einstellbare Konstantstromquelle

[Besserwessi]

Der LM358 ist nicht besonders empfindlich auf ESD, und erstmal wird er nur schlechter. Ganz kaput kommt per ESD da kaum vor.

Es könnte sein dass die Schaltung Schwingt, weil R12 zu klein ist. Ggf mal R12 größer machen. Man kann auch etwas exemplarabhängigen Offset haben, also eine Verschiebung des Nullpunktes.

[eule22]

Wie genau kann ich ein Schwingen in meiner Schaltung feststellen?

@ Bersserwessi: Ich hab deinen Ratschlag befolgt und den R12 (100 Ohm) gegen 1K getauscht. Geändert hat sich gar nichts, außer das ich das Puls/Pausenverhältnis hochsetzen musste, damit überhaupt ein Strom fließt.

Aber was ich gerade noch festgestellt habe: Ich muss einen gewissen Tastgrad erreichen, damit ein Strom fließt. Verkleinere ich den Tastgrad jeoch weiter, so bleibt mein Strom immer auf dem selben Wert. Also funktioniert die komplette Regelung ja nicht.

Jetzt hab ich die Schltung so umgebaut, dass der Shunt an Masse liegt, und damit der Differenzierer komplett unnötig wird. Dann funktioniert alles wies soll. Jedoch ist mein Akku dann nicht auf Masse bezogen und das möchte ich ja nicht.
Dann habe ich den Differenzierer probiert, indem ich über ein Poti eine variable Spannung angelegt habe. Die Spannung war jedoch höher als die des Shunts (z.B. 12V -8V =4V) Sollte doch soweit auch passen?
Füge ich jedoch beides wieder zusammen, so kommt der selbe Mist wieder bei raus.
Ich versteh langsam die Welt nicht mehr.
Hat noch jemand einen Tip für mich?

Danke schonmal!

[Besserwessi]

Wenn sich etwas merklich verändert mit eine größeren Widerstand als R12, spricht das schon mal dafür, dass die Schaltung schwingt. Ohne Schwingungen sollte R12 praktisch ohne Einfluß sein, da er nur gegen einen Kondensator arbeitet, und der ändert nichts an der Gleichspannung.

Die OPs können etwas an Offset haben. Das kann schon mal etwa von der Größenornung 5 mV sein. Es kann damit möglich sein, das ganz kleine Ströme (Spannung am shunt unter etwa 5 mV) nicht richtig funktionieren.

Bei dieser Schaltung könnte man etwa dagegen tun, indem man sich ein Hilfsspannung von z.B. 0,6 V erzeugt und die an Stelle von GND beim Differenzverstärker und dem Spannungsteiler am Eingang. Dann arbeiten die OPs mit einer Spannung von etwa 0,6 V am Eingang. Man hat dann eine leichte Verschiebung des Nullpunktes beim PWM Signal und muß über eine kleine Schwelle (z.B. 10% PWM) kommen, damit überhaupt Strom fließt.

[eule22]

Wie genau kann ich ein Schwingen in meiner Schaltung feststellen?

@ Bersserwessi: Ich hab deinen Ratschlag befolgt und den R12 (100 Ohm) gegen 1K getauscht. Geändert hat sich gar nichts, außer das ich das Puls/Pausenverhältnis hochsetzen musste, damit überhaupt ein Strom fließt.

Aber was ich gerade noch festgestellt habe: Ich muss einen gewissen Tastgrad erreichen, damit ein Strom fließt. Verkleinere ich den Tastgrad jeoch weiter, so bleibt mein Strom immer auf dem selben Wert. Also funktioniert die komplette Regelung ja nicht.

Jetzt hab ich die Schltung so umgebaut, dass der Shunt an Masse liegt, und damit der Differenzierer komplett unnötig wird. Dann funktioniert alles wies soll. Jedoch ist mein Akku dann nicht auf Masse bezogen und das möchte ich ja nicht.
Dann habe ich den Differenzierer probiert, indem ich über ein Poti eine variable Spannung angelegt habe. Die Spannung war jedoch höher als die des Shunts (z.B. 12V -8V =4V) Sollte doch soweit auch passen?
Füge ich jedoch beides wieder zusammen, so kommt der selbe Mist wieder bei raus.
Ich versteh langsam die Welt nicht mehr.
Hat noch jemand einen Tip für mich?

Danke schonmal!

[eule22]

da lief wohl was schief mit dem letzen Eintrag sorry

[eule22]

Danke für deinen Tip Besserwessi.
Das klingt Logisch das ganze, also habe ich habe jetzt gerade ein Poti genommen, mit dem ich eine Spannng von ca. 0,6V erzeugt habe anstatt GND am Differenzverstärker und anstatt GND am untersten Widerstand des Spannungsteilers angelegt. Es hat nichts geändert. Fehler wie gehabt: es fließt kein strom bis zu einem gewissen Tastgrad, ab dann fließt schlagartig ein relativ großer Strom, der sich durch ändern des Tastgrades auch nicht vergrößern bzw. verkleinern lässt.
Ich versteh das nicht.
Hast du noch ne Idee?

[Besserwessi]

Ohne oszilloskop ist es schwer mögliche Schwingungen zu finden. Ersatzweise ggf. mal versuchen Wechselspannungen zu messen.

Wenn der FET ziehmlich groß ist, im Vergleich zum shunt, könnte das ein Grund für Schwingungen sein. Dann wirkt der FET mit dem Widerstand als Verstärker und der OP wird instabil, wegen zusätzlicher Verstärkung. Dazu müßte allerdings schon das Produkt aus S von FET und dem shunt größer als 1 werden damit es stört. Es kann also sein, das testweise ein größerer Widerstand als Shunt nicht geht ! Später kann einem der Innenwiederstand des Akkus noch retten, aber der Fehlt vermutlich bei den Tests. ggf. da mal auch einen Widerstand oder eine Diode als Ersatz nehmen.

Man könnte testweise mal den Kondensator am OP größer machen, ruhig ein 100 µF Elko. Dann sollte man so weit sein, das wirklich die Kombination Kondensator - R12 die Bandbreite so weit begrenzt, das nichts mehr schwingt. Ruhig R12 auch größer als 1 K. Die Zeitkonstante R12*C gibt nur vor ab wo die Schleifenvertärkung kleiner wird, und das sollte ruhig schon ab 1-10 Hz der Fall sein.

Wie groß ist denn der Widerstand vor dem Gate ? Die 100 Ohm sehr ich schon etwa als Minimum. Mehr als 220 Ohm sollten aber auch nicht nötig sein.

Sonst mal sicherstellen, das am Eingang wirkliche keine Reste vom PWM mehr durchkommen, also z.B. ein Poti zum einstellen des Stromes.

[eule22]

Wenn du mir erklärst was ich wo messen muss um Schwingungen festzustellen. Ich hab ein Oszi da stehen, das ist nicht das problem. Bin nur ziemlich unerfarhen wenn es um OPs geht.
Habe vorhin mal das Signal gemessen das vom Differenzverstärker zurück an den andern OP geht, und hatte da oberschwingungen von etwa 50mV drauf. Hat mich jedoch nicht weiter beunruhtig, da auf meiner Steckbrettschaltung nahezu das doppelte an Oberschwingungen da war.

Was meinst du mit FET ziemlich groß im Vergleich zum Shunt?
Und bei meiner momentanen Schaltung habe ich einen Widerstand als erstatz für den Akku verbaut.

Das mit dem Poti und dem großen C werde ich gleich mal ausprobiern.

[Besserwessi]

Mit oszilloskop wird das messen schon einiges einfacher.

Hinter dem Differenzverstärker sollte keine messbare Wechselspannung sein. 50 mV klingen nicht viel, aber 50 mV am Shunt von rund 0,1 Ohm sind immerhin schon 100 mA.

Welche Frequenz ist das denn; 50 Hz, 100 Hz , die PWM Frequenz oder was anderes ?
50/100 Hz wäre ein problem mit der Abschirmung.
Die PWM Frequenz eines mit dem Filter.
Was anderes ein Zeichen das die Schaltung selber Schwingt.


Der andere Interessante Testpunkt ist das Signal das aus dem PWM Signal zum 1 ten OP geht. Da sollte auch keine Wechselspannung zu sehen sein.

Zum "Probelm" mit dem FET:
Mit einem Widerstand an der Source seite, also statt akku sollte man kein Problem haben. Ohne den Widerstand wäre es möglich das der FET mit dem Shunt trotz des kleinen Widerstandswertes für den Shunt noch einen Spannungsverstärkung ergibt. Ein Verstärung in der Rückkopplung des OPs der den Strom regelt kann aber zu Schwingungen führen.
Beim FET gibt der Parameter S (Steilheit) an wieviel Stromänderung entsteht, wenn sich die Gatespannung andert. Der Widerstand gibt dann die Umrechnung vom Strom wieder in eine Spannung. Die Gesamtverstärkung ist damit also S*R_Drain. Beim großen FETs kann S schon mal über 10 A/V gehen.

[eule22]

So also ich hab jetzt mal mehrere Messungen vorgenommen, die Messerte habe ich gerde mal unten angfügt.

Den Versuch das PWM Signal gegen ein Poti zu ersetzen war erfolglos, genau wie den Kondensator gegen einen größeren zu tausche. Einziger effekt bei größerem Kondensator war, dass der Konstantstrom nicht mehr so hoch war.

Hier die Messwerte:

PWM Signal:
- Frequenz: 14 KHz
- Puls: 20µs
- Pause: 52µs

nach Filter:
-1V keine Oberschwingungen

Impedanzwandler:
- Ausgang: 1,2V keine Oberschwingungen (warum ist mir gerade ein Rätsel, sollte doch Verstärkung 1 haben und somit 1V am Ausgang)

Regel OP
- + Eingang: 0,2V , keine Oberschwingungen
-- Eingang: 0,1V daruaf Oberschwingungen von 10mV Spitze Spitze Frequenz ca. 16MHz
Ausgang: 9V selbe Oberschwingungen, selbe SS Spannung, selbe Frequenz

Shuntwiederstand
(nicht auf Masse bezogen)
- 25mV, Oberschwingungen ca 8mV, selbe Frequenz, jedoch verzerrtes Signal

Differenzverstärker
- +Eingang: 5,8V keine Oberschwingungen
- - Eingang: (nicht richtig Messbar, sobald ich mit Tastkopf drauf komme bricht der Konstantstrom zusammen), dann eine Spannung 6,1V keine Oberschwingungen.
-Ausgang: 0,1V Oberschwingungen 8mV, signalverlauf wie gehabt.

So das sind die Messwerte die ich machen konnte. Jedoch habe ich momentan folgende Änderungen an der Schaltung:
-100µF zum Stabilisieren der Eingangsspannung
-1,1 µF anstatt C4
-R4 = 33K
-R5= 22K
-R6= 10K -->ergibt etwa selbes Spannungsteielerverhältnis
Und wenn ich das ganze mit der Steckbrettschaltung vergleiche die genauso dimensoniert ist, sind bei dieser die Oberschwingungn noch etwas größer, aber die funktioniert.
Ach und was mir noch aufgefallen war. wenn ich den Tastkopf mit der Masseklemme an Minus angelgt habe und dann mit der Prüfspitze an Minus komme, erhalte ich etwa den selben Kurvenverlauf mit einer Spitze Spitze Spannung von 10mV.

Hast du noch ne Idee wo ich ansetzen soll?