Spannung für Heizung steuern

  • Thread starter Florian Hirschberg
  • Start date
F

Florian Hirschberg

Guest
Hallo NG,

Hab hier ein kleines Problem.
Ich möchte eine Heizungsteuerung für eine Messaparatur bauen. Wenn
möglich sollte nur mit nahezu reiner Gleichspannung geheizt werden, also
kein PWM (um empfindliche Meßgeräte nicht zu stören).
Die Heizung sollte mit maximal 15V betrieben werden, im Maximalfall
nimmt sie etwa 4A auf. Aus dem Trafo des Gerätes habe ich 15V AC zur
Verfügung. Gleichgerichtet und gesiebt also etwa 21V. Nun möchte ich
die 21V möglichst verlustarm auf 15V begrenzen, und dazu noch die
Ausgangsspannung von 0-15V DC regeln können.
Bisher dachte ich mir das folgendermaßen:
Die 21V DC werden von einem Längsregler auf etwa 15V begrenzt. Diesen
Längsregler takte ich dann mit einem PWM signal, welches nachher durch
einen LC Tiefpass geglättet wird. Dann sollte ich etwa meine 0-15V DC
haben, und maximal eine Verlustleistung am Längsregler von 4A*(21V-15V)
= 24W. Wahrscheinlich sogar weniger, weil die Trafospannung unter Last
sicher noch etwas einbricht.
Meine Frage ist nun, gibt es vielleicht eine bessere Lösung?
Ist meine Idee vielleicht generell garnicht so gut?
Bin für jeden Ratschlag dankbar!

Mfg
Florian Hirschberg
 
Florian Hirschberg schrieb:

Die Heizung sollte mit maximal 15V betrieben werden, im Maximalfall
nimmt sie etwa 4A auf. Aus dem Trafo des Gerätes habe ich 15V AC zur
Verfügung. Gleichgerichtet und gesiebt also etwa 21V. Nun möchte ich
die 21V möglichst verlustarm auf 15V begrenzen, und dazu noch die
Ausgangsspannung von 0-15V DC regeln können.
Bisher dachte ich mir das folgendermaßen:
Die 21V DC werden von einem Längsregler auf etwa 15V begrenzt.
Click to expand...
Dann hast du bei 15V Ausgang ( 100% PWM am Längsregler )
ja doch 6V * 4A Verlustleistung.
Das ist eine ganze Menge.

Wenn du sowieso "taktes" dann nimm doch direkt einen Schaltregler.
Muß du denn wirklich auf 0V runter?
Das erschwert das nähmlich ungemein. ( Ich kann mir das nicht vorstellen).

Diesen
Längsregler takte ich dann mit einem PWM signal, welches nachher durch
einen LC Tiefpass geglättet wird. Dann sollte ich etwa meine 0-15V DC
haben, und maximal eine Verlustleistung am Längsregler von 4A*(21V-15V)
= 24W. Wahrscheinlich sogar weniger, weil die Trafospannung unter Last
sicher noch etwas einbricht.
Meine Frage ist nun, gibt es vielleicht eine bessere Lösung?
Click to expand...
s.o. -> Schaltregler

Ist meine Idee vielleicht generell garnicht so gut?
Click to expand...
Nein,
Die Reglung von dem Längsregler findet das takten bestimmt nicht lustig,
und es werden bestimmt ne Menge Oberwellen erzeugt.



Andreas
http://www.asratec.de
 
"Florian Hirschberg" <fhirschberg@fhelectronic.de> schrieb im Newsbeitrag
news:dfk7md$kmh$04$1@news.t-online.com...
Meine Frage ist nun, gibt es vielleicht eine bessere Lösung?
Ist meine Idee vielleicht generell garnicht so gut?
Bin für jeden Ratschlag dankbar!
Click to expand...
1. Moeglichkeit: Schon die 50Hz per Phasenanschnitt regeln.
Deine Messapparatur muesste 50Hz eh recht gut unterdruecken,
sonst hast du Probleme mit Netztbrumm.

2. Moeglichkeit: Ein echter Schaltregler, arbeitet direkt
von 21V die nicht mal so stabil sein muessen. Der Schaltregler
macht Stoerungen, aber die werden durch eine Spule geglaettet.
Dimensioniert man die Spule weit ueber dem Minimalwert,
entsteht bloss ein sachte tseigender und fallender Strom
durch deine Heizung.

3. Moeglchkeit: Brutales PWM ohne Filterung direkt aus 21V,
aber die Messwerte der Apparaut synchron zur PWM ermitteln,
ggf. sogar kurz PWM abschalten zum Messen.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
MaWin schrieb:

1. Moeglichkeit: Schon die 50Hz per Phasenanschnitt regeln.
Deine Messapparatur muesste 50Hz eh recht gut unterdruecken,
sonst hast du Probleme mit Netztbrumm.
Click to expand...
Gibt halt auch ordentlich Oberwellen.


@OP: Welchen Frequenzbereich erfasst denn das Messgerät?


Gruß Dieter
 
Florian Hirschberg wrote:
Die Heizung sollte mit maximal 15V betrieben werden, im Maximalfall
nimmt sie etwa 4A auf. Aus dem Trafo des Gerätes habe ich 15V AC zur
Verfügung. Gleichgerichtet und gesiebt also etwa 21V. Nun möchte ich
die 21V möglichst verlustarm auf 15V begrenzen, und dazu noch die
Ausgangsspannung von 0-15V DC regeln können.
Click to expand...
Vielleicht kannst du einen L296-Bausatz dazu anpassen,
spart Platinenproduktion und Drosselbeschaffung usw.
Knifflig wird die Ansteuerung, da muss man bisschen
überlegen. Einfach wird es mit einer Steuerspannung
von z.B. 8 bis 0 Volt, die dann den Ausgang von 0
bis 15 V steuert. Interne Ref-Spannung ist 5.1 V.
Zwei Widerstände a 7k5 und 15k und fettich.
Damit der PWM bei sehr geringen Ausgangsspannungen nicht
unruhig wird, Frequenzkompensation auf z.B. 470p || (150n+5k6)
erhöhen. Superschnelle Regelung ist ja für diese
Anwendung nicht wichtig. Hab obiges schon mit
Erfolg eingesetzt, funzt seit ca. 10 Jahren.

--
mfg Rolf Bombach
 
MaWin schrieb:

1. Moeglichkeit: Schon die 50Hz per Phasenanschnitt regeln.
Deine Messapparatur muesste 50Hz eh recht gut unterdruecken,
sonst hast du Probleme mit Netztbrumm.
Click to expand...
Um die Messapparatur muss ich mich zum Glück nicht weiter kümmern, die
ist schon fertig vorhanden. Allerdings finde ich die
Phasenanschnitt-Lösung nicht so richtig gut. Obwohl sie sicher auch
recht gut funktionieren würde.

2. Moeglichkeit: Ein echter Schaltregler, arbeitet direkt
von 21V die nicht mal so stabil sein muessen. Der Schaltregler
macht Stoerungen, aber die werden durch eine Spule geglaettet.
Dimensioniert man die Spule weit ueber dem Minimalwert,
entsteht bloss ein sachte tseigender und fallender Strom
durch deine Heizung.
Click to expand...
Diese Lösung finde ich persönlich am interessantesten. Was für einen
Schaltregler würdest du da empfehlen? Ich hab leider noch nicht so viel
Erfahrung was Schaltregler angeht...

3. Moeglchkeit: Brutales PWM ohne Filterung direkt aus 21V,
aber die Messwerte der Apparaut synchron zur PWM ermitteln,
ggf. sogar kurz PWM abschalten zum Messen.
Click to expand...
Nur PWM hatte ich auch zuerst vorgeschlagen... Aber unser Laboringenieur
hört bei PWM irgendwie sofort die Alarmglocken läuten. Ich denke auch,
man sollte einfach mal probieren wie sehr sich das auf die Messung auswirkt.

Danke für die Tipps,
Florian
 
Dieter Wiedmann schrieb:

@OP: Welchen Frequenzbereich erfasst denn das Messgerät?
Click to expand...
Das weiß ich leider nicht genau, ich weiß nur das dort Impedanzmessungen
durchgeführt werden. Und soweit ich weiß im GHz Bereich.
Ich könnte das aber in Erfahrung bringen.

Gruß,
Florian
 
Andreas Ruetten schrieb:

Dann hast du bei 15V Ausgang ( 100% PWM am Längsregler )
ja doch 6V * 4A Verlustleistung.
Das ist eine ganze Menge.
Click to expand...
Ja, das hab ich bei meinen ersten Versuchen auch schon festgestellt...
Wird schon verdammt warm! Und leider nicht nur die Heizplatte :)

Wenn du sowieso "taktes" dann nimm doch direkt einen Schaltregler.
Muß du denn wirklich auf 0V runter?
Das erschwert das nähmlich ungemein. ( Ich kann mir das nicht vorstellen).
Click to expand...
Nein, bis auf 0 Volt muss ich eigentlich nicht ganz runter. Es sollte
halt nahezu keine Leistung mehr von der Heizplatte abgegeben werden wenn
die Steuerung (nachher auch Regelung) auf 0 gestellt wird. Welchen
Schaltregler würdest du empfehlen?

Nein,
Die Reglung von dem Längsregler findet das takten bestimmt nicht lustig,
und es werden bestimmt ne Menge Oberwellen erzeugt.
Click to expand...
Hmm, im moment ist es ja nur ein simpler Transistor mit Z-Diode und
Vorwiderstand. Das geht soweit ganz gut, bis auf die Abwärme eben.

Gruß,
Florian
 
Florian Hirschberg schrieb:

Das weiß ich leider nicht genau, ich weiß nur das dort Impedanzmessungen
durchgeführt werden. Und soweit ich weiß im GHz Bereich.
Ich könnte das aber in Erfahrung bringen.
Click to expand...
Und da machst du dir Gedanken über das Bischen Oberwellen bei
Phasenanschittsteurung oder PWM? Klopp da einen passend progammierten uC
rein, und gut ist das.


Gruß Dieter
 
Florian Hirschberg wrote:

Ich möchte eine Heizungsteuerung für eine Messaparatur
bauen. [...]
Click to expand...
Impulspaketsteuerung mit Nullspannungsschalter nehmen.


Grusz,
Rainer
 
"Florian Hirschberg" <fhirschberg@fhelectronic.de> schrieb im Newsbeitrag
news:dfl24n$bkm$03$1@news.t-online.com...
Diese Lösung finde ich persönlich am interessantesten. Was für einen
Schaltregler würdest du da empfehlen? Ich hab leider noch nicht so viel
Erfahrung was Schaltregler angeht...
Click to expand...
Ein step-down (Buck) Regler.
Bei deiner Anwendung willst du auf 0V herunterkommen.
Wenn das nicht so waere, taete es sicher ein LM2678,
der kommt bsi 1.25V runter und bekommt eine Spule
groesser als vorgesehen damit der Ripple sehr klein
wird.
Aber du wirst etwas drumrum brauchen (z.B. ein OpAmp)
wenn du ganz auf 0V herunter willst.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
Florian Hirschberg wrote:

Die Heizung sollte mit maximal 15V betrieben werden, im Maximalfall
nimmt sie etwa 4A auf. Aus dem Trafo des Gerätes habe ich 15V AC zur
Verfügung. Gleichgerichtet und gesiebt also etwa 21V. Nun möchte ich
die 21V möglichst verlustarm auf 15V begrenzen, und dazu noch die
Ausgangsspannung von 0-15V DC regeln können.
Click to expand...

Wieso an zwei Stellen heizen, wo man nur an einer die Waerme braucht?
Kannst du nicht die Heizung umbauen und als Heizelement einen dicken
Transistor nehmen. Den kannst du linear ansteuern und die Waerme
entsteht nur da wo sie gebraucht wird.

Mathias.
 
Mathias Weierganz schrieb:

Wieso an zwei Stellen heizen, wo man nur an einer die Waerme braucht?
Kannst du nicht die Heizung umbauen und als Heizelement einen dicken
Transistor nehmen. Den kannst du linear ansteuern und die Waerme
entsteht nur da wo sie gebraucht wird.
Click to expand...
Naja, ich muss etwa 500°C erreichen, und die Heizung ist auch schon
vorhanden.

Gruß,
Florian
 
You must log in or register to reply here.

Welcome to EDABoard.com

Sponsor

Back
Top