Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
04.01.2023,
01:41
(editiert von matzi682015
am 05.01.2023 um 00:38)
 

400V-Netzgerät (Schaltungstechnik)

Hallo Gemeinde, zur Spannungs- & Stromanzeige habe ich diese Schaltung schon hier gepostet, jetzt habe ich sie überarbeitet und frage hier ob das so geht, bzgl. der Meßwertanzeige:

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Hartwig(R)

04.01.2023,
10:27

@ matzi682015

400V-Netzgerät

Der Messspannungsteiler ist jetzt so dimensioniert, dass bei 400V bei Mittelstellung des Potis an dessen Schleifer etwa 11V liegen. Der folgende Spannungsteiler 1M / 1k macht dann 11mV daraus. Mit dem Poti kannst du dann die Spannung am Eingang des DVM bei 400V Quellenspannung zwischen etwa 2 und 21mV verstellen. Ich hätte bei Mittelstellung 40mV erwartet.

Eierschale(R)

04.01.2023,
10:48

@ matzi682015

400V-Netzgerät

» Hallo Gemeinde, zur Spannungs- & Stromanzeige habe ich diese Schaltung
» schon hier gepostet, jetzt habe ich sie überarbeitet und frage hier ob das
» so geht, bzgl. der Meßwertanzeige:
»
»

Die Z-Diode hinter dem 1MOhm scheint mir etwas falsch plaziert.

AufArbeit

04.01.2023,
10:53

@ matzi682015

400V-Netzgerät

Die Zener am IN-HI wird soviel Reststrom fließen lassen, dass das eher ein Thermometer als eine Spannungsanzeige wird :-D

Hartwig(R)

04.01.2023,
11:29

@ Eierschale

400V-Netzgerät

»
» Die Z-Diode hinter dem 1MOhm scheint mir etwas falsch plaziert.

Ja, ist sinnlos. Parallel 1k dürfte der Fehler durch den Leckstrom geschätzt um die 1% liegen. Aber bei der Eingangsbeschaltung mit 1M/1k dürfte ein Eingangsstrom >100uA recht gut verhindert sein.

Offroad GTI(R)

04.01.2023,
12:41

@ Hartwig

400V-Netzgerät

» Der Messspannungsteiler ist jetzt so dimensioniert, dass bei 400V bei
» Mittelstellung des Potis an dessen Schleifer etwa 11V liegen. Der folgende
» Spannungsteiler 1M / 1k macht dann 11mV daraus.
Das 'passt' dann 'wenigstens' zu den etwa 110mV Referenzspannung :-D

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
04.01.2023,
13:17

@ matzi682015

400V-Netzgerät

Hallo Matze,

was war nochmal der Grund, warum Du im Eingangsspannungsteiler ein Poti drin haben möchtest?

Ich frage deswegen, weil ich die Vermutung habe, dass hinsichtlich Langzeitstabilität, Rauschen und Temperaturdrift Potentiometer/Trimmer die Schaltung deutlich verschlechtern.
Einen Spannungsteiler berechnen und verwenden wäre IMHO die bessere Alternative.

Gruß
Ralf



» Hallo Gemeinde, zur Spannungs- & Stromanzeige habe ich diese Schaltung
» schon hier gepostet, jetzt habe ich sie überarbeitet und frage hier ob das
» so geht, bzgl. der Meßwertanzeige:
»
»

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
04.01.2023,
22:59
(editiert von matzi682015
am 04.01.2023 um 23:11)


@ Hartwig

400V-Netzgerät

» Der Messspannungsteiler ist jetzt so dimensioniert, dass bei 400V bei
» Mittelstellung des Potis an dessen Schleifer etwa 11V liegen. Der folgende
» Spannungsteiler 1M / 1k macht dann 11mV daraus. Mit dem Poti kannst du dann
» die Spannung am Eingang des DVM bei 400V Quellenspannung zwischen etwa 2
» und 21mV verstellen. Ich hätte bei Mittelstellung 40mV erwartet.

Hallo Hartwig, bei 400VDC am Ausgang, dessen Spannung es anzeigen soll, geteilt durch 100, also sollen 4V als 400V angezeigt werden. Mit dem Trimmpoti R8 möchte ich diese Spannung kalibrieren, also max. 400V. Mit dem Referenzpoti R4 soll bei 0V Eingangsspannung auf 0 Anzeigewert kalibriert werden, damit ein Wert von 0...400 angezeigt wird.

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
04.01.2023,
23:05

@ Eierschale

400V-Netzgerät

» » Hallo Gemeinde, zur Spannungs- & Stromanzeige habe ich diese Schaltung
» » schon hier gepostet, jetzt habe ich sie überarbeitet und frage hier ob
» das
» » so geht, bzgl. der Meßwertanzeige:
» »
» »
»
» Die Z-Diode hinter dem 1MOhm scheint mir etwas falsch plaziert.

Ja, die habe ich jetzt zwischen Schleifer des Trimmpotis und dem 1M angeschlossen .

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
04.01.2023,
23:26
(editiert von matzi682015
am 04.01.2023 um 23:32)


@ cmyk61

400V-Netzgerät

» Hallo Matze,
»
» was war nochmal der Grund, warum Du im Eingangsspannungsteiler ein Poti
» drin haben möchtest?

Hallo Ralf, mit Potitrimmer R8 will ich einstellen, daß bei 400V auch 400 angezeigt wird. Also bei 4V hinter dem Spannungsteiler R6-R7-R8-R9-R10 an IN_high vom 7107 sollen 400 angezeigt werden, also 400V.
»
» Ich frage deswegen, weil ich die Vermutung habe, dass hinsichtlich
» Langzeitstabilität, Rauschen und Temperaturdrift Potentiometer/Trimmer die
» Schaltung deutlich verschlechtern.

Das muß keine supergenaue Spannungsanzeige sein! Die kann auch um +/-5V (hoffentlich ist die schaltungsbedingte Ausführung aufgrund der Bauelemente nicht höher) abweichen. Also es kann hinreichend genau sein, hoffe ich. Ist ja nur für meinen eigenen Hobbybereich nötig.

Mit den Poti R4 am +Ref-Eingang möchte ich bei 0V Eingangsspannung auf 0V - Anzeigewert kalibrieren.

» Einen Spannungsteiler berechnen und verwenden wäre IMHO die bessere
» Alternative.
»
» Gruß
» Ralf
»
Neue Schaltung mit Änderung der Z-Dioden-Mimik:

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
04.01.2023,
23:41

@ Eierschale

400V-Netzgerät

» Die Z-Diode hinter dem 1MOhm scheint mir etwas falsch plaziert.

Hier die Änderung:

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
04.01.2023,
23:44

@ Hartwig

400V-Netzgerät

» »
» » Die Z-Diode hinter dem 1MOhm scheint mir etwas falsch plaziert.
»
» Ja, ist sinnlos. Parallel 1k dürfte der Fehler durch den Leckstrom
» geschätzt um die 1% liegen. Aber bei der Eingangsbeschaltung mit 1M/1k
» dürfte ein Eingangsstrom >100uA recht gut verhindert sein.

Habe das jetzt so gemacht:

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Offroad GTI(R)

05.01.2023,
09:58

@ matzi682015

400V-Netzgerät

» Also bei 4V hinter dem Spannungsteiler R6-R7-R8-R9-R10 an
» IN_high vom 7107 sollen 400 angezeigt werden, also 400V.
So hätten wir das auch erwartet. Das Teilungsverhältnis ist aber ein anderes.

» Das muß keine supergenaue Spannungsanzeige sein! Die kann auch um +/-5V
» (hoffentlich ist die schaltungsbedingte Ausführung aufgrund der Bauelemente
» nicht höher) abweichen. Also es kann hinreichend genau sein, hoffe ich. Ist
» ja nur für meinen eigenen Hobbybereich nötig.
Dann lass die Trimmer weg, und nimm korrekt berechnete Festwiderstände.
1:1000 kannst du auch mit 1% E12 Widerständen zusammenstückeln. Z.B.:
1k : 999k
1k : 470k+470k+58k+1k


Wie schon gesagt wurde, torpediert die die Z-Diode die Linearität des Spannungsteilers.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
05.01.2023,
11:30

@ Offroad GTI

400V-Netzgerät

» » Also bei 4V hinter dem Spannungsteiler R6-R7-R8-R9-R10 an
» » IN_high vom 7107 sollen 400 angezeigt werden, also 400V.

» So hätten wir das auch erwartet. Das Teilungsverhältnis ist aber ein
» anderes.

Wieso denn?
»
» » Das muß keine supergenaue Spannungsanzeige sein! Die kann auch um +/-5V
» » (hoffentlich ist die schaltungsbedingte Ausführung aufgrund der
» Bauelemente
» » nicht höher) abweichen. Also es kann hinreichend genau sein, hoffe ich.
» Ist
» » ja nur für meinen eigenen Hobbybereich nötig.

» Dann lass die Trimmer weg, und nimm korrekt berechnete Festwiderstände.
» 1:1000 kannst du auch mit 1% E12 Widerständen zusammenstückeln. Z.B.:
» 1k : 999k
» 1k : 470k+470k+58k+1k
»
» Wie schon gesagt wurde, torpediert die die Z-Diode die Linearität des
» Spannungsteilers.

Verstehe ich nicht, kannst Du mir bitte auf die Sprünge helfen? Die Z-Diode soll nur zum Schutz sein, daß da am Eingang des 7107 keine höhere Spannung als die Betriebsspannung auftreten kann

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Hartwig(R)

05.01.2023,
11:40

@ matzi682015

400V-Netzgerät

» » »
» » » Die Z-Diode hinter dem 1MOhm scheint mir etwas falsch plaziert.
» »
» » Ja, ist sinnlos. Parallel 1k dürfte der Fehler durch den Leckstrom
» » geschätzt um die 1% liegen. Aber bei der Eingangsbeschaltung mit 1M/1k
» » dürfte ein Eingangsstrom >100uA recht gut verhindert sein.
»
» Habe das jetzt so gemacht:
»
Da rechne mal nach, eigentlich ist das Poti dann auch überflüpssig, bei höheren Einstellungen hättest Du einen wunderbar stabilen Messwert ;-)

Die Diode einfach weglassen.....

Hartwig(R)

05.01.2023,
11:53
(editiert von Hartwig
am 08.01.2023 um 12:09)


@ matzi682015

400V-Netzgerät / ergänzt

» » Der Messspannungsteiler ist jetzt so dimensioniert, dass bei 400V bei
» » Mittelstellung des Potis an dessen Schleifer etwa 11V liegen. Der
» folgende
» » Spannungsteiler 1M / 1k macht dann 11mV daraus. Mit dem Poti kannst du
» dann
» » die Spannung am Eingang des DVM bei 400V Quellenspannung zwischen etwa 2
» » und 21mV verstellen. Ich hätte bei Mittelstellung 40mV erwartet.
»
» Hallo Hartwig, bei 400VDC am Ausgang, dessen Spannung es anzeigen soll,
» geteilt durch 100, also sollen 4V als 400V angezeigt werden. Mit dem
» Trimmpoti R8 möchte ich diese Spannung kalibrieren, also max. 400V. Mit dem
» Referenzpoti R4 soll bei 0V Eingangsspannung auf 0 Anzeigewert kalibriert
» werden, damit ein Wert von 0...400 angezeigt wird.

Ich sehe den Strompfad für die Messspannung von 400V, bestehend aus 2x100k, 1x 10k (Poti) und 1k, Zusammen also 211k.
grob gerechnet können da knapp 2mA fließen.
Steht das Poti mittig, liegen zwischen Schleifer und gnd 6k. Somit ergeben sich 6k x 2mA = 12V am Schleifer.
Dann kommt als nächstes der Spannungsteiler 1M zu 1k - also 1:1000. Und so sieht das DVM dann 12mV.

Deine Rechnung wäre ja OK, nur kann ich sie in der Schaltung nicht nachvollziehen.

mal kurz gerechnet:
1. schmeiss Poti und Z-Diode raus!
2. Statt Poti R8 und R9 nehme einen 22k-Widerstand.
3. Der 1M hängt dann zwischen R7 und 22 k, das andere Bein wie bisher an R11 und IN-Hi

Für 40mV am 7107 müsste R11 etwa 31 Ohm mehr haben, aber die Toleranzen der anderen Widerstände sind da nicht berücksichtigt. Wahrscheinlich liegt der zu erwartende Fehler unter 5%, was dann mit der Ref auszugleichen wäre. Du hast die Wahl. Anhand der Uref kannnst du ja die Schaltung für die Skalierung des 7107 auf max. 200mV oder 2V festlegen. In deinem Fall dürfte das aber keine große Rolle spielen, da es hier um eine 'Betriebsanzeige' und kein Labormessgerät geht.

Sicherheit:
Ein Fehlerfall wäre eine Unterbrechung zum 22k-Widerstand. So könnten ~330µA durch R10 fließen, die aber durch R11 abgeleitet werden. Am In-Hi hättest Du dann 330mV, also Messbereichsüberschreitung, aber noch in den Limits. Wäre einizig eine Unterbrechnung zu R11 vorhanden, entstünde auch kein Problem. Nur wenn Du beide Widerstände wegknipst, wird es für den 7107 schwierig...aber das wäre zu weit gegriffen.