Spannung regeln ohne Widerstand

[Crys]

Ich sitzte hier gerade an einen Projekt und komm nicht weiter. Ich muss an einem Gerät (einen externen Regler) eine Steuerspannung von 0-10V DC anlegen. Diese Steuerspannung soll händisch regelbar sein, sprich stufenlos von 0-10V per Handdrehschalter (-S1).
Die Steuerspannung in der Anlage beträgt 24V DC, deshalb wird erst mal per Z-Diode auf 10V begrenz, falls die Last zu groß ist, ist aber auch ein 10V DC Transformator denkbar, das ist kein Problem.

Das Problem ist, dass ich nicht einfach per Spannungsteiler die Spannung regulieren kann, sprich ein Poti kommt nicht in Frage.
Der Widerstand des externen Reglers ist nicht bekannt und ist auch dynamisch. Zudem handelt es sich um viele verschiedene Regler.
Deshalb muss eine andere Lösung her.

Kennt ihr ein Bauteil, einen Handregler, der stufenlos von 0 bis 10V DC regeln kann?

Ich sehe vor lauter Wald die Bäume nicht mehr, deshalb frag ich mal hier

 

[memphisray]

Nun, entweder sind deine Definitionen falsch oder die Aufgabe ist unsinnig.

Du willst einen Regler der irgentetwas Regelt von Hand zusätzlich regeln? Das macht doch keinen Sinn, der Regler ist doch dafür da. Oder der von dir bezeichnete Regler ist die Regelstrecke und du will das per Hand regeln?

Steuerspannung= Versorgungsspanung?

Ich sehe dunkle Wolken am Horizont aufkommen

 

[Crys]

Die Aufgabe macht schon Sinn und die Definition ist auch korrekt. Ich hätte es aber noch weiter vereinfachen sollen/müssen

Spoiler: Beispiel

Der EVD ist ein Regler für ein EEV (Ventil). Der EVD (also der Regler aus meiner Skizze) kann per Sensoren (RTP TP100) angesteuert werden und regelt dann das EEV automatisch.
Man kann aber auch direkt den EVD mit 0-10V ansteuern, dadurch regelt er das EEV je nach Spannung (0V geschlossen, 5V mitte, 10V offen). Das wird schon per SPS (EL4104) gemacht (-S1 in meiner Skizze), zusätzlich soll man aber auch noch auf den Handbetrieb wechseln können (alternative zu -S1 in meiner Skizze).

Sagen wir einfach der Schalter (-S1) ist der Regler und der Regler (aus einer Frage #1) ist direkt das anzusteuernde Gerät. Ist nicht ganz korrekt, aber einfacher zu verstehen.

Die Steuerspannung hat nichts mit der Versorgungsspannung zu tun.

/edit:
Ich suche ja nur ein Bauteil, dass per Handdrehregler 0-10V stufenlos ausgeben kann.
Quasi ein sufenlos regelbares 10V Netzteil. Ein echtes Netzteil macht halt keinen Sinn, da die Last nie über 1W liegen wird.

 

[MATRIX_Morpheus]

Ein Linearregler (z.B. LM317) kann sowas. Der geht aber nur bis 1.2x V runter. Wenn man 0V damit erzeugen will, brauchst du eine zusätzliche negative Spannung irgendwoher (oder zwei Dioden am Ausgang wären eine Alternative).

Ansonsten etwas wie den LT3080...

 

[florian.]

verstehe ich dein Problem Richtig:
Gerät X braucht eine Steuerspannung von 0-10V
Gerät X hat eine Variable Eingangs Impedanz.
Verfügbare Spannung: 24V

dann ist zu aller erst deine Skizze völlig falsch
Und die Lösung ganz einfach.
Du brauchst eine Schaltung welche eine Variable Spannung mit Hoher Ausgangsimpedanz erzeugt.
dafür nimmst du einen Operationsverstärker.

zur Beschaltung dessen:
Impedanzwandler
10K Poti wird an den Eingang gelegt.
vor das 10K Poti wird ein 14K widerstand gelegt (begrenzt die Spannung auf 10V)

wie viel Strom muss die Steuerspannungg können?

 

[Crys]

@ MATRIX_Morpheus:
Danke, schau ich mit mal an. Das mit den 1,2V sollte kein Problem sein, da die meisten Geräte eh ne minimale Leistung haben. Für genau 0V ist der Ausschalter da.

@ florian:
Ja, Impedanz. Der Ohmsche Anteil wird aber überwiegen.
Leistungselektronik hatte ich nie, ist das tolle an unseren Bildungssystem, dass die Prof's unterrichten können was sie wollen ... Operationsverstärker lese ich zum ersten mal.
Wieso ist meine Skizze völlig falsch?

Was meinst du mit "wie viel Strom muss die Steuerspannungg können"? So wenig wie nötig.
Die SPS hat ne Kurzschlussfestigkeit von 5K und 4-Ausgänge benötigen max. 190mA. Wie kommst du auf so hohe Widerstände? Ne Heizung wollte ich eig. nicht montieren.

 

[florian.]

ok, wie ich sehe fehlt da einiges an Basiswissen.

1. Leistungselektronik? wer redet denn davon? das ist doch Signalelektronik.
2. jeh höher die Widerstände, desto geringer der Strom, daher so hohe Widerstände.
(1mA ist immer nen guter Richtwert)
3. ich wollte wissen wie groß die Eingangsimpedanz des SPS Eingangs ist, nicht das der OP in die Knie geht.
4. Ich mach mal schnell ne Skizze wie die Schaltung aussehen könnte.

edit: Hier die Schaltung, gezeichnet mit nem Trackball also nicht wundern

 

[Crys]

1. alles was mit Halbleiter zu tun hatte, wurde bei uns als Leistungselektronik verkauft
2. echt jetzt?
URI kenn ich seit der 5. Klasse und das nicht aus Erdkunde. Ein Laie bin ich wirklich nicht, sonst würde ich nicht das machen, was ich mache. Bin eher im +10kV Bereich vertraut.
3. Ich weiß halt echt nicht auf was du hinaus willst: http://www.beckhoff.de/default.asp?ethercat/el4104.htm
4. danke

Ok, danke. Jetzt weiß ich was du meinst. Muss mal schaun, wie man das umsetzen kann. Das gehört halt alles zur Steuerung einer Labor Kälteanlage und wie man einen OP an eine Hutklemme befestigt weiß ich noch nicht. Schlag das alles mal am Mo. dem Fachpersonal vor.
Am besten wäre halt ein Drehschalter, mit eingebauten OP. Ein Eingang, ein Ausgang, würde mir das Zeichnen auch einfacher machen ^^

 

[florian.]

Die Skizze habe ich ergänzt.

Leistung = U²/R (durch umformen von URI entsteht diese Formel) D.h., jeh höher R, desto geringer P
Da die Widerstände in meiner Skizze nur als Spannungsteiler dienen, sollten diese möglichst Hochomig sein.
1mA (24V/24Kohm) ist ein praktikabler wert. man könnte auch 100nA nehmen (24V/240Kohm) sofern das ganze nicht Batterie Betrieben ist, halte ich das aber für nicht nötig.

nen OP kann um die 20mA Strom ausgeben. wenn dein Eingang so Niederohmig ist, dass mehr als 20mA Fließen können, dann brennt der OP durch, bei deinem Anwendungsfall reichen die 20mA aber vermutlich.
sollte man mehr Strom benötigen, dann kann man wie gesagt dahinter einfach ein MOSFET einbaun.
Dann kann die Schaltung nicht 20mA sondern (jeh nach MOSFET) mehr als 20A



sehe ich das richtig, dass du dieses gerät nachbilden willst.
(das hat ja einen 0-10V Ausgang)
benötigst du die Galvanische Trennung?

 

[Crys]

lol, ernsthaft. Ich hatte 4 Semester E-Technik ...

sehe ich das richtig, dass du dieses gerät nachbilden willst.
(das hat ja einen 0-10V Ausgang)
benötigst du die Galvanische Trennung?

Ganz ehrlich, das ist mir egal. Ich erstelle einen Schaltplan, las eine Stückliste ausgeben, las beides vom Fachpersonal absegnen/verbessern und dann geht es weiter an die nächste arme Sau

Wenn das so umgesetzt wird, dann wird nichts nachgebildet. Entweder gibt es so was fertig zu kaufen, sonst muss eine andere Lösung her.

 

[florian.]

ja was denn nun?
du verlinkst ein gerät, welches 4x 0-10V Ausgänge bietet welche zudem Galvanisch getrennt sind.
du willst eine Schaltung welche 0-10V Ausgänge besitzt.
du sagst, du willst etwas Fertiges.

Ja herrgott, dann nimm doch das verlinkte
(oder stört dich an diesem nur die Fehlende Handregelung?)
wenn es Fertig sein soll, dann findest du dafür sicher bei Conrad eine Passende Schaltung.

lol, ernsthaft. Ich hatte 4 Semester E-Technik ...

Da schwebt man wohl in anderen Sphären und vergisst dabei die Grundlagen.

 

[Crys]

Ja, eine SPS ist nun mal keine Handregelung
Bei Conrad und Co. habe ich schon geschaut, aber eben nichts passendes gefunden.

Da schwebt man wohl in anderen Sphären und vergisst dabei die Grundlagen.

Leider ja. Obwohl ... eigendlich gut, dass man nur das behält, was man wirklich braucht. Wie gesagt, in der Mittelspannung kenn ich mich aus, da kommt man aber mit Dioden nicht weit.

 

[GOPL]

Ganz ehrlich, das ist mir egal. Ich erstelle einen Schaltplan, las eine Stückliste ausgeben, las beides vom Fachpersonal absegnen/verbessern und dann geht es weiter an die nächste arme Sau

Wenn das Fachpersonal dann Fragen hatte wie du darauf gekommen bist oder dich etwas fachliches z.B. zum OP fragt bist du wohl die ärmste sau.

Ich finde diese Arbeitseinstellung richtig übel weil "die Arme" sau dann wohl mehr Ahnung hat als du und das dann wohl am Ende bei weniger Gehalt.
Du hast sicherlich direkt nach dem Abi angefangen zu studieren?

 

[Lulu627]

ok, wie ich sehe fehlt da einiges an Basiswissen.

1. Leistungselektronik? wer redet denn davon? das ist doch Signalelektronik.
2. jeh höher die Widerstände, desto geringer der Strom, daher so hohe Widerstände.
(1mA ist immer nen guter Richtwert)
3. ich wollte wissen wie groß die Eingangsimpedanz des SPS Eingangs ist, nicht das der OP in die Knie geht.
4. Ich mach mal schnell ne Skizze wie die Schaltung aussehen könnte.

edit: Hier die Schaltung, gezeichnet mit nem Trackball also nicht wundern

Hallo.
Wie kann ich bei Ihrer skizze am Ausgang 0V bekommen?

 

[florian.]

lang ist es her.
Ich versteh grad dein Problem nicht.
Ist doch einfach nur ein Impedanzwandler.
Spannung am + kommt am Ausgang wieder raus.
Mit dem Poti kannst die Spannung regeln.
es ist aber richtig, ganz 0 klappt nicht. Hierfür sollte man ehr einen rail to rail Operationsverstärker nutzen.
oder noch besser Minus Spannung bereitstellen.

Oder hatte ich etwa vor 8 Jahren nachts um 3 einen Denkfehler bei der Skizze?
Wir werden es nie erfahren...

Der Thread gibt aber eh keinen Sinn mehr.
Die ein oder anderen Links fehlen, sodass einige Sätze aus dem Zusammenhang gerissen werden.
Aber Interessant, was Google so 8 Jahre später ausspuckt.

 

[mykoma]

Das Thema ist 8 Jahre alt, wenn es ein neues Problem von neuen Personen gibt, macht dafür doch bitte ein neues Thema auf, in der Zeit hat sich sicherlich auch in der Elektrotechnik was getan.