Spannungsregler mit AVR

Christian8

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08. Dez. 2008
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Hallo,

ich hatte die Idee, ein kleines Gerät zu bauen wo man die Spannung mittels zwei Tasten einstellen kann, die Spannung dann auf zwei 7-Segment-ANzeigen dargestellt wird und mit PWM ausgegeben wird. Das Ganze soll auf 1/10 Volt genau sein. Der Strom kommt von einem 9V-Block.

Könnte das so funktionieren? Bräuchte ich noch etwas außer einem Tiefpassfilter am PWM-Ausgang?

Vielen Dank!

Gruß, Christian
 
Die PWM selbst ist keine Gleichspannung. Die musst du noch DA wandeln: http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM da ist das ganz gut erklärt. Mit einem Tiefpass geht das ja (man muss quasi nur den Mittelwert bilden ;) ).

Spannungsregelung mit AVR ist aber durchaus üblich... Digitale Schaltnetzteile bzw Digitale Netzteile überhaupt haben einen Mikrocotroller on Board. Du misst mit dem ADC was hinten am Ausgang an Spannung anliegt und gibst dann an anderer Stelle deine Sollgröße aus mit der du den Schaltregler ansteuerst. Welchen man da nun nimmt weis ich allerdings nicht.

Nagel mich nicht fest, das grobe Prinzip sollte so passen :)
 
Bräuchte ich noch etwas außer einem Tiefpassfilter am PWM-Ausgang?

Was für ein Filter schwebt dir denn vor? Ich denke du meinst soetwas wie einen Auf oder Abwärtswandler.?

Ich glaube es gibt PWM AVRs, deren Timer mit einem Vielfachem(PLL) des Haupttaktes betrieben werden können. Damit liesen sich höhere Frequenzen erzeugen, was in niedrigeren Werten für Induktivitäten oder Kapazitäten münden würde.
(bin mir aber nicht sicher ob das nur ein Hirngespinst von mir ist)
 
Natürlich geht es mit einem RC-Glied auch.
Den Widerstand solltest du aber danach dimensionieren, welche Lasten du Treiben willst.
 
Hi Christian,

ich dachte, es müsste mit einem RC-Glied gehen. Hier ist das ja beschrieben:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM

Funktioniert das so?
JEIN :D
1. Wenn du eine schnelle Reaktion benötigst muß das RC-Glied eine kleine
Zeitkonstante haben. Dadurch bekommst du mehr "Ripple" (wie die das da
geschrieben haben) auf das Ausgangssignal.

2. Wenn du weniger "Ripple" (also Störsignale/Restwelligkeit) haben möchtest
dann muß die Zeitkonstante höher sein. Dadurch ist die Verzögerung der
Signaländerung vom Eingang zum Ausgang des RC-Gliedes aber auch höher.
Deine Regelung wird also träger.

3. Das kann man bis zu einer gewissen Größenordnung durch Erhöhung der
PWM-Frequenz ausgleichen. Aber da wird sich die PWM-Frequenz wohl im
Megahertz-Bereich aufhalten.

4. Wenn Du eine schnelle Regelung benötigst, die auch noch möglichst ohne
Restwelligkeit auf der Stellgröße sein soll und du nicht im Megahertz-Bereich
mit dem PWM-Signal arbeiten möchtest, dann kommst Du um einen DA-Wandler
nicht drum rum.

So, das waren jetzt 4 Punkte, die Du zu deiner Entscheidungsfindung
benutzen kannst.

Gruß
Dino
 
Gab es aber nicht Spannungsregler die ich mit einem Sollwert aus einem Mikrocontroller speisen konnte? In Form von PWM war das glaube ich...
 
JEIN :D
1. Wenn du eine schnelle Reaktion benötigst muß das RC-Glied eine kleine
Zeitkonstante haben. Dadurch bekommst du mehr "Ripple" (wie die das da
geschrieben haben) auf das Ausgangssignal.

Ach was, er hat uns doch noch nichts zu der Last die er drauflegen will verraten. Und falls die ihren Innenwiderstand schnell und unerwartet ändert kann man mit einem Entsprechend großem Kondensator für Abhilfe schaffen. Außerdem will Christian die Spannung mit Tastern einstellen, da ist die Zeitkonstante ziemlich egal. (die kann doch ruhig ein zwei Sekunden betragen)
 
Hallo,

vielen Dank für die Antworten.

Ich möchte kleinere Schaltungen zum Experimentieren versorgen. (z.B. einen AVR). Viel Strom braucht der ja nicht.

Ich möchte diesen Spannungsregler bauen, damit ich die Spannung genau einstellen kann. Mit meinem Netzteil kriege ich zum Beispiel nicht exakt 3,3V oder 5V.

Gruß, Christian
 
Hallo zusammen,

Außerdem will Christian die Spannung mit Tastern einstellen, da ist die Zeitkonstante ziemlich egal. (die kann doch ruhig ein zwei Sekunden betragen)
Wenn er mit der PWM nur den Sollwert vorgeben will und mit nem ADC dann den
Istwert mißt um ihn auf nem LCD anzuzeigen wird das reichen. Wenn er aber
den AVR mit in die Regelschleife nehmen will, dann reicht es nicht. ;)

Kommt also drauf an was er da machen will.

Gruß
Dino
 
Wenn er aber den AVR mit in die Regelschleife nehmen will, dann reicht es nicht. ;)
Ich glaube wir diskutieren aneinander vorbei. Es meint wahrscheinlich jeder etwas Anderes(oder ich irre mich ganz gewaltig).

Wenn er nur die Spannung am RC-Glied Regeln will(also Spannung=Istwert, Taster=Sollwert, PWM=Stellgröße, Last=Störgröße, AVR=Regler, RC=Regelstrecke) dürfte der Kondensator ruhig so groß werden dass die Zeitkonstante des RC-Gliedes ein paar Sekunden beträgt.(Irrtum nicht ausgeschlossen)
Edit:Zumindest kenn ich keinen Schaltregler der sich über einen 1Farad starken Elko beschweren würde.(Abgesehen vom Einschaltvorgang natürlich. Da kann so ein großer Elko bei kleiner dimensionierten Wandlern durchaus zum Problem werden)
 
Hallo,

ich hab das mal mit Nomis im Chat besprochen und wir haben tatsächlich von
zwei verschiedenen Sachen geredet ;)

Also ich meinte das so ...

AVR(PWM)--->---RC-Glied(Integrator)--->---Powerstufe--->---Last
Rückführung der Ist-Spannung über Spannungsmessung an der Last durch
einen AD-Eingang des AVR. Die Regelung wird dann über die Software im
AVR erledigt. Dieses Vorhaben braucht eine niedrige Durchlaufzeit durch das
RC-Glied. Im großen und ganzen also ein Netzteil.

Er meinte das so ...

AVR(PWM)--->---RC-Glied(Integrator)--->---Last

Also sozusagen eine einstellbare Spannungsquelle für kleine Lasten.
Da ist natürlich die Durchlaufzeit durch das RC-Glied relativ uninteressant.

Gruß
Dino
 
So meinte ich das auch :) Aber das geht nicht mit jedem Spannungsriraregler oder?
 
Hallo,

So meinte ich das auch :) Aber das geht nicht mit jedem Spannungsriraregler oder?
wie meintest Du das jetzt ? Erste oder zweite Version ?
Ich schätze mal die erste (das Netzteil).
Da gibts in der Elektor oder der (nicht mehr erhältlichen/existierenden) elrad
gute Bauanleitungen für Labornetzteile mit Prozessor. Sogar mit Arbitrary-Mode
(heißt das so?) in dem man Spannungskurven von nem PC vorgeben kann ;)
Wenn man die Regelung vom Prozessor rausnimmt und in die Analogtechnik
verlagert wird das mit dem Programm auch einfacher. Dann muß der AVR nur
noch den Sollwert vorgeben.

Gruß
Dino
 
Ja genau, die Sollwertvorgabe. Ich meine das es Spannungsregler und Schaltregler gibt die einen extra Pin dafür haben :) Wäre schon reizvoll so ein Projekt
 
Hallo,

Ja genau, die Sollwertvorgabe. Ich meine das es Spannungsregler und Schaltregler gibt die einen extra Pin dafür haben :)
da brauch man aber keinen extra Pin dafür. Notfalls koppelt man das irgendwie
über einen Operationsverstärker in den Regelkreis des Stabis ein. Man kann
sogar nen 7805 (Festspannungsregler) regelbar machen wenn man den
Fußpunkt (GND-Anschluß) des ICs anhebt :D Dann hat man nen Regler von 5..30V/1A.

Gruß
Dino
 
Hallo,


da brauch man aber keinen extra Pin dafür. Notfalls koppelt man das irgendwie
über einen Operationsverstärker in den Regelkreis des Stabis ein. Man kann
sogar nen 7805 (Festspannungsregler) regelbar machen wenn man den
Fußpunkt (GND-Anschluß) des ICs anhebt :D Dann hat man nen Regler von 5..30V/1A.

Gruß
Dino

Stimmt das ist eine Alternative ... Was ich nicht bedacht hab, obwohl ich in Regelungstechnik doch nich soo schlecht bin, ist, dass man Sollwert und Reglerausgang Subtrahiert, ergo isses klar wie ich damit einen Regelkreis mit uP bauen kann... Genauso könnte ich auch den Fußpukt anheben oder zum Spanungswert am Eingang einen PWM Generierten Spannungspegel dazuaddieren und erhalte damit eine höhere Spanung
 
Hallo,

ich melde mich nun mal wieder...

Also ich benötige nur die Version 2 (PWM --> RC-Glied --> Last).

Ich mache mich dann mal ans Basteln...

Vielen Dank für eure Antworten!

Gruß, Christian
 
Hi zusammen,

Hallo,
ich melde mich nun mal wieder...
Also ich benötige nur die Version 2 (PWM --> RC-Glied --> Last).
Ich mache mich dann mal ans Basteln...
Vielen Dank für eure Antworten!
Gruß, Christian
hört sich so an, als ob du nur ne Stellgröße brauchst (ein Sollwert für ne
Regelung). Weil mehr als ein paar Milliampere bekommt man aus dem
Prozzi nicht raus (20mA max).

such doch mal im Netz nach "digitalen Potis",
z.B. "AD5258BRMZ1" ist ein I2C Baustein und kann den R in 64 Stufen schalten.
Gibt es, glaub ich, auch mit 128 und 256 Stufen.
Von Maxim gibt es auch Spannungsregler für die LCD's bis +-15V
Gruß Siggi[/URL]
diese digitalen Potis hatten wir schon mal an der Stelle ...
DC-Motordrehzahlregelung + Atmega32 ab Beitrag #34 (Seite 4)
bearbeitet. Meiner Meinung nach sind die für digitale Sachen nicht wirklich
geeignet, da man nicht sicher sagen kann, auf welcher Stellung die grade
stehen. Als Sollwert-Geber ohne Rückkopplung zum steuernden Prozessor
absolut ungeeignet. Die Dinger sind wie nen Poti ohne Endanschlag und Skala.
Dreh da mal ein paar mal dran rum, und dann versuch am nächsten Tag mal
vorauszusagen an welcher Stelle das Teil steht.
Für Audio sind die gut geeignet. Wenn zu laut ist tippt man auf leiser. Aber
wenn bei ner Regelung der Stellwert nicht wirklich vorhersagbar ist ... ;)
In dem Beitrag wurden DigiPotis von Dallas/Maxim uund von Xicor besprochen.
Die sind alle (bis auf die Spannungen die sie abkönnen) ziemlich identisch.

- - - - EDIT - - - -
Also ich hab mir mal das Datenblatt und den Preis von dem AD5258 angesehen ...
Das Ding kann tatsächlich mal Absolutwerte einstellen. Ist auch recht preiswert
das Teil - so um die 2,-eur (1,93 bei Conrad). Aber 64 Stufen sind ne recht
grobe Einteilung.

Laut Eintrag #1 ...
Die Spannung sollte ja auch auf 0,1V genau einstellbar sein. Bei 5V sind das
schon 50 Stufen. bei 6,4V wäre das Digipoti ausgereizt. Naja ... muß er
selbst wissen. Ich würde es über ne PWM oder über nen DA-Wandler machen.
DA-Wandler mit 8Bit liegen auch bei 2,- und 12Bit sind mit ca 5,- auch nicht
unerschwinglich. Aber da hat wohl bei der Realisierung einer Schaltung jeder
so seine Eigenheiten. Am Ende kommt es auf die Funktion an ... ;) :D
Die günstigste Möglichkeit wäre ne R2R-Kette an einen Port hängen :eek: :D

Für Ströme über ein paar Milliampere (>2mA) wird er beim DigiPoti und beim DAC
nen OPAmp nachschalten müssen der ihm dann den Strom liefert.

Gruß
Dino
 

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