0-10V Analogen Ausgang steuern

Hallo zusammen,

ich arbeite gerade an einem ersten Projekt und stecke gerade etwas fest. Folgendes Szenario:

Ich habe ein Programm welches auf meinem MIkrocontroller läuft und abhängig von einer Logik möchte ich nun einen 0-10v analogen Ausgang steuern. Genau gesagt ist das ziel 0-10v abhängig von meiner Logik an Thyristorsteller auszugeben (Beispiel: https://www.eco-data.de/en/zubehoer/le…30v-detail.html)

Konkret frage ich mich jetzt ob es ein Erweiterungsboard oder ein anderes Bauteil gibt welches es mir ermöglicht diese 0-10v analog auszugeben?

Wäre super wenn ihr mir etwas auf die Sprünge helfen könntet

Andy

Hinweis: Habe ebenfalls hier gepostet um meine Recherche über RPI zu erweitern:

https://forum-raspberrypi.de/forum/thread/4…ern/#post423144

Hey, danke dafür! Hab gesehen das Bauteil kostet etwa 25 $. Wäre es mir an der Stelle vermutlich auch wert.

Wenn ich richtig verstehe muss ich dann noch lernen wie man mit dem PI das i2c protokoll spricht und somit das o.g. Bauteil (https://aptinex.com/product/aptine…0v-mcp4725-i2c/) regelt, korrekt?

Super, danke für das Feedback.

Dann werd ich mal in diese Richtung weiterarbeiten

jar. Alles klar, habe entsprechend hinweis im ersten Post ergänzt

Zitat von jar

oh man bis jetzt wurde das verschwiegen!

dann

Heizsstab ist laaaaangsam!

Da reicht eine Paketwellensteuerung

1s AN 9s AUS, kein AD Wandler keine Umwandlung!

Damit habe ich einen 40kW Ofen in meiner Diplomarbeit gesteuert!

https://www.amazon.de/Solid-State-Relais-Halbleiterrelais-24-380V/dp/B009SXHJD6?tag=psblog-21 [Anzeige]

noch einen Treiber für den Steuerstrom, Transistor an 5V fertig!

Alles anzeigen

Okay, bisweilen war ich immer in versuchung das ganze kurzfristig zu takten (je nach geliefertem Einspeisewert entsprechend den Heizstab hoch/runter zu fahren)

Ich werde mir die Variante mit einem solchen Halbleiterrelais auch im Detail ansehen, danke!

Zitat von VeryPrivat

Eigentlich wollte ich mich wegen des Doppelpostings raus halten...

Ich möchte noch darauf hinweisen, dass falls es sich tatsächlich um eine Verwertung überschüssiger Sonnenenergie handelt nicht sehr sinnvoll ist Stromimpulse (z.B. 1s/9s) zu verwenden. Da du ja z.B. 1 Sekunde beziehst, zahlst Du die Sekunde den Strom auch - 9 Sekunden speist Du (meist wesentlich weniger ertragreich) ins Netz zurück... Kommt auf selbe hinaus, als würdest Du den Heizstab während der starken Bescheinung voll einschalten..

Zitat von jar

auch 1s ist kurzfristig, das sind 50 Takte im Netz, kürzer muss ja nicht sein,

50 Takte an und 50 Takte aus mittelt den Strom auf die Hälfte, was denkst du denn was 1s AN oder aus mit dem Heizstab im Medium macht?

Der Heizstab wird ja irgendwo seine Wärme abgeben sollen, kein Elektrogrill oder kein Badstrahler wird in 1s durchbrennen und wenn war er eine Fehlkonstruktion.

davon weiss ich nichts, ich lese auch nicht mehr parallel in beide Threads, um die Datensynchronisation muss sich der TO kümmern.

Danke für euer Feedback. Meinen Thread im Microcontroller-Forum habe ich nun "geschlossen". Ich habe auf das Doppelposting im ersten Beitrag hingewiesen und mein Ziel war es nicht nur den Fokus auf einer "raspberry"-Lösung zu haben, sondern auch noch alternative möglichkeiten zu recherchieren. Ich persönlich habe eine andere auffassung was doppelpostings angeht, respektier aber natürlich die regeln (Hinweis: In den Forenregeln steht hierzu nichts - hier sind nur doppelpostings innerhalb dieses forums genannt) - egal.

Zurück zum Thema. Letztlich habe ich folgendes "Problem".

Ich besitze bereits:

- Diverse Raspberry Pi's

- einen 230v Heizstab - welcher sich bisweilen nicht regeln lässt (Stecker rein => 3kW)

- Eine PV Anlage mitsamt Speicher.

(Diverse Fertiglösungen (Powerdog, my-pv, smartfox, solarlog) habe ich alle angesehen - bin aber nicht bereit 1000€ aufwärts zu investieren)

Um letzteres möglichst zu optimieren habe ich nach und nach Verbrauchen so gesteuert das diese eben dann laufen wenn ich Strom zur Verfügung habe. Als nächstes - und aus meiner Sicht "größtes Optimierungsfeld" ist jetzt mein Pufferspeicher dran.

Ziel: Ich werde die Modbus-register meiner Batterie kontinuerlich auslesen um den aktuellen Wert der Netzeinspeisung zu bekommen. Anhand dieses Wertes wollte ich nun meinen bereits vorhanden Heizstab ansteuern.

Der erste Gedanke war nun ich benutze einen Leistungsregler um den Heizstab abhängig von der zur Verfügung stehenden PV Energie zu regeln. Daher mein erstes Ansatz:

Vereinfacht:

Applikation auf meinem PI liest Batterispeicher / WR aus => steuert DAC Output 0-10v => Steuert Leistungsregler => Regelt Heizsstab

Nun habe ich verstanden das analog out 0-5v relativ einfach, 0-10v jedoch schon etwas weniger einfach ist - bzw. ich keine fertigen breakout boards o. ä. finde.

Daher stellen sich mir folgende fragen

a) Ist das mit dem Leistungsregler der richtige "weg" oder gibt es eurer Meinung bessere Möglichkeiten?

b) Wie würdet ihr den analogen ausgang 0-10v realisieren

Zitat von VeryPrivat

Zu den Fragen:

a) Wenn dieser Leistungsregler preislich für Dich OK ist, finde ich das einen guten Ansatz - immerhin ist er speziell dafür gebaut (er hat mich auf auf die Idee gebracht, das Du so was vor hast)

b) habe ich schon in Beitrag #2 geschrieben und bis jetzt sehe ich keinen Grund, warum man es nicht so machen sollte. Bauteilkosten sind sehr gering (Transistor, paar Widerstände und Kondensator - liegt bei mir alles rum), Ansteuerung (PWM) ist verhältnismäßig simpel und Du hast auch keine Probleme mit Pegelwandlung und so. Die Ausgangsspannung muss ja auch nicht speziell genau sein...

Die benötigten 10V würde ich mir aus den 5V mit StepUp (Beispiel [Anzeige]) generieren, falls nicht schon vorhanden.

Neben Aptinex bin ich auch auf folgendes gestoßen:

https://store.ncd.io/product/1-channel-0-10v-dac-digital-analog-converter-i²c/

Leider wie bereits bei aptinex - lassen die sich das gut bezahlen (wobei mich die 35 € jetz nicht stören würden - die Lieferzeit schon eher )

Zusätzlich habe ich bei horter.de auch einen Bausatz gefunden der letztlich das macht was ich suche:

https://www.horter.de/blog/i2c-analo…kanaele-10-bit/

Soweit mir jetzt bekannt sind das die Möglichkeiten die es gibt das ganze "fertig" zu bekommen. Was deinen Vorschlag angeht: Hört sich super an. Generell habe ich jetzt auch kein Problem damit wenn ich hier etwas löten müsste. Meine Kenntnisse so eine Schaltung nun selbst zu planen und umzusetzen sind allerdings ziemlich - naja eher nicht vorhanden

Vielleicht sollte ich mich daher weiter auf die Suche nach einem Beispiel / Tutorial zur PWM Ansteuerung macht. Eine Laien(!!!)Frage zu dem StepUp das du als Beispiel genannt hast:

Angenommen ich besorge mir einen MCP4725 und verwende diesen um ein 0-5v analog output zu genererien, wie hhier beschrieben:

https://circuitdigest.com/microcontrolle…25-dac-tutorial

Verstehe ich das richtig das ich dann den entsprechenden "StepUp" (Booster oder wie auch immer die fachlich korrekte Bezeichnung) nehmen kann und somit das signal auf von 0-5V auf 0-10V skalieren kann?

Zitat von VeryPrivat

Nein, dieser StepUp versucht die Eingangsspannung immer auf den mit dem am Potentiometer eingestellten Wert - z.B. 10V anzuheben. Wenn Du ein 10V Steuersignal Signal generieren möchtest, brauchst Du auch mindestens 10V Versorgung. Ich habe Dir diese Type vorgeschlagen, da es relativ wenig Aufwand wäre, da Du nur ein USB Kabel am Raspberry anstecken müsstest, und das Poti so lange drehen, bis die 10V eingestellt sind.

Wenn Du Dir den Vorschlag mal genauer angesehen hättest, wüsstest Du was ich meine...

Sorry, hatte ich zuerst nicht geschnallt. Jetzt versteh ich es, danke

Zitat von jar

setzt man mit einem sim1 0505 auf die 5V vom PI auf, noch einfacher und nicht verstellbar!

+- Eingang an +-5V vom PI

-Ausgang an +5V vom PI, am +5V Ausgang stehen dann 10V nach GND an, mit einem Bauteil als Quelle für die 10V Versorgung, eine 3fach-Verstärkung wenn schon DAC oder MCP4725 dann bitte an 3,3V und zum PI

die 3-fach Verstärkung baust du dann mit einem r2r OPV

Grundschaltung NICHT invertierender Verstärker

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.htm

r2r OPV als DIL (r2r heißt rail to rail also die mit meist single Versorgung fast bis auf 0V und VCC aufsteuern könnenund keine +- Versorgung brauchen, denn du willst ja nie unter NULL)

TLC 2262 CP

Dual R.-to-R. OPA DIP8

4,4-16V

https://www.segor.de/#Q=TLC2262CP&M=1

sonst findet man nur SMD etwas schwerer zu verarbeiten aber es gibt Adapterplatinen die dann wieder im DIL Format auf dem Steckbrett genutzt werden können.

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Alles klar. Auf der Grundlage bin ich auf einen guten Artikel gestoßen der es nach meinem Verständnis genau so beschreibt (bis auf den Unterschied das du vorschlägst die 5V mit einem sim1 0505 aufzubohren):

http://henrysbench.capnfatz.com/henrys-bench/a…ignal-tutorial/

Vom Prinzip her ähnlich. Mit einem MCP4725 wird der analoge ausgang erstellt und dann mit einem nicht invertierenden Verstärker verstärkt.

Hätte hier noch eine Frage zu dem Sim1 0505. Wie genau funktioniert das? Gemäß dem Datenblatt hier :

https://cdn-reichelt.de/documents/date…1_SIL4%23HN.pdf

gibt mir das bei einem 5v Input zum Beispiel(?) 12V/83mA aus.