Sollwertbegrenzung analoger Regler

[Florian (Gast)]

Hallo,

ich habe einen einfachen Stromregler mit einem OPV gebaut. Jetzt möchte 
ich bei diesem den Sollwert auf ein Maximum begrenzen.

D.h. Der Sollwert soll gestellt werden, wenn er unter einem bestimmten 
Bereich liegt (usoll = uein falls uein <= ueinmax sonst ueinmax).
Wie kann ich das im analogen realisieren? Mir fällt nur ein TL431 und 
ein Widerstand ein.

Vielen Dank für Antworten...
Florian.

[Mani W. (e-doc)]

Florian schrieb:
> D.h. Der Sollwert soll gestellt werden

Poti

[Joe F. (easylife)]

Zenerdiode

[Theor (Gast)]

Ich vermute mal, Du redest von einer Konstantstromquelle, wie dieser 
hier: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor

Ich vermute auch, dass Du Anfänger bist und einfach mal mit einfachen 
Standardschaltungen experimentierst. Es geht NICHT um eine konkrete 
Anwendung.

Wenn ich Dich recht verstehe, dann möchtest Du eine Schaltung, in die 
eine Eingangsspannung hineingeht und aus der eine Ausgangsspannung 
herauskommt, die einen bestimmten Wert in keinem Fall (egal wie groß die 
Eingangsspannung ist) übersteigt.

Das vorausgesetzt (und mit einigen Einschränkungen) kann man das 
Problema auch aus einer anderen Sicht sehen, die das Problem (meiner 
Ansicht nach) etwas vereinfacht.

Und zwar so: Du gibst dem Stellglied, nämlich einem Potentiometer, schon 
von vorne herein nur eine Spannung, die das Maximum nicht überschreitet. 
Dann entfällt eine Zusatzschaltung, welche die Spannung begrenzt. Im 
einfachsten Fall wäre das ein Potentiometer, dessen eines Ende an Masse 
und dessen anderes Ende, an einen Widerstand angeschlossen ist, der 
wiederum erst an die Versorgungsspannung geht. Also ein Spannungsteiler, 
nicht nur mit zwei Widerständen, die durch Potentiometer und Abgriff 
gebildet werden, sondern aus DREI Widerständen.


             p           Rv
           _____      _____
    +-----|______|----|______|----o Vcc
   _|_        ^
              |
              |
              o
              Ustell


Rv wird so berechnet, dass an dem Potentiometer P nur die maximal 
erlaubte Spannung abfällt. Diese ist dann auch maximal mit dem Abgriff 
an dem Ustell abgenommen wird, einstellbar.

Die Details hängen noch von dem Eingangsstrom des Operationsverstärkers 
ab.  In dem Zusammenhang wird noch das Thema "Spannungsteiler Querstrom" 
für Dich interessant sein können. Ein ähnliches Problem hat man bei der 
Spannungsteilerberechnung für die Basisvorspannung von Transistoren. 
Denn die Spannung die an Rv abfällt hängt natürlich auch von dem Strom 
der aus dem Abgriff entnommen wird, ab. Und dieser wiederrum in 
bestimmten Maße davon, wieviel Spannung überhaupt durch den Abgriff 
abgenommen wird.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Florian schrieb:
> Mir fällt nur ein TL431 und ein Widerstand ein.

Ja, warum nicht?

Je nachdem, wie ungenau die Begrenzung sein darf und auf welchem Weg
die Maximalspannung festgelegt werden soll (Referenzspannungsquelle,
Poti etc.), gibt es evtl. einfachere Lösungen (s. Vorposter).

[Florian (Gast)]

Hallo, antworte von unterwegs, nachher am PC noch mal ausführlich.

Der Sollwert wird nicht über ein Poti gestellt, sondern kommt von einem 
über gelagerten Regler (soll er zumindest).  Also im Prinzip eine 
Schaltung wie diese 
https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/4/41/Ksq_opv.png
Mit weiterem Regler. D.h. es geht wirklich nur mit Widerstand und z 
diode (zu ungenau) oder widerstand und tl431?

Dank und Gruß
Florian

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Florian schrieb:
> D.h. es geht wirklich nur mit Widerstand und z diode (zu ungenau) oder
> widerstand und tl431?

Es geht bspw. auch mit einem Opamp, einer Diode und einem Widerstand.
Der Maximalwert wird dann durch einen Spannungspegel und nicht, wie beim
TL431, durch einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen vorgegeben. Je
nach Umfeld kann das eine oder das andere günstiger sein.

[Florian (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Es geht bspw. auch mit einem Opamp, einer Diode und einem Widerstand.
> Der Maximalwert wird dann durch einen Spannungspegel und nicht, wie beim
> TL431, durch einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen vorgegeben. Je
> nach Umfeld kann das eine oder das andere günstiger sein.

Kannst du das noch etwas genauer erläutern? Ich kann mir darunter nichts 
vorstellen. OPV wäre besser, dann spare ich mir den TL431 (OPV habe ich 
noch übrig, da vierfach OPV).

Vielen Dank.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Florian schrieb:
> Kannst du das noch etwas genauer erläutern?

Das geht ganz einfach mit einem Einwegpräzisionsgleichrichter, dessen
Bezugspotential nicht GND, sondern das gewünschte Spannungslimit ist.

[Florian (Gast)]

Cool Danke. Habe ich so noch nie gesehen. Muss ich mich mal ein bisschen 
einlesen was ich da verpasst habe.

Hat mir sehr geholfen, vielen Dank.

Lieben Gruß
Florian