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Hallo,

ich bin gerade auf der Suche nach einem Schaltplan für eine Art Labornetzgerät.
Folgendes brauche ich:
Ich möchte per µC Strom und Spannung einstellen können.
Dazu würde ich folgendes machen.
Der µC bekommt eine genaue Referenzspannung. Zwei DAC erzeugen Spannungen 0 - 5V. Eine für die Stromregelung und eine für die Spannungsregelug.

An den Ausgang kommt ein shunt für die Strommessung und dahinter wird die Spannung gemessen. Beides per ADC des µC oder extern.
Gegebenenfalls wird dann nachgeregelt.

Das drumherum (Digitalteil und die Messung am Ausgang) bekomme ich hin, nur beim Regelteil brauche ich Hilfe.

Hintergrund ist folgender:
Ich möchte damit eine Netzgerät bauen welches ich per PC steuern und auslesen kann.
Der Spannungsbereich soll erstmal etwa 0,8-5V mit der Mindestgenauigkeit von 50mV sein.
Und der Strom 5-2000mA auf 1-2mA genau.

Ich möchte damit erstmal Akkus laden und testen. Später möchte ich die Werte des analogen Regelteils verändern und damit ein Netzgerät für 5-30V und 100 - 3000mA bauen dann mit einer geringeren Genauigkeit.

Ich denke am bessten wäre da eine linearregelung, ist einfacher als ein Schaltnetzteil und stabiler. Die Verlustleistung, Größe und Gewicht sind irrelevant. Als Spannungsversorgung habe ich einen offenen 300Watt Ringkerntrafo, welchen ich nach belieben bewickeln kann.

Für die Spannungsregelung könnte man doch ein OpAmp als Impedanzwandler nehmen und zur Verstärkung noch ein FET dran. Für die Strombegrenzung finde ich irgendwie keine passende Schaltung, welche sich auch mit einer Spannung einstellen lässt.
Habt ihr da vielleich einen passenden Tipp oder Link für mich?

Vielen Dank

such dir ne fertige Schaltung, evtl die Bauanleitung / Manual eines solchigen Gerätes. NUR MAL EBEN ne funktionierende Regelung ist nicht trivial.

Von Conrad hab ich ein Fertiggerät mit Tastatur und Strom/Sapnnungsanzeige, welches auch einen seriellen Anschluss hat.
Drin ist ein Motorola-Prozessor.

hws

» Von Conrad hab ich ein Fertiggerät mit Tastatur und
» Strom/Sapnnungsanzeige, welches auch einen seriellen Anschluss hat.
» Drin ist ein Motorola-Prozessor.

Das hier?

http://schulen.eduhi.at/htlbraunau/Lehrer/ploetz/Labbsp/512982-sp-01-en-Netzteil_Digi-35-CPU.pdf

» Das hier?
Exakt - jetzt fehlt ihm nur noch die Firmware des 68Hc05 Prozessors.

Er könnte sich natürlich auch nur den Regelteil da rausholen und an seinen µC anpassen. Ich befürchte jedoch, er hat sich die Anzahl der Bauteile wesentlich geringer vorgestellt. Einen OP, einen 3055, noch 2 Transistoren und 10 Widerstände und Kondensatoren ... und das war's?

hws

Die Computerzeitschrift c't hatte mal so ein universelles, vom PC steuerbares Labormodul vorgestellt. Da war ua auch ein Netzteilmodul bei (und auch eine elektronische Lat, sicher auch ganz interessant). Hieß ct-lab oder ctlab, muß im Jahr 2007 gewesen sein. In www.heise.de/ct oder Stadtbücherei suchen

Danke, da werde ich mich mal erkundigen.

http://www.mikrocontroller.net/attachment/34563/Labornetzgeraet_FS1973_12.zip
Was haltet ihr hiervon, kann man das auf Spannungssteuerung umbauen?

Es müsste doch eine Möglichkeit geben eine relativ simple Spannungsgesteuerte Strombegrenzung zu realisieren.
Kann man für die Spannungssteuerung ein Impedanzwandler nehmen? Für die Strombegrenzung muss ich nochmal etwas nachforschen.

Ansonsten wenn alle Stricke reißen nehme ich ein OPA548 und gut ist. Das Teil ist eigentlich perfekt für meine Anforderungen.

Vielen Dank

» Er könnte sich natürlich auch nur den Regelteil da rausholen und an seinen
» µC anpassen. Ich befürchte jedoch, er hat sich die Anzahl der Bauteile
» wesentlich geringer vorgestellt. Einen OP, einen 3055, noch 2 Transistoren
» und 10 Widerstände und Kondensatoren ... und das war's?

Jetzt müsste ich noch wissen wie wird dort die Regelung realisiert? Macht es alles der µP oder wird das analog erledigt und der µP steuert nur, also gibt die Werte vor und regelt gegebenenfalls etwas nach?
Wenn die eigentliche Regelug die OpAmp machen und man aus dem Schaltplan außer dem eigentlichen Leistungsteil alles herausnimmt dürfte da doch garnicht mehr so viel übrig bleiben?
Ich bin eher jemand der nach dem Bottom up Prinzip arbeitet. Erstmal "as simple as possible" kleine Schaltung aufbauen und dann den Rest schrittweise drumherum bauen.
Wenn mir jemand kurz erklären könnte wie da die Regelung realisiert ist, könnte ich den Kram drumherum entfernen.
Das ist aber vielleich schon wunschdenken.
Tja ich bin halt Informatiker und nur ein Bastler-Elektroniker.

Es gibt unmengen von (relativ einfachen) Schaltungen für irgendwelche Labornetzgeräte, jedoch sind die meisten nicht für eine µC Steuerung ausgelegt. Das ist halt mein Problem. Ich will es digital haben und an keinem Potentiometer drehen.
Ein Impedanzwandler ist gerade dazu predestiniert. Er macht genau das was ich brauche. Da fehlt halt nur noch die Strombegrenzung.

Vielen Dank
PS: ich bitte nicht, dass mir jemand ein Netzteil zusammenbaut. Ich brauche nur ein paar Hinweise, wie es gehen könnte oder ob es so nicht funktionieren wird wäre auch hilfreich. Den Rest finde ich schon selbst heraus.

» Der Spannungsbereich soll erstmal etwa 0,8-5V mit der Mindestgenauigkeit
» von 50mV sein.
» Und der Strom 5-2000mA auf 1-2mA genau.

Hut ab!!

5V bei 2000mA auf 50mV genau - hast schon dir mal überlegt wie hoch die Restwelligkeit sein wird.

und die gewünschte Strombergrenzungsgenauigkeit ist auch kein Einsteigerprojekt - auf alle Fälle musst du die Temperatur Änderungen der Bauteile beachten und in die Regelungscharakteristik mit einbinden.
Immerhin hast du Mindestlast 0,8V*5mA zu Maximallast 5V*2000mA also 0,4mW zu 10W = 1:2500

» such dir ne fertige Schaltung, evtl die Bauanleitung / Manual eines
» solchigen Gerätes. NUR MAL EBEN ne funktionierende Regelung ist nicht
» trivial.
»
» Von Conrad hab ich ein Fertiggerät mit Tastatur und
» Strom/Sapnnungsanzeige, welches auch einen seriellen Anschluss hat.
» Drin ist ein Motorola-Prozessor.

Das sieht jetzt ganz danach aus, das Du mit diesem CONRAD-Produkt sehr zufrieden bist. So etwas ist eher eine Seltenheit. Einerseits aus meiner Erfahrung und aus gewissen Berichten hier im Forum und in 'de.sci.electronics'. Und wenn es da für das für das grosse Ceeee mal etwas zu loben gibt, möge mir das Recht sein.

Kannst Du bitteschön genauere Angaben nennen, um dieses Netzteil im CONRAD zu finden?

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

wieso muss ich die Temperatur beachten, gemessen wird außerhalb, nach der Regelung, und wenn die Werte sagen wir mal Spannung 100mV zuhoch ist, dann wird halt 100mV weniger eingestellt, oder auch in kleineren Stufen, und wenn sich was abkühl reagiert der µC innerhalb von paar ms.
Hohe Lastsprünge kommen auch nicht vor. Die Genauigkeit der Strombegrenzung ist eher im bereich bis 100mA interessant, danach sind 20mA mehr oder weniger irrelevant.

bei der relativ einfachen Schaltung die ich gepostet habe bekommen die die Brummspannung auch irgendwie auf 200µV

» wieso muss ich die Temperatur beachten, gemessen wird außerhalb, nach der
» Regelung, und wenn die Werte sagen wir mal Spannung 100mV zuhoch ist, dann
» wird halt 100mV weniger eingestellt, oder auch in kleineren Stufen, und
» wenn sich was abkühl reagiert der µC innerhalb von paar ms.

Na dann passt es schon - ist ja nur eine Frage des PID Reglers dass der Laständerungen schnell (langsam) genug regelt und die Bauteilwerte die sich durch die Temp. ändern noch langsamer nachregelt. Geht ja nur drum dass nix ins "Schwingen" kommt. Strom steigt -> Bauteil warm -> Regler regelt -> Strom sinkt - Bauteil kalt usw. Halt ganz klassischer PID Regler

» Hohe Lastsprünge kommen auch nicht vor. Die Genauigkeit der
» Strombegrenzung ist eher im bereich bis 100mA interessant, danach sind
» 20mA mehr oder weniger irrelevant.

ok im Posting stand 1-2mA genau
»
» bei der relativ einfachen Schaltung die ich gepostet habe bekommen die die

und der Spannungsabfall am shunt wird wie berücksichtigt?


» Brummspannung auch irgendwie auf 200µV

bei 2000mA - super Wert - kein Problem

» Na dann passt es schon - ist ja nur eine Frage des PID Reglers dass der
» Laständerungen schnell (langsam) genug regelt und die Bauteilwerte die
» sich durch die Temp. ändern noch langsamer nachregelt. Geht ja nur drum
» dass nix ins "Schwingen" kommt. Strom steigt -> Bauteil warm -> Regler
» regelt -> Strom sinkt - Bauteil kalt usw. Halt ganz klassischer PID
» Regler

Ja das kann ein Problem werden, da diese Nachregelung per Software stattfinden soll, kann man dem ganz einfach entgegensteuern. Das mache ich in Software in paar Minuten. Das wäre ja das coole an dem Teil

Funktioniert natürlich nur wenn die eigentlihe Regelung mitspielt.

Die Temperatur ist eigentlich eine relativ träge Angelegenheit. Und ich hoffe, dass da nicht allzu viel nachgeregelt werden muss.


» und der Spannungsabfall am shunt wird wie berücksichtigt?

Die Spannung wird nach dem shunt gemessen

» bei 2000mA - super Wert - kein Problem

soll ein Linearregler werden, kein Schaltnetzteil
also hoffe ich, dass das in Griff zu bekommen sein wird
Solange nichts allzudoll schwingt bleibt nur noch das Netzbrummen über (Vermutung eines Laien)

» Das sieht jetzt ganz danach aus, das Du mit diesem CONRAD-Produkt sehr
» zufrieden bist. So etwas ist eher eine Seltenheit.

Wenn du bei Conrad nicht die Billig-Ramschware kaufst kriegste auch qualitativ vernünftige Sachen. Wir bestellen auch dort von der Firma - neben RS und Farnell.

Das Netzgerät gibt es vermutlich nicht mehr. Hiess DIGI35, das was xy zum Manual verlinkt hat.

hws

» » Das sieht jetzt ganz danach aus, das Du mit diesem CONRAD-Produkt sehr
» » zufrieden bist. So etwas ist eher eine Seltenheit.
»
» Wenn du bei Conrad nicht die Billig-Ramschware kaufst, kriegste auch
» qualitativ vernünftige Sachen. Wir bestellen auch dort von der Firma -
» neben RS und Farnell.

Also wenn das klar ist, Leute alle her gehoert, kauft beim grossen Ceee niemals Funkarmband-Uhren. Und bei Bausaetzen auch aufpassen. Ich bin mal auf eine IR-Fernsteuerung reingefallen. Die Leute beim grossen Ceee - oder die Chinesen, falls die den Auftrag bekommen haben - haben von Transistorbeschaltung nichts kapiert.

Also ich kaufe bei CONRAD wirklich nur dann, wenn ich etwas woanders nicht finde und die haben's.

» Das Netzgerät gibt es vermutlich nicht mehr. Hiess DIGI35, das was xy zum
» Manual verlinkt hat.

Danke für den Hinweis.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hi,

es kommt alles darauf an, welche Ansprüche u an das statische und dynamische Regelverhalten stellst. Schau dir mal das Datenblatt des OPA548 an!

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa548.pdf

Das ist so ein rundum-sorglos-Leistungs-OPV. Im Datenblatt findest du eine Applikation mit nur wenigen externen Bauteilen, die deiner Beschreibung nicht unähnlich ist. Beachte aber zusätzlich ALLE Ratschläge des restlichen Datenblattes!

lg

was haltet ihr von diesem gebilde?

http://www.mikrocontroller.net/topic/103189


und wie sieht es hiermit aus