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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik verständnisproblem bei pwm


Autor: Gast_Gast (Gast)
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Hallo Leute,
ich hab da eine Frage und zwar. Habe ich gelesen, dass man den Motor mit 
PWM in 2 Richtungen drehen lassen kann: vor- und rückwärts.
Also beim Tastverhältnis von 50% würde der Motor stehen bleiben.
Das verstehe ich nicht ganz. Sagen wir mal, wir haben eine Uein von 10V, 
das würde bedeuten, dass der Motor mit 5V betrieben wird(bei duty cycle 
von 50%). Wie kann das sein, dass der Motor steht????

Autor: Andi ... (xaos)
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garnicht...das ist wenn ein treiber ic zwischen, der das macht..
http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsweitenmodulation

Autor: Gast_Gast (Gast)
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und was macht dieser Treiber IC denn genau, dass das funktionieren kann?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Also beim Tastverhältnis von 50% würde der Motor stehen bleiben.
>das ist wenn ein treiber ic zwischen, der das macht..


Das kommt drauf an, auf was man die 50% bezieht.

Werden die 50% auf das Einschaltverhältnis der (vier) Transistoren einer 
H-Vollbrücke bezogen, so steht der Motor bei entsprechender Ansteuerung 
(immer gegenüberliegende T.) und 50%.

Werden die 50% aber direkt auf die Motorspannung (Ankerspannung) und die 
Betriebsspannung (der H-Brücke) bezogen, läuft der Motor bei 50% auch 
(etwa) mit halber Drehzahl.

Autor: Gast_Gast (Gast)
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wenn die 50% auf die vier Transistoren der H-Brücke bezogen sind, heißt 
es doch, dass alle 4 Transis leiten oder?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>wenn die 50% auf die vier Transistoren der H-Brücke bezogen sind, heißt
>es doch, dass alle 4 Transis leiten oder?

Ja, aber nicht zugleich.
Es sind immer nur die zwei gegenüberliegenden Transistoren an.

Autor: automotive (Gast)
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Autor: Gast_Gast (Gast)
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klar, wenn die Einschaltzeiten gleich sind, befindet sich der Motor im 
Stillstand, stimmt's?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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So ist das.

Allerdings ist zu beachten, dass trotzdem Strom fließt und somit ein 
Haltemoment erzeugt wird.

Autor: Einsteiger (Gast)
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Was genau ist der Unterschied zwischen PWM-Takt und PWM-Frequenz und 
woher beziehe ich diese Daten? Laut diesem Beispiel:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweiten...

Autor: Physiker (Gast)
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@Gast_Gast

Ja bei Servos im Modelbau ist das so...

Autor: fbi (Gast)
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@Einsteiger:

Die Bezeichnungen PWM-Takt und PWM-Frequenz sind in dem Artikel etwas 
unglücklich gewählt (insbesondere erstere). Mit PWM-Takt ist in dem Fall 
der Takt des Zählers gemeint, der zur Erzeugung des PWM-Signals 
verwendet wird (im Artikel 1MHz). Dividiert man dies durch die Auflösung 
des Zählers (im Artikel 8bit = 256 Schritte), so erhält man die 
PWM-Frequenz, also die Frequenz des Ausgangssignals.

CU FBI

Autor: Einsteiger (Gast)
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Ok, vielen dank. Der PWM-Takt ist also gleichzeitig der Takt meines µC, 
d.h. die vom Ozillator angelegte Frequenz (z.b. 16Mhz bei Atmega16). Ist 
das richtig? Die Frequenz des Ausgangssignal ist für mich die Frequenz 
die ich mit der PWM erzeuge (Wechselanteil), also anhand des 
Tastverhältnis T=Tein+Taus -> Ausgangsfrequenz = 1/T. Wo habe ich hier 
den Denkfehler? Welche Frequenz ist maßgeblich für die Dimensionierung 
des Tiefpass? Ich möchte die PWM mit Tiefpass und OPV aufbauen, laut:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweiten...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Einsteiger (Gast)

>den Denkfehler? Welche Frequenz ist maßgeblich für die Dimensionierung
>des Tiefpass?

Die PWM-Frequenz. Also F_Oszillator / 256 bei einer 8 Bit PWM. 
Zusätzlich kann man noch den Takt für den Timer und damit die PWM 
teilen, mit dem sog. Prescaler. Dann muss nochma durch den Wert des 
Prescalers dividiert werden (1, 8, 64, 256, oder 1024).

MFG
Falk

Autor: Einsteiger (Gast)
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Ich versteh es noch nicht, deswegen beschreib ich mein Problem mal 
näher. An dem Pin der PWM eines Atmega8 mit der Taktfrequenz 16Mhz 
sollen zwei Tiefpässe mit R=10k und OPV mit Verstärkung A=2 verschaltet 
werden. Ziel ist es am Ausgang des OPV's eine spannung zwischen 0 und 8V 
zu erhalten. Also vor dem OPV muss eine Spannung von 0 bis 4V anliegen. 
Da näherungsweise keine Spannung über die Tiefpässe abfällt muss auch 
die PWM eine Spannung zwischen 0 und 4V erzeugen. Welche Einstellung des 
Timers ist sinnvoll und wie bestimme ich die Werte der Kondensatoren? 
Derzeit nehme ich an das der Timer 1024 Schritte zählt. Damit erhalte 
ich eine PWM-Frequenz f=16Mhz/1024 = 15,6KHz.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Einsteiger (Gast)

>sollen zwei Tiefpässe mit R=10k und OPV mit Verstärkung A=2 verschaltet

Für nen Tiefpass braucht man aber noch ein C.

>werden. Ziel ist es am Ausgang des OPV's eine spannung zwischen 0 und 8V
>zu erhalten. Also vor dem OPV muss eine Spannung von 0 bis 4V anliegen.

Warum nicht 0..5V und dann mit 1,6 verstärken? Damit kann man die PWM 
besser nutzen.

>die PWM eine Spannung zwischen 0 und 4V erzeugen. Welche Einstellung des
>Timers ist sinnvoll und wie bestimme ich die Werte der Kondensatoren?

Steht doch im Artikel. Einfach die Formel für V_Ripple nach C umstellen, 
ausrechnen, fertig.

>Derzeit nehme ich an das der Timer 1024 Schritte zählt. Damit erhalte
>ich eine PWM-Frequenz f=16Mhz/1024 = 15,6KHz.

Kann man machen.

MFG
Falk

Autor: Christoph P. (sirbundy)
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Falk Brunner wrote:
> @  Einsteiger (Gast)
>
>>den Denkfehler? Welche Frequenz ist maßgeblich für die Dimensionierung
>>des Tiefpass?
>
> Die PWM-Frequenz. Also F_Oszillator / 256 bei einer 8 Bit PWM.
> Zusätzlich kann man noch den Takt für den Timer und damit die PWM
> teilen, mit dem sog. Prescaler. Dann muss nochma durch den Wert des
> Prescalers dividiert werden (1, 8, 64, 256, oder 1024).
>
> MFG
> Falk

Was für einen Grund sollte es eigentlich geben, den µC-Takt mittels 
Prescaler für die PWM-Frequenz zu teilen?

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Christoph P. wrote:
> Was für einen Grund sollte es eigentlich geben, den µC-Takt mittels
> Prescaler für die PWM-Frequenz zu teilen?
Ist die Frage tatsächlich ernst gemeint? Wenn ja: Hast Du mal überlegt, 
dass es durchaus passieren kann, dass man eine relativ geringe 
PWM-Frequenz benötigt, diese aber mit dem verwendeten CPU-Takt nicht 
einstellen kann?

Bsp.: Du willst eine 8-Bit-PWM mit max. 10 kHz an einem AVR mit 16 MHz 
Taktfrequenz darstellen. 16MHz / 256 = 62,5kHz. Das ist aber ein 
bisschen viel. Also muss hier wohl oder übel ein Prescaler von 8 her, 
der eine PWM-Frequenz von 7,812 kHz ermöglicht. Und die liegt unter 
meinem Grenzwert von 10 kHz. Klaro?

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