Steuerung eines Elektromagneten Im Unterforum Alle anderen elektronischen Probleme - Beschreibung: Was sonst nirgendwo hinpasst
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Steuerung eines Elektromagneten |
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BID = 148582
gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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das mit der negativen versorgung werd ich ERSTMAL ( später dann wohl doch - hat das negative auswirkungen auf den regelkreis? ) nicht machen, da es ja vorher auch mit der Masse, also 0 V, als V- geklappt hat.
Was genau aendert das denn fuer den OPV, wenn er eine negative betriebsspannung erhält ?
und meine frage ist irgendwie immer noch, warum das mal so funktioniert hat, wie ursprünglich gebaut
Aber das mit der Basis der Transistoren werd ich mir mal zu herzen nehmen... die haben dann wohl ne weile lang zuviel abbekommen! unser netzgerät geht bis 25V, und ich mag behaupten, dass die Gates diese spannung öfters abbekommen haben.
Wäre das denn aber eine erklärung, dass der OPV seinen ausgang nicht mehr reguliert ?
Die Kondensatoren... könntest du an der stelle gleich mal erläutern, was so eine kondensatorbrücke zu ground so bringt? meinem "wissen" nach gleicht diese schwingungen/spannungsschwankungen aus?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 10 Jan 2005 21:54 ] |
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BID = 148593
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| das mit der negativen versorgung werd ich ERSTMAL ( später dann wohl doch - hat das negative auswirkungen auf den regelkreis? ) nicht machen, |
Das solltest du aber, denn beim TL061 (der ist doch eingebaut??) ist es für korekkte Funktion erforderlich, daß zwischen den Versorgungsspannungen und den Eingängen eine Spannungsdifferenz von mindestens 4V (oft genügen nur 3V) besteht.
Wenn du ihn also mit -5V und +12V versorgst, dürfen sich die Eingänge auf einem Potential von -1V bis +8V befinden.
Wenn du diese Bedingung verletzt, macht er solche "Zicken", wie du sie erlebst.
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
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BID = 148594
gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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ahh langsam komme ich dahinter.. alles klar, wird gemacht.
das atx netzteil bietet auch -12 Volt.. das macht keinen sinn, di extra zu nehmen, oder ? -5V müssten laut deinen erläuterungen reichen..
und meinst du die spannungen dieses netzteils sind stabil genug ?
und falls nicht - dann werden schwankungen mithilfe der beschriebenen kondensatoren ausgeglichen?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 10 Jan 2005 22:19 ]
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BID = 148611
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Da die entscheidende Referenzspannung in deinen DAC eingebaut ist, brauchen diese Spannungen garnicht sehr stabil zu sein, aber bei den negativen Spannungen der Computernetzteile sind freundlicherweise lineare Regler vom 7912- und 7905-Typ eingebaut.
Weil für hohe Frequenzen die Opamps eine ziemlich schlechte PSRR haben, verhindern die kleinen Kondensatoren hauptsächlich eine Verkopplung der Komponenten untereinander.
Da insbesondere die positiven Spannungen des Computernetzteils ziemlich mit Hochfrequenz verseucht sind, kann es sich lohnen noch einen Widerstand von vielleicht 50..100Ohm in die Versorgungsleitungen der ICs zu legen, damit zusammen mit dem Kondensator ein Tiefpass entsteht.
Dabei mußt du aber darauf achten, daß der Spannungsabfall am Widerstand nicht zu groß wird. Ich weiß nämlich nicht, wieviel mA dein DAC aus der 5V Versorgung zieht.
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BID = 148825
gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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Hallo!
Das Versorgungsspannungsunterdrückungsverhältnis, welches wir denken, was PSRR ist, was ist das? ( nette formulierung :D)
Wir werden deine Tipps realisieren. Was meinst du mit Verkopplung der Komponenten untereinander?
Wenn das alles mit dem TL061 funktioniert, werden wir den HA 5020 einsetzen, einen etwas hochwertigeren OPV ( 6€, wäre schade ihn kaputt zu machen) mit der gleichen beschaltung. der hat allerdings noch nen disable pin, mit nem balken drüber im datenblatt, was wohl bedeutet, dass dieser invertiert ist,ja? wenn ich auf disable also ne null hab, invertiert ne 1, dann ist der ausgang des OPV "gedisabled"? --> müssen wir immer eine spannung auf disable haben, dass der ausgang arbeitet?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 11 Jan 2005 14:52 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 11 Jan 2005 14:55 ]
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BID = 148865
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Das Versorgungsspannungsunterdrückungsverhältnis, welches wir denken, was PSRR ist, was ist das? |
Genau das !
Zitat :
| Wenn das alles mit dem TL061 funktioniert, werden wir den HA 5020 einsetzen, |
Warum nur ?
Wenn's funktioniert läßt man die Schaltung besser in Ruhe.
Du kannst dich sowieso glücklich schätzen wenn du es nicht mit Regelschwingungen zu tun bekommst. Wart's mal ab !
Der HA5020 ist übrigens ein sehr schneller CFB-OpAmp. Da steckt ein ganz anderes Konzept dahinter und mit deinem Drahtverhau wirdt du ihn überhaupt nicht ans Laufen bringen.
Besser du bleibst bei den langsamen und billigen Typen wie TL064, TL084 oder LM324.
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gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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Guten Abend!
Soeben Widerstände und Kondensatoren entsprechend eingelötet und mit dem LM741 ausprobiert..
Das ergebnis ist mal wieder bescheiden.
Der Ausgang des OPVs geht nicht über einen bestimmten Wert hinaus, erreicht nie den wert der versorgungsspannung ( die +12 V), bleibt sogar eigentlich immer unter 3V, was zur folge hat, dass wenig Strom durch die Transistoren fließt.
Zur Situation. V- ist weiterhin -5V und IN+ kommt vom D/A wandler. lässt man nun die spannung an IN+ von 0 an langsam ansteigen und beobachtet den ausgang des OPVs, dann geht dieser sehr schnell vom negetiven spannungsbereich in den positiven über und steigt in einem kleinen intervall augenscheinlich linear mit der spannung an IN+. Dominant sind aber Schwankungen des Ausgangs oberhalb dieses Intervalls.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 12 Jan 2005 21:23 ]
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perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| erreicht nie den wert der versorgungsspannung ( die +12 V) |
Das steht sogar im Datenblatt.
Oder meinst du, daß die Ausgangsspannung nicht größer als +3V wird ? Dann ist etwas faul.
Unterbrich mal die Zuleitung zur Magnetspule.
Da dann kein Strom mehr fließt, müßte der Ausgang des OpAmps schlagartig bis wenige Volt unter V+ kommen.
Wegen der Offsetspannug bekommst du dann aber evtl. die Ausgangsspannung 0 nicht mehr zu sehen.
Warum aber hast du den 741 genommen ? Der ist ja noch älter als der TL061.
Zitat :
| steigt in einem kleinen intervall augenscheinlich linear mit der spannung an IN+. Dominant sind aber Schwankungen des Ausgangs oberhalb dieses Intervalls.
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Das hatte ich angekündigt. Anfänglich steigt die Verstärkung der Transistoren mit steigendem Strom, bis dann die Schleifenverstärkung hoch genug ist, daß Regelschwingungen auftreten.
Schau dir das mal auf dem Oszilloskop an, dann wirst du wahrscheinlich sehen, daß das eine schön gleichmäßige Schwingung ist. Auf Digitalvoltmetern siehst du nur Gezappel.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Jan 2005 22:32 ]
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BID = 149722
gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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Wir haben jetzt einen Transistor entfernt, der vorher immer etwas wärmer war als die anderen 3
hier der schaltplan, erstellt mit eagle und paint
Bild eingefügt
Die Widerstände vor den Transistoren haben wir noch nicht realisiert, der Rest ist aber genau so wie da zu sehen.
Nun scheint das ganze wieder zu laufen. Hab ich nur so gehoert am Telefon von meinem Freund.
Ich fahr gleich hin, danach gibts nen ausführlicheren Bericht!
Warum nicht den TL061? Ich glaub, den haben wir kaputt bekommen Der hat an seinem Ausgang sozusagen immer die komplette Versorgungsspannung ( mit ner Differenz von wenigen Milivolt, größer nicht, das wäre, wie du schon sagtest, ja normal ).
[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 13 Jan 2005 20:00 ]
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BID = 149748
perl Ehrenmitglied
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Zitat :
| Ich glaub, den haben wir kaputt bekommen |
Ist kein Beinbruch, das kommt in den besten Familien vor.
Wenn du den Verstärkern aber etwas gutes tun willst, dann legst du in die beiden Eingangsleitungen zwei gleiche Wiederstände. Der Wert ist nicht sehr wichtig, 10k..100k sollten ok sein.
Ob du einen Widerstand (100Ohm..1k) zwischen den Opamp und den gemeinsamen Steueranschluß der Transistoren legen kannst, must du ausprobieren weil er dort die Schwingneigung der Schaltung zum Guten oder zum Schlechten verändern kann.
Was sollen die Dioden an der Induktivität ? Sie sind schlichtweg überflüssig.
P.S.:
Beim BUZ habt ihr zumindest in der Zeichnung Source und Drain vertauscht. Ich hoffe ihr habt es in der Schaltung richtig.
Also:
Wenn du auf den Transistor blickst, daß du die Beschridtung leseen kannst, Beinchen nach unten,
dann ist links das Gate - geht zum OpAmp,
in der Mitte Drain, - positiver Anschluß, geht zur Spule
und rechts Source, negativer Anschluß, der mit dem Pfeilchen, geht zum Shunt.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 13 Jan 2005 21:39 ]
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BID = 150164
gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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also in real haben wir es nicht vertauscht. Ich bin aber ehrlich gesagt mit dem schaltzeichen nicht ganz klar gekommen in EAGLE. Ich hab den Transistor sonst als schaltzeichen immer gesehen mit einer Leitung, die "raus geht", welche mit einem Pfeil gekennzeichnet ist, wie auf seite 1 in diesem thread bei dem schaltplan zur spannungsgesteuerten stromquelle.
Ich hab am anfang immer gedacht, dass das Drain sei, weil Source fuer mich einfach die quelle fuer den transistor ist, da gehts also rein. also muss der pfeil raus drain sein, dachte ich.
So hatte ich das auch ganz zu anfang mal angeschlossen ( vor 2 monaten ) und wir sind schnell darauf gekommen, dass das falschrum sein muss. Wir haben es auf den unterschied zwischen technischer und realer stromrichtung geschoben.
die beheichnung "Source" bezieht sich dieser these nach auf die reale stromrichtung, muss also an masse, wobei drain an + kommt.
Der Pfeil im schaltplan auf seite 1 zeigt zur Masse, also Leitung mit Pfeil raus -> Source . Der Pfeil aufgrund technischer stromrichtung. so denk ich mir das korrigiere mich, wenn das falsch ist.
Jetzt sah ich das symbol in EAGLE: kein pfeil der raus geht, sondern einer der rein geht!
Also denk ich mir, ist der pfeil der rein geht drain und das was raus geht weiterhin source
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zu den dioden. Sollten die nicht in dieser schaltung die spannung durch Selbstinduktion der Spule , die zurück auf die Transistoren wirkt, aufhalten?
Zumindest erschien uns das ganz logisch, dass sobald durch selbstinduktion der strom der ursache entgegenwirkt, eben die dioden sperren.
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andere frage. Wir haben beim A/D wandler ( ja A - D in einer ganz anderen schaltung ) fuer die referenzspannung einen spannungsregler TL 431 verbaut.. das ist schon lange her. jetzt im schriftlichen teil der arbeit würd ich den ganz gern erklären. wir haben damals nach schaltplan gebaut und uns einfach damit abgefunden seine beschaltung nicht zu verstehen. Im datenblatt werd ich einfach nicht schlau , wie man nun den spannungsregler beschaltet wie man ihn steuert und was das fuer auswirkungen hat.
Er hat ne Kathode, ne Anode und nen Referenz Pin.
Was macht er überhaupt genau ? in meiner welt stabilisiert er eine angelegte spannung. zumindest sind das die erfahrungen mit ihm. I
rgendwie hab ich aber den Verdacht, man könnte ihm auch durch eine gewisse beschaltung eine Ausgangsspannung erzeugen, die unanbhängig von der Größe der EIngangsspannung ist (solange die Eingangsspannung größer ist als der ausgang zumindest).
Wäre freundlich wenn jemand, der das liest uns darüber aufschluss geben könnte
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BID = 150178
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Der Pfeil im schaltplan auf seite 1 zeigt zur Masse, also Leitung mit Pfeil raus -> Source . Der Pfeil aufgrund technischer stromrichtung. so denk ich mir das korrigiere mich, wenn das falsch ist.
Jetzt sah ich das symbol in EAGLE: kein pfeil der raus geht, sondern einer der rein geht!
Also denk ich mir, ist der pfeil der rein geht drain und das was raus geht weiterhin source
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Das kommt noch schlimmer: Der Pfeil hat eigentlich garnichts mit der Funktion des Transistors zu tun !
Er deutet eine durch die Herstellung bedingte parasitäre Diode an - das Silizium-Substrat, auf dem sich der gesteuerte Kanal befindet.
Dieses Substrat ist bei den Leistungstransistoren stets mit der Source verbunden.
Je nachdem ob du einen n-Kanal FET oder einen p-Kanal-FET hast, zeigt der Pfeil nach drinnen oder draußen.
Praktisch hat diese parasitäre Diode zur Folge, daß der Transistor auch ohne Steuerspannung leitet, wenn du ihn falschrum polst.
Zitat :
| zu den dioden. Sollten die nicht in dieser schaltung die spannung durch Selbstinduktion der Spule , die zurück auf die Transistoren wirkt, aufhalten?
Zumindest erschien uns das ganz logisch, dass sobald durch selbstinduktion der strom der ursache entgegenwirkt, eben die dioden sperren. |
Das Richtige gedacht, aber die falsche Konsequenz gezogen.
Ursache ist der Abfall des Stroms durch das Abschalten des Transistors.
Die Induktivität versucht das zu verhindern, und den Strom aufrecht zu erhalten.
Er fließt also weiter in der vorherigen Richtung und die Dioden bleiben leitend.
Nur die Spannung über der Spule kehrt sich um, was eine hohe Spannungsspitze an den Transistoren zur Folge hat.
Wenn du diese Überspannung verhindern willst, mußt du die Diode parallel zur Spule schalten und zwar so daß sie sperrt solange der Transistor eingeschaltet ist.
Deshalb braucht sie auch nicht so stark zu sein.
Die Diodenbeschaltung hat aber den negativen Effekt, daß sich nach dem Abschalten des Stromes das Magnetfeld nur langsam abbauen kann.
Wenn man das Magnetfeld schneller abbauen muß, dann muß man auch eine gewisse Überspannung an den Transistoren zulassen. Das geht zum Beispiel indem man eine Widerstand in Reihe mit der Diode legt, oder das positive Ende der Diode nicht mit +Ub sondern einer Leistungs-Zenerdiode verbindet. Leistung deshalb, weil dort die im Magnetfeld gespeicherte Energie vernichtet werden muß. Das kann recht viel sein. E=0,5*L*I 2 .
Zitat :
| fuer die referenzspannung einen spannungsregler TL 431 verbaut. |
Der TL431 ist ein Shunt-Regler. Etwa so wie eine einstellbare Zenerdiode.
Zitat :
| hab ich aber den Verdacht, man könnte ihm auch durch eine gewisse beschaltung eine Ausgangsspannung erzeugen, die unanbhängig von der Größe der EIngangsspannung ist (solange die Eingangsspannung größer ist als der ausgang zumindest). |
Sischer datt !
Im beiliegenden Datenblatt findest du sogar die Innenschaltung dieses IC.
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 14 Jan 2005 22:01 ]
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BID = 150328
gurke Gelegenheitsposter
Beiträge: 78
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Wir überlegen, die Spannung an eine fuer unseren aufbau wichtige starke LED ebenfalls mit dem TL431 zu regulieren.
Nun fließen durch die LED bis zu 450 mA.
Beim Tl431 stehen aber 150 mA als maximum. Allerdings weiß ich nicht, ob diese werte überhaupt das gleiche beschreiben.
Der Spannungsregler ist ja nicht direkt in den Lastkreis der LED integriert, sondern "parallel" geschaltet um das Potenzial zu regulieren.
Ist es unbedenklich mit ihm diese Spannung zu regulieren?
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BID = 150334
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Beim Tl431 stehen aber 150 mA als maximum. Allerdings weiß ich nicht, ob diese werte überhaupt das gleiche beschreiben.
Der Spannungsregler ist ja nicht direkt in den Lastkreis der LED integriert, sondern "parallel" geschaltet um das Potenzial zu regulieren.
Ist es unbedenklich mit ihm diese Spannung zu regulieren? |
Was du da schreibst, ist so diffus, daß es bestimmt nicht nicht unbedenklich ist.
Zitat :
| Nun fließen durch die LED bis zu 450 mA. |
Ich hoffe, daß ihr die sehr gut kühlt. Sonst ist sie schneller hin als ihr eine neue bestellen könnt.
LEDs wollen wie im Forum schon abertausendmal gesagt wurde, mit eingestelltem Strom, nicht mit bestimmter Spannung betrieben werden. Die Spannung ist nur ein Anhaltswert.
Rechne also den benötigten Vorwiderstand für eine Betriebsspannung von 5V, oder was ihr sonst habt, aus.
Vergiß nicht daß P=U*I ist ! Ein 0,25W Widerstand wird verdampfen.
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BID = 150761
gurke Gelegenheitsposter
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gut gekühlt ist sie, wir werden sie aber auch niemals am maximum betreiben.
dennoch ist meine frage offen :
Kann ( darf )ich den Strom durch die mithilfe des Spannungsreglers TL431 stabilisieren oder nicht
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