Hallo, ich möchte die Stärke einer Pumpe mit PWM steuern. Ich hab mir diese Schaltung unten überlegt. http://www.shortysfastlane.de/pwm.jpg Meine Frage ist, wie ich den Tiefpass (CL Glied) Dimensionieren sollte bzw. muss, damit die PWM Signale schön geglättet werden. Und generell, was ihr von der Schaltung haltet, bzw. was Ihr verbessern würdet. Dank und Gruß Chris
Angehängte Dateien:
-
pwm.jpg
120 KB
Der FET wird einmal an und ausgehen. Dann ist er kaputt. Weiterhin wird ein Atmel NIE direkt ein Gate mit 100..200kHz schnell genug umladen können.
Ich glaube nicht, dass das Motor-IC für diese Frequenzen geeignet ist..
Eine Pumpe mit so hoher Frequenz zu takten, ist schon fast strafbar....
Angehängte Dateien:
-
pumpe_dimmen.png
945 Bytes
Hi, -100Hz - 16kHz reichen (16kHz hört man nicht mehr) -Den Controller nicht überlasten: Das Gate stellt eine Kapazität dar. Beim Umladen fließt der Strom den der Controller liefern kann -> Vorwiderstand R1 -Du brauchst einen unbedingt einen Freilauf für die Induktivität des Motors (D1) um deinen FET nicht zu schrotten. (Nicht eine Induktivität mit Freilauf vor dem Motor! ROFL). Ein LC-Filter vor der ganzen Schaltung kann aber je nach Anwendung auch Sinn machen, der braucht dann aber keinen Freilauf. Zur Anwendung hast du aber nicht erwähnt... -C1 ist dazu da die Stromversorgung deiner Schaltung zu enkoppeln. Ansonsten hättest du dir schon ein wenig Mühe geben können, im Netz gibt es unzählige Beispielschaltungen für sowas. Hier im Forums sind die meisten sehr empfindlich, wenn jemand faul ist und geben entsprechend "unmotivierte" Antworten. (siehe die bisherigen Posts)
Danke Andi. Ich finde allerdings, dass ich mir ganz schön Mühe gegeben habe! Und ich glaube auch kaum, dass ich einen Vorwiderstand brauche. Der IC hat ja schon nen eigenen Ausgangswiderstand von ca. 200 Ohm! Angenommen ich pack nochmal 200 ohm drauf sinds ja schon 400 - und die Kapazität soll ja schnell geladen werden. Das mit der Freilaufdiode hab ich vergessen, da habe ich nicht dran gedacht. Danke für den Einwand. Das mit C1 versteh ich nicht so ganz, was muss da entkoppelt werden? das C geht doch gegen Masse... wie groß sollte dieser Kondensator dann sein? Kerko mit 10N oder lieber 100 N ? Ich hab nun nochmal ne Verständnissfrage. Ich dachte immer, je schneller man PWM macht, desto besser. Je schneller das Schaltsignal, desto eher kommt es doch einer Gleichspannung nahe, oder denke ich da falsch? Desswegen wollte ich das Signal mit dem LC Glied glätten. Ist ein LC Glied jetzt Sinnvol für meine Anwendung? Und wenn ja, wie soll ich dimensionieren?
Du brauchst wahrscheinlich kein LC Glied. Dein Motor stellt schon eine Induktivität dar. Je höher die Frequenz dest so höher die Schaltverluste. Deswegen so niedrig wie möglich, auch wegen EMV. Du brauchst einen Treiber für den Mosfet. Das kann der AVR nicht übernehmen, weil das Gate wie ein Kondensator wirkt. Du kannst einen Kondensator nicht über einen AVR-pin mit 100kHz umschalten. Der Kondensator wirkt als Kurzschluss. Entweder du machst die Frequenz sehr niedrig und beschränkst durch einen Vorwiderstand den Strom zum mosfet-gate, oder du verwendest einen mosfet-treiber. Die Freilaufdiode (über dem Motor) sollte eine schottky-diode sein. Ausgangswiderstand von den avr-pins ist übrigens ~39Ω (?). Und ja, du hast dir Mühe gegeben ;)
>Je schneller das Schaltsignal, desto eher kommt es doch einer Nein. Die PWM-Frequenz ist an den Motor anzupassen. Die Ankerzeitkonstante La/Ra ist zu rate zu ziehen. Je nach Motorgröße liegt man wohl im einstelligen kHz-Bereich... >Ist ein LC Glied jetzt Sinnvol für meine Anwendung? Nein. SO wie Andy schon gezeigt hat. Über den C1 zusätzlich noch einen großen Elko. Die Spannung PWM sollte, je nach FET, zwischen 12..15V liegen, damit dieser sicher durchsteuert.
> Die Spannung PWM sollte, je nach FET, zwischen 12..15V liegen, > damit dieser sicher durchsteuert. Der IRLZ35N ist ein Logic Level Mosfet (Ugs = 2.5V), wenn Ugs höher als auf 13V steigt ist das Gate kaputt! Auch bei 10V hält dein Mosfetgate nicht so sehr lange, am besten wählst du Ugs zwischen 3V und 5V. Bei deiner winzigen Last wären auch 2.5V kein Problem.
>>>> Ich glaube nicht ... > Und ich glaube auch ... Ja, wo sind wir denn? Das sind keine Glaubensfragen, sowas kann man im Datenblatt nachschauen bzw. berechnen :-/
>Der IC hat ja schon nen eigenen Ausgangswiderstand von ca. 200 Ohm!
Hoffentlich weiß der das auch.
Leg doch spasseshalber mal den High-geschalteten Pin direkt auf Masse,
und miss den Strom, der dann fliesst.
Oliver
Also dass der FET mit 5 V läuft ist sicher! Zum Thema "Glauben" :-) Ich hab mal folgendes gerechnet: Vorwiderstand zum Fet 150 Ohm. Mit Lade- und Entladezeit sowie Trägheit etc. alle Werte aus dem Datenblatt (und zwar die max. Werte) kam ich auf ca. 16 khz frequenz. Dabei wäre der FET aber nur mit AN/AUS beschäftigt. Also würde nie ganz an sein (gerechnet mit 6 Tau). Ich kenn mich nicht aus, daher sage ich wieder - ich glaube - dass alles kleiner 1 kHz unkritisch sein müsste. Da ihr aber sagt, dass ich sowieso viel niedriger Takten soll, müsste es doch laufen. Wie kann ich die ideale Taktzeit nun ermitteln? Zur Ankerkonstante habe ich nichts weiter gefunden. Ich hab nochmal nachgesehen - die Pumpe zieht bei 12V 3 Ampere. Mehr weiß ich nicht von der Pumpe oder dem Motor der da drinn ist. Auf wie viel Hz oder MHz soll ich nun takten? Man kann es ja jederzeit verändern, aber wo fang ich an? 100Hz oder eher 500 Hz? Gruß Stomper
Nimm doch ein Steckbrett und probiers aus, bevor du noch 3 Tage auf Antworten aus dem Froum wartest. 500Hz ist doch ein guter Startwert :-) Wenn dein FET zu warm wird, ist die Schaltfrequenz zu hoch. Als Diode solltest du was Schnelles nehmen, s.B. eine SB340 (Der mittlere Strom in der Diode bleibt deutlich unter dem Motorstrom, deswegen ist die hier nicht unterdimensioniert). Als Versorgungsbypass würde ich mal 1000µF oder mehr nehmen und nen 100n Kerko parallel. Wenn dich das Ladeverhalten/Zeit des Gates interessiert, ist Fig. 6 im Datenblatt wesentlich aufschlussreicher: Der erste steile Teil bis zum erreichen der Thresholdspannung (1-2V) ist der ist der Ladevorgang des Gates bis der Transistor beginnt zu öffnen. Bis dahin gibt es kaum Verluste im Transistor. Die Spannung am Gate Steigt weiter, bis der Transistor den vollen Strom (in dem Diagram 16A) trägt. Bei erreichen des ersten Knicks ist der Transisor vollkommen offen, es fallen die vollen 12V*5A Verlustleistung im Transistor an. Bei Welcher Gatespannung der erste Knick ist, lässt sich aus Fig 3 entnehmen. Dann kommt ein Plateau, während der Transistor Millerkapazität umgeladen wird und die Drainspannung abfällt. Am Ende des Plateaus ist der eigentliche Einschaltvorgang beendet. eine weiter Erhöhung der Gatespannung führt jetzt nur noch zu einer Verringerung des Rdson. Die Verlusenergie eines Einschaltvorgangs (bei induktiver Last) lässt sich überschlägig berechnen aus 0.5 U*I*t (bei dir 12V 3~5A). t ist die Zeit die vergeht vom Erreichen der Thresholdspannung bis zum Erreichen des "zweiten Knicks" im Gateladungsdiagramms. Da du keine Stromquelle, sondern eine Spannungquelle mit Widerstand (=Portpin) zum Laden des Gates hast, muss du die jeweils aktuelle Gatespannung aus dem Diagramm zur Berechnung des Stroms verwenden. Das ist jetzt immer noch nur eine grobe Näherung, weil viele ander parasitäre Sachen nicht berücksichtig wurden. Deswegen: Einfach ausprobieren! BTW: Ein Atmega16 liefert laut Datenblatt 70mA bei 3V am Pin und 5V Versorgung, was eher 30 Ohm als 200 entspricht.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.