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Abwärtsregler mit Arduino und Mosfet
12.09.2014, 20:10
Beitrag #1
Abwärtsregler mit Arduino und Mosfet
Liebes Forum,

ich habe mich in den letzten Tagen an einem Projekt versucht bei dem ich nicht weiterkomme. Ich weiß auch nicht so recht ob das überhaupt möglich ist.

Der Arduino soll einen Cmos Mosfet via PWM (ca. 1 kHz) so regeln, dass selbiger eine stabile Ausgangsspannung erzeugt. Dazu messe ich die Ausgangsspannung nach dem Mosfet und versuche den Arduino dazu zu bringen den PWM-Wert so zu vergrößern, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert sinkt und zu verkleinern wenn die Spannung über einen bestimmten Wert steigt.

Ich weiß, dass ein richtiger Abwärtsregler dann noch eine Spule (die bei 1 kHz wahrscheinlich ziemlich überdimensional ausfiele) und einen Elko benötigt. Aber wahrscheinlich ist es sinnvoller zunächst einmal den Sketch hinzubekommen.

Ist das denn ein realistisches Projekt oder ist das so überhaupt nicht möglich?

(Mir ist schon klar, dass das mit einem Regler IC einfacher und effektiver geht. Ich verbaue aber zur Spannungs- und Strommessung und zur Anzeige selbiger an einem PC sowieso einen Arduino. Deshalb bietet es sich an das so zu versuchen.)
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12.09.2014, 20:35
Beitrag #2
RE: Abwärtsregler mit Arduino und Mosfet
Hallo,

kannst du bitte genauer definieren was für deine Anwendung "eine stabile Ausgangsspannung" bedeutet.
Soll der Arduino selbst von dieser so erzeugten Spannung versorgt werden?

Gruß Arne


(12.09.2014 20:10)D.T.Schneiderlein schrieb:  Liebes Forum,

ich habe mich in den letzten Tagen an einem Projekt versucht bei dem ich nicht weiterkomme. Ich weiß auch nicht so recht ob das überhaupt möglich ist.

Der Arduino soll einen Cmos Mosfet via PWM (ca. 1 kHz) so regeln, dass selbiger eine stabile Ausgangsspannung erzeugt. Dazu messe ich die Ausgangsspannung nach dem Mosfet und versuche den Arduino dazu zu bringen den PWM-Wert so zu vergrößern, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert sinkt und zu verkleinern wenn die Spannung über einen bestimmten Wert steigt.

Ich weiß, dass ein richtiger Abwärtsregler dann noch eine Spule (die bei 1 kHz wahrscheinlich ziemlich überdimensional ausfiele) und einen Elko benötigt. Aber wahrscheinlich ist es sinnvoller zunächst einmal den Sketch hinzubekommen.

Ist das denn ein realistisches Projekt oder ist das so überhaupt nicht möglich?

(Mir ist schon klar, dass das mit einem Regler IC einfacher und effektiver geht. Ich verbaue aber zur Spannungs- und Strommessung und zur Anzeige selbiger an einem PC sowieso einen Arduino. Deshalb bietet es sich an das so zu versuchen.)

ExclamationMit zunehmender Anzahl qualifizierter Informationen bei einer Problemstellung, erhöht sich zwangsläufig die Gefahr auf eine zielführende Antwort.Exclamation
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13.09.2014, 15:00
Beitrag #3
RE: Abwärtsregler mit Arduino und Mosfet
(12.09.2014 20:10)D.T.Schneiderlein schrieb:  Liebes Forum,

ich habe mich in den letzten Tagen an einem Projekt versucht bei dem ich nicht weiterkomme. Ich weiß auch nicht so recht ob das überhaupt möglich ist.

Der Arduino soll einen Cmos Mosfet via PWM (ca. 1 kHz) so regeln, dass selbiger eine stabile Ausgangsspannung erzeugt. Dazu messe ich die Ausgangsspannung nach dem Mosfet und versuche den Arduino dazu zu bringen den PWM-Wert so zu vergrößern, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert sinkt und zu verkleinern wenn die Spannung über einen bestimmten Wert steigt.

Ich weiß, dass ein richtiger Abwärtsregler dann noch eine Spule (die bei 1 kHz wahrscheinlich ziemlich überdimensional ausfiele) und einen Elko benötigt. Aber wahrscheinlich ist es sinnvoller zunächst einmal den Sketch hinzubekommen.

Ist das denn ein realistisches Projekt oder ist das so überhaupt nicht möglich?

(Mir ist schon klar, dass das mit einem Regler IC einfacher und effektiver geht. Ich verbaue aber zur Spannungs- und Strommessung und zur Anzeige selbiger an einem PC sowieso einen Arduino. Deshalb bietet es sich an das so zu versuchen.)

Hi,
solange du deinen Arduino damit nicht selber versorgen willst wirst da wohl was zum laufen bekommen.
Aber bedenke das ein normaler Sketch der ganz normal per IDE auf einen UNO etc. geladen wurde beim Power ON erst mal eine Totzeit hat bis das Programm anfängt zu laufen. Bei meinen Tests mit einem Nano war das eine gute Sekunde...in der Zeit wäre also keine Regelung der Ausgangsspannung möglich....und ohne den MOS-Fet durchzusteuern gibts keinen Power für den Arduino...Big Grin
Also da wäre ich mal vorsichtig um nichts zu zerschießen Tongue
lg
bk

1+1 = 10 Angel ...und ich bin hier nicht der Suchmaschinen-Ersatz Dodgy...nur mal so als genereller Tipp..
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13.09.2014, 17:26
Beitrag #4
RE: Abwärtsregler mit Arduino und Mosfet
Vielen Dank für Eure Antworten.

Ich möchte nicht den Arduino selbst mit Spannung versorgen. Das klappt ja auch ganz gut mit einem Linearregler oder so einem Mini-Alles-In-Einem-Abwärtsregler.
Es geht mit darum die drehzahlabhängige Ausgangsspannung eines Gleichstromgenerators auf 13,8V zu stabilisieren. Damit soll es dann möglich sein entweder Blei-Akkus zu laden oder aber auch direkt Verbraucher unterschiedlicher Art und Leistung zu betreiben. Die Ausgangsleistung soll bis zu 250W betragen, die Eingangsspannung bis zu 60V. Also kein einfaches Unterfangen. Aber ich freue mich, dass das nicht völlig abwegig zu sein scheint.

Das Berechnungstool für Abwärtswandler unter http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html brechnet mir für einen Wandler mit 1kHz, 60V max. Eingansspannung und 25A max. Ausgangsstrom eine Spule mit 1100 uH. Selbige kostet bei RS-Components etwa 25€. Insofern muss ich mal sehen ob sich das überhaupt lohnen wird...

Kennt sich jemand so richtig mit Abwärtswandlern aus. Ich bin mir sehr unsicher ob ich mit der Spule richtig liege und was für einen Kondensator ich benötige. Ich kenn nur das stark vereinfachte Grundschaltbild.

Nun mal zu meinen etwas kläglichen Programierversuchen.

Ich habe es folgendermaßen versucht. Ich messe die Ausgnagsspannung über einen Spannungsteiler. Ich lege die int=pwmvalue fest und gebe ihr zunächst den Wert 0. Im Loop versuche ich dann das:

if (Ausgangsspannung > 10) {analogWrite(6, pwmvalue--);}
if (Ausgangsspannung < 10) {analogWrite(6, pwmvalue++);}

Was der Arduino aber macht ist <10V den Wert bis 255 zu erhöhen und wieder bei 0 anzufangen. Bei <10V verringert er den Wert und fängt dann wieder be 255 an.

Wie also bringe ich dem Arduino bei den PWM-Wert richtig zu regeln.
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