Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ausgangstromerhöhung bei OP


von Edgar F. (edgarfalke)


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Ich bin im Umgang mit OP unerfahren und brauche Hilfe.

Ich habe einen Fahrregler mit Leistungs-OP LM 375 (TLE365B) als Ausgang, 
der
max. 2,5 A liefert.
Der OP ist für 4 A ausgelegt.
Diese 4 A benötige ich.
Wie muß ich die Ansteuerung der Leistungs-OP ändern, damit sie 4 A 
liefert.

Helft mir bitte auf die Sprünge.

Edgar

von ArnoR (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> Wie muß ich die Ansteuerung der Leistungs-OP ändern, damit sie 4 A
> liefert.

Die "Ansteuerung" hat nichts mit dem max. Ausgangsstrom zu tun, der ist 
intern im IC limitiert. Vielleicht wird der ja wegen schlechter Kühlung 
zu heiß, dann regelt der wohl ab.

von MaWin (Gast)


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Deine Schaltung ist Quatsch.

Wenn man mit PWM einen Gleichstrommotor in Geschwindigkeit (und 
Richtung) steuern will, braucht man keine analog verstärkenden 
(Leistungs-)OpAmps sondern eine digital schaltende Halbbrücke (wenn man 
wie du +15V und -15V zur Verfügung hat), das ist doch gerade der Witz 
bei PWM um die geringen Verluste zu erreichen.
Eine Strombegrenzung erfolgt dann auch besser durch Abschalten des 
Impulses und nicht current limit eines OpAmps das ihn sowieso ruck zuck 
in die thermische Überlastung treibt.

Du brauchst also statt der beiden LM675 nur 2 Transistoren, sagen wir 
einen N-Kanal MOSFET und einen P-Kanal MOSFET, ergänzt um einen 
Schaltung zum Strom messen (ein shunt und einen Transistor) die den PWM 
Impuls abbricht, dazu ein zusätzliches FlipFlop.

Allerdings würde ich die Schaltung so umbauen, dass es im Stillstand 
nicht immer +15V und -15V abwechselnd an den Motor legt, sondern 
vorwärts nur +15V in Pulsen, rückwärts -15V in Pulsen und im Stillstand 
keine Pulse.
Das reduziert die Verluste.

von oszi40 (Gast)


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Ein Fahrregler hat meist was mit Motor zu tun. Da sind größere 
Anlaufströme zu erwarten. Daher scheint der Wunsch des TS berechtigt.

Frage ist nur, wie schnell Edgar zum Ziel kommen möchte. entweder sucht 
er gleich den passenden Fahrregler oder beschäftigt sich näher mit OPVs 
und setzt kostengünstig 2 komplementäre Leistungstransistoren dahinter 
UND kümmert sich um die Strombegrenzung oder sucht bei einen kräftigen, 
teuren APEX.

von oszi40 (Gast)


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sorry ManWin war schneller. Edgar sollte noch etwas im Forum lesen.

von Edgar F. (edgarfalke)


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Besten Dank für Eure Ratschläge.

Aber ich habe 10 Stck, von den Dingern und möchte keine neuen Fahrregler
bauen.
Vorher hatte ich , wie vorgeschlagen Leistungs-Darlington als Ausgang.
Die sind aber nicht wärme-und kurzschlußfest und wurden bei Überlast 
schnell verheizt.
Daher die OP.
Also trotz gewisser Nachteile von OP die Frage, wie kann ich den 
Ausgangstrom hochkitzeln.
Edgar

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Mavin,


zu Deinem Vorschlag, Transistoren, Überstromsicherung etc.anbei
die Schaltung für einen 8A-Regler mit Darlington, die einwandfrei 
funktioniert.
Bei Überlast (bei 8,5A oder Kurzschluß) schaltet der Hall-Stromsensor
den LM 324 als Impulsgeber ab.
Da beim Überfahren von Weichen leicht ein Kurzschluß entsteht, wird über 
ein Monoflop der Fahrregler nach 0,2" wieder aktiviert und der Zug fährt 
weiter.

Da dieser Regler auf 10 A erweitert werden soll,wofür in der vorhandenen
8 A Schaltung der Kühlkörper (60W Verlustleistung)zu kleine ist,muß ich 
größere Kühlkörpe in Euroformat einsetzen.
Dein Vorsschlag mit FET finde ich Klasse, kannst Du mir einen 
Schaltungs-Vorschlag hierzu zu senden.

Besten Dank
Edgar

von oszi40 (Gast)


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BDV 64B :: Transistor PNP-Darl SOT-93 100V 12A 125W
Die Nutzung von Grenzwerten verkürzt das Leben der Teile.

von Harald W. (wilhelms)


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Edgar Falke schrieb:

> Also trotz gewisser Nachteile von OP die Frage, wie kann ich den
> Ausgangstrom hochkitzeln.

Vermutlich gar nicht, weil die OPVs mit Deinem Strom überfordert sind.
Es macht wenig Sinn, eine schlechte Schaltung (deine Darlingtons)
durch eine genauso schlechte zu ersetzen. Man muss eben, abhängig
vom Verwendugszweck, eine passende Schaltung entwerfen, die dann
auch einen Überlastungsschutz beinhaltet. Wenn 4A der Nennstrom
Deiner Motore ist, musst Du auch damit rechnen, das sie beim Anlauf
deutlich mehr ziehen. Wenn Du dann diesen Strom auf 4A runter
begrenzst, bleibt die Verlustleistung im steuernden Transistor
und der Motor läuft nur langsam an.
Gruss
Harald

von Paul Baumann (Gast)


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Harald schrob:
>..bleibt die Verlustleistung im steuernden Transistor
>und der Motor läuft nur langsam an.

Dafür läuft aber der Transistor an -nämlich blau!
;-)

MfG Paul

von ArnoR (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> wie kann ich den Ausgangstrom hochkitzeln.

Besser Kühlen. In Fig.8 im DB sieht man, dass bei deinem Kühlkörper 
FK218 mit 21k/W nur etwa 5W Verlustleistung am LM675 zulässig sind. Da 
sich der IC nur bis 4V an die Rails aussteuern lässt, ist ja wohl klar 
was da bei 2,5A (4A) passiert.

von ArnoR (Gast)


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Und Fig.9 zeigt, dass die Ausgangsspannung für 4A mehr als 10V von den 
Rails weg sein muss, für 3A immer noch mehr als 6V.

Das Ding kann die 4A in deiner Anwendung schon wegen der 
Ausgangskennlinien nicht.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Edgar Falke schrieb:
> Besten Dank für Eure Ratschläge. Aber ich habe 10 Stck, von den
> Dingern und möchte keine neuen Fahrregler bauen.

Du hast 10 Stück gebaut ohne vorher zu checken ob die Schaltung deine 
Anforderungen erfüllt? Tja, das nächste Mal bist du vorher schlau.

Wie MaWin schon schrieb, sind Leistungs-OPV in dieser Anwendung 
unsinnig.

Edgar Falke schrieb:
> Vorher hatte ich , wie vorgeschlagen Leistungs-Darlington als Ausgang.
> Die sind aber nicht wärme-und kurzschlußfest und wurden bei Überlast
> schnell verheizt.

Weswegen man ja auch eine Strombegrenzung vorsieht. Du hast also nur 
Pfusch durch anderen Pfusch ersetzt.


XL

von Edgar F. (edgarfalke)


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Zunächst mal besten Dank für Eure Antworten.

Zu meiner Person selbst, ich bin Grufti mit 84 und meine elektronischen 
Kenntnisse, daher nicht auf den neuesten Stand.

Natürlich kenne ich H-Brücken. Motortreiber usw.,weiss aber leider 
nicht, wie ich die verschalten soll.

Was ich nicht hilfreich finde, sind die Antworten- die ohne den 
Hintergrund zu kennen- von schlechter Schaltung, Murks, Pfusch usw,
und ohne einen Alternativvorschlag zu zeigen, reden.

Wenn ich eine Frage stelle erwarte ich eine Antwort und keine böswillige 
Kritik, wobei ich einen Fehlerhinweis durchaus akzeptiere.

Als ich die ersten Regler mit Transistoren als Leistungsstufe baute,
waren 4A Darlington ,das höchste der Gefühle, heute bis zu 25A.
Es gab auch bereits Motortreiber bis max.0,5A

Natürlich sind bei allen von mir angeführten Transistorschaltungen 
Übersrrom-und Kurzschlußsicherungen,-die die Steuerimpulse abtrennen- 
eingebaut
Leider sind die mit Shunt und Spannungsabfrage mittels Transiztor bei 
hohen Strömen nicht zuverlässig genug, so daß die Transistoren häufig
verdampften.

Auch der bem OP verwendete Kühlkörper KS 36.3 (nicht FK218) verträgt 12W
Verlustleistung, so daß er bei 4 A Ausgangstrom nicht unterdimensioniert 
ist, so daß dieser Hinweis nicht zieht.

Edgar

von spontaner (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> Zu meiner Person selbst, ich bin Grufti mit 84

Da Haare und Zähne knapp werden, greift dann wieder der Welpenschutz.

 :-D

Edgar Falke schrieb:
> Was ich nicht hilfreich finde, sind die Antworten- die ohne den
> Hintergrund zu kennen- von schlechter Schaltung, Murks, Pfusch usw,
> und ohne einen Alternativvorschlag zu zeigen, reden.
>
> Wenn ich eine Frage stelle erwarte ich eine Antwort und keine böswillige
> Kritik, wobei ich einen Fehlerhinweis durchaus akzeptiere.

Es fehlt hier hin und wieder vor Achtung dem anderen gegenüber. Denn 
jeder hat seine Stärken und Schwächen - das zu erkennen erfordert 
Intelligenz und den Willen für ein miteinander.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich denke ArnoR liegt richtig. Größerer Kühlkörper bzw. die 
Versorgungsspannung der Leistungs-OpAmps soweit reduzieren, das es 
gerade noch reicht.
Die Schaltung ansich ist halt suboptimal. Das nächste Mal vielleicht 
einfach vorher fragen.
In Reihe zu C5 ist vermutlich zusätzlich ein R von 100 bis 1K besser.

von MaWin (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> zu Deinem Vorschlag, Transistoren, Überstromsicherung etc.anbei

Ui, du bist fix.

Du hast also eine Vollbrücke gewählt, weil du aus +18V ganze +/-15V 
machen wolltest.

Du möchtest Überstrom mit einem Hallsensor erfassen, das kann man machen 
weil es ja eh nicht so genau drauf ankommt.

Du hast allerdings die Ansteurung der Transistoren noch immer mit OpAmps 
realisiert. Ein LM324 taugt nicht für Frequenzen über 10kHz, der 
schaltet also eher langsam. Für die PWM kein Problem, die kann ja bei 
50Hz liegen, aber zum Abschalten des Stroms sollte es schneller gehen.

Wenn du für 10A bauen willst, kann es einfacher sein, einen fertigern 
billigen IC von Pollin zu verwenden
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/infineon/1-BTS7741G_03-03-06.pdf
Da sind die MOSFETs und der Kurzschlusschutz mit drin, du brauchst nur 
noch die externe PWM. Wenn du bei deiner PWM bleiben willst, die bei 
Nullstellung das Gleis nicht stromlos macht, dann geht es so:

                             out+----+in
   +---------------+------+--+--|7809|----------+-----------+-- +18V
   |               |      |  |  +----+          |           |
  1k               |      |  |     |            |           |
   |          +--------+  | 0.1u   |        DHVS|           |
 100kPoti--+--|DIS     |  |  |     |       +--------+       |
   |       |  |   RESET|--+  +-----+    +--|IH1   ST|-     100uF
   +--|<|--+  |        |     |          |  |        |       |
   |  1N4148  |     OUT|-----(--+-------+--|IL2     |--+    |
  1k       +--|TRIG    |     |  |          | BTS7741|  |    |
   |       |  |        |     |  +--|\   +--|IH2     | (M)   |
   +-------+--|THRE  VC|--+  |  |  | )o-+  |        |  |    |
   |          +--------+  |  |  +--|/   +--|IL1     |--+    |
 0.1u             |     0.1u |   CD4001    +--------+       |
   |              |       |  |               SL1|SL2        |
   +--------------+-------+--+------------------+-----------+

Du siehst, wie viele Bauteile man einsparen kann, wenn man die richtigen 
Bauteile nimmt. (Mit einem CD4093 hätte man den NE555 und CD4001 
zusammen erschlagen können).

Die Schaltung sind mit einfach zu viele Teile zum aufzeichnen.
Den Transistoren fehlen Freilaufioden, also an jedem der 4 Transistoren 
je eine Diode in Gegenrichtung.

So würde man wohl eine Vollbrücke mit Überstromerkennung aufbaeun:

 +18V ---+---+-------+-------+---+
         |   |       |       |   |
        R6   |       |       |   R9
         |   |E      |      E|   |
         +--|< PNP   |   PNP >|--+
         |   |       |       |   |
         |   |       |       |   |
links   R7   +--|>|--+--|<|--+  R10
  |      |   |               |   |
  |      |   +------(M)--+---+   |
  |      |   |           |       |
 470R    |   +-----------(---+   |
  |      |               |   |   |
  |      |   +-----------+   |   |
  |  NPN |   |               |   | NPN
  +-----|<   +--|<|--+--|>|--+   >|---470R--- rechts
         |E  |       |       |  E|
         +--|< NPN   |   NPN >|--+
         |   |E      |      E|   |
        R8   |       |       |  R11
         |   |       |       |   |
         +---+-------+-------+---+
                     |
                     |          +----- Überstrom (RESET)
                     |          |
                     +--1k--+--|< T7 BC547
                     |  R4  |   |E
                   60mOhm  10n  |
                     |      |   |
                     +------+---+------- Masse

Die PWM mit Überstromreset, wie gesagt, mit schnellen digitalen
Chips (CD40xx) statt langsamen Analogopamps wie LM324.

von ArnoR (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> der bem OP verwendete Kühlkörper KS 36.3 (nicht FK218) verträgt 12W
> Verlustleistung, so daß er bei 4 A Ausgangstrom nicht unterdimensioniert
> ist, so daß dieser Hinweis nicht zieht.

Quatsch, Ignoranz gepaart mit Unwissenheit.

Ein Kühlkörper verträgt keine Leistung, er hat einen Wärmewiderstand. 
Leistung ist dem vollkommen egal, solange er nicht schmilzt. Aber rede 
dir die Sache ruhig schön, nur davon lässt sich die Realität nicht 
beeindrucken. Dein ja so viel besserer KS36.3-KK (Rth=87K/W)

http://www.conrad.de/ce/de/product/187899/SMD-Kuehlkoerper-Fischer-Elektronik-KS-363-50-E-L-x-B-x-H-8-x-63-x-48-mm-Rth-87-KW

ist sogar noch viel schlechter als der FK218 mit 21K/W.

Und die Ausgangskennlinien des LM675 ignorierst du komplett. Na dann 
mach mal. Viel Spass noch.

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Mavin,

zunächst einmal besten Dank für Deine Vorschläge.

Allerdings muß man sich bei Deiner Art der Schaltungsdarstellung erst 
einmal richtig einlesen.
Deinen Vorschlag mit dem BTS 7741 von Infineon werde ich ausprobieren.
Du sagst, der Schmitt -Trigger 4093 mit 4 Gates kann den 555 und das 
Nor-Gatter ersetzen,aber wie ?

Wie gesagt, ich bin ein altes Semester und meine Kenntnisse der 
Elektronik
ebenfalls. Auch bin ich schon 19 Jahre im Ruhestand.
Und wie du siehst, ich brauche Nachhilfe-Unterricht.

Mit dem 8 A Regler war ich nicht so fix, die Schaltung  hatte ich mit 
dem Hall-Stromsensor ACS 710 als Prototyp bereits realisiert.
Wobei die Dauerleistung über 15 Std. bei 8,4 A lag, bei 8,5 A wird 
abgeschaltet.
Der ACS 710 hat einen Latchausgang und schaltet sicher und sehr schnell.
Leider gibts die Dinger nur ab 6 A aufwärts.
Stromsensoren mit Shunt ud Spannungsabfrage sind bis 2/3 A gut,
(Schwellspannung ca. 0,7V); bei höheren Strömen wird die Schwellspannung 
immer kleiner und das ganze zu unsicher.

Gruß
Edgar

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Arno,

man sollte lesen sowie rechnen können und erst dann Andere madig machen.
Ich habe  Austerlitz Kühlkörper KS 36.3 und nicht die Conrad Billigware.
Austerlitz hat in seiner Kennlinie angegebem daß dieser bei 66 mm Länge
(mehr ist aus Platzgründen nicht drin) die Transistoren bei einer 
Verlustleistung von 12 Watt auf 100°C herunterkühlt.
Und genau das habe ich gemeint.

Da Siliziom-Transistoren bis 120°C vertragen, also noch vertretbar.
Bei Germanium mit 70C würde ich Dir sogar recht geben.
Die Speisespannung bei meinen OP Reglern beträgt 16,5V und die max. 
Ausgangsspannung 15V, der Spannungsabfall in den OP's also 1,5V, das 
sind bei 2,5 A 3,75 und bei 4 A 6 Watt Verlustleistung.

Das Alumnium bei 12 Watt nicht schmilzt, habe sogar ich gewußt.

Und wenn Du Dir das LM675 Datenblatt von Texas genau ansiehst,
ist dort ein Motorregler mit 2 OP- so wie mein Leistungsteil-
als Applikation angegeben.

Gruß
Edgar

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Fig. 9 im DB ist halt unschön. Aber das ist das Standardgehäuse und 
-pinning. Du kannst da alle TDA20xx einsetzen. Eventuell paßt da einer 
besser was die Strombegrenzungskurve angeht. Allerdings kenne ich da 
keinen, der nicht diese unsägliche Doppel-NPN Ausgangsstufe hat. TDA72xx 
(mit PNP) sind alle in anderen Gehäusen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Der von Mawin vorgeschlagene BTS7741 ist mittlerweile auch schon 
ziemlich veralteter Kram, längst abgekündigt und antiquarisch 
erhältlich.

Ich kann da wesentlich eher den BTN8962TA, ebenfalls von Infineon, 
empfehlen. Es gibt von Infineon auch ein Dokument, in dem die gesamte 
Familie BTN89xx vorgestellt wird:

http://www.infineon.com/dgdl/AppNote-130116-NovalithIC-BTN89x0-x2-rev02-Infineon.pdf?folderId=db3a30431ff98815012060aedcd46179&fileId=db3a30433fa9412f013fc8d88e3d430a&sd=t

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Andreas Schweigstill schrieb:
> Der von Mawin vorgeschlagene BTS7741 ist mittlerweile auch schon
> ziemlich veralteter Kram, längst abgekündigt und antiquarisch
> erhältlich.

Es gibt ihn aber bei Pollin billig und er ist schon schwer genug zu 
löten.

Edgar Falke schrieb:
> Du sagst, der Schmitt -Trigger 4093 mit 4 Gates kann den 555 und das
> Nor-Gatter ersetzen,aber wie ?

 +--|>o--------+--|>o-- IH2 IL1
 |             |
 +--|>|--+     +------- IH1 IL2
 |       |     |
 |   100kPoti--+
 |       |
 +--|<|--+
 | 1N4148
 C (anpassen an Frequenz)
 |
GND

von MaWin (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> Und wenn Du Dir das LM675 Datenblatt von Texas genau ansiehst,
> ist dort ein Motorregler mit 2 OP- so wie mein Leistungsteil-
> als Applikation angegeben.

Unsinn, Figure 14 ist Analog mit 2 Potis, einem für Sollwert und ein vom 
Motor bewegtes für Istwert, und dort wird KEIN PWM verwendet mit 
schnellem Ein- und Ausschalten sondern eine analoge Motorspannung.
Dafür taugt der LM675 wenig weil zu langsam.

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Mavin,
besten Dank für Deine 2 Antworten.

Natürlich st mir klar, das die Texas-Schaltung analog ist.
Ich wollte aber den Kühlkörper Experten, darauf hin weisen, das
Leistungs OP- durchaus als Motorregler eingesetzt werden.

Gruß
Edgar

von Harald W. (wilhelms)


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Edgar Falke schrieb:

> Ich wollte aber den Kühlkörper Experten, darauf hin weisen, das
> Leistungs OP- durchaus als Motorregler eingesetzt werden.

Beispielschaltungen in Datenblättern zeigen zwar normalerweise
funktionsfähige Schaltungen, nicht aber, ob diese auch sinnvoll
sind. Dabei werden auch gern mal Nebenbedingungen wie unendlich
grosse Kühlkörper benutzt. Tatsache ist, das man für Motorsteue-
rungen schon seit >dreissig Jahren digitale Schaltungen (PWM)
benutzt, einfach deshalb, weil man dann weniger Probleme mit der
Abwärme hat. Das gilt auch für Billigschaltungen, wie man sie
z.B. in Akkuschraubern benutzt.
Gruss
Harald

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ja aber das Gleis ist dazwischen, oder hab ich da was mißverstanden. Wen 
die PWM billig sein soll, wird nämlich der Motor als Glättungsspule 
benutzt. Das bringt zwar unschöne Wirbelstromverluste im Motor, ist aber 
billiger als kräftige Filter hinter der PWM und danach vollanalog zum 
Motor. Also wird bei seiner Eisenbahn der Weg von der Endstufe bis zum 
Motor des Lökchens via der Gleisanlage als Stromschleife anzusetzen 
sein. Die Einzelgleise liegen auch nicht direkt aneinander an. Ergo: Der 
gesamte Bereich bis 1MHz wird funktechnisch versaut. Zwar größtenteils 
nur induktiv, da aber ordentlich. Gut, wenn der Funkwecker des Nachbarn 
nicht mehr synchronisiert weil Edgar auch nachts noch munter ist als 
Rentner ;-) , ergeben sich vielleicht neue Hobbykontakte ;-))

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Mavin,

ich habe Deinen Vorschlag übernommen, allerdings mir CD4093 als 
PWM-Generator
und dem BTM 7710 G.
Ist allles richtig ?
2 Fragen hätte ich noch.
1. Der Regler soll 10 A liefern.
   Beim Treiber ist die Verlustleistung ja wesentlich geringes als bei
   Darlington.Reichen hier die Aufkleb-Kühlkörper aus ? oder braucht man
   größere ?
2. Ich möchte eine Überstrom-und Kurzschlußsicherung mit dem Hall-Sensor
   einsetzen. Der hat einen Latchausgang, der ein L-Signal liefert.
   Wie kann ich ihn mit der Schaltung verknüpfen ? Das vierte Gatter vom
   4093 ist ja noch frei.

   Gruß Edgar.

   Ps. Ich finde es toll, das Du mir für mich neue Lösungen zeigst.

von MaWin (Gast)


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Dein PWM wird nicht richtig funktionieren, vergleiche nochmal mit meinem 
Schaltplan un den Dioden.

Der Stromsensor kann abschalten, dazu reicht sogar wenn er auf einen 
zweiten Eingang eines NAND wirkt, aber es muss eine Aus-Zeit dazu.

WENN der Stromsensor bei Überstrom mit einem Transistor nach Masse 
schaltet, tut es:
        VCC
         |
       100k
         |
Sensor --+--|5 vom CD4093
         |
       100nF
         |
        GND

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Mavin,
wenn der ACS 710 bei Pberlast aktiviert wird, schaltet das Latch 
dauerhaft durch.Der Snsor muß dann wieder Reset gesetzt werden
Also Auszeit vorhanden,
Da beim Fahrbetrieb beim Überfahren von Weichen leicht Masse- und danit 
Kurzschluß für sehr kurze Zeit auftrit, setzt ein Monoflop nach 0,2" 
Reset und der Zug fährt weiter.
Bei längerem Kurzschluß bleibt Latch auf L und nach Beseitigung des 
Kurzschluß (entgleister WAgen liegt auf Schiene) wird mit Taste manuelll 
Reset gesetzt.

Gruß
Edgar

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo MaVin,
ich habe die  PWM-Grnerator-Schaltung entsprechend Deinenm Vorschlag 
incl. Überstromabschaltung korrigiert,
Ist es jetzt richtig.

Gruß
Edgar

von MaWin (Gast)


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Ja, so kann man das machen, nun schaltet der ACS710 dummerweise ab und 
muss neu gestartet werden.
Besser wäre ein ACS711, für den passt die Scahltung nun exakt, aber der 
hat keine einstellbare Schaltschwelle, sondern zumindest 12.5A, also zu 
viel.
Leider kenne ich keine Alternative für weniger Strom, und wüsste nicht, 
wie man den ACS710/709 so beschaltet, daß er nicht latcht.

von MaWin (Gast)


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MaWin schrieb:
> Ja, so kann man das machen

Oh, Moment, halt, er schaltet auf die Art ja nur PWM auf eine Stellung, 
nicht beide Stellungen aus.

Es müsste also mit einem AND verschaltet werden:

 PWM -----+--|\
          |  | )------- IH1 IL2
 ACS --+--(--|/
       |  |
       |  +--|>o--|\
       |          | )-- IH2 IL1
       +----------|/

Schade, daß dafür nicht das eine übrige Gatter reicht.

von Edgar F. (edgarfalke)


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MaVin, besten Dank,
ich glaube dann ist der NE555 mit nachgeschalteten Inverter zur 
Phasendrehung, doch die einfachere Lösung.
Der hat einen Reseteingang, der bei Low aktiviert wird.
Dann wird der Impulsgeber komplett abgeschaltet.

2 Fragen bewegen mich noch.

1. Mit dem PWM entgegengesetzen Signalen wird eine Halbrücke des 7710
eingeschaltet und der Motor dreht sich langsam oder schneller.
Durch was wird umgepolt?  und die 2.Halbrücke für die Gegenrichung 
eingeschaltet.
Wird durch das Pot. wenn es über die Mittelstelllung auf die andere 
Seite läuft der Inpuls gedreht ?
2. Bei 10 A Dauerleistung muß entsprechend gekühlt werdem,
Der BTM7710 oder 7810GP hat ein TO263-15-1 Gehäuse,daß sich m.E. gut auf
entsprechend große Kühlkörper mit einrastbarer Feder montieren läßt.
Die Rückseite ist aber isoliert unterteilt und hat dadurch drei weitere 
Anschlüsse,
Hast Du Damit Erfahrungen, lassen dich diese Flächen löten?
oder wie kommt man hier zu sicheren Verbindungen.

Da ixh schon lange aus dem Geschäft bin, ergeben sich halt viele Fragen.

Zum ACS 710, der har neben den Latchausgeng auch noch einen weiteren 
Ausgang, an dem eine der Sromstärke entsprechende Spannung anfällt,
so daß man auch mittel Messung einen Schwellwert einstellen kann.
Ich finde aber das Latch bessr, zack,bum

Gruß Edgar

von Axel R. (Gast)


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Lass das "B" Gatter eben weg... Haste eines über :)

von MaWin (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> Der hat einen Reseteingang, der bei Low aktiviert wird.
> Dann wird der Impulsgeber komplett abgeschaltet.

Aber leider nicht der Strom der Endstufe.

Mein Schaltplan von
Beitrag "Re: Ausgangstromerhöhung bei OP"
hat sich halt auf die Strombegrenzung des BTS7741 gestützt.

Mit dem BTM7752 liesse sich eine abschaltende Schaltung bauen, denn der 
hat einen IHN Eingang, der der Chip bei LOW abschaltet. Der könnte 
direkt an den ACS.


Edgar Falke schrieb:
> Durch was wird umgepolt?

Ein PWM Verhältnis von unter 50%, wie bei deiner Originalschaltung.

Edgar Falke schrieb:
> lassen dich diese Flächen löten?

Ja. Normalerweise kommen sie auf die Platine, die damit die Kühlung 
übernimmt, was ungefähr 60K/W ergibt, also 2W Verlustleistung erlaubt. 
Bei 10A brauchst du aber mehr Kühlung. Da der Chip einen 
Übertemperaturschutz hat, kann er bei mangelhafter Kühlung nicht so viel 
Strom tragen, aber sollte nicht kaputt gehen. Man könnte ihn zwischen 2 
Kühlkörper klemmen, aber unten mit dünner Isolierfolie die bis 200 GradC 
aushalten muss.

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo MaVin.
Der BTM 7752 hat 38 PIN,  "een büschen to veel"
Würde es auch 2x  BTS7930 tun ,der hat TO263-7 Gehäuse,INH und ließe 
sich prima auf Kühlkörper montieren.

Gruß Edgar

von MaWin (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> BTS7930

Ja, der würde auch gehen, ich hab aber kein vollständiges Datenblatt von 
ihm gefunden.

Wenn er keinen INH Eingang hat, muss man mit einem extra (N)AND einen 
schaffen.

von Edgar F. (edgarfalke)


Angehängte Dateien:

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Hallo Mavin,
anbei ein Entwurf für den Fahrregler mit dem BTN 7930P.
(Datenblatt findest Du bei Conrad),
Unklar ist mir die Verwendung vom Anschluß IS (Current sense)
Leider reicht mein English nicht zum Lesen der Beschreibung im 
Datenblatt.
Meines Wissens wird mit einem Sense Anschluß immer etwas überwacht und 
durch eine interne Elektronik der überwachte Punkt dem Sollwert 
angeglichen.
Kann der Anschluß vernachlässigt werden oder ist irgend etwas zu tun.
Ich hoffe ich gehe Dir mit meinen Fragen nicht auf den Geist, aber Du 
bist  ein echter Experte und hilfreich bei Fragen.
Mein Vorschlag wäre, da sicher noch Detailfragen aufkommen, daß wir 
darüber per E-Mail (e.falke@web.de) korresspondieren und wenn das Ganze 
steht,im Forum  kund tun.

Gruß Edgar

von MaWin (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> anbei ein Entwurf für den Fahrregler mit dem BTN 7930P.

Mit Is kannst du den Strom messen. Tust du nicht, also ignoriere den 
Pin, offen lassen.

Rsr stellt die Umschaltgeschwindigkeit ein. Da deins eine Modellbahn 
ist, sind die Leitungen zum Motor lange Antennen, da bietet es sich an, 
den Anschluss zur Reduzierung von Funkstörungen zu nutzen und 100k statt 
20k nach Masse zu schalten, wenn man mit der PWM Frequenz nicht zu hoch 
geht. Deine 0.47uF an 100k ergeben ca. 40Hz, die sind sicher nicht zu 
hoch.

Der ACS710KLATR-10BB-NL-T Schalter sollte nicht direkt an 15V gehen, er 
hält nur maximal 8V aus, und sonst kommen 15V an INH, da sollen auch 
maximal 5V dran, also versorgt man die Schaltung nur mit 5V.

       +-----------------------------+
       |          +-----+            |
       |          |     |         +------+
       |in+----+  |  +------+     | 7930 |--+
+15V --+--|7805|--+  |ACS710|-----|INH   | (M)
          +----+  |  +------+out  |      |--+
             |  0.1uF | | |       +------+
             |    |   | | |          |
 GND --------+----+---+-+ +----------+


Nun macht die Schaltung bisher nichts anderes, als der 7930 alleine: Sie 
unterbricht den Strom sobald er zu hoch wurde, und schaltet ihn wieder 
ein sobald er sinkt, und das tut er natürlich sofort nach dem 
abschalten, sie begrenzt also auf ein hin- und herpendeln um den 
Maximalstrom aber schaltet nicht für längere Zeit ab damit er ganz auf 0 
sinken kann. Es muss noch eine Zeitverzögerung zwischen den ACS710 und 
den 7930. So bald der 7930 kurz auf low geht, sollte diese Schaltung den 
7930 längere Zeit sperren. Leider hat der ACS710 keinen open drain 
Ausgang, sonst könnte man das mit bloss einem Widerstand/Kondenstaor 
hinbekommen. So hilft uns nicht mal das eine übrige Gatter des CD4093. 
Ein echtes Monoflop wie CD4538 ist etwas viel Aufwand. Man könnte das 
mit 2 Gattern vom CD4093 lösen. Dann müsste man den Oszilator aber mit 
den restlichen beiden Gattern hinbekommen. Das hatte ich doch 
ursprünglich mal gezeichnet:

 +--|>o--------+--|>o-- IN1
 |             |
 +--|>|--+     +---+--- IN2
 | BAT54 |         |
 |   100kPoti--1k--+
 | BAT54 |
 +--|<|--+
 |
0.47u
 |
GND

       +-----------------------------------------------+
       |          +-----+                              |
       |          |     |                           +------+
       |in+----+  |  +------+       BAT54           | 7930 |--+
+15V --+--|7805|--+  |ACS710|--|>o--|>|--+--+--|>o--|INH   | (M)
          +----+  |  +------+out         |  |       |      |--+
             |  0.1uF | | |           100k 0.1uF    +------+
             |    |   | | |              |  |          |
 GND --------+----+---+-+ +--------------+--+----------+

Die 0.22uF am Ausgang würde ich noch mit 10 Ohm in Reihe versehen, damit 
der Chip beim Umschalten keinen Kurzschluss vermutet.

Da der CD4093 nun mit 5V läuft, nimm statt der 1N4148 Dioden besser 
BAT54 Schottky Dioden.

von Edgar F. (edgarfalke)


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Danke MaVin.

Der Schaltungsentwurf sollte nur die Ansteuerung des 7930 zeigen
Der ACS710 und der Monoflop laufen mit 5 V.
Beides zusammen funktioniert prima.
Der PWM-Generator(LM324) mit 8 V,siehe Schaltplan 8A-Regler.
Beim 4093 kann ich die sparen.

Dank für den Tipp mit der Schottky Diode.

Das Latch vom ACS 710-6BB bleibt bei Kurzschluß oder Überstrom auf L
und muß dann auf Reset gesetzt werden.
Bei impulsartigen Kurzschlüssen macht das der Monoflop nach 0,2",
bei dauernden  Kurzschlüssen, bleibt er auf L,ignoriert den Monoflop und 
kann erst nach Beseitigung des Kurzschlusses mittels Taster auf Reset 
gesetzt werden.
Den RSR werde ich auf 100k setzen.
Modellbahnanlagen sind sowieso die besten Funkstörquellen.
Ich werde mir von Conrad jetzt BTN7930P beschaffen,in diesem Fall ist 
Conrad sogar billiger als die Distributoren,RS, Farnell etc
und dann -wenn Bilex's Betriebsferien vorbei sind- die Platine 
bestelllen
Bei Bilex kostet eine Platine 120x85 mit 70 µ Leiterbahn 45 €,bei Beta 
layout 300.
Nochmals besten Dank
Edgar

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo MaVIN 1

Ich habe eine weiteres Problem
OP als Spannungsteiler.

Ich  habe in Erinnerung, daß man mit 2 Leistungs-OP (OPA...)
als Spannungsteiler eine 30V Spannung in eine symmertische -15-0- +15V
umwandeln kann.
Bringe das aber, (zu lange her)nicht mehr auf die Reihe.
Kannst Du da helfen ?

Gruß Edgar

von Mike (Gast)


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Edgar Falke schrieb:
> Ich  habe in Erinnerung, daß man mit 2 Leistungs-OP (OPA...)
> als Spannungsteiler eine 30V Spannung in eine symmertische -15-0- +15V
> umwandeln kann.

Warum zwei?
Ein OP als Impedanzwandler, bei dem der nichtinvertierende Eingang über 
Spannungsteiler auf der halben Spannung liegt, reicht völlig aus.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Mike schrieb:
> Edgar Falke schrieb:
>> Ich  habe in Erinnerung, daß man mit 2 Leistungs-OP (OPA...)
>> als Spannungsteiler eine 30V Spannung in eine symmertische -15-0- +15V
>> umwandeln kann.

> Ein OP als Impedanzwandler, bei dem der nichtinvertierende Eingang über
> Spannungsteiler auf der halben Spannung liegt, reicht völlig aus.

Für Leistungsanwendungen eine vollkommen bescheuerte Idee. H-Brücken 
wurden bereits erfunden, falls es um die Drehrichtungsumkehr geht.


XL

von Harald W. (wilhelms)


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Axel Schwenke schrieb:

> Für Leistungsanwendungen eine vollkommen bescheuerte Idee. H-Brücken
> wurden bereits erfunden, falls es um die Drehrichtungsumkehr geht.

Falls man viele H-Brücken brauchen würde, würde ich eher ein Doppel-
netzteil mit Mittenanzapfung und Halbbrücken verwenden. Zum Betrieb
von Motoren braucht dieses auch nicht stabilisiert werden.
Gruss
Harald
PS: OPs als Spannungsteiler sehen theoretisch zwar gut aus,
neigen praktisch aber oft zum Schwingen.

von Edgar F. (edgarfalke)


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es geht nicht um die Drehrichtung,
sondern ich will aus 30V 20 A eine symetrische Ausgangspannung von
-15V 0V +15 V haben.
Da die Eingangspannung nach unten schwankt. soll auch die 
Ausgleichspannung
synchron schwanken.
Das würden zwar 2 in Reihe geschaltete lineare Festspannugsregler 
begrenzt tun, aber hier ist die Verlustlestung zu groß.

Gruß Edgar

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Edgar Falke schrieb:
> es geht nicht um die Drehrichtung,
> sondern ich will aus 30V 20 A eine symetrische Ausgangspannung von
> -15V 0V +15 V haben.

Warum? Wofür?

Und willst du die (+) und (-) Seite auch unterschiedlich belasten?
Ist dir klar, daß auf der Seite, wo du weniger Leistung abnimmst,
die Differenz im OPV verheizt werden muß?

Wenn du also z.B. auf der +15V Seite 10A ziehst und auf der -15V Seite 
nur 8A, dann muß der OPV 15V*2A = 30W verheizen. Deswegen:

Axel Schwenke schrieb:
>> Für Leistungsanwendungen eine vollkommen bescheuerte Idee.

> Da die Eingangspannung nach unten schwankt. soll auch die
> Ausgleichspannung synchron schwanken.

Wiederum: wieso? Oh und falls das nichts mit deinem Fahrregler-Problem 
von weiter oben zu tun haben sollte: warum machst du dann keinen neuen 
Thread auf?


XL

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Axel,
zunächst mal besten Dank für Deinen Beitrag
und den Vorschlag einen neuen thread aufzumachen.
Das wird wohl das beste sein.
Ein Schweizer Modellbahnfreund, der einen Modellbahnclub vorsteht,
hat mich gebeten einen Vorwärts-Rückwärtsregler mit 10 A herzustellen.
Normale Regler haben max. 2,5 A
Hiervon  werden mehrere auf Messen gebraucht, die bei der Bedienung 
narrensicher sein müssen, da sie  von Messebesuchern (Kinder) 
ausprobiert werden.
Das wollte ich zunächst mit dem PWM gesteuerten OP-Regler machen, im dem
ich ihn auf 10 A hochkitzele, habe aber zunächst einen PWM- Regler mit 
Darlington und einer Leistung von 8 A als Prototyp gebaut und ihn mit 
einer Dauerleistung von 8,4 A 15 Std. ausprobiert.

Den haben wir dann bei ihm eingesetzt,stellten dabei fest,dass seine 
Loks Faulhabermotoren haben, die PWM nicht vertrage.

MaVin hatte zwiwchenzeitlich den Vorschlag mit H-Brücken gemacht
die ja dafür ideal sind.

Als Spannungsquelle steht ein Netzgerät mit 30 V 20 A zur Verfügung.
Da PWM nicht geht muß ein analoger Regler her.
Der braucht aber eine symetrische Spannung von +15 0-15V.
Dein erster Vorschlag für die Umpoler H-Brücken einzusetzen geht nicht,
da bei Umpolung mit voller Spannung die Züge entgleisen, sondern es muß 
langsam von Vorwärts über 0 auf Rückwärts umgepolt werden.
Da auch bei Änderung der Eingangspannung die Ausgangsspannung 
symmetrisch bleiben soll, kommt eine Ansteuerung mit OP in Frage.
Vor rd. 30 Jahren hatte ich so etwas schon einmal gebaut
Längsregler würden es auch tun, dann käme ich aber max. auf +/- 12V.
Ideal wären DC/DC Wandler, für 10 A sind die aber rar.

Also, das zu den Einsatzbedingungen.
Grüße
Edgar

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Edgar Falke schrieb:
> Hallo Axel,
> zunächst mal besten Dank für Deinen Beitrag
> und den Vorschlag einen neuen thread aufzumachen.
> Das wird wohl das beste sein.

Und warum machst du das dann nicht, sondern kaperst einen fast 10 Monate 
alten, mittlerweile toten Thread? Sind µC.net die Thread-Ids 
ausgegangen? Hast du den Link "Neuer Beitrag" unter dem Eingabefeld 
nicht gefunden?

> ... stellten dabei fest,dass seine
> Loks Faulhabermotoren haben, die PWM nicht vertrage.

Eine sehr fragwürdige Aussage. Die meisten konventionell kommutierten 
Motoren vertragen PWM recht gut. Allerdings vielleicht nicht jede 
x-beliebige PWM-Frequenz.

> MaVin hatte zwiwchenzeitlich den Vorschlag mit H-Brücken gemacht
> die ja dafür ideal sind.

Weil ich es zum wiederholten Male falsch geschrieben sehe: der Mann 
heißt Manfred Winterhoff. Folglich MaWin. Mit Weh, nicht Vau.
Brille vielleicht mal putzen?

Ich weiß jetzt, daß du ein alter Mann bist. Das ist ok. Und es 
entschuldigt einiges. Es entschuldigt nicht Schlampigkeit. Oder 
Ignoranz. Du möchtest doch sicher nicht diesen Eindruck erwecken?

Apropos Eindruck: ich war wohl etwas zu forsch mit dir. War nicht böse 
gemeint. Nur genervt von scheinbarer(?) Unfähigkeit.

> Da PWM nicht geht muß ein analoger Regler her.
> Der braucht aber eine symetrische Spannung von +15 0-15V.

Nein. Und nein.

Näheres in Beitrag "Re: Symmetrischer, einstellbarer DC-DC Converter 10A"


XL

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Warum dann nicht ein Wenderelais und einen Schaltregler, der dir ein 
tiefpaßgefiltertes Signal liefert? Manche gehen nur z.B. bis auf 1,23V 
runter, aber dann läuft der Motor eh nicht mehr.

von Axel R. (Gast)


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Da kann man soo viel machen. Die Elektronik, die den Rückspiegel (in 
modernen Fahrzeugen) abdunkelt verwendet auch zwei Schaltrelger, die 
"von rechts und von links" zwei unterschiedliche Spannungen an den 
Spiegel legen. Sind diese unterschiedlich hoch, polt das Ding um und 
dunkelt ab.
Man kann auch zwei feste Frequenzen Phasengleich (Übern LC-Filter) 
"rechts" und "links" anlegen und die eine/oder beide in der Phase 
schieben. Gibt auch eine saubere Gleichspannung, die je nach Phasenlage 
unterschieliche Werte annehmen wird.
In den frühen siebzigern/achtzigern mussten wir in der Tat zwei 
Gleichspannungen bereitstellen, da es keine NPN Germanium Transistoren 
in den Leistungsklassen gab. Gab "ebendt" nur GD244 oder ASZ1015. Auch 
die ferngesteuerten Modellanlagen hatte einen Mittelabgriff am Fahrakku. 
man sparte sich eine Hallbrücke.
heute nimmt man 2xIRF4905 auf der P-Kanal Seite und etwas ebenbürtig, 
n-kanaliges auf der unteren Seite.
Den linken oder rechten N-Kanal PWMen und den diagonalen P-Kanal dazu 
dauerhaft leitend dazu schalten.
Oder IRS2183/84 und alles N-Kanal Fets.
Oder eine Car-Hifi Endstufe mit 2x75Watt Sinus, die man umbauen kann - 
geht auch 1A! ( Die macht dann auch die 2x25Volt, war hier irgentwo 
gewünscht )

Axelr.

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Mawin,

Du hattest den PWM-Generator CD 4093 und und die H-Brücke BTM 7741
als Schaltung für den 10 A-Fahrregler vorgeschlagen.
Stett dem BTM 7741 habe ich H-Halb-Brücken BTN 7930 eingesetzt.
Der Regler ist jetzt fertig.
Er läüt sich auch gut von +15V über 0V nach -15V regeln.

Eigenartiger Weise ist der Strom bei ohmscher Last über den ganzen 
Regelbereich konstant, Das Meßinstrument zeigt zwar 0V an,aber es fleßen
als Eingangsstrom trotzdem 8 A.
Hierfür habe ich keine Erklärung und brauche mal wieder
Deinen Rat. Kannst Du helfen.

Grüße
Edgar

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Bei 8A muß ja irgendwas warm werden. Vielleicht mißt du Blindleistung?? 
Das ist bei einem Schaltregler normal.

von stefan us (Gast)


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> Das Meßinstrument zeigt zwar 0V an,aber es fleßen
> als Eingangsstrom trotzdem 8 A.

Das hatten wir doch gestern schon in einem anderen Thread.

von stefan us (Gast)


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Hier hast Du schonmal danach gefragt: 
Beitrag "Fahrregler 10 A mit H-Brücke"

Ich glaube kaum, dass es sich lohnt, diese frage nochmal zu 
diskutieren..

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Stefan,
die Frage hatte ich gezielt in diesem Beitrag an einen Forum-Kollegen 
gestellt, jedoch keine Antwort bekommen.
Deshalb habe ich sie in einem extra Beitrag neu im Forum gestellt.
Ich hatte vermutet, daß es mit der PWM-Ansteuerung zusammenhängt, aber 
nicht genau gewußt, dann frage ich lieber.

Gruß
Edgar

von Route_66 H. (route_66)


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Edgar Falke schrieb:
> Eigenartiger Weise ist der Strom bei ohmscher Last über den ganzen
> Regelbereich konstant, Das Meßinstrument zeigt zwar 0V an,aber es fleßen
> als Eingangsstrom trotzdem 8 A.

Hallo!
Es liegt ja auch die ganze Zeit die volle Spannung an der Last an.
Bei Stillstand (Du nennst es Null Volt) aber gleichlang positiv und 
negativ. Die Lok will ja Licht auch bei Stillstand haben.

Scheiß Doppelpost!

: Bearbeitet durch User
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