Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Erzeugung einer Bipolaren Spannungquelle


von Ramona B. (ramons1991)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe folgendes Problem. Ich habe eine polare Spannungsquelle, die 
0-50V und 0-16A liefert. Damit muss ich ein Signal erzeugen, welches 
bipolar +/-15V liefert und maximal 10A. Die Spannung soll im 50Hz-Takt 
"umgedreht" werden. Dabei dachte ich als erstes an eine H-Brücke. Das 
Problem dabei ist aber, dass die H-Brücken eine minimale 
Versorgungsspannung benötigen (etwa 2,7-5V). Ich brauch aber auch 
Signale, die zwischen 0V und 2V liegen.

Hat jemand eine Idee für eine passende Schaltung oder einen IC??

Wäre super, wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Ramona B. schrieb:
> Das
> Problem dabei ist aber, dass die H-Brücken eine minimale
> Versorgungsspannung benötigen (etwa 2,7-5V). Ich brauch aber auch
> Signale, die zwischen 0V und 2V liegen.

Das hab ich nicht verstanden.

von Ramona B. (ramons1991)


Lesenswert?

Eine H-Brücke ist vor allem für Motoren vorgesehen, um diese links- 
rechtsrumlaufen zu lassen. Die Motorversorgungsspannung beträgt dann 
entweder z.B. +12V und -12V. Der Motor wird also nie mit einer 
Versorgung kleiner 5V angetrieben. Ich denke das liegt an den Mosfets, 
dass diese unter 5V nicht schalten.

Ich benötige aber Spannungen, die kleiner als 5V sind.

von Lutz H. (luhe)


Lesenswert?

Ramona B. schrieb:
> Ich benötige aber Spannungen, die kleiner als 5V sind.

Wo, am Motor ( die Ausgangsspannung der H- Brücke) oder als 
Betriebsspannung der H- Brücke?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Ich verstehs immer noch nicht...
Du willst also ein Signal +/-2V bei 10A?
Schreib mal bitte genauer, was letztenendes rauskommen soll. +/-2V oder 
steuerbar 0...+/-2V? Signalform?

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


Lesenswert?

Ramona B. schrieb:
> Damit muss ich ein Signal erzeugen, welches
> bipolar +/-15V liefert und maximal 10A. Die Spannung soll im 50Hz-Takt
> "umgedreht" werden.

Kann es sein, daß Du hier recht umständlich beschrieben hast, daß Du 
eine Wechselspannungsquelle bauen möchtest?

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Vieleicht sagst du noch dazu warum und wofür du das brauchst (oder 
glaubst zu brauchen). Oft gibt es einfachere Lösungen wie die zunächst 
angedachten.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Ramona B. schrieb:

> Ich benötige aber Spannungen, die kleiner als 5V sind.

Die Ausgangsspannung einer H-Brücke ist in erster Linie abhängig
von deren Betriebsspannung. Diese kann durchaus nur 2V betragen.
Die Ansteuerung muss davon unabhängig natürlich soviel Spannung
bzw. Strom zur Verfügung stellen, wie die dort verwendeten
Transistoren brauchen. Bei Fets also typisch 10V.
Gruss
Harald

von Ramona B. (ramons1991)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich habe mal ein Bild gezeichnet, von der Spannung die ich als Ausgang 
benötige.
Hoffe ihr könnt euch jetzt mehr darunter vorstellen.

Wie gesagt als Eingangsspannung habe ich ein Gleichspannungsnetzteil 
welches programmierbar ist. (0-50V und 0-16A).

: Bearbeitet durch User
von Ingo (Gast)


Lesenswert?

Dann musst du die Brückenspannung variabel vorregeln!
Dürfte allerdings nicht ganz so einfach sein, bzw nur über n 
Schaltregler.
~(15V-2V) * 10A = 130W die deine Spannungsreglung verheizen müsste mit 
nem Linearregler, das ist ganz schön heftig!



Ingo

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Und gibt es das Signal schon und muss nur verstärkt werden (Amplitude, 
Strom) oder soll es so erzeugt werden?

von Reinhard Kern (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Die Ansteuerung muss davon unabhängig natürlich soviel Spannung
> bzw. Strom zur Verfügung stellen, wie die dort verwendeten
> Transistoren brauchen.

Das kann bei integrierten H-Brücken u.U. nicht möglich sein, weil die 
Anschlüsse nicht getrennt ausgeführt sind oder interne Treiber eingebaut 
sind, da muss Ramona wohl die H-Brücken diskret aus MOSFETs aufbauen und 
dabei beachten, dass die Versorgung bis nahe an 0V herankommen kann - 
also muss der Eingang des FETs im Minuszweig nicht wie üblich gegen GND 
geschaltet werden, sondern gegen eine ausreichend hohe positive 
Spannung, z.B. +12V. Andere Seite ebenso.

Gruss Reinhard

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Ja schade. Wäre 'nur' ein Ausgangsstrom in dieser Art gefragt, könnte 
man einfach die Chopperfunktionen ausnutzen (Obwohl das ja irgendwie 
auch mit Spannung möglich sein muß). Grübel..

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Ramona B. (ramons1991)

>Ich habe mal ein Bild gezeichnet, von der Spannung die ich als Ausgang
>benötige.

Muss die so eckig sein oder ist eine sinusförmige Spannung besser? Denn 
so eine gedämpfte Schwingung kann man recht einfach mit einem passenden 
LC-Schwingkreis erzeugen.

von Ramona B. (ramons1991)


Lesenswert?

Die Spannung muss so eckig sein, weil die Spannung konstant sein muss 
über eine gewisse Zeit.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Ich habe eine polare Spannungsquelle

Wenn du bereits eine bipolate Spannungsquelle hast,
brauchst du nur diese entsprechend zu bedienen,
in der Hoffnug, daß die PC fernsteuerbar ist.

Bipolar heisst, daß die Spannungsquelle sowohl eine
positive als auch eine negative Spannung (gegenüber
dem anderen Anschluss, Masse) liefern kann.

von Ramona B. (ramons1991)


Lesenswert?

Ich habe ein unipolares Netzteil.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Ist echt ziemlich anstrengend mit dir...
1. Gibt es das Signal schon? Wenn nein, musst du das auch machen oder 
interessiert dich erstmal nur die Leistungsseite?
2. Ist dein Netzteil schnell genug zu steuern, um die Spannungswerte 
ausreichend schnell einzustellen?

Wenn ja -> diskrete H-Brücke.
Wenn nein: Leistungs-OP, entweder auch 2 Stück als Brückenschaltung 
betreiben. Oder, da ja genügend Spannung da, nur eine aktive Endstufe 
und mit einem 2.OP und ein paar Transistoren einen virtuellen Nullpunkt 
erzeugen bei Ub/2.
Als Schmankerl kannst du ja die Betriebsspannung je nach aktueller 
gewünschter Amplitude runterregeln, um die Sache thermisch zu entlasten.

Lass dir doch nicht alles einzeln aus der Nase ziehen...

von Martin H. (martinhaag)


Lesenswert?

Hallo, musst du dein Netzteil einsetzen? Sonst eine Audio-Endstufe 
kaufen und mit einem Funktionsgenerator entsprechend ansteuern.

: Bearbeitet durch User
von So lala (Gast)


Lesenswert?

Schonmal versucht, mit einer Audioendstufe eine Gleichspannung zu 
verstärken? ;)

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

So lala schrieb:
> Schonmal versucht, mit einer Audioendstufe eine Gleichspannung zu
> verstärken? ;)

Beitrag "Re: Erzeugung einer Bipolaren Spannungquelle"
Das ist keine Gleichspannung. Wenn die Frequenz der Wechsel hoch genug 
ist dann könnte das sogar gehen, aber die Info fehlt ja mal wieder, wie 
einiges anderes auch.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ So lala (Gast)

>Schonmal versucht, mit einer Audioendstufe eine Gleichspannung zu
>verstärken? ;)

Es gibt gleichspannungsgekoppelte Audioendstufen bzw. andere, ähnliche 
Verstärker.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.