Mein Erster RGB Projektvorstellung

[flybasti]

Ja danke für die Links ich werde mich mal durch das Thema OPV durcharbeiten.Dieses Projekt eilt ja nicht von daher kann es ruhig ertwas schwerer werden.Dadurch lerne ich schließlich dazu und kann eventuell dieses Wissen auch woanders wieder verwenden.Impedanzwandler ist doch auch wieder mit dem OPV richtig?Nur wieder anders beschaltet.Na ja werde dann jetzt erstmal was lesen und sollten danach noch fragen offen sein melde ich mich nochmal.

Erstmal danke an Euch das Ihr mir mit dem Projekt weiter helft.
Grüß Basti

[dyak]

Naja wenn du schon nen OPV nimmst kannst du auch gleich einen Tiefpass 2. Ordnung aufbauen. Ich bin zwar der Meinung das du keinen OPV brauchst da der Feedback nur der Komperator Eingang ist.
Außerdem finde ich den LM irgendwas schon etwas antiquiert.

Wo liegt der unterschied ob ich den Schaltregler direkt mit der PWM steuer oder über den OPV?????

Wenn der Eingangswiderstand vom LMxx zu klein ist und die Ausgangsimpendanz deines Tiefpasses zu groß kann es zu Problemen kommen. Glaube ich aber nicht. Außerdem hast du es ja in der Hand wie groß dimensioniert der Tiefpass ist.

[mR.Os]

die Ausgangsimpendanz deines Tiefpasses zu groß kann es zu Problemen kommen. Glaube ich aber nicht.

Hatte ich schon mal weiter oben erwähnt Müsste man halt mal im Datenblatt schauen.
Aber im LMxxxx wird das (ohne das ich das Datenblatt gerade studiert habe) doch auf einen OPV gleitet der dann eine Fehlerspannung erzeugt oder? Kommperator währe ja nur mit 2 Stufen ... eigentlich sollte der Eingangswiderstand nicht zu hoch sein.
Aber um eine einigermaßen flotte PWM zu glätten, braucht man keinen TP 2. Ordnung.

[goamarty]

Irgendwie ist da einiges an Verwirrung herausgekommen, Ich hatt eigentlich drei verschiedene Möglichkeiten beschrieben:
1. die einfachste:
Ein eigenständiger Peltierregler auf Basis des LM2576, am besten fertig gekauft, ohne Verbindung zum µC. Der µC hat davon unabhängig eigene Temperatursensoren an den Kühlkörpern, mit denen er die Temperaturen messen, anzeigen, aber nicht beeinflussen kann.

2. Die lineare:
Über einen PWM Ausgang des µCs und einen RC-Tiefpass wird ein MOSFET, zB BUZ10 gesteuert, welcher einen ausreichenden Kühlkörper hat und die Differenz verheizt. Der µC regelt die Temperatur und du programmierst am besten einen PID Regelalgorithmus, damit das ganze nicht schwingt und schön glatt regelt. Das ist von der Schaltungstechnik noch recht einfach, mehr als 1-2 RC Glieder und je nach V_gth des MOSFET ev. einen kleinen Spannungsteiler vor dem MOSFET.

3. Die eleganteste und schwierigste Variante:
Der µC steuert einen MOSFET direkt per PWM, über Spule, Diode und Elko geht es weiter zum Peltier. Hier gelten die Vorsichtsmaßnahmen bezüglich EMV und Stabilität, LowESR Elkos und Masseführung in vollem Umfang. Den Regelagorithmus mußt du selbst programmieren.

4. Ev. auch möglich:
Mit µC und LM2576:
Der LM2576 bekommt eine Rückkopplung (Spannungsteiler) aus Widerstand und MOSFET. Der MOSFET wird per PWM und RC-Gliede(ern) als variabler Widerstand betrieben. Das ganze stellt einen variablen Spannungsteiler für die Rückkopplung dar. Am Ausgang des LM2576 hängt das Peltier. Ev. könnte man auch ein elektronisches Poti (digital Einstellbar) für die Rückkopplung verwenden.
Wenn du den Feedback-Eingang des LM2576 direkt über den µC steuerst, wirst du den Regler nie stabil bekommen. Die innere Rückkopppelschleife (Spannungsrückkopplung) des LM2576 Spannungsregler muß auf jeden Fall direkt über einen Spannungsteiler geschlossen werden, jede Verzögerung hier (ADC, Programmcode, PWM, Tiefpassfilter) kann die massiv zum Schwingen bringen. Alles andere würde vielleicht mit Umfassnden Kenntnissen der Regelungstechnik zu lösen sein, aber sicher ist das nicht. Daher schlage ich den variablen Spannungsteiler vor. Der µC macht nur die äußere, langsame, Temperaturregelschleife. Die Stellgöße hierzu ist die Ausgangsspannung des LM2576.

Eine Stromrückkopplung halte ich für Peltierregler für unsinnig, da das Peltier fast ohmsch ist. Das verschwendet nur Leistung am Shunt. Ein Peltier ist keine Laserdiode.

Nach deinem Kenntnisstand muß ich dir aber inzwischen von der Variante 3 fast abraten. Von einer direkten PWM des Peltiers allerdings auf jeden Fall, sie erzeugt fast soviel Verluste wie die lineare Regelung (2), allerdings im Peltier selbst. Das ist schlecht für die Lebensdauer.

Bedarf oder Platz für einen OPV sehe ich in der Schaltung allerdings keinen. Trotzdem ist es auf jeden Fall sinnvoll, daß du dich da einliest, wenn du dich weiter mit Elektronik beschäftigen willst.

@Mr.Os: Die "OPVs" in Prinzipschaltungen von IC Interna entsrechen nicht immer den klassischen OPVs. Wenn der Eingangswiderstand wichtigist, dann würde ich den im Datenblatt nachlesen. TP 1. oder 2. Ordung? Muß man halt durchrechnen mit Frequenz, gewünschter Eckfrequenz und zulässigem Rippel. Ich habe auch schon einmal ein 3 faches RC Glied gesehen.

Zum Thema LM324: Wenn er seinen Zweck in der Schaltung erfüllt, dann ist er gut. Er ist ziemlich billig. Alt wäre da für mich kein wesentliches Kriterium. Wenn ein neuerer, teurerer OPV keinen Vorteil bringt, dann würde ich ihn auch nicht verwenden.

[flybasti]

Also ich denke ich werde doch die Nummer 3 nehmen.Ich finde die Schaltung für mich am einfachsten.

Ich werde mit 50khz PWM in ein IRLZ34N Mosfet reingehen.Ich verstehe nur noch nicht ganz wie ich die Drossel und den Kondensator berechnen mussKann mir einer erklären wie ich die Induktivität ausrechne und den Kondensator. Am besten verständlich ohne Ue/bla bla usw. Am besten nennt man mir das Eingangsspannung -Zeit usw. usw.

[dyak]

Na das kann was werden.

Das ganze ist ein LC Tiefpass. Die Spule wird so ausgewählt das man den gewünschten Ripple Current einstellt. Nur der Ripple Current kann beliebig groß sein. Normalerweise nimmt man 15 - 30% des Ausgangsstromes. Dann muss man noch definieren welche Ripple Voltage noch tolleriert werden kann. Nach dieser Ripple Voltage wählt man den Kondensator aus.
Also du musst definieren. Ripple Voltage, Ripple Strom, Eingangspannung, Ausgangsstrom ...
Aber ich empfehle dir les ersmal viel über Step Down Wandler.

[flybasti]

Ja ich glaube das werde ich erstmal machen.

Mal eine andere Frage und zwar wie macht Ihr das mit der Spannung von den Lasern?Ich habe von wolle einen Lasertreiber der machte aber nur 550mA was mir für den Blauen zu wenig war.Er ging aber nicht höher jetzt habe ich Wolle gefragt woran das liegen kann er sagte mir das es an der Spannung liegt der Blaue braucht 6V um höher zu kommen.Ich habe ja einen Adjust am Netzteil damit kann ich das Netzteil ohne Probleme auf 6V hochdrehen.Aber jetzt habe ich mal die anderen Treiber gemessen Grün und Rot und da kommen jetzt natürlich auch 6V raus.Den Strom habe ich herunter geregelt auf die Werte die vorher bei 5V waren.Ich habe bis jetzt die Laser nicht angeschlossen weil ich nicht sicher bin ob die mir jetzt durchhauen oder nicht.

[StarryEyed]

Hey,

Kannst die Laser anschließen.Die Spannung regelt sich quasi über die dioden selbst.Hauptsache der Strom stimmt.das 1 Volt "zu viel" an den treibern wird am Mosfet verheizt.Den evtl. kühlen.

MfG
StarryEyed

[karsten]

Mal eine andere Frage und zwar wie macht Ihr das mit der Spannung von den Lasern?Ich habe von wolle einen Lasertreiber der machte aber nur 550mA was mir für den Blauen zu wenig war.Er ging aber nicht höher jetzt habe ich Wolle gefragt woran das liegen kann er sagte mir das es an der Spannung liegt der Blaue braucht 6V um höher zu kommen.

Da ich in meinem Projektor auch noch 12V habe, habe ich da einen 6,5V-Schaltregler ( http://www.conrad.de/ce/de/product/1570 ... Detail=005 ) rangehängt, der mir den Treiber für blau versorgt.
5V-Versorgung auf 6V anheben kam bei mir nicht in Frage, da µC und LCD das übel genommen hätten und weil ich nicht weiß, wie der Treiber für grün sich bei höherer Spannung verhält (Strom für LD und TEC-Regelung unabhängig von Versorgungsspannung?)

[flybasti]

Ja danke Euch hab jetzt mal alles angeschlossen und es funktioniert.Der Treiber wird auch nicht wirklich heiß nur warm.Werde aber vorsichtshalber morgen mal ein paar Kühlkorper zurecht schneiden.

[flybasti]

Ich habe gestern die ganze Nacht Infos zu Step-Down Reglern gelesen ich denke ich hab es auch jetzt gut verstanden.Ich würde jetzt gerne Drossel und Elko ausrechen.

Jetzt muss ich dafür ja jetzt erstmal wissen wie schnell der Mosfet schaltet das verstehe ich aber noch nicht so ganz wie man das macht.
Der Atmel liefert ja maximal 25mA die Gatekapazität vom Mosfet sind 25nC.Erstmal sind meine 50khz PWM empfehlenswert oder sollte ich eine andere Frequenz verwenden.Und wie rechne ich dann das?

[dyak]

Vorsicht. Der Atmel liefert 25mA bei 5V. Welchen Mosfet nimmst du N oder P Channel ?
Bei einem N-Channel Mosfet muss die Spannung = Eingangspannung + Ugs sein.
Am besten man nimmt davor einen Mosfet Driver der den Mosfet schnell ein und ausschaltet. Außerdem wird das Mosfet Gate über einen Bootstrap Kondensator geladen.
z.b. IR2110/IR2111
Ansonsten ist nC = nsA also eine Nanonesukunde mal ein Ampere. Heißt schickst du 1A rein ist er in 25 Nanosekunde an. Also Theoretisch

Je höher deine PWM Frequenz ist desto mehr Schaltverluste hast du, da du pro Sekunder öfters Schaltest. Allerdings je höher deine Frequenz ist desto kleiner kann deine Spule sein.

[flybasti]

Also wenn ich jetzt richtig alles verstanden habe braucht der Mosfet bei 25mA genau 0.001ms um zu schalten ich denke also ich kann den Mosfet ignorieren und kümmer mich nur um das PWM SIgnal.Da ist jetzt nur die Frage gehe ich vom untersten möglichen Wert aus oder vom mittelwert ??

[goamarty]

Ich würde einen N-MOSFET masseseitig (Lowside) anordnen - so wie in meiner Skizze in der PM. Das ergibt die einfachste, direkte Ansteuerung. 1µs Schaltzeit bei 20µs Periodendauer halte ich für OK. Zu steile Flanken können auch mehr Störungen erzeugen.

[flybasti]

Ja bis jetzt habe ich leider erst 65us Periodendauer das sind so ca 16kHz also muss der die PWM Frequenz noch um einiges höher.Ich muss jetzt erstmal sehen ob ich den mit 8Mhz überhaupt so hoch bekomme.Ich habe bis jetzt noch nie so eine hohe Frequenz benötigt und Fast PWM etc. noch nie benutzt.Ich werde mal wieder etwas dazu lesen müssen.

[goamarty]

Bei 16kHz können manche (junge) Leute das Pfeifen noch hören. Ist so wie bei den alten Röhrengfernsehern mit den 15,625 kHz der magnetischen Ablenkung. Wenn der Prozessor aber eh fast-PWM hat, dann ists doch kein Problem.