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frudi(R)

29.06.2014,
16:55
(editiert von frudi
am 29.06.2014 um 16:58)
 

Spannugsüberwachung bei Wechselspannung (Elektronik)

HAllo Elektroniker,
ich habe mal wieder ne Frage....
ich möchte bei einer Verstärkerschaltung eine Spannungsüberwachung nachschalten, um zu erkennen ob das Signal die benötigte Spannung hat...in meinem Fall gibt der Verstärker ein Sinussignal mit einer Spitzenspannung von 15 Vp aus...meine Idee ist nun über einen Gleichrichter das Signal in eine Gleichspannung umzuwandeln und diese Gleichspannung mittels eines Nichtinvertierenden Schmitt-Trigger auszuwerten....Die Gleichrichterschaltung befindet sich im Anhang.... schließe ich den Schmitt-trigger nun direkt an den Ausgang der Gleichrichterschaltung an, liegt nur eine Halbwelle an! meine Frage:Wie muss ich den Schmitt-Trigger anschliessen, und wie dimensioniere ich die Widerstände, das Ausgangssignal des Schmitttrigers soll High sein wenn die Gleichspannung >13V ist, und auf low springen wenn die Gleichspannung 12V unterschreitet???kann mir bitte jemand Helfen..???? vielen dank!!!!

Mikee

29.06.2014,
17:50

@ frudi

Spannugsüberwachung bei Wechselspannung

Hallo,

ja und nein.
Da Dein Schmitt-Trigger nur die positive Halbwelle auswerten soll (Du Schreibst >13V), brauchst Du auch keine Graetzbrücke, es reicht eine einzelne Diode.
Das RC-Glied (C1 und R1) ist wichtig und richtig.

Dahinter würde ich es anders machen.
1.) Die Versorgungsspannung des OpAmps muss mindestens so groß wie das Signal sein, bei Deinem opAmp-Typen sogar 3V größer.
Da der Opamp 741 aber nicht mehr als 18V kann, muss die Eingangsspannung runter.
Teile Deinen R1 in zwei gleiche Hälften auf.
Die Spannung ist ok, wenn dort mehr als 6,5V anliegen.

Erzeuge mittels eines Spannungsteilers genau diese Spannung aus der Betriebsspannung und Masse (bei 15V wären das z.B. 13kOhm und 10kOhm aus der E24 Reihe) und lege diese Referenzspannung an den invertierenden Eingang.
Der Ausgang des Gleichrichters kommt an den nichtinvertierenden Eingang.

Der Opamp vergleicht nun die beiden Spannungen (Referenzspannung aus dem Spannungsteiler mit dem halben Anteil von R1.
Ist die Spannung größer, geht der Ausgang Richtung +Ub, sonst Richtung -Ub.
Und nun kannst Du mit R3 mitkoppeln und die Schalthysterese mittels R3 auf einen Wert von 1V einstellen.

Mikee

frudi(R)

29.06.2014,
18:38

@ Mikee

Spannugsüberwachung bei Wechselspannung

vielen Dank für deine Antwort, habe deine Ratschläge soweit befolgt. den Spannungsteiler für die Referenzspannung habe ich so geändert, dass sich nahezu die Gleichen Spannungen AM positiven und am negativen ausgang einstellen...aber die Berechnung der widerstnände für denn Schmitttrigger ist mir rätzelhaft... aus dem Tieze-Schenk hab ich mir folgende Formeln rausgesucht...
Einschaltpegel= -R1/R2*Uamin
Aussschaltpegel =R1/R2*Uamax
ich habe R2 als 20kOhm festgelegt und habe die Formel für den Einschaltpegel nach R1 umgestellt...habe dann folgendes Ergebnis raus..

R1= -R2*Ueinschatpegel/Uamin=-20k*1V/-15V=1,33Ohm?????der Wert kommt mir nen bisschen komisch Vor. Setze ich falsche werte ein???wo ist mein Fehler???vielen Dank


Mikee

30.06.2014,
08:13

@ frudi

Spannugsüberwachung bei Wechselspannung

Hallo,

R2 kannst Du weglassen, R1 und R4 zusammen bilden ja schon einen Widerstand vor dem OpAmp Eingang.

Dein Mitkopplungswiderstand R3 ist deutlich zu klein.
Momentan hat Du als Quellwiderstand R1 parallel zu R4 (=5 kOhm) plus R2, in Summe also 15 kOhm.
Deine Mittkopplung ist nur geringfügig größer (20 kOhm).

Ist der Ausgang auf +15V, dann muss der nichtinvertierende Eingang des OpAmps ja unter das Referenzspannungsniveau von 7,15V fallen, damit sich der Ausgang ändert.

Es gilt also (15V-7,15V)/20 kOhm erzeugen genauso viel Strom wie xxxV/15 kOhm.
Wenn Du das ausrechnest, erhältst Du 5,89V. Um diesen Betrag muss die Referenzspannung unterschritten werden, d.h. der Gleichrichterausgang muss weniger als 7,15V-5,89V = 1,26V liefern, damit die Stufe kippt.
Du willst aber bei 12V/13V schalten.

Ergo muss der Rückkopplungswiderstand in etwa das gleiche Verhältnis haben wie Eingangsspannung zu Hysterese (13V/1V, also das 13fache des Eingangswiderstands von 15 kOhm. Probier mal mit R3 = 220 kOhm oder wenn Du R2 weglässt, nimm 150 kOhm.

Mikee

Jogi(R)

Da,
30.06.2014,
11:03

@ frudi

Spannugsüberwachung bei Wechselspannung

Sowas wird fertig oder als Bausatz angeboten.
Nennt sich desöfteren VU-Meter oder Aussteuerungsanzeige.

Möchte man nur einen einzigen Aussagewert erhalten, bspw. eine Vollast-LED ansteuern, so nimmt man einen Schwellwertschalter her.

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.