Hallo, wenn ich Verbraucher mit VCC durch PWM steuere, wie verhält sich es dabei mit EMV? Oder sollten Verbraucher besser mit GND durch PWM gesteuert werden? Oder gibt es da einen Unterschied bei induktiven und ohmische Lasten? Vielen Dank für eine Antwort
Moin Mike, meine Idee ein Lüfter per PWM zu regeln, musste ich wieder begraben, weil das ganze im KW Funkgerät zu sehr gestört hat. Da taugt nur was mit linearer Regelung ..
mh, hast du sowohl gnd als auch vcc zur steuerung des lüfters benutzt? wie hast du die störungen denn festgestellt und wie sahen sie aus? was meinst du mit lineare Regelung?
> wie hast du die störungen denn festgestellt
Der Nachbar (Funkamateur) klopft mit der Axt an die Tür? ;-)
Hallo? Kann denn keiner etwas dazu sagen? Ich bin doch nicht der einzige hier, der mit PWM arbeitet,oder?
EMV bei (Leistungs-) PWM bzw. Phasenanschnittschalungen ist eine Wissenschaft für sich. Der Entstöraufwand ist meist bedeutend höher als der eigentliche Schaltungsaufwand selbst. ...
ich hole das mal wieder hoch. ich kann nicht glauben, daß hier keiner per pwm induktive verbraucher regelt und nicht zumindest ein paar grundabsicherungen bei der schaltung verwendet, oder? Kondensatoren, Widerstände etc? was bedeutet denn lineare regelung? Leute, seit mal bitte nicht so
Hallo Mike, habe erst jetzt dein Posting gelesen und nochmal rausgekramt. EMV bei PWM und induktivem Verbraucher ist wahrlich kein einfaches Thema und hängt oft auch mit nicht berechenbaren Quereffekten zusammen. Eigentlich kann man nur folgendes theoretisch dazu sagen: 1: Je höher die PWM-Frequenz (nicht das Tastverhältnis!), desto höher die EM Strahlung: Knapp um die 20kHz sind mehr als ausreichend und wenn es um Motoren geht, sollte die Frequenz so hoch gewählt werden, dass Menschen und Haustiere nicht gequält davon laufen, jedoch auch nicht zu niedrig, weil sonst die Ströme innerhalb des Verbrauchers zu hoch werden. Je höher der Strom, desto höher die EM Strahlung! Je mehr sich die entstehenden Wellen auslöschen, umso geringer die EM: Deshalb sollte man die Anschlussleitungen zum Motor verdrillen, um die Induktivität der Drähte selber niedrig zu halten UND deshalb sollte man eine Groundplane nicht vollflächig, sondern unterhalb des Lastkreises in Maschenform (kleine 1mm Vierecke) anlegen (Hash). Je geringer die Spannungsänderung pro Zeiteinheit, umso geringer die EM-Strahlung. Leider ist diese bei PWM unendlich gross (in der Theorie), da Rechteckspannung. Je grösser (in den Abmassen) die Stromkreise, desto höher die EM Strahlung: Deshalb plaziert man auch die Freilaufdiode am besten direkt am Motor und nicht auf der Steuerung. Der letzte Punkt ist eigentlich mit der wichtigste. Halte deine Laststromkreise so klein (kurz) wie möglich! 2: Wo entsteht die restliche EM Strahlung? Suchen und abschirmen, wenn eine andere Möglichkeit nicht machbar ist. PWM wird heutzutage überall eingesetzt und zunehmend auch in Autos. Die EMV Analyse frisst hierbei leider bestimmt 20% der kompletten Projektzeit. Aufbauen, messen, verbessern, messen.... Hoffe ich konnte dir ein wenig helfen. Harry XS
vielen dank für deinen mühe Harry. ich wollte eigentlich eine pwm frequenz von ca 120 150Hz nehmen, weil ich angst habe, daß die induktiven lasten (magnetventile etc) überbelastet werden bzw aufgrund ihrer trägheit bei unt 1ms nicht öffnen/funktionieren. ist dies sinnvoll oder noch schlimmer was strahlung etc angeht? Besten dank
Hallo Mike, warum möchtest du ein Magnetventil mit PWM ansteuern? Möchtest du die Durchflussmenge regeln? Oder ist das so eine Art Mischer wie in einer Heizungsanlage? Schalt einfach voll durch und nach einer Zeit x wieder aus. Dann entsteht viel EM-Strahlung nur beim ausschalten und die kannst du ganz gut direkt am Magnetventil mit einer Freilaufdiode eliminieren. Du belastest eine Spule eher mit niedriger Frequenz als mit hoher. Je höher die Frequenz, umso eher sieht das Rechteck für die Spule aus wie Gleichspannung. Falls deine Versorgungsspannung zu hoch für das Ventil ist, sagen wir mal 24V und du willst ein 12V Magnetventil schalten, nimm eine PWM mit Tastverhältnis 50%. Das kommt über den groben Daumen hin. Interessant ist für dich vielleicht auch der Beitrag im WIKI: http://www.mikrocontroller.net/wiki/PWM Gruss, Harry.
ja, möchte den durchfluss bestimmen. ich habe aber gehört, daß magnetventile aufgrund ihrer trägheit erst ab ca 1ms einen durchlaß haben. somit kommen eigentlich nur so 120hz als maximum zustande. oder sehe ich da was falsch?
@Mike, wenn dein Ventil nicht zu viel Strom braucht, dann würde ich mir überlegen das Ganze mit einem linear Regler (z.B. LM317) zu machen. Den kann man entweder über PWM und RC Glied oder DA Wandler auch in der Ausgangsspannung steuern. Oder du schaltest eine Drossel zur Stromglättung in Serie zu deinen Ventil. Das Ganze ist dann eigentlich ein Buck-Regler. Ob du VCC oder Masse schaltest spielt für die Störungen kein Rolle. Eher solltest du über kurze Verbindungen zwischen dem PWM Regler und dem Ventil nachdenken. Evtl. sind abgeschirmte Leitungen sinnvoll. Robert
Hallo zusammen, ohne jetzt vollkommen verwirrend zu klingen, mit der PWM steuerst du NICHT die Frequenz mit der die Spule betrieben wird, sondern die effektive SPANNUNG die du an die Spule legst. U betreib = 24V: Tastverhältnis Spannung an Spule (ca.) 1:10 2,4V 1:20 4,8V 1:30 6V . . 1:100 24V Steht das nicht im Wiki? ;-)
Und ich dachte immer, mit PWM steuere ich den Tastgrad bei voller Spannung. Oder ist das bei Magnetspulen anders als bei LEDs, Lampen oder Motoren? 1:10 = 10/100 = 10%ED (Einschaltdauer) 1:20 = 5/100 = 5%ED 1:30 = 3/ 90 = 3,3%ED 1:100 = 1/100 = 1%ED Jedenfalls wehrt sich in mir etwas, so zu tun, als käme aus einer PWM eine in der Höhe gesteuerte Spannung raus, also 3V, 5V, 12V usw. ...
Hallo Hannes: Natürlich steuerst du den Tastgrad. Ich habe es nur so beschrieben, weil es über die Zeit gesehen bei einer Last jedoch genau darauf hinauskommt, dass die Spannung geregelt wird. Schau dir mal sinusförmige Wechselspannung aus dem Stromnetz an: Beim Nulldurchgang liegt als Momentanwert 0V an. Ueffektiv ist jedoch immer 230V. Uspitze ist bei weitem höher ( * Wurzel von 2 = 325V). Der Effektivwert einer Wechselspannung ist die Spannung, die die gleiche Wärme in einem ohmschen Widerstand hervorbringt, wie die entsprechende Gleichspannung. Ähnlich verhält es sich bei einer modulierten Gleichspannung (PWM). Da diese ihre Polarität nicht wechselt, nimmt man nicht den Effektivwert, sondern den linearen Mittelwert und das ist genau das beschriebene. Hab hier einen Link gefunden, der das sehr anschaulich darstellt: http://pi1.physi.uni-heidelberg.de/physi/ausbildung/jens/berichte/wechselspannung.htm#Effektiv Gruesse, Harry XS.
Ich weiß, Harry, wie Wechselspannung, Wechselstrom, Spitzenwert und Effektivwert aussieht, ich habe 1966 mal Elektri(n)ker gelernt. Ich mach bei Induktivitäten und Kapazitäten auch einen Unterschied zwischen Wechselspannung und Gleichspannung. Und gerade bei Induktivitäten und Kapazitäten wehre ich mich dagegen, den Ausgang einer PWM einfach mal als Gleichspannung in Höhe des arithmetischen Mittelwerts zu sehen. Besonders gern habe ich dann solche Betrachtungen wie: "50%ED von 24V sind 12V" wodurch gern: "halbe Spannung, halber Strom, viertel Leistung" suggeriert wird... Ich sehe das nunmal etwas anders, denn die ganze Materie ist eben etwas komplexer. Nix für Ungut... ...HanneS...
Hallo Hannes, du hast vollkommen recht. Ich wollte es nur etwas vereinfachen, damit es verständlicher wird und nicht wie schon öfter, wenn es um PWM geht, direkt zu hören, man sollte die PWM wieder glätten und damit den grössten Vorteil wieder zunichte zu machen. Vielleicht habe ich es doch zu sehr vereinfacht. Im WIKI ist es ja auch schon angedeutet, dass es um einiges komplexer ist (erbrachte Leistung einer PWM != erbrachte Leistung Gleichspannung) Eigentlich könnte man gerade bei meinem Liebling Rechteck noch anfangen die theoretisch unendlich grosse Spannungsänderung pro Zeit und die damit generierten Ströme und EMK mit einzubeziehen ;-) Gruesse, Harry XS.
@Harry: Preisfrage: Wenn sich die Spannung über einer induktiven Last in Nullzeit ändert, wie verändert sich dann der Strom durch diese induktive Last? Hmm? Im übrigen, Deine Aussage: > ohne jetzt vollkommen verwirrend zu klingen, mit der PWM steuerst > du NICHT die Frequenz mit der die Spule betrieben wird, sondern > die effektive SPANNUNG die du an die Spule legst. Ist totaler Blech. a.) Was passiert denn mit dem Strom in einer Spule, wenn Du diese an einer Gleichspannungsquelle betreibst? b.) Was passiert mit dem Strom in einer Spule, wenn Du sie an eine Rechteckspannung betreibst? c.) Wie wirkt sich die Höhe der Rechteckspannung auf den Strom bei verschiedenen Tastverhältnissen bezüglich kleiner oder großer Induktivität der Spule aus? Welchen Zusammenhang gibt's da zu beachten?
Hallo Michael (ein anderer), Da wir jetzt von der Praxis auf die Theorie gesprungen sind, sollte mir dieser Ansatz erlaubt sein. Eine reele Spule lässt sich annäherungsweise errechnen durch eine Reihenschaltung von einer Induktivität (L) mit einem ohmschen Widerstand (R) und Parallelschaltung einer Kapazität (C). Es entstehen somit zwei Stromkreise: Einer zwischen der Spannungsquelle und der Kapazität und einer zwischen der Kapazität und der Induktivität-Widerstand Kombi. Das ist ein gedämpfter Schwingkreis. Auch die Analogie Gleich-Stromkreis und Spule mit einer vertikal aufgehangenen mechanischen Spannfeder und einer angehangenen Masse verhält sich genau so. Folgende Analogien gelten: Kapazität C Federkonstante 1/D Strom I Geschwindigkeit v Induktivität L Masse m Spannung V Erdbeschleunigung*Höhe g*h el. Widerstand Ohm Reibung in Feder, Luftwiderstand Elektrische Energie des Systems: Welek = 1/2 C*U(t)² Magnetische Energie des Systems: Wmag = 1/2 L*I(t)² Laut Energieerhaltungssatz gilt: Wges+Wwärme=Wmag+Welek.+Wwärme Wges=Wfeder+Wpot+Wkin+Wreib Eingesetzt: Wges=1/2LI(t)²+1/2 CU(t)²+RI²(t) (Da wir nicht ein abgeschlossenes System haben und nicht die ganze Energie des Universums betrachten wollen und in diesem System die Energie abnimmt, muss die Wärme beziehungsweise die Reibung auf beiden Seiten nach Zeit abgezogen werden und somit wird diese nicht weiter berücksichtigt.) => Wges=1/2LC²Û²w²sin²(wt)+1/2CÛ²cos²(wt) <=> Wges=1/2CÛ²(sin²(wt)+cos²(wt)) <=> Wges=1/2CÛ² Analog gilt für die vertikale Feder: ...=> Wges=1/2D^s² Wges=1/2CÛ² ist somit die Gesamtenergie des Systems. Diese Energie des Systems ist unabhängig von t. Was passiert mit dieser Energie bei einer PWM? Je nach Frequenz der PWM kann der gedämpfte Schwingkreis im richtigen Moment wieder die an Wärme und Dipolstrahlung abgegebene Energie erhalten. Somit entfällt die Zeit, da die Gesamtenergie des Systems konstant bleibt! Entnehme ich diesem System Energie durch einen Motor, verhält sich das ganze in der Praxis (in einem weiten Frequenzbereich) wie eine geregelte GLEICHSPANNUNG, und das lässt sich nun mal einfacher über den DAUMEN so erklären, anstatt so weit wie hier auszuholen. Ich verstehe nicht, dass jemand sofort sagt, das wäre totales Blech und sofort überheblich solche rethorische Fragen stellt wie, Zitat: "wie verändert sich dann der Strom durch diese induktive Last? Hmm?" Ich denke man sollte nicht immer weit ausholen, um einen Sachlage zu erklären, dafür ist unser Gehirn viel zu klein. Sorry, aber das musste ich mal loswerden. und AUS. Harry, XS.
Hallo, umso höher man die Frequenz einstellt desto eher wirken Leitungen als Sendeantennen, deshalb mit steigenden Frequenzen auf kurze Zuleitungen achten und möglichst na am Erzeuger entstören, so das die Störungen garnicht auf die Leitungen gelangen um von dort aus "On Air" zu gehen. Eine Diode antiparallel tut schon mal das gröbste ableiten. Oft braucht man aber auch ein richtiges Entstörfilter bestehend aus einer Spule und einem Kondensator. Kannst ja mal nach LC-Filter googlen
@Harry: Kannst du bitte erklären, welche Vorteile die Maschenform gegenüber einer durchgängigen Massefläche hat?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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.