leistungen... NAtürlich kann man, 
wie die Musikindustrie zeigt, technisch so bis in den Kilowattbereich 
kommen, geht es aber nur um Wechselrichtung zur Leistungsübertragung 
wird es spätestens wenn man den unteren einstelligen Wattbereich 
verlässt sowohl hinsichtlich Betrieb wie auch Aufbauaufwand 
undwirtschaftlich und man geht zu Brückenschaltungen o.ä. über.

GRuß
Carsten

von Werner (Gast)


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Wie wäre es denn mit einem Rechtecksignal, dass man durch 2 Integratoren 
schickt? Dann müsste doch ein Sinus rauskommen?

Das ganze könnte man dann einfach -falls benötigt- AC gekoppelt in einen 
kleinen Ausio-verstärker geben (gibt es ja als IC) und fertig.

Werner

von gaast (Gast)


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Werner schrieb:
> Wie wäre es denn mit einem Rechtecksignal, dass man durch 2 Integratoren
> schickt? Dann müsste doch ein Sinus rauskommen?

Wie kommst du darauf? Das Ergebnis wäre natürlich eine Parabel.

von Tom (Gast)


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Werner schrieb:
> Wie wäre es denn mit einem Rechtecksignal, dass man durch 2 Integratoren
> schickt? Dann müsste doch ein Sinus rauskommen?

Tut es aber nicht, weil die Ableitung vom Sinus wieder ein 
(phaseverschobener) Sinus ist.

Eine Konstante aufintegriert ergibt einen linearen Anstieg ...

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Kurze Buchempfehlung: "Leistungselektronik" von Hagmann. Da solltest du 
aber grundlegende Kenntnisse von Leistungsbauteilen haben.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Phil schrieb:
> Also Leistung brauche ich nicht wirklich viel, ich brauche die
> Wechselspannung zum Auslesen eines kapazitiven Feuchtesensor, das sollte
> also nicht viel Strom verbrauchen.

Ist es vllt. einfacher, den Feuchtesensor als frequenzbestimmendes 
Bauteil in einem Oszillator zu nutzen ? Die Ausgangsfrequnz des 
Ozillators ist dann proportional/umgekehrt propertional zur Feuchte, und 
recht einfach zu messen.

von Werner (Gast)


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gaast schrieb:
> Wie kommst du darauf? Das Ergebnis wäre natürlich eine Parabel.

Naja, wenn T kleiner als die Zeitkonstante des Integrators ist, dann 
kommt schon etwas sehr sinusförmiges raus. Probier's aus!

Werner

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