Temperaturabhängige Lüftersteuerung
Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro
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BID = 662136
P4CM4N
Gesprächig
Beiträge: 120
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Hallo an alle 
Diesmal geht es um eine Aufgabe aus dem Studium. Denke, dass ich hier an der richtigen Adresse für Fragen bin.
Also: Gegeben it die Schaltung, die ihr im Anhang seht. Man sieht, dass es sich um eine Brückenschaltung zwischen R9(soll Tempsensor sein, hat veränderlichen Widerstand), R8 und R1, sowie zwischen R5 und R4. Soweit so gut. Jetzt will ich mir zu weiteren Aufgabenlösung erstmal die Funktion der Schaltung klar machen. Hab jetzt ne Weile mit den Widerständen rumgespielt und gemessen was das Zeug hält und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:
Es handelt sich wie gesagt um eine Brückenschaltung. Der OPV vergleicht die Spannungen der beiden Knotenpunkte und steuert dann mit seiner Ausgangsspannung den Transistor. Der Transistor steuert dann letztendlich, wie schnell sich der Lüfter drehen soll. Wenn R9 sehr hoch ist, die Temperatur als niedrig, dann ist die Lüfterspannung niedrig, andersrum, wenn die Temperatur hoch ist, dann erhöht sich die Spannung des Lüfters.
Jetzt zu meinen Fragen 
Erhöhe ich jetzt R9 auf zB 100kOhm, dann krieg ich am + Eingang des OPV eine Spannung, die ich nachvollziehen kann. Am anderen Eingang aber liegen dann 300mV an. Wie kommt das? Die Spannung "oben an R5" ist natürlich niedriger, weil der Transistor weniger "durchlässt", aber auf den Wert den mir die Simulation sagt komm ich beim besten Willen nicht.
Dann weiß ich nicht, wozu R3 überhaupt da ist... es geht auch ohne den. Wozu braucht man R7? Um den Strom durch den OPV zu reduzieren? Und wozu R2?
Es wäre nett, wenn jemand Licht uns dunkle bringen könnte. Am Schönsten fände ich es, wenn mir jemand kurz stichpunktartig beschreiben könnte, wie die ganze Schaltung funktioniert... 
Liebe Grüße und vielen Dank.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: P4CM4N am 11 Jan 2010 23:35 ] |
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BID = 662139
Onra
Schreibmaschine
Beiträge: 2478
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Das ist der blöde Unterschied zwischen einer Simulation und realen Bauteilen. Die "Spannung, die ich nachvollziehen kann" ist wie hoch?
Der TL082 und seine Brüder sind nun mal nicht für Single-Supply-Betrieb konzipiert.
Abgesehen davon kann man grob mehrere verschiedene Konzepte unterscheiden:
a) OPV, die bis zur positiven Betriebsspannung am Eingang vertragen (bei bipolar NPN-Eingang, 741)
b) OPV, die bis zur negativen Betriebsspannung am Eingang vertragen (bei bipolar PNP-Eingang, LM324)
c) OPV, die bis zu beiden Betriebsspannungsgrenzen am Eingang vertragen und bis an die Betriebsspannungsgrenzen am Ausgang aussteuerbar sind (R2R)
Was sagt dir das Datenblatt des TL082 zu den Punkten "Input Common-Mode Voltage Range und "Output Voltage Swing"
R3 in deiner Schaltung erzeugt den Basisstrom für Q1. Der OPV leitet den Strom über den 47Ohm-Widerstand ab, bis Gleichgewicht erreicht ist. Bei fehlendem R3 müsste der OPV keuchend den Basisstrom liefern.
R7 ist in der Höhe ein Angstwiderstand. Auch der Ausgangsspannungsteiler ist für meinen Geschmack zu hochohmig dimensioniert.
Onra |
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BID = 662142
P4CM4N
Gesprächig
Beiträge: 120
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Erstmal vielen Dank für die superschnelle Antwort 
Die Schaltung hab ich mir nicht selbst überlegt, die war vorgegeben. Ob das Ganze angemessen dimensioniert ist steht also eher im Hintergrund.
Es geht nur um das Nachvollziehen der Funktiionsweise.
Für "Input Common-Mode Voltage Range" steht im Datenblatt unter Conditions "VS = +-15V" und für "Output Voltage Swing" VS = +-15V, RL = 10 kOhm.
http://www.datasheetcatalog.org/dat.....7.PDF
Wegen der Spannung guck ich morgen gleich mal nach. Sitze jetzt am falschen PC.
Also kommt vom OPV gar keine Strom mehr, sondern wirklich nur noch eine SteuerSPANNUNG? Muss ja so sein, wenn der Strom von R3 kommt. Und R7 ist da, damit der OPV nicht zerstört wird. R2 um den Strom vom OPV zu "vernichten". Kann man das so sagen?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: P4CM4N am 12 Jan 2010 0:14 ]
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BID = 662153
Onra
Schreibmaschine
Beiträge: 2478
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"Conditions" heißt Bedingungen. Die Werte sind interessant!
Der Ausgang des OPV bildet mit R2 und R3 eine Reihenschaltung. Diese wird so eingestellt, daß die Ausgangsspannung auf den Sollwert geregelt wird. Natürlich muß dazu Strom fließen. R2 reduziert die Verlustleistung des OPV ein wenig.
Die Anschaffung von Grundlagenbüchern ist immer von Vorteil.
Der Tietze/Schenk ist so ein Grundlagenwälzer. Als weitere deutsche Literatur speziell für OPV gibts noch den Zirpel.
Zur zusätzlichen Vertiefung deiner Englischkenntnisse wäre "Opamps for Everyone" von Ron Mancini unter: focus.ti.com/lit/an/slod006b/slod006b.pdf ,
Walt Jungs "Op Amp Applications": http://www.analog.com/library/analo.....s.zip oder das
Schrifttum von Bob Pease hilfreich.
Falls dir "Art of Electronics" von Horowitz/Hill empfohlen wird, nimm das Original. Die deutsche Übersetzung ist streckenweise echt grauenhaft.
Onra
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BID = 662205
P4CM4N
Gesprächig
Beiträge: 120
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Hallo,
danke für den Literaturhinweis. Werde mir die Bücher mal angucken.
Bis dahin muss ich euch aber noch auf die Nerven gehen
Wovon hängt die Ausgangsspannung des OPV ab? Weil die ist es letzendlich doch, die den Transistor maßgeblich steuert und somit die Leistung des Lüfters.
Wie die Spannungen an den Eingängen des OPV entstehen konnte ich mir jetzt erklären.
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BID = 662232
Bartholomew
Inventar
Beiträge: 4681
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Wenn am nichtinvertierenden (+)-Eingang des OPs ein größeres Potential herrscht als am invertierenden Eingang, geht der Ausgang gegen high, andersrum gegen low. Haben beide Eingänge das gleiche Potential, bleibt der Ausgang da, wo er gerade ist.
Irgendwo in den tiefen meiner Lesezeichen habe ich eine schöne Seite, die gut erklärt, was man alles mit OpAmps machen kann. Auf die schnelle finde ich unter anderem die hier:
http://www.mikrocontroller.net/arti.....ungen
Gruß, Bartho
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BID = 662438
Onra
Schreibmaschine
Beiträge: 2478
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Noch was zum Spielen:
http://ltspice.linear.com/software/LTspiceIV.exe
Inzwischen gut unterstützte Simulationssoftware, es gibt auch eine Yahoo-Group dazu. Helmut Sennewald, der Betreuer dieser Gruppe, ist öfter im Microcontroller.net zu finden.
Onra
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BID = 662872
P4CM4N
Gesprächig
Beiträge: 120
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Hallo,
konnte alle Probleme zu meiner Zufriedenheit lösen. Vielen Dank an alle Beteiligten.
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