Abschlussbericht_PowerTower - Projektlabor - TU Berlin

Endgültige Schaltung und ihre Funktionsweise Letztendlich entstand folgende
Schaltung: Die auf dem Plan eingetragenen Pinbezeichnungen beziehen
sich auf die Belegung des Busses:
PIN 1: +5V DC
PIN 2: AGND
PIN 3: +15V DC
PIN 4: DGND
PIN 5: -15V DC
PIN 12: Masterausgang
PIN 23: Mastereingang
Das Eingangssignal stammt von einem Stromwandler, der auf einer Platine
der Gruppe 1 angebracht ist. Die Dioden D 1 und D 2 stellen einen
Überspannungsschutz für die Operationsverstärker dar, für den Fall, dass
bei nicht-angelegter Versorgungsspannung ein zu hohes Eingangssignal
anliegen würde. Da die Sekundärspule im sekundären Kurzschluss betrieben
wird, ist ein OPV als Invertierer beschaltet notwendig (linker OPV).
Die Offsetspannung des OPV wird vom Widerstand R 1 verstärkt und vom
Innenwiderstand der Sekundärspule abgeschwächt und tritt am Ausgang
des OPV als Gleichspannungsglied auf. Um dieses zu kompensieren werden
C 1 und R 2 geschaltet. Dies ist möglich, weil bei Gleichspannung nur
der Widerstand R 2 als Rückführung wirken kann.
Der ankommende Strom, welcher über R 1 fließt kann 0, 16A nicht überschreiten
(wenn man annimmt, dass die Sicherung spätestens bei 16A
abschaltet und der Stromwandler davon den hundertsten Teil liefert) und
da der Ausgangsstrom des OPV 5mA nicht überschreiten kann, muss eine
zusätzliche Stromverstärkung durch die beiden Transistoren Q 1 und
Q 2 realisiert werden. Dabei passieren Ströme in negativer Richtung den
oberen und Ströme in positiver Richtung den unteren Transistor. Die Widerstände
R 3 und R 4 dienen dazu, dass nicht die gesamte an den Transistoren
anliegende Versorgungsspannung an ihnen selbst abfällt. Das Element
aus den beiden Transistoren und den anliegenden Schutzwiderständen befindet
sich innerhalb der Rückführungsschleife des OPV, dass deren nichtlinearen
Eigenschaften nicht im Ausgangssignal erscheinen. Die nachfolgende
Diode D 3 entkoppelt die negative Halbwelle, von welcher dann C 4
(C 2 und C 3 sind im Schaltplan nicht eingezeichnet da sie lediglich über der
Versorgungsspannung des OPV geschaltet sind um kurzfristige Schwankungen
auszugleichen) den Scheitelwert speichert. R 5 dient dem Konden-
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