freie und quelloffene Regelelektronik: Unterstützung gesucht

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21.09.2016 19:13
avatar  oreg2
#26
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@DLF:
Die (von mir geposteten) FET-Schaltungen reichen die Lastströme (mit sehr geringen Verlusten) elektronisch Richtung 510er weiter,
die Steuerströme betragen maximal 50 mA,deswegen kann man problemlos jeden noch so kleinen Taster verwenden.
Diese Schaltungen sind ungeregelt.

Die Fotos der geregelten Elektroniken werde ich nachher hier posten.


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21.09.2016 20:22
avatar  DLF
#27
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DLF

Hey colonius,
hmmmm..... ich glaube ziemlich sicher, das stimmt so nicht. :)
Der Split-Pi hat beispielsweise zwei symmetrische Bereiche von denen einer Buck und der andere Boost macht (Richtung ist sogar egal). Wird herunter geregelt, arbeitet der eine, wird heraufgeregelt, arbeitet der andere. Steht sogar im Wikipediaartikel. ;) Entsprechend hat Du mehrere Schalter (vier, von denen zwei eventuell durch eine Diode ersetzt werden können. Bin ich mir nicht sicher). Soweit ich das verstehe, verursacht eine längere Schließzeit des Schalters beim Boost eine höhere Induktion und damit eine höhere Spannung, nimmt aber natürlich mehr Strom von Quelle. Das heißt aber noch lange nicht, dass bei Pulsweite 50% die Eingangsspannung auch am Ausgang ansteht. Das Boost-Prinzip ist in diesem YT video sehr bekömmlich erklärt. Falls Du grad viel Zeit hast, kannst Du mal in diese Dissertation zum Split-Pi schauen. ;)


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21.09.2016 21:47 (zuletzt bearbeitet: 21.09.2016 21:49)
#28
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Ich habe keine Zeit für sowas, aber etwas Erfahrung mit Spannungskonvertern.

Also digital programmierbare DC/DC PWM Buck Boost Converter gibt es als fertige
Module zu kaufen, statt die Mikrotaster auf dem Modul zu drücken
kann man auch je 2 Kabel ranlöten und diese Taster digital ansteuern.

Elektronisch z.B so:

http://www.dieelektronikerseite.de/Lecti...rt%20Analog.htm

Vieleicht hilft das ja weiter, hier mal ein Datenblatt von diesen Chips, die bei diesen fertigen Modulen
beispielsweise verbaut ist: (Die Werte passen aber hier nicht zum Dampfen, nur ein Beispiel)

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3780ff.pdf

Als Informationsquelle finde ich YT sehr gut, für Tests von fertigen Modulen und Tutorials.

Das Geheimnis des Glücks liegt nicht im Besitz, sondern im Geben. Wer andere glücklich macht, wird glücklich.

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21.09.2016 23:14
avatar  oreg2
#29
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So,jetzt poste ich mal einige Fotos 3 verschiedener geregelter Elektroniken.

Ich fange mal mit einer Provari V2 Elektronik an.
Dabei handelt es sich um eine Variable Voltage Elektronik,mit klassicher LED-Anzeige.
Die Spannung kann zwischen 2,9 und 6.0 Volt eingestellt werden,sie kann also unter die Batteriespannung regeln (Step down).
Bei dieser Platine ist leider ein Teil der Versiegelung weiss angelaufen,man erkennt also nicht alle Leiterbahnen und Lötpins.
Ich kann später noch bessere Fotos anderer Provari V2 Boards nachreichen,falls gewünscht.


Bei der zweiten Elektronik handelt es sich um eine Elektronik,bei der man die Wattzahl (=Leistung) einstellen kann,diese Schaltung kann nicht runterregeln (kein Step down).
Bei dem Display handelt es sich um ein OELD.
Die diese Elektronik stammt aus einem Cloupor Boxmod und ist eine (etwas schlechtere) Kopie der Evolv DNA 30 Elektronik.
Von einer Evolv DNA 30 Platine werde ich vielleicht später noch Fotos schiessen und hier hochladen.
Hier die Fotos der Cloupor Mini (30 Wattversion ohne TC):

Als 3. Elektronik stelle ich eine SX 350J V2 Platine der Herstellers Yihiechigar vor.
Sie kann im Wattmodus oder im Joule-TC (Temperature Control) Modus
betrieben werden.
Diese Elektronik hat sehr viel Einstellungsmödlichkeiten und Features.
Hier noch 3 Fotos der Platine:


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22.09.2016 22:33
#30
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Naja, geb ich mal meinen Senf auch noch dazu. Mega8 kann sicher alles was man braucht. Integrierten AD Wandler und 2 integrierte vom Rechenwerk unabhängige PWMs die bis in den MHz Bereich hinein laufen. Allerdings sollte die PWM Frequenz eher niedrig sein um die Umschaltverluste am FET klein zu halten. Wenn es nur eine VV Regelung sein soll, reicht es schon die Batteriespannung zu messen und daraus das Puls-Pausenverhältnis zu berechnen. Ich bin grad selber am Schaltungsdesign und hab mich schon etwas damit beschäftigt. Mein Plan ist allerdings mit 2 gestackten Akkus zu arbeiten und auf den Upstepper zu verzichten. Vorteil: Man braucht keine Induktivität und der Wirkungsgrad ist viel besser. Den Prozessor versorge ich über einen Low Drop Spannungsregler. Bei den paar Milliampere kein Problem. Möglicherweise kann ich bei einer niedrigen PWM von 20Hz auch noch auf den FET Treiber verzichten. Ich verfolge Euer Projekt jetzt mal mit großem Interesse.


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22.09.2016 22:47
#31
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Seh ich auch so, ein Tiny 8 im DIL Gehäuse gibt es auch. So reicht ein Lötkolben aus, oder eine fertige Platine mir USB, da kann die Software mit aufgespielt werden. Kostet ca 6€


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22.09.2016 22:56
avatar  DLF
#32
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DLF

Hallo @andreas_1960 !

Die Idee sich auf Stacking zu beschränken kam hier schon mal. Ich persönlich bin ehrlich gesagt nicht sehr begeistert davon. Ich verstehe die Motivation. Jedoch mag ich selbst schlicht keine Stacking-Garnituren. Dazu kommt, dass dies die Akzeptanz eines „offenen Projektes für alle“ sicherlich mindern würde. Aber wer weiß, wenn ich eines Tages ganz verzweifelt bin weil ich einfach keine gute Schaltung zusammen bekomme, springe ich vielleicht doch noch mal auf diesen Gedanken auf. :)

Der Mega8: Ja! :D Ich wühle mich gerade durch’s Datenblatt wegen der PWM! Ich denke, dass mindestens 1Mhz Phasenbreite vermutlich sogar ein Minimum ist, um bei einer Boost-Schaltung die Spule akzeptabel klein zu halten. Das betrifft natürlich nur die PWM für einen Schaltregler. (Ich nehme an, die verwendest die PWM direkt für die Versorgung? Oder etwa für einen Down-Stepper?)

FET Treiber: Damn! Hab ich da was übersehen? Zieht der MOSFET am Schalteingang zuviel für einen μC? Da muss ich wohl nochmal Datenblätter gucken gehen... (Ich bin wirklich ein Elektro-Noob... Sorry...)


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23.09.2016 05:23
#33
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PWM ist gar nicht nötig zu benutzten, es geht wunderbar auch einfach den Zeitraum on\off am FET zu schalten. Ich würde auch eher <100Hz schalten, um die Frequenz niedrig zu halten, und somit weniger Verluste.
Habe das so mal probiert und einen LED Dimmer programmiert, funktioniert wunderbar.
Der AD ist schnell genug, um die Spannung an der Coil zu messen, und schnell reagieren zu können.

Bei 6 Pins geht, 1Pin zum Messen, 3 Pins zum Einstellen und 1Pin wäre gar noch frei für eine Anzeige. Oder eine Eintastensteuerung, denn bleiben 3 Pin für weitere, optische Anzeige und\oder andere Erweiterungen. So wäre eine RGB LED einfach anzusteuern, um den Akkuzustand darzustellen.


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23.09.2016 08:39
#34
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@DLF Wenn du wirklich mit Frequenzen >= 1MHz arbeiten willst, kommst du um einen Treiber nicht rum da die Gatekapazität von vielen FETs um die 10 nF rum liegt. Musst du mal im Datenblatt deines FETs nachschauen. Aber bei diesen Frequenzen ist das schon fast ein kurzer. Ja, bei mir soll der PWM Ausgang den FET direkt schalten. Ich werde mit Frequenzen um die 20 Hz arbeiten. Eine Spule brauch ich dann nicht, da die thermische Trägheit der Coil sozusagen den Integrator bildet.
@Michigan Das was du da beschreibst ist eine PWM. So wie ich das verstehe möchtest du einen Tiny benutzen.. Vorsicht- die haben keinen AD Wandler. Man könnte hier ein RC Netzwerk benutzen und die Zeit bis zum aufladen des Kondensators messen. Geht also auch, wenn die PWM Frequenz so niedrig ist, daß ich Zeit zum rechnen habe. Im MHz Bereich wird das recht knapp.
Was ich noch nicht gelöst habe.. Über den Spannungsteiler für die Messung würde auch im ausgeschalteten Zustand Strom fliessen. Das muß irgendwie mit einem Kleinleistungsfet abgetrennt werden. Auch wenns nur paar mA sind..


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23.09.2016 10:26
#35
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Ich lese mit Interesse mit, mir fehlen aber die Kenntnisse bei den Halbleitern :)

Aber an eines erinnere ich mich noch, PWM mit niedrigen Frequenzen stört beim Dampfen. Es ist noch gar nicht so lange her, dass viele Mods mit 33Hz regelten und das hat man deutlich gemerkt.

So viel ich davon verstanden habe, müsste man aus der Rechteckwelle dann hinter dem FET wieder eine halbwegs glatte Gleichspannung machen, was wohl auch ziemlich aufwändig ist.

Ich war's nicht!

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23.09.2016 11:11 (zuletzt bearbeitet: 23.09.2016 11:12)
#36
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Da ich solch Anwendung mit PWM noch nicht für den AT gebaut habe, so fällt es schwer, vorab alle Eventualitäten einbeziehen zu können. Was nicht gut läuft, dass wird denn erst im Nachher ein verbessert werden können. Sei es durch Anpassung der Frequenzen, oder zusätzlichen Bauteilen, oder beides.

Eine Möglichkeit wäre auch such die Kapazität vom Gate nutzbar zu machen, indem die Flanken beim Umschalten leicht abgeflacht werden. Dadurch erhöht sich die Verlustleistung, der FET erwärmt sich, je nach Flankensteilheit am Gate. Dazu wären möglichst kleine Frequenzen vorteilhaft.

Ich gehe mal davon aus, dass auch dafür eine Lösung gefunden wird, die akzeptabel ist.


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23.09.2016 12:35
avatar  oreg2
#37
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Zitat von Volker Hett im Beitrag #35

Aber an eines erinnere ich mich noch, PWM mit niedrigen Frequenzen stört beim Dampfen. Es ist noch gar nicht so lange her, dass viele Mods mit 33Hz regelten und das hat man deutlich gemerkt.
So viel ich davon verstanden habe, müsste man aus der Rechteckwelle dann hinter dem FET wieder eine halbwegs glatte Gleichspannung machen, was wohl auch ziemlich aufwändig ist.



Deine Aussage kann ich voll bestätigen.
Die mit 33Hz getakteten Geräte hatten einen schärferen Dampf produziert.
Die für damalige Verhältnisse innovativen Provari V1 (und Nachfogeversionen) hatten mit ihrer glatten Gleiichspannung hingegen einen deutlich satteren milderen Dampf produziert.

Ich gehörte jedenfalls zu den Dampfern,die einen deutlichen Unterschied feststellen konnten.
Damals gabe es aber auch nur die schnell anspingenden dünnen 0,16er und 0,20er Kanthaldrähte.
Die damaligen 33Hz ratternden Z- und V-Maxe hatten auch die Eigenschaft etwa 1sec. zeitverzögert zu feuern und 1sec. nach Loslassen des Feuertastern nachzufeuern.


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23.09.2016 13:21
#38
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Da mache ich mir beim AVR keine Gedanken drum, das Teil rast unter RISC-Architektur.
Einzig der Punkt der Stromversorgung wäre noch zu klären, ob erst beim Feuern der Processor mit Strom versorgt werden soll, oder immer im Hintergrund arbeiten soll.
Letzteres ermöglicht auch eine 5x Taste an/aus Funktion


Auch kann eine LED warnen, wenn die Akkuspannung zu gering wird. Leider stehen keine genauen Angaben dabei, wie die DIL-Version sich verhält, wie viel Strom benötigt wird. Aber auch da gibt es Möglichkeiten das Teil in den Tiefschlaf zu versetzen, und beim Feuern aufzuwecken.


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23.09.2016 17:41
#39
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Klar stehen die Stromverbräuche im Datenblatt. Im Sleep Modus, wovon es mehrere gibt, sinkt der Stromverbrauch unter 1 mA. Bedingung ist, das der Taster dann am Interrupteingang hängt so das man ihn dann wieder aufgeweckt bekommt. Den Stromverbrauch im Normalbetrieb kann man nicht so genau vorhersagen, da es zu viele Parameter gibt die das beeinflussen. ADCs und andere Peripherie und auch was grad gerechnet wird spielt da eine wenn auch geringe Rolle. Allerdings sind diese Verbräuche im Verhältniss zur Coil wirklich zu vernachlässigen. Ich für mein Teil mach da einen Schalter hin, da mich das 5 Click Gedöns nervt. Aber das kann ja jeder machen wie er will. Sollte eine Platine entworfen werden, kann man ja einen Schalter vorsehen und wer in nicht haben will, lötet halt ne Brücke drüber.
@Volker Hett Kann das wirklich sein, daß die langsame PWM den Geschmack stört? Ich kanns mir fast nicht vorstellen aber wenn ihr das sagt, glaub ichs erstmal. Hat da jemand die Hintergründe? Ich bin schon fast am Leiterplattenlayout für meine PWM aber jetzt wart ich erstmal ab. :-]


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23.09.2016 18:15
#40
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Ich hatte mal einen einen Mod von Kamry mit dem Effekt. Es rattert :)
Hier ist ein Video von PBusardo über die Vamo, die ich nie hatte, mit genau dem Effekt. https://youtu.be/D3lUnwV4_h4?t=16m53s

Ich war's nicht!

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23.09.2016 18:48
#41
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Es rattert... Naja meinetwegen- das kann ich nachvollziehen. Denke mal da ist ne Drossel drin die dann diese Geräusche macht. Ich hab ne Vamo hier und benutze sie auch hin und wieder, die ist absolut geräuschlos. Möglicherweise war dort die Drossel nicht richtig fest. Es fliest ja doch ordentlich Strom für so ein kleines Ding und das gibt ein saftiges Magnetfeld. Aber oben stand etwas, daß der Geschmack beeinflusst wird (schärferer Dampf). Das war das was ich absolut nicht verstehen kann. Ich schau mir aber erst mal das Video an....


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23.09.2016 19:07
#42
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Ok, kleines update. Hab das Video jetzt gesehen. Er spricht von einem Klapperschlangensound. Am Geschmack hat er nicht gemäckelt. Es sei denn ich habs überhört. Seine Oszi Bilder legen nahe, daß die Vamo die Spannung erstmal auf 6 Volt hochsetzt und dann mittels PWM die gewünschte Leistung einstellt. So hab ich es mir fast gedacht. Ich denke, viele Akkuträger werden es so machen. Ist immer noch effizienter als ein Buck/Boost. Die Vamo hat mir eigentlich immer geschmeckt (wenn sie auch etwas schwach auf der Brust ist :-)


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23.09.2016 19:54 (zuletzt bearbeitet: 23.09.2016 19:59)
avatar  oreg2
#43
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@andreas_1960:
Ich bezog mich auch auf die allerersten gestackten Geräte namens V Max gefolgt von der Z Max,die vor etwa 4 Jahren auf den Markt kamen,quasi kurz nach dem Urknall.
Die hatten diesen von mir (und anderen festgestellten) scharfen Dampf erzeugt und auch zeitversetzt gefeuert+nachgefeuert.
Die klassischen Vamoeltroniken (V2) haben anscheinend diese von mir erwähnten Eigenschaften nicht mehr und sind übrigens auch die Weiterentwicklung der Z Max Elektronik.

Ich hatte selber die V2 Vamos besessen,die verhieten sich m.M.n normal,auch im Stackingbetrieb.


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23.09.2016 20:12 (zuletzt bearbeitet: 23.09.2016 20:15)
#44
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Im Gegensatz zu damaliger Technik haben wir heute viel mehr Auswahl an Drahrsorten, so dass die Leistung damit prima vorgegeben werden kann, mit einem Akku ist denn auch 4-90W möglich, mit der Akkuspannung.
Einzig das nachlassen der Akkuspannung korrigieren können würde mir schon reichen.

Klar ist eine feste Versorgungsspannung auch einfacher mit PWM einzustellen und verändert sich nicht. Das ganze Thema ist auch erst am Anfang, da wird mit der Zeit noch viel mehr kommen, wenn es nötig wird, oder einfach nur an Spaß an der Sache haben.

Bei all den vielen Vorschlägen sollte das Ziel möglichst nicht aus den Augen verloren werden, dass es für viele auch machbar bleibt.

Ich schau mal, dass ich am Wochenende endlich auch etwas probieren kann. Mein Job hat das derzeit etwas ausgebremst.

Fange heute an die Einführung in die Welt der Elektronen zu schreiben, Grundkenntniss vermitteln.
Viel Spaß und Erfolg bei euren Projekten

Nachtrag
Fände es toll, wenn später Probe gelesen wird, wer mag, bitte PN an mich


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23.09.2016 21:00 (zuletzt bearbeitet: 23.09.2016 21:02)
avatar  oreg2
#45
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Ich habe mal etwas recherchiert und habe einen Bericht von Mountainprophet zur berüchtigten V Max gefunden:
http://www.mountainprophet.de/2012/08/25...-ist/#more-3736
Dabei bin ich auf folgenden Satz gestossen:

"Wie man eine Spannungsregelung *richtig* macht, das erklärt Dampfertreff User “BalootheBear” übrigens hier in seinem exzellenten Thread: VV-Akkutraeger Eigenbau"

Hier im Forum habe ich dann folgenden Threat gefunden,der vielleicht für dieses Projekt hilfreich sein könnte:
VV-Akkutraeger Eigenbau: V1


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23.09.2016 23:00
avatar  DLF
#46
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DLF

@andreas_1960 :

Zitat
...daß die Vamo die Spannung erstmal auf 6 Volt hochsetzt und dann mittels PWM die gewünschte Leistung einstellt. So hab ich es mir fast gedacht. Ich denke, viele Akkuträger werden es so machen. Ist immer noch effizienter als ein Buck/Boost.


Wieso ist das effizienter? Wahrscheinlich übersehe ich da was, aber wenn ich immer die 2,6 bis 4,2 V auf 6 V boosten muss und dann die Spannung hinterher wieder heruntertakte, habe ich doch potentiell noch mehr Verluste, oder?

@oreg2 :
Insgesamt interessanter Link! Bissl schade, dass der Projekt-Thread, den MP referenziert, nur eine heruntergetaktete Stack-Garnitur behandelt, die auch nicht regelt, sondern nur nach Formel oder Tabelle steuert. Hmm. Ich kann mich immer noch nicht von der Idee einer Leistungsregelung trennen, wenngleich ich die letzten zwei Tage erst mal realisiert habe, was da auf mich zukommen würde. Ich hatte nicht damit gerechnet, dass die Leistungsregelung so besonders ist, dass man nicht gleich gleich ein paar Rezepte ausfindig machen kann...

Um mich mal weiter aufzuschlauen, parametriere ich gerade eine MAX1522-Verschaltung nach dessen Datenblatt. Mal sehen, was da für Werte herauskommen.


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23.09.2016 23:38
#47
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S-Mod verstorben am 18.8.2017

Zitat von DLF im Beitrag #46

Zitat
...daß die Vamo die Spannung erstmal auf 6 Volt hochsetzt und dann mittels PWM die gewünschte Leistung einstellt. So hab ich es mir fast gedacht. Ich denke, viele Akkuträger werden es so machen. Ist immer noch effizienter als ein Buck/Boost.
Wieso ist das effizienter? Wahrscheinlich übersehe ich da was, aber wenn ich immer die 2,6 bis 4,2 V auf 6 V boosten muss und dann die Spannung hinterher wieder heruntertakte, habe ich doch potentiell noch mehr Verluste, oder?

Kommt auf die Effizienz der einzelnen Stufen an.
Möglicherweise hat eine optimierte feste StepUp Schaltung einen so guten Wirkungsgrad, daß trotz der Multiplikation mit dem Wirkungsgrad der reinen StepDown Schaltung ein insgesamt besserer Wirkungsgrad rauskommt als bei einer Schaltung, die StepUp und StepDown kann und deshalb "immer" einen schlechteren Wirkungsgrad hat.

colonius

... aber ich bin doch lieber jeden Tag glücklich als im Recht. (Slartibartfaß)


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24.09.2016 01:46
#48
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Puh, 6 Seiten sind geschrieben, und das ist noch nicht alles. Bildchen fehlen mir noch, vielleicht war ich auch schon etwas zu gründlich.
Versuche das über das Wochenende fertig zu bekommen, und wer Probelesen möchte, bitte melden.


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24.09.2016 18:18
#49
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@dlf Hab lange nicht reingeschaut.. sorry dafür. Colonius hat Dir aber die Antwort bereits gegeben. Besser hätt ich es auch nicht ausdrücken können.


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24.09.2016 19:25
#50
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S-Mod verstorben am 18.8.2017

Zitat von andreas_1960 im Beitrag #49
Besser hätt ich es auch nicht ausdrücken können.

Man könnte auch sagen: Zwei Spezialisten sind besser als ein Universalist.

colonius

... aber ich bin doch lieber jeden Tag glücklich als im Recht. (Slartibartfaß)


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