MODDING-FAQ FORUM

Frage an die Profis aus dem Forum:

Ich habe da mal was entworfen(geklaut ;) ), was ich gerne erst virtuell simulieren möchte:
(http://spunky.curz.com/spannungsregler_1.gif)

Womit macht man das? Ich habe schon ein bisschen gesucht, aber nix brauchbares gefunden. Ich könnte sie ja selber durchrechnen, bin aber zu faul dazu ;)
Müsste mich dazu ja erstmal nach 10 Jahren wieder in die Analog-Technik einarbeiten.

Zur Beschreibung: Es ist vom Prinzip einem LowDrop-Spannungsregler abgeschaut. Man gibt am OpAmp eine Spannung vor (Poti, Digipoti, D/A-Wandler) und regelt damit die Ausgangsspannung. Die Schaltung dürfte einen recht geringen Drop haben und liesse sich kompakt aufbauen. Als D/A-Wandler schwebt mit ein TDA8444 (8fach-6Bit-D/A-Wandler mit I²C-Bus) vor.

Spunky

ich denke mit MulsiSim von elektronics workbench müsste das gehen, gibts ne shareware mit schaltungsgrößenbeschränkung von: http://www.electronicsworkbench.com/

Mit diesem Link (http://www.interactiv.com/html/prodemodown.html) schenken wir uns denn auch gleich die Adressensammlerei.

[Edit]
Sind 73 enzückende MB...
[/EDIT]

Olaf dein Link lese ich leider zu spät. 49MB davon sind schon auf meiner Platte ;)

Ich hoffe, das klappt mit der Demo. Die Demo von ProfiLab-Expert 2.0 (http://www.abacom-online.de/html/profilab-expert.html) war ein totaler Flop. Das Programm ist echt arm. Damit kann ich in der Schule zum Einstieg ein paar digitale Schaltungen simulieren, aber warum es sich "Expert" schimpft bleibt mir schleierhaft.

Spunky

Da fällt mir ein... Target3001 hat auch eine Simulation eingebaut, die auch in der Demo-Version funktionieren soll. Habs aber nie ausprobiert, da ich stets erstmal brate und dann Layoute ;D

Ich hatte Pläne mit der Demo von Target gemalt. Dabei kamen dauernt komische Dialoge, das irgend ein Fenster nicht aktiv sei. Es nervte nur und flog wieder von meiner Platte. Jetzt male ich wieder mit Eagle (wie man unschwer erkennen kann). Ist zwar auch nicht das Gelbe vom Ei, aber was besseres habe ich nicht noch gefunden.

Kleiner Status zur Simulation: Die Ausgangsspannung bricht zusammen, sobald ich eine Last von 130 Ohm anlege. Werde sie wohl doch im Steckbrett aufbauen und testen.

Spunky

Mit CircuitMaker sieht die Simulationsehr gut aus:
http://spunky.curz.com/spannungsregler_2.gif

Den Bereich der Steuerspannung stellt man über den Spannungsteiler ein.

Spunky

bin aber trotzdem skeptisch, was den drop angeht, halbleiter bleibt halbleiter, sonst siehts verdammt interessant aus! setz mal fuer die transis und den op echte typen ein und für den motor vielleicht nen einfachen widerstand als last...
ansonsten warte ich mal gespannt auf praktische ergebnisse!

Sorry, Modembesitzer und Kleinbildschirmgucker, jetzt gibt es Bilder: :D

Soooo, unten ist meine letzte Simulation zu sehen, nachdem ich weiss, wie ich echte Bauteile auswähle und mir Q2 in der Realität zu warm wurde. Der Widerstand R2 war zu niedrig und es floss ein Strom von fast 100mA. Jetzt ist er nur noch etwa 10mA groß:
(http://spunky.curz.com/spannungsregler_3.gif)

OK, Schaltung nochmal mit neuen Widerständen getestet und Q2 vorsichtshalber ausgetauscht. Ist jetzt ein BC238B. Schaltung regelt, wie man schön sehen kann:
(http://spunky.curz.com/spannungsregler_4.jpg)
Linkes Multimeter zeigt Versorgung an, rechtes die Ausgangsspannung. Weil ich momentan nur einen Kleinsignaltransistor verwende, habe ich auch nur einen kleinen Lüfter genommen. Nachher noch einen dicken PNP suchen.

So, und nun zum Drop.
Vorhang auf! Licht aus! Spot an! Tadaaa: ;D
http://spunky.curz.com/spannungsregler_5.jpg

(Damit es spannender wird, muss man auf den Link klicken ;) )

Die Messgeräte haben jeweils eine Abweichung von etwa +/-1 Digit, also in diesem Fall maximal 0,02V untereinander.

Noch gebe ich die Spannung per Poti vor, aber denkbar ist jede beliebige Spannungsquelle, wie ein D/A-Wandler oder EEPOT oder was weiss ich, was Modder so für Phantasien haben. ;D Momentan ist die Regelspannung von 0 bis 5,4V. Den Bereich stellt man über den Spannungsteiler R3/R4 ein. Formel lautet:
U_regel=U_max*R3/(R2+R3) oder
U_regel=U_max/(1+R2/R3)
U_max ist die maximale Ausgangsspannung. Habe ich der einfacheit halber auf 12V gesetzt.

Spunky

nett, such ma dickeren pnp und hoehere last... aber echt ne schoene variante! :b :respect:

machst tut? passt das auf 12*20 fuer lv2? ;D

hi

das sieht ja echt ganz g0il aus.. ;D

aber was is das für ne frequenz V2 da ??
brauch man die beim nachbauen auch oder was is das ?

mfg

*edit*

bekloppt..
na klar..
das is die steuerspannung :)

alles kloar

mfg

*edit2*

in deiner eagle zeichnung sind die anschlüsse am LM für den spannungsteiler und die steuerspannung ander als in der simulation..
welche belegung ist denn nu richtig ?

mfg

das ist in dieser hinsicht hier egal, da der OPAMP als einfacher Spannungsvergleicher angesehen wird...

Habe die Schaltung jetzt angepasst, aber wie Klinki sagte, hat es keine Auswirkungen gehabt. Aufgebaut hatte ich die Schaltung, wie sie in der Eagle-Zeichnung war.

Der Generator ist nur als Signalquelle, um die Wirkung auf die Ausgangsspannung zu prüfen. Die Frequenz ist im Prinzip egal.

Momentan läuft die Schaltung mit einem kleinen BD140 mit Kühlkörper bei knapp über 5V mit dem kleinen 0.9W und einem 120er Lüfter (12V/150mA). Der Kühlkörper erwärmt sich nicht, ist aber wohl etwas überdimensioniert. Der BD140 verkraftet 80V 1.5A 12.5W. Der Drop liegt bei max 0.3 V. Am Doppellüfter kommen noch 11,7V an. Sollte IMHO reichen.
Hier ein Foto:
http://spunky.curz.com/spannungsregler_6.jpg

Ob's auf die Platine passt? Müsst ihr selber schätzen. ;D
Man kann ja einen kleinen, einfachen OP-Amp nehmen. Ich wollte mir eine 4-Kanal-Schaltung bauen und habe deswegen gleich zum altbekannten LM324 gegriffen. Es sollte aber auch ein 741 funktionieren.
Es sind halt 4 Widerstände, 2 Transistoren und 1 oder 1/4 OP-Amp.
Alles, ausser dem BD140, gibt es ja auch als SMD ;)

Spunky

tz das klappt ja wikrlich ;D ;D ;D ;D

www.knoppers-kind.de/pics/ModdingFAQ/Spunkys/kurzgeschlossen.png
www.knoppers-kind.de/pics/ModdingFAQ/Spunkys/10.png
www.knoppers-kind.de/pics/ModdingFAQ/Spunkys/30.png
www.knoppers-kind.de/pics/ModdingFAQ/Spunkys/50.png
www.knoppers-kind.de/pics/ModdingFAQ/Spunkys/70.png
www.knoppers-kind.de/pics/ModdingFAQ/Spunkys/90.png


Spunky, was hast du da eigentlich für ne version? du hast dieses panel an der seite, wie kriegt man das???

warum ist der drop überhaupt so klein ?????? da fallen doch 2mal über die C-E strecke 0,7V ab, oder seh ich da was falsch...

warum sind wir da nich früher drauf gekommen wenn der drop so göttlich klein ist????

was bringt einem das jetz, wenn man anstatt des potis, ne frequenz anlegt, dann hat man ja ne pwm....

die frequenz ist nur um in einem rutsch das ganze zu simulieren und nich fuer verschiedene spannungen ne extra simulation machen zu muessen...

Da Panel poppt offensichtlich wegen dem Signalgenerator aus.

Habe mal weiter getestet:

Wenn man einen P-Kanal MOSFET verwendet, kann man sich den 2. Transistor und die 2 Widerstände um den Transistoren herum weglassen.
Die Schaltung soll noch weniger Drop haben.

Das sieht dann so aus
(http://spunky.curz.com/spannungsregler_7.gif)

Die Ideen habe ich dort geklaut:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/uregspec.htm
Es sind eigentlich die Prinzipschaltbilder von LowDrop-Spannungsreglern. Hätte nicht gedacht, das man sie so einfach mit normalen Bauteilen nachbauen kann.

Spunky

muhar das mit dem p-channel rockt derbst!! :b :respect:

der hat 0,2 Ohm R_DSon verkleiner doch bitte mal den lastwiderstand auf 12 ohm in der simu und stell den grafen so ein das man nur den oberen spannungsbereich von 11-12 volt sieht, alles andere is ja eh nich so derbe interessant ;-)

als austauschtypen fuer den MOSFET wuerd ich den IRF4905 oder so vorschlagen, zumindest fuer hochlast-lüSteu könnte das interessant werden, weil der ganz und gar nur 0,02 Ohm hat...

PS: mal testweise wenigstens nen TL071 simuliert, sollte sich ja eigentlich nix aendern?!

PPS: da ich zu faul bin, die schaltung selber in der simulation aufzubauen... wieviel leistung nimmt das ganz auf? also wär nett wenn du mal zwischen plus der schaltung (inkl. last) die stromstärke misst... die last kann ich dann grad selbst noch rausrechnen ;-)

So? http://spunky.curz.com/spannungsregler_8.gif
Mit TL071 und 12Ohm Last und etwa 0,15V Drop.

Einen IRF4905 hat mein CircuitMaker nicht in der Datenbank. Aber einen IRF9Z34S (Reichelt 60ct). Damit liegt der Drop bei etwa 0,06V. Aber wir wollen es ja nicht übertreiben ;D
Übrigens könnte man ja in SMD aufbauen, dann passt die Regelung auf den Daumennagel. ;D

*beirecheltdenIRFbestell*

So, mußjetzt mal zu meiner Schwester, mit meinem Drucker ihre Bewerbungen ausdrucken (hehe, die gucken, wenn sie meinen i850 gegen ihre BJC-240-Möhre erlebt ;D).

Nacher wird die Schaltung mit einem IRF9540N und TL072 (mangels TL071) in RL getestet.

Spunky

Du benutzt ja am + eingang des OPAMPs den spannungsteiler, um auf 5V zu kommen
warum nimmst du nich das 5V kabel vom NT? das dürfte stabiler und genauerer sein, desweiteren kann man dann da das poti ranhängen zum ansteuern des OPAMPs, oder für das digpoti (http://www.modding-faq.de/Forum/index.php?board=10;action=display;threadid=1046;start=new) benutzen ;D
EDIT: achne geht ja gar nich, der misst ja an dem eingang die spannung die hinten raus kommt. :P heut net so mein tag

---

ich hab die sachen alle gar net, ich glaub ich kauf mir mal die voll version ;D ;D ;D ;D

---

sry leute ich muss ma wieder weniger spammen...

Die 5 Volt sind da nicht aus Witz das ist ne regelung, die wertet die aktuelle Ausgangsspannung sozusagen aus und regelt dementsprechend den Ausgang nach. Wenn du stabile 5 Volt nehmen würdest, würde der Regler "denken" er hätte die richtige Ausgangsspannung erreicht, obwohl auf dem Ausgang sonstwas liegt.

Edit: ok, hab die kränkende Großschreibung entfernt. Ich dachte mir das schadet nicht wenn du ein bisschen beleidigt wirst um es zu lernen ;)

Heißt das wirklich, dass ich diese Schaltung anstatt eines LM 317 verwenden kann wenn es auf den Drop ankommt? (Batterien etc) Cooool! Spunky for President!

[EDIT: @Yoni: Klink meint, mit deinem "ROFL" und deinem "REGELUNG" würdest du ihn kränken und als doof hinstellen]

OT. achja mal so reinplatz:
mich habt ihr als dauertester für das dingen, bekomme ja bald eh ne neue lüsteu, dann werd ich mir anstatt dh2mrs dann diese zulegen...und evtl auftretende fehler beim zusmamenbau schildern und so...

aber erst wenn nen tut existiert ;)

Soooo liebe Modder, hier mal was neues zu meinen Tests:

Ich habe die Schaltung mit dem P-Kanal-MOSFET-Transistor getestet. Der gemessene minimale Drop (Spannung über Source und Drain am Transistor) beträgt 0,023V. Schon ganz gut, oder? :D Damit kann der Lüfter mit maximal 11,977V laufen. Wem das nicht reicht, der sollte seine Lüfter ohne Steuerung mit einer 6mm²-Leitung direkt im Netzteil an die 12V klemmen ;D.

Jetzt mal was spannenderes. Ich habe mich hingesetzt und mal die Verlustleistung im Transistor gemessen. Dazu habe die Stromaufnahme der gesamten Schaltung und die Spannung über dem Transistor gemessen. Mit OpenOffice-Calc die Leistung errechnen lassen und eine Kurve gemalt. Der maximale Strom betrug mit meinen beiden Testlüftern als Last etwa 163mA.

Hier das Diagramm, X-Achse die Spannung U_DS, Y-Achse die Leistung:
(http://spunky.curz.com/spannungsregler_9.gif)

Die max. Verlustleistung beträgt etwa 6W. Der IRF9540 kann max 19A oder 150W am. Maximale Temperatur darf 175°C betragen. Bei kleinen Lüftern (unter 100mA) braucht man wahrscheinlich keinen Kühlkörper. Bei höheren Leistungen währe ein kleiner Kühlkörper empfehlenswert. Schaden kann er nicht. Bei mehrkanaligen Lüftersteuerungen sollte man für jeden Transistor einen eigenen Kühlkörper verwenden, oder die Trasistoren entsprechend isoliert auf einem gemeinsamen Kühlkörper montieren.

Wer eine einfache Lüftersteuerung mit sehr wenig Drop bauen will, kann diesen Schaltplan verwenden:
(http://spunky.curz.com/spannungsregler_ls.gif)

Der Widerstand R2 begrenzt die minimale Spannung auf etwa 5,5V. Lässt man den Widerstand weg und legt das Poti-Beinchen direkt auf 0V, dann kann man über die gesamten 12V regeln.
Die Schaltung habe ich so, wie abgebildet, getestet. Allerdings habe ich einen LM324 als Operationsverstärker verwendet. Alternativ sollte man auch einen 741 oder TL071, TL072 oder TL074 verwenden können. Halt irgend ein Wald-und-Wiesen-Operationsverstärker.

Spunky

jo, is gebongt, wird bestellt :D (letzte version)

aber wie is dsa jetz mit dem ds1666 100k digipoti IC ?? der kann nur 5V ab, müste man also folglich die anfangsvariante verwenden.. wird dann vllt auch bestellt, für meinen 2tpc


PS: und sags einfach wenn ich mit dem digipoti nerve ;D aber nen blick riskieren kannse ja mal :D

---

EDIT.meinst du den IRF9540 oder IRF 9540N ? oder welchen soll ich kaufen?
hab mmal selbst im produktkatalog von irf.com geschaut. Ich schlage den IRF5305 für 0,67€ vor (klick (http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf5305.pdf]Datenblatt)[/url]

---

ich hab noch nen paar LM324 quad amps hier rumliegen, hehe direkt die 3 kanal lüsteu auf einen rutsch gemacht...

---

was meint ihr? ich hab den schaltplan mal bearbeitet
[url=http://www.knoppers-kind.de/pics/Moddingfaq/Spunkys/spunkys.png)

ist das so richtig mit dem "anspring" kondensator? kann irgndwie nich simuliert werden...
zusätzlich um die untergrenze einzustellen, ein poti mit 10k (steht atm auf dem bild bei 7,5k (75%)

_{warum ist der fanbus noch nich auf der hauptseite zu sehen? ;) ich teste die schaltung ja bald samt anlauf kondensator}

Also, Falzo hat mir ne ganze stange geholfen vorhin, und dann wollt ich mal hier unser Ergebnis posten..
Ziel: wir haben versucht die Schaltung "Fanbus-tauglich" zu machen.. also diverse kleine Features wie nen Anlaufkondensator eingebaut.. Hier unser Ergebnis:

(http://pics.curz.com/mf/simu.jpg)
_{Die Potis sind in dieser Zeichnung "außer Betrieb"
Graph A: Die Originalwelle (das was man mit einem poti regeln würde)
Graph B: Die Wirkliche ausgangsform (was wirklich hinten rauskommt)}

---

Zum Kondesator:
da ich zuerst die idee hatte die "Vergleichsspannung" mit einem kondensator kurzzeitig höherzulegen, haben wir das ausprobiert, nur entweder kann Circuitmaker das nich simulieren oder dsa klappt tatsächlich nich..Zu guter letzt ist Falzo auf eine andere Idee gekommen, und hat unserem gespräch neuen sinn verliehen *g*

Zum Widerstand:
Aber ein anderes Problem entstand: Beim regelen reagiert "das Poti" träger, da wir an die Gatespannung den kondi gegem masse gelegt haben... Wir mussten zu sehen dass wir einen möglichst kleinen Kondensator verwenden, also mussten wir hinkriegen dass der Kondesator nicht so schnell entladn wird, die lösung war ein Widerstand...

Also: Zum Anlaufen wird 500-600ms lang die Spannung auf 12V gehalten.

(http://www.knoppers-kind.de/pics/MOddingfaq/spunkys.gif)
Fazit: Die Schaltung stellt einen unheimlich Leistungsfähigen Fanbus dar.. der zu gleich klein und billig ist, aber auch die Vorteile wie kleinen drop vereinen lässt

Ich habe hier noch son wobbelfähigen Funktionsgenerator stehen. Ich muss das unbedingt mal in RealLife testen, wie ein Lüfter bei 1Hz so eine Drehzahl ändert. ;D

Spunky

*threadNochmalAusbuddel*

Ich wollt nur nochmal mein Fanbus nach Spunkys Plan vorstellen.

Es sind 4 IRFZ9N34 um 1 LM 324 mit Widerständen die die Untergrenze auf ca 5,5V setzen. Auf der Blende sind die 4 10k Potis.

(http://mitglied.lycos.de/tfritzke/4kanal.JPG)

Das ganze passt auf 18x7 Lochraster :) ohne die Potis


mfg

Mist ich bin doch nich erster ;)

Echt Sauber. werd mal sehen ob ich den rekord brechen kann ;D ;D

Was für Widerstände hast du als Untergrenze benutzt? 6,8k ?
Vielleicht noch bilder von der Unterseite? hast du auch den anspring-kondensator benutzt?

PS: nehtm doch lieber IRF5305

Bei 5,5 V braucht er doch keinen "Starter"

ja .. das sind 6k8 Widerstände
nein.. keine Anlaufkondensatoren.

Foto vonner unterseite is eher schlecht, da ich keinö kamera mahr hab..

mfg

Erstmal hallo, bin ja neu hier. ;)


Sory das ich den Thread wieder hochhole.

Wir mussten in der Schule ein Profjekt machen, haben uns für dies entschieden  und nun habe ich mal eine Frage. Wie genau funktioniert es? SOll eine Lüftersteuerung sein.

Durch den Poti regeln wir , wie stark bzw. schwach der Lüfter sein soll.

Könnt ihr mir vielleicht ein paar Tips geben, wie das ganze genau funktioniert? Muss darüber ne Präsentation machen und wollte ein paar Experten"Tipps".

Hier ist mal der Schaltplan, wie wir es gebaut haben.

(http://www.bilder-hochladen.net/files/thumbs/1jhp-u.jpg) (http://www.bilder-hochladen.net/files/1jhp-u-jpg.html)

Schon mal Danke im Voraus, für alle Bemühungen.

Es gibt zwei sehr wichtige Bauteile: Den Operationsverstäker (OpAmp) und den MOSFET. Mit einem MOSFET kann man eine Spannung sehr gut regeln, wenn man ihm das richtige eingibt. Und genau das übernimmt der OpAmp. Er vergleicht seine beiden Eingänge und versucht dann, durch Anpassung seines Ausganges die Differenz auszugleichen. Und da der eine Eingang den Ausgang des MOSFETs überwacht, sorgt der OpAmp stets dafür, dass die Eingangs und Ausgangsspannung gleich gross sind, ganz egal welche Strombelastung wirkt.
Falls noch Fragen sind, nur zu!

Wow sehr gut erklärt. Danke dir sehr.!
Warum wird eigentlich ein Kondensator benötigt? Nur zu Glättung? Und der Kühlkörper, ist der für den Lüfter selber?

Ich will in die Präsentation auch darstellen, wieso man ausgerechnet diese Schaltung nehmen sollte. Dazu hab ich den Vorteil, dass ein hoher Storm fließt und dadurch auch fast kein Storm verloren geht und somit alles für die Lüftersteuerung "draufgehen" kann. Ist das so richtig und gibt es da noch mehr Vorteile?

Der Kondensator ist eingebaut, damit die Schaltung bei tiefer Potistellung auch noch einen kurzen, aber hohen Impuls ausgibt, sodass die Lüfter starten. Zur Glättung hilft er aber nicht, da sich das System so nur aufschwingt. (Würde ich in der Präsentation nicht erwähnen.) Der Kühlkörper ist für den MOSFET. Dieser ist eigentlich ein variabler Widerstand, wird also auch warm, je nach Ausgangsstrom (z.b. bei mehreren Lüftern) können so mehrere Watt anfallen.
Man sollte diese Schaltung nehmen, da es im "Starkstrombereich" nur den MOSFET gibt (der ja auch gekühlt wird), die Schaltung selbstkorrigierend ist, keinen Spannungsdrop hat (wie bei normalen Transistoren), und da sie letztendlich auch recht einfach ist.

warum liest du nicht einfach das Tutorial zu der Schaltung hier: http://www.modding-faq.de/index.php?artid=518 und den entsprechenden Support-Thread hier: http://www.modding-faq.de/Forum/index.php?topic=13311.0

Ich glaube kaum, das dabei Fragen offen bleiben sollten. hast du den Schaltplan da oben selbst gezeichnet?

Sory, ich habe diesen Therad nicht gesehen.

Der Schaltplan hat ein Kollege entworfen.

Ich hoffe, ich darf in diesem Thread noch eine  Frage stellen?

GIbt es was, was man unebdingt in die Präsentation mit rein könnte? Bestimmte Daten bzw Fakten über solch eine Steuerung?

Vielen Dank nochmal für die Hilfe bisher, wurde optimal erklärt!

Und eine Frage stellt sich mir noch. Ich soll in kurzen Sätzen bzw. Stichpunkten diese Schaltung erklären.  GIbt es da spezielle Fakten, die man bringen könnte?

Das wäre ja die Erklärung! ;) Und Fakten gibt es keine speziellen...