Drehstromnetzteil Version 2 – TDA8566

Mangels Lieferbarkeit von LM3668 musste eine andere Lösung her.
Gut, wenn man Freunde hat, die einen auf Alternativen mit der Nase stossen: das Konzept des Drehstromnetzteil mit anderen Bausteinen zu realisieren.
Ausserdem wollte ich eine kompaktere Lösung, ähnlich oder optisch sogar gleich dem 2022er Wechselstromsinusnetzteil. Also Drehstromnetzteil Version 2 !!

Vorteile des neuen Konzeptes

– wesentlich einfacheres primäres Drehstromnetzteil, da einfache Stromversorgung
– verfügbare Bauteile(!!!) [in 8-2022 ein echtes Problem]
– der TDA8566 ist viel einfacher zu applizieren
– alles passt auf eine Platine (200 x 160mm)
– übersichtlichere Verdrahtung
– sicherere VDE Norm

Aufbau

Im Prinzip ist das meiste des Baukonzeptes der Version 1 des Drehstromnetzteil nachempfunden. Aber da man aus Fehlern oder Unzulänglichkeiten lernen kann, ist doch hier und da etwas geändert:

– der Atmega 2560 bleibt auf Grund seiner 3 Interrupttimer die Zentrale
– die Drehencoder sind fix auf der Platine als horizontale Version verbaut
– der Tiefpassfilter hinter den PWA Ausgängen des Atmega sind neu berechnet, um nicht zu viel Signal zu verlieren
– jeder TDA8566 bekommt seine eigene Spannungsregelung
– die Ausgänge sind zwecks höherer Stromlieferfähigkeit parallel geschaltet
– die Drehzahlmessung und ggfls. Steuerung des Universalsinusnetzteils wird eingepflegt
– gut ablesbares OLED Display 16×2
– der massive Kühlkörper stellt die Trennung zwischen Niedervolt (15V) und Hochspannungsbereich dar
– es gibt einen Drehstromausgang und einen Wechselstromausgang, zwischen denen per Knopfdruck geschaltet werden kann
– das LED Anzeigemodul des Sinusnetzteils wird implementiert

Stromlaufplan

Der Plan ist selbsterklärend:

Atmega 2560 als Sinusgenerator (Interruptgesteuerte Sinuswellen)
– Bedienung über 2 Drehencoder mit Taster
– hinter den 3 PWM Ausgängen ein Tiefpassfilter mit 150Ohm und 1uF Folie
– vor den Digitalpotentiometer sind Trimmer eingeschleift, um später sehr fein jeden Trafo einstellen zu können
grafische Ausgabe über Display und LED Anzeige via MCP23017 und ULN2803
Schnittstelle für Drehzahlmessung mittels CNY70 als optische Reflexlichtschranke
getrennte Stromversorgung jedes TDA über Festspannungsregler

Platine
TDA8566
komplexe Technik auf engen Raum
….jede Menge Wima Folienkondensatoren, im Hintergrund der TDA8566

Auf der Erfahrung des Sinusnetzteils basierend erfolgte der Aufbau auch als Einplatinenlösung.

Der Digitalteil ist konsequent vom Analogteil getrennt, auf dem Bild der untere Teil. Insbesondere die Massen sind getrennt!
Der Atmega ist gesteckt unter der Platine angebracht (Huckepackprinzip).
Von der Platine gehen nur noch flatkabel zu Display, Lichtschrankenschnittstelle, Spannungsversorung (15V Schaltnetzteil), und 3 Trafoanschlüssen.
Das macht den Aufbau sehr übersichtlich.

Programmierung

Um nicht alle Details zu wiederholen, die praktischen Features:

– linker Drehencoder:
Einstellung Voltzahl, Schalten Drehstrom oder Wechselstrom, Menüführung

– rechter Drehencoder:
Einstellung der Frequenz, Vorwahl der 3 Geschindigkeiten, Ein-/Ausschalten der Drehzahlanzeige

– Menü:
in etwa so, wie beim Einplatinensinusnetzteil

– sanftes Anfahren aller Spannungen
die Motoren werden mit einer Rampe angefahren und auch in gleicher Weise wieder ausgeschaltet.

Gehäusebau

Auch hier kommt exakt das gleiche Gehäuse des Einplatinensinusnetzteils zum Einsatz, lediglich der zusätzliche Drehstromausgang stellt einen äußerlichen Unterschied dar.

Drehstromnetzteil HiFi200 Gehäuse

Fazit

Die Entwicklung hat Spass gemacht, die Dokumentation des TDA8566 ist selbst für mich als Laien nachvollziehbar und umsetztbar.

Danke, dass Björn aus HH mich mit der Nase auf die TDA’s gestossen (und mich auch damit ausgestattet) hast.

Die Programmierung mit 2 Timern/Interrupt ist trickig und funktioniert genial!

Unter dem EMT930 plaziert freut sich der Motor, dass er “echten” Drehstrom” und keine Steinmetzschaltung sieht 😉

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