Spannungsregelung mit Mikrokontroller

[schmek]

Hallo

Wie kann ich eine Spannung (ca. 5 bis 20V max. 2A) mit Hilfe eines µC einstellen?

Danke für die Hilfe
Willi

[Peter Dannegger]

z.B. so:

http://ldp.uni-frankfurt.de/linuxfocus/Deutsch/November2002/article251.shtml


Peter

[red_hat]

Hi

so gets ein bischen einfacher!

aber leider nicht stufenlos!?



cu red.hat

[elmar]

Hi,


ein µC kann niemals Stufenlos ;)
In den meisten Fällen muß man nur eine Spannung erzeugen. Diese braucht nicht belastbar zu sein, jede beliebige D/A Schaltung oder Chip reicht da. Und dann nimmt man eine Spannungsreglerschaltung mit referenzspannung (haben alle, meist "versteckt"). Statt der referenzspannung legt man da die D/A Spannung des µCs an.

Auch einen LM317 kann man verwenden, da bietet man die D/A Spannung am Massepin an. Allerdings lässt der LM317 einen kleinen Strom fließen, der D/A müsste leicht belastbar sein.

Besser ist, einen OPV zu verwenden. Den nichtinvertierenden Eingang (+) legt man an den D/A, den Invertierenden Eingang (-) legt man an die Ausgangsspannung. Jetzt nur noch einen Leistungstransistor (2N3055) mit der Basis an den Ausgang des OPV schalten. Der Collector bekommt die zu regelnde Eingangsspannung, am Collector hängt die Last (und der Invertierende Eingang). Der D/A kann ein IC sein mit benötigter Auflösung. Die Ausgangsspannung entspricht jetzt (fast) der D/A Spannung und diese wird (fast) überhaupt nicht belastet, da braucht es keine großartigen Anforderungen.

Ein anderer Weg ist eine klassische Poti Spannungsreglerlösung und das Poti ersetzt man durch ein elektronisches Poti. Die meisten potichips haben nur einen UP/DN Eingang, also misst man die Spannung am besten. Dazu teilt man die passend herunter und benutzt den A/D des µC nach Geschmalck auch einen externen, aber die meisten µCs haben ja schon einen drin. Dann muß der µC nur solange das Poti durch Impulse hochstellen, bis die gewünschte Ausgangsspannung erreicht ist. Am besten misst man die Referenzspannung des Reglers, damit der bei kurzer Überlast nicht versucht hochzuregeln.
Beim einschalten muss der natürlich sofort ganz viele Pulse DN senden, damit die Ausgangsspannung nach dem Einschalten fast sofort auf 0 geht.

Der µC stellt also die gewünschte Spannung ein, den Rest macht der analoge Regler. Der kann das viel schneller und bei Programmabsturz bleibt alles wie es ist. Wenn das Netzteil hochläuft bei Programmabsturz ist das nämlich nicht so schön.

Gruß
Elmar

[MacSeck]

Wenn eh schon ein Mikrocontroller werkelt, dann PWM (per Software machen), fetten FET dahinter (2A ist nix für die Dinger, da lacht Dich heute fast jeder FET drüber aus...) - und fertig.

Die meisten der heutigen µCs haben bereits PWM oder dazu zu gebrauchende Timer intern vorhanden.

[Rudo]

was denn nu, nur einstellen (also nur ein Stellglied) oder eine Regelung?

[elmar]

Hi,


der µC stellt die Sollgröße, der (analoge) regler regelt.

Der µC könnte zwar regeln, aber bis der das gut hinkriegt geht jede menege Entwicklungsarbeit drauf. Und den schnell genug zu kriegen ist eine Kunst für sich.

PWM ist im Prinzip nicht schlecht, aber eher eine Geiz ist geil Lösung. zum einen hat man Reste der PWM auf dem Ausgangssignal, zjm anderen kann der µC ja aml stehen bleiben, weild er Quarz abfault. Dann hat man eine 50:50 Chance, ob die Ausgangsspannung gegen 0 geht oder auf "was hast Du, was kannst Du?"

Gruß
Elmar

[Rudo]

@ Elmar,
dann muesste der Thread hier
"Sollwertvorgabe mit Mikrokontroller"
und nicht
" Spannungsregelung mit Mikrokontroller"
heissen...:rolleyes:

[MacSeck]

aaachh Elmar: Ja, eine Batterie ist immer noch das Sauberste, aber eine PWM vernünftig integriert tut´s genauso.

oder juckt Dich Dein "Ripple" des PC-Netzteils mit zig kHz?

Drossel und Elko dahinter und Ruhe ist, so machen es alle.

[elmar]

Hi,



oder juckt Dich Dein "Ripple" des PC-Netzteils mit zig kHz?


An der Zunge - Ja!

Kommt immer drauf an, wozu das gut ist. Bis man die PWM erprobt hat vergeht mehr zeit als wenn man einen D/A kauft, ins Datenblatt schaut und das ganze in Software gießt. Kommt drauf an, ob nur 1-2 gebaut werden oder 1-2 Tausend Stück.

Gruß
Elmar

[MacSeck]

@Elmar: hab nie gesagt, daß ich "Rippel" auf Betriebsspannungen mit der Zunge (zumindest detektiere)... Dafür gibt es Oszis; AC-Kopplung einschalten und dann Verstärkung hochdrehen!!!

Und was PWM betrifft, da ist doch schon genug und genug einfach gemacht worden...