Hallo liebe Community, Ich selbst bin eigentlich recht neu in der Mikroelektronik, habe mir Anfang diesen Jahres selbst beigebracht mit EAGLE umzugehen, Mikrocontroller zu programmieren und die wichtigsten Bauteile zu kennen. Derzeit habe ich eine Schaltung mit der ich einen einstellbaren Step-Down-Regler im Betrieb verstellen möchte. Dazu möchte ich das Widerstandsverhältnis, welche die Ausgangsspannung errechnet, mittels Digitalpotentiometer verstellen. Ziel ist, mittels Mikrocontroller (PIC18F45K50) die Spannung am Ausgang des Step-Down-Reglers zu messen und wenn ich dann zb. 16V haben möchte, sollen sich die Widerstände am Digitalpoti (MCP4621) solange verstellen bis etwa 16V anliegen. Kommuniziert wird mittels SPI Bus. Möchte einfach eine einstellbare variable Spannung ausgeben können. Nun gut, das Digitalpoti verstellt sich wie gewünscht, allerdings wird der Step-Down-Regler gleich zu beginn sehr sehr heiß und die Ausgangsspannung lässt sich nur zwischen 0 und etwa 6V verstellen. Ist die Schaltung überhaupt so möglich? Finde meinen Fehler nicht. Vielen Dank im Voraus.
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Die Schaltung kann nicht funktionieren, dein Digitalpoti kann an den Poti-Anschlüssen nur 5V ab (ab 5.5V fliesst immer mehr Strom über Eingangsschiutzdioden ab, daher kommst du auf nicht mehr als 6V), keine 16V. Aber selbst wenn du Digitalpotis verwenden würdest, die mehr abkönnen, wie MAX5436, wäre die Schaltung unsinnig. Du brauchst nicht 2 veränderbare Widerstände.
1 | Ausgangsspannung |
2 | | |
3 | Widerstand1 |
4 | | |
5 | +--- Feedbackleitung |
6 | | |
7 | Widerstand2 |
8 | | |
9 | Masse |
Es reicht, wenn einer davon verstellbar ist. Machst du Widerstand2 verstellbar, sieht der höchstens 1.2V. Da geht also dein vorhandene Poti. Allerdings kann man nicht den ganzen Spannungsbereich (von 1.2V bis Eingangsspannung-2V) einstellen, sondern z.B. wenn Widerstand1 50k hat nur von 2.4V bis Eingangsspannung-2V. Macht man Widerstand1 verstellbar, kann man von 1.2V bis Eingangsspannung-2V einstellen, aber das Digitalpoti muss diese hohe Spannung auch aushalten. Will man mit dem Digitalpoti, das nur 5V aushält, von 1.2V bis 25V eintellen können, muss man es so bauen:
1 | Ausgangsspannung |
2 | | |
3 | 309k |
4 | | +5V |
5 | +-------+ | |
6 | | | | |
7 | Digitalpoti--+ +---(--205k--+ |
8 | | | | | |
9 | +-----------(--|+\ | |
10 | | | | >------+-- Feedbackleitung |
11 | 18k +--|-/ |
12 | | | LM358 |
13 | | 12k |
14 | | | |
15 | Masse Masse |
Servus, Erstmal vielen Dank für die Antwort und deine geopferte Zeit für mein Problem! Eingangsspannung sind 36V aus einem Netzteil. Gewünschte Ausgangsspannung des Stepdown liegt bei 16,8V bis 33V Wenn ich also Widerstand 2 verstellbar mache und Widerstand 1 fix, sollte ich mit meinem Digitalpoti also die 16,8V bis 33V regeln können? Zu deiner Schaltung. Könntest du mir das etwas genauer erklären? OPV seh ich, +5V hab ich in meiner Schaltung auch. Ausgangspannung nehm ich dann quasi meine 36V und die Feedbackleitung ist dann PIN 5 auf dem Regler IC? Das Widerstandsverhältnis enfällt dann komplett? Danke im Voraus, wie gesagt, recht neues Thema für mich.
Habe sogar etwas dazu gefunden im Netz!! http://m.powerelectronics.com/power-electronics-systems/digital-potentiometers-enable-output-voltage-adjustment-switched-mode-supp?page=4 Jetz muss ich mir mal das angegebene digitalpot ansehen, ob das mehr als 5,5V verträgt.
Ok, sieht nicht danach aus. Also auch 5,5 Volt. Ist eine der Schaltungen aus dem Link geeignet für mich? Welche anderen Lösungen gäbe es noch um die Spannungsquelle zu regeln mittels Mikrocontroller? Danke im voraus.
Nokord A. schrieb: > Wenn ich also Widerstand 2 verstellbar mache und Widerstand 1 fix, > sollte ich mit meinem Digitalpoti also die 16,8V bis 33V regeln können? Ja. Dein Digitalpoti geht bis 50k, der Widerstand1 sollte dann 1.33 MegaOhm haben. Da solche Widerstandswerte etwas hoch sind, kann man auch den Regelbereich über 33V erlauben aber niemals nutzen. Du musst ja erst ab 16.8V einstellen können. Dann reichen auch 280k als Widerstand1. Stelle das Digitalpoti niemals unter den Wert, ab dem sich 33V Ausgangsspannung ergeben würden. Nokord A. schrieb: > Zu deiner Schaltung. Könntest du mir das etwas genauer erklären? > OPV seh ich, +5V hab ich in meiner Schaltung auch. Alles nicht nötig, wenn dir 16.8V als kleineste Spannung reichen.
MaWin schrieb: > Stelle das Digitalpoti niemals unter den Wert, ab dem sich 33V > Ausgangsspannung ergeben würden. Man kann dem Digitalpoti ja auch noch einen Festwiderstand in Serie schalten, um gegen unzulässige Werte bei evtl. Programmfehlern gewappnet zu sein. Abgesehen davon würde ich das Ganze anders lösen und statt dem Digitalpoti über eine passende Widerstandsschaltung einfach einen Spannungs-Offset in den Feedback-Pin einspeisen (z.B. vom DAC des µCs, alternativ: PWM, natürlich Tiefpass-gefiltert).
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Nokord A. schrieb: > Jetz muss ich mir mal das angegebene digitalpot ansehen, ob das mehr als > 5,5V verträgt. braucht man doch nicht, die meisten FB Spannungen liegen um 1V, also oberer Teiler festes R unterer Teiler digital Poti als R beschaltet nicht als Teiler!
a) Wie willst du denn mit einem Step-Down aus 24V 33V machen? b) 470nF und 100nF sind natürlich viel zu wenig als Ausgangskondensatoren. uF (MikroFarad) sind da wohl gemeint.
Ausgangsspannung sind 36V! Sorry die Kondensatoren hab ich aus einem Tutorial, glaub eh von dieser Seite. Betreffend des Reglers.
Nokord A. schrieb: > Ausgangsspannung sind 36V! Eingang nehme ich an. Ich hatte die 24V aus dem Schaltplan. > Sorry die Kondensatoren hab ich aus einem Tutorial, glaub eh von dieser > Seite. Betreffend des Reglers. Ja, ist aber falsch. Um den Faktor 1000.
Es ist spät :D Natürlich 36V Input und gewünschte 17 - 33 Output.
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MaWin schrieb: > Nokord A. schrieb: >> Wenn ich also Widerstand 2 verstellbar mache und Widerstand 1 fix, >> sollte ich mit meinem Digitalpoti also die 16,8V bis 33V regeln können? > > Ja. > > Dein Digitalpoti geht bis 50k, der Widerstand1 sollte dann 1.33 MegaOhm > haben. > > Da solche Widerstandswerte etwas hoch sind, kann man auch den > Regelbereich über 33V erlauben aber niemals nutzen. Du musst ja erst ab > 16.8V einstellen können. Dann reichen auch 280k als Widerstand1. > > Stelle das Digitalpoti niemals unter den Wert, ab dem sich 33V > Ausgangsspannung ergeben würden. > > Nokord A. schrieb: >> Zu deiner Schaltung. Könntest du mir das etwas genauer erklären? >> OPV seh ich, +5V hab ich in meiner Schaltung auch. > > Alles nicht nötig, wenn dir 16.8V als kleineste Spannung reichen. Im Datenblatt steht: |Vout| = 1.25 * [1 +(R2/R1)] Also müsste R1 verstellbar sein und R2 fix. Dann hänge ich noch einen Widerstand zum Poti dazu um eben wirklich nicht über die 33V kommen zu können. Habe ein Bild angehängt. Rechts das Datenblatt mit R1 und R2 ersichtlich und links mein Schaltplan. R1 ist dort das Digitalpoti mit Poti 0, also P0A und P0W mit einem 10k in Serie. Was dann mit dem niedrigsten Wert des Digitalpotis (255 Schritte bei 50k Rmax sind 0,2k) etwa 35V Vout ergeben sollte. R2 ist dort R14 mit eben den vorgeschlagenen 280k. Sollte also alles passen oder? Joachim B. schrieb: > Nokord A. schrieb: >> Jetz muss ich mir mal das angegebene digitalpot ansehen, ob das mehr als >> 5,5V verträgt. > > braucht man doch nicht, die meisten FB Spannungen liegen um 1V, also > oberer Teiler festes R unterer Teiler digital Poti als R beschaltet > nicht als Teiler! Ich versteh den Satz nicht ganz, könntest du mir es eventuell aufzeichnen? Vielen Dank im Voraus.
Nokord A. schrieb: >> braucht man doch nicht, die meisten FB Spannungen liegen um 1V, also >> oberer Teiler festes R unterer Teiler digital Poti als R beschaltet >> nicht als Teiler! > > Ich versteh den Satz nicht ganz, könntest du mir es eventuell > aufzeichnen? Wieso? Ist doch genau so, wie Du es jetzt umgesetzt hast (R1 = unterer Widerstand im Spannungsteiler, R2=oberer).
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Alles Klar. Vielen lieben Dank, dass ihr euch Zeit genommen habt für mein Problem
Wobei allerdings der Punkt "Step Down Regler wird heiß" hier im Thread ein wenig kurz gekommen ist. Wird er schon ohne Last heiß? Wieviel Strom soll er liefern? Oder hat sich das Problem schon erledigt?
Thomas E. schrieb: > Abgesehen davon würde ich das Ganze anders lösen und statt dem > Digitalpoti über eine passende Widerstandsschaltung einfach einen > Spannungs-Offset in den Feedback-Pin einspeisen Das ist deutlich schlechter weil du den gain der Feedback-Schleife änderst und damit den Regler leicht in eine kritische Region bekommst in der er schwingt. > Also müsste R1 verstellbar sein und R2 fix. Das sagt die Formel nicht aus. > Dann hänge ich noch einen Widerstand zum Poti dazu um eben wirklich > nicht über die 33V kommen zu können. Das ist ok (34.8V).
Dass das die Formel nicht aussagt, weiss ich. War etwas blöd ausgedrückt, wollte damit ausdrücken, dass R1 bei mir R2 war und R3 dann R1. (Wenn man's mit dem Beispiel zu genau diesem Regler IC auf Mikrocontroller.net vergleicht). Danke und lg
MaWin schrieb: > Das ist deutlich schlechter weil du den gain der Feedback-Schleife > änderst und damit den Regler leicht in eine kritische Region bekommst in > der er schwingt. Korrigiere mich, wenn diese Überlegung falsch ist: Die "Verstärkung" des Feedback-Spannungsteilers liegt bei der "regulären" Verschaltung im Bereich von ca. 0.03 bis 1, je nach gewählter Ausgangsspannung (1.25..fast 40V). Der MC34063 arbeitet damit offenbar stabil und hat auch keine Möglichkeit, die tatsächliche Ausgangsspannung festzustellen, also ggf. die Loop-Gain irgendwie intern noch anzupassen. Um wieviel wird meine Lösung die Loop-Gain wohl aus dem o.a. stabilen Bereich herausschieben? Viel mehr Sorgen würde mir um die parasitäre Kapazit des Digipotis und deren Einfluss auf den Feedback-Loop machen...
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Thomas E. schrieb: > Abgesehen davon würde ich das Ganze anders lösen und statt dem > Digitalpoti über eine passende Widerstandsschaltung einfach einen > Spannungs-Offset in den Feedback-Pin einspeisen (z.B. vom DAC des µCs, > alternativ: PWM, natürlich Tiefpass-gefiltert). Ich fände das auch die wesentlich sympatischere Idee. Wobei PWM dann schon sehr wenig Restwelligkeit haben müsste. Lieber richtigen DAC. (Im Beispiel oben 0-2.5V)
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