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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Schrittweite verfeinern


Autor: Kamui (Gast)
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Hallo,

Ich erzeuge mit einem AtMega16 einen "Phase and Frequency Correct PWM 
Mode.
Der Code sieht folgendermaßen aus:
in main (void) 
{
    DDRD=(1<<PD5);
    TCCR1A = (1<<COM1A0) | (1<<COM1A1); 
           //(Set OC1A on compare match when up-counting. Clear OC1A on 
           // compare match when downcounting)
    TCCR1B = (1<<WGM13) | (1<<CS10);
           // (Mode 8: Phase and Frequency Correct and no prescaling)

    ICR1 = 0x008F;    // (16MHz /2*1*55,9khz= 143 )
    OCR1A= 0x0039;    // (Einschaltzeit 40% --> 143*0,4= 57)
Der Code funktioniert wunderbar, aber ich habe folgendes Problem:
Um die Frequenz von 55,9kHz zu generieren, ist ICR1 =0x008F = 143.
D.h. für die PWM-Steuerung über OCR1A stehen mir nur 143 Werte zur 
Verfügung.
OCR1A=0x0001 --> OC1A= 0,7% der Zeit high
OCR1A=0x0002 --> OC1A= 1,4% der Zeit high....... usw.

Gibt es Möglichkeiten diese Schrittweite zu verfeinern?
(Anderer PWM-Modus, TCNT1 modifizieren ,.......?)

Kann ich es irgendwie schaffen bei dieser Frequenz eine 
Pulsweitensteuerung mit ca. 0,5% Schritten zu erzeugen.

Vielen Dank im Vorraus
Euer Kamui

Autor: Knut (Gast)
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Warum nutzt du nicht die fast PWM?

Gruß Knut

Autor: Kamui (Gast)
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Hallo Knut,

Danke für die schnelle Antwort. Du hast recht. Bei fast PWM hätte ich 
als TOP = (16MHz/55,9kHz)-1 = 285. Das würde meine PWM-Schrittweite auf 
0,35% Schritte verkleinern, was für mich sehr gut wäre.

Aber wo liegen die Nachteile von diesem Modus.
Zumindest vom Datenblatt des AtMega her, habe ich das Gefühl, das fast 
PWM der schlechteste Modus ist, weswegen ich Angst habe, dass ich mir 
damit zu viele Probleme einfange.

Mein Ziel ist es einen MOSFET mit möglichst exakt 55,9kHz anzusteuern 
und über den PWM Modus zu regeln. Meine Sorge ist, dass der MOSFET, bzw. 
der MOSFET-Treiber wegen Glitches oder anderer Fehler, die im fast PWM 
stärker auftreten als in den Correct-Modes, Ärger macht.
Hast du da Erfahrung?


Mit freundlichen Grüßen
Kamui

Autor: Knut (Gast)
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Die Timer sind glitch-frei . Das Timermodul ist das selbe wie bei fast 
PWM, also keine Unterschiede... Keine Angst, Nachteile gibt es nicht...

Gruß Knut

Autor: avr (Gast)
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Eine Besonderheit gibt es bei Fast-PWM.

Durch die Zählweise (nur Rampe, nicht Dreieck) gibt es
je nach Pegelwahl kein echtes Low bzw. High.
Es bleibt eine kurze Pike stehen.
Wenn es nicht stört an eines der Bereichsenden legen und fertig.
Wenn es stört, diesen Wert gesondert behandeln (PWM aus und
Port von Hand setzen).

avr

Autor: Knut (Gast)
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Laut DB ist bei 100% oder 0% kein Spike zu sehen! Habe auch noch nie 
einen gesehen!


Gruß Knut

Autor: avr (Gast)
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Der Spike ist bei 0 oder 100 %.

Zu sehen im DB
The extreme values for the OCR1x Register represents special cases when generating a PWM
waveform output in the fast PWM mode. If the OCR1x is set equal to BOTTOM (0x0000) the output
will be a narrow spike for each TOP+1 timer clock cycle. Setting the OCR1x equal to TOP
will result in a constant high or low output (depending on the polarity of the output set by the
COM1x1:0 bits.)

und auf dem Oskar.

Auch krigt man eine LED nicht ganz aus;(

avr

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

>Laut DB ist bei 100% oder 0% kein Spike zu sehen!

Dann lern mal lesen. Steht explizit drin. Für 100% bzw. 0% 
Tastverhältnis muss man des IO-Pin von der PWM abkoppeln und normal auf 
LOW/HIGH schalten.

>Habe auch noch nie einen gesehen!

Was nicht bedeutet.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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Danke schön,

Habe heute beide PWM ausprobiert. Funktionieren etwa gleich gut, wobei 
beim Fast PWM der Verlauf am Oszi sogar besser aussieht als beim Correct 
PWM-Mode.

Meine Verlaufkette sieht wie folgt aus: Pin PB5 gibt das PWM-Signal über 
ein ca. 12cm langes Kabel an einen MOSFET-Treiber, welcher schließlich 
den MOSFET-Steuert. Das Oszi habe ich direkt an den Ausgang des 
MOSFET-Treibers gehängt.
Es hat sich gezeigt: Der richtige Kondensator macht´s! Habe am Ausgang 
des MOSFET-Treibers einen 100nF und einen 2,2nF Keramikkondensator. 
Seither geht es einwandfrei. Davor hatte ich je nach Aussteuergrad des 
PWM-Signals massive Probleme. (Eigentlich hätte ich erwartet dass mir 
100nF das Signal eher kaputt machen)
Ist es sinnvoll auch einen Kondensator zwischen Pin PB5 vom Atmel und 
dem Eingang des MOSFET-Treibers zu legen? Habe es mit 2,2nF versucht. 
Allerdings wurden die Ergebnisse dadurch deutlich schlechter.

Kennt jemand ein Programm oder eine Möglichkeit die Kondensatorwerte 
direkt auszurechnen? Mit einer Übertragungsfunktion würde es ziemlich 
leicht gehen. Aber wie erstellt man eine ÜF von einem Bauteil wie dem 
MOSFET-Treiber?


Mit freundlichen Grüßen
Kamui

Autor: I. L. (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Dann lern mal lesen. Steht explizit drin.

Stimmt, ist aber in dem Timing Diagramm nicht zu sehen! Daran habe ich 
mich zuerst orientiert.



Knut

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Aus den Timing Diagrammen ist das doch gar nicht ablesbar.
Das man nicht auf exakt 0 kommt, ergibt sich aus der Reihenfolge der 
Ereignisse.
Ist der Timer bei BOTTOM, wird der Pin eingeschaltet. Und erst danach 
wird nachgesehen ob es einen Compare Match gibt und gegebenenfalls der 
Pin abgeschaltet. D.h. bei einem Compare Match auf 0, wird ein und kurz 
darauf wieder abgeschaltet.

Und wenn man darüber nachdenkt, macht diese Reihenfolge auch Sinn.

Nur dass man so natürlich nicht auf 0 kann. Das macht aber nicht 
wirklich viel aus, denn diesen Fall kann man ja speziell regeln. Die 
Alternative wäre gewesen, dass die Hardware den Fall speziell regelt, 
dass der Compare Wert identisch mit BOTTOM ist.

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

>des MOSFET-Treibers einen 100nF und einen 2,2nF Keramikkondensator.

Du meinst sicher 2,2uF (Mikrofarad).

>Seither geht es einwandfrei.

Logisch. Müsste man mal einen Artikel über Abblockung schreiben.

>Ist es sinnvoll auch einen Kondensator zwischen Pin PB5 vom Atmel und
>dem Eingang des MOSFET-Treibers zu legen?

Was soll das bringen? NEIN! An Signale hängt man praktisch nie einen 
Kondensator direkt dran.

>leicht gehen. Aber wie erstellt man eine ÜF von einem Bauteil wie dem
>MOSFET-Treiber?

Gar nicht. Das Thema Abblockung wird anders gehandhabt.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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>Du meinst sicher 2,2uF (Mikrofarad).

Nein! Ein Kondensator hat die Aufschrift 222 (--> 2200pF), der andere 
zeigt 104 (--> 100000pF). Ich kann gerne mal uF ausprobieren, aber ich 
denke das würde das Signal erst recht kaputt machen. (ca.56kHz --> alle 
5-12us ein Flankenwechsel bei meiner PWM-Aussteuerung.)

>Gar nicht. Das Thema Abblockung wird anders gehandhabt.

Hast du Webseiten oder Bücher zu dem Thema die du empfehlen kannst?
Derzeit ist meine Philosophie einfach mal einen Kondensator (nach 
Datenblatt) einzusetzten und dann gegebenenfalls nachoptimieren. 
Allerdings sind die Datenblatt-Werte je nach Schaltung nicht immer die 
sinnvollsten.
Hab schon öfters welche teilweise durch neue mit bis zu Faktor 100 
ersetzt.
Ich möchte im Bereich Hardwareentwicklung weg von: "Mal schauen ob es so 
klappt?" hin zu "Damit funktionierts richtig!". Ich habe im Studium 
Schaltungstechnik und Regelungstechnik als Vertiefungsrichtung gehabt. 
Aber bei realen Schaltungen kann ich dieses Wissen nur selten umsetzen.

Mit freundlichen Grüßen

Kamui

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

>zeigt 104 (--> 100000pF). Ich kann gerne mal uF ausprobieren, aber ich
>denke das würde das Signal erst recht kaputt machen.

???
An das SIGNAL gehört kein Kondensator, als kann man auch nix kaputt 
machen.
An die Stromversorgung gehört er sehr wohl.

>Hast du Webseiten oder Bücher zu dem Thema die du empfehlen kannst?

http://www.signalintegrity.com/Pubs/pubsKeyword.ht...

Der Mann ist topfit!

>Ich möchte im Bereich Hardwareentwicklung weg von: "Mal schauen ob es so
>klappt?" hin zu "Damit funktionierts richtig!".

Gute Einstellung!

> Ich habe im Studium
>Schaltungstechnik und Regelungstechnik als Vertiefungsrichtung gehabt.
>Aber bei realen Schaltungen kann ich dieses Wissen nur selten umsetzen.

Naja, das normale Studium allein reicht da lange nicht. Man muss sich 
den Großteil selber erarbeiten. Viele Schaltungen ansehen und versuchen 
zu verstehen. Viel lesen, Datenblätter, Application Notes, Fachbücher, 
gute Internetseiten, Foren. Viele Schaltungen selber aufbauen, Fehler 
finden und in Betrieb nehmen. Dann kommt mit den Jahren das Wissen und 
die Erfahrung.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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Hallo,

>???
>An das SIGNAL gehört kein Kondensator, als kann man auch nix kaputt machen.
>An die Stromversorgung gehört er sehr wohl

Laut Datenblatt hat der MOSFET-Treiber (TC4451) am Signalausgang einen 
Kondensator mit 15nF hängen. Den habe ich dann sukzessive vergrößert, 
bis mein Signal am Oszi gepasst hat.
(Hab den Schaltplan mal eingefügt. (Statt dem 15nF am Ausgang hängen 
jetzt 100nF und 2,2nF)
Hab auch das Ausgangssignal vor und nach Einsetzen der 100nF eingefügt. 
Seit die 2,2nF dranhängen, sind auch die Spikes weg, die man auf dem 
2.Bild noch sehen kann.

Die Spannungsversorgung werde ich überprüfen. Habe sie bisher 
vernachlässigt. Aktuell versorgt ein L7805 Spannungsregler den AtMega16, 
sowie LCD-Anzeige, 7-Segment-Anzeige und den MOSFETTreiber. Als nur der 
Atmel betrieben wurde, habe ich das Spannungssignal am Oszi überprüft. 
Seither nicht mehr.

Ist es nützlich für Atmel und den MOSFET-Treiber zusätzlich noch jeweils 
einen eigenen L7805 vor die Eingänge zu packen, oder schieße ich damit 
über das Ziel hinaus?

Mit freundlichen Grüßen
Kamui

Autor: I. L. (Gast)
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@Kamui

> Laut Datenblatt hat der MOSFET-Treiber (TC4451) am Signalausgang einen
> Kondensator mit 15nF hängen.

"Switching Time Test Circuits" steht da drunter. Der muss also wieder 
raus. Warum machst du deinen MOSFET schlechter als er ist?

> Den habe ich dann sukzessive vergrößert,
> bis mein Signal am Oszi gepasst hat.

Jau, damit machst du deinen MOSFET sau schlecht, deinem Treiber 
unnötigen Stress, deine Schaltzeiten unbrauchbar, deine Verluste 
gewaltig, ...
Dein Oszi zeigt jetzt keine Spikes mehr an, weil du die 
Leitungsinduktivität kompensiert hast, mehr nicht!!!

> Die Spannungsversorgung werde ich überprüfen. Habe sie bisher
> vernachlässigt

Die is das Allerwichtigste!

> Ist es nützlich für Atmel und den MOSFET-Treiber zusätzlich noch jeweils
> einen eigenen L7805 vor die Eingänge zu packen, oder schieße ich damit
> über das Ziel hinaus?

Nein, macht keinen Sinn, nimm lieber mal 12-15V für deinen Gatetreiber, 
das bekommt deinem MOSFET besser!

Warum bist du eigentlich so lernresistent?
> Falk Brunner schrieb:
> An das SIGNAL gehört kein Kondensator
Meist hat er Ahnung von dem was er (wenn auch nicht immer nett) sagt.

Du solltest besser noch mehr Basics bekommen, sonst machst du unnötig 
viel Silizium kaputt!


Knut

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Laut Datenblatt hat der MOSFET-Treiber (TC4451) am Signalausgang einen
>Kondensator mit 15nF hängen. Den habe ich dann sukzessive vergrößert,
>bis mein Signal am Oszi gepasst hat.

Da hast du etwas falsch verstanden. Das ist lediglich eine 
Messschaltung.
Deiner Schaltung fehlt eher ein Widerstand zwischen Treiber und Gate.

MfG Spess

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

>Laut Datenblatt hat der MOSFET-Treiber (TC4451) am Signalausgang einen
>Kondensator mit 15nF hängen.

Niemals.

> Den habe ich dann sukzessive vergrößert,
>bis mein Signal am Oszi gepasst hat.
>(Hab den Schaltplan mal eingefügt. (Statt dem 15nF am Ausgang hängen
>jetzt 100nF und 2,2nF)

Da bist du mal schön auf dem Holzweg. Der Treiber KANN große Lasten 
schnell laden, nämlich große MOSFETs mit VIEL Gate-Source Kapazität und 
Millerkapazität. Aber kein Mensch hängt da ZUSÄTZLICH einen Kondensator 
dran!

>Hab auch das Ausgangssignal vor und nach Einsetzen der 100nF eingefügt.
>Seit die 2,2nF dranhängen, sind auch die Spikes weg, die man auf dem
>2.Bild noch sehen kann.

Ja und? Das waren Messfehler, verursacht durch eine falsche 
Masseanbindung deines Tastkopfes. Oder Layoutprobleme deines (wilden) 
Lochrasteraufbaus.

>Ist es nützlich für Atmel und den MOSFET-Treiber zusätzlich noch jeweils
>einen eigenen L7805 vor die Eingänge zu packen,

Nein, vollkommen unsinnig. Aber wieso bekommt dein Treiber nur 5V? Und 
warum musst du diesen Riesenbrummer nutzen, der mach 12A Spitzenstrom!
Was soll das denn überhaupt werden? Siehe Netiquette.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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@I. L. schrieb:

>Jau, damit machst du deinen MOSFET sau schlecht, deinem Treiber unnötigen 
>Stress, deine Schaltzeiten unbrauchbar, deine Verluste gewaltig, ...

Naaaeeeeiiiinnnnnn...... das wollte ich natürlich nicht! Dabei war das 
Signal jetzt so schön,  schnief:-)

>Warum bist du eigentlich so lernresistent?
>    Falk Brunner schrieb:
>    An das SIGNAL gehört kein Kondensator
>Meist hat er Ahnung von dem was er (wenn auch nicht immer nett) sagt.

Ich bin nicht lernresistent, ich habe nur nachgefragt, da ich es im 
Datenblatt anders gelesen hatte. Und jetzt habe ich ja auch erfahren, 
warum in Signalleitungen keine Kondensatoren gehören.

>Nein, macht keinen Sinn, nimm lieber mal 12-15V für deinen Gatetreiber,
>das bekommt deinem MOSFET besser!

Werde ich ausprobieren. Hab halt die 5V genommen, da die sowieso schon 
da waren.

>Du solltest besser noch mehr Basics bekommen, sonst machst du unnötig
>viel Silizium kaputt!

Ist mein allererstes Projekt im Bereich Hardwareentwicklung. Und bisher 
habe ich noch kein Bauteil geschrottet.
(Ein Wunder, wie´s geschah, ich weis es nicht! :-)


@spess53 schrieb:
>Deiner Schaltung fehlt eher ein Widerstand zwischen Treiber und Gate.
Wie groß sollte der etwa sein?

Mit freundlichen Grüßen
Kamui

Autor: Kamui (Gast)
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@Falk schrieb:
>Und warum musst du diesen Riesenbrummer nutzen, der mach 12A Spitzenstrom!

Den MOSFET-Teiber habe ich mangels auswahl genommen. Eigentlich wollte 
ich den MAX4420.

>Was soll das denn überhaupt werden?
Ich möchte zusätzlich eine MaximumPowerPoint Regelung für meine 
Solarmodule im AtMega16 implementieren.
Aufbau ist folgender:
Ein Solarmodul liefert ca. 210W. Diese werden über einen 
Pulswechselrichter in 230V Netzspannung gewandelt.
Der Pulswechselrichter wird über einen MOSFET betrieben, den ich jetzt 
mit meinem Atmel regeln möchte.
Ich messe die Spannung und Strom(induktiv) über die A/D-Wandler des 
AtMega. Danach wird über ein Suchschwingverfahren die optimale 
Solarspannung berechnet und das dafür erforderliche Tracking-Signal für 
den MOSFET ausgegeben.

Bis dann
Falco

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

>Ich möchte zusätzlich eine MaximumPowerPoint Regelung für meine
>Solarmodule im AtMega16 implementieren.

Mit deinen Kenntnissen der Schaltungstechnik . . .?

>Ein Solarmodul liefert ca. 210W. Diese werden über einen
>Pulswechselrichter in 230V Netzspannung gewandelt.
>Der Pulswechselrichter wird über einen MOSFET betrieben, den ich jetzt
>mit meinem Atmel regeln möchte.

???
Was willst du wie reglen?

>Ich messe die Spannung und Strom(induktiv) über die A/D-Wandler des
>AtMega. Danach wird über ein Suchschwingverfahren die optimale
>Solarspannung berechnet und das dafür erforderliche Tracking-Signal für
>den MOSFET ausgegeben.

Was für ein Tracking Signal? PWM? Oder soll der MOSFET linear 
aufgesteuert werden? Alles sehr mysteriös.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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Ein Solarmodul weist etwa eine Kennlinie wie im Bild auf. Je nach 
Sonneneinstrhalung verändert sich diese Kennlinie und damit auch der 
Maximum Power Point. Es kann also sein, das bei schwacher 
Sonneneinstrahlung bei 25V deutlich mehr Leistung herauszuholen ist als 
bei 30V.
Wird die Eingangsspannung des Pulswechselrichters konstant gehalten, 
verschenkt man gegebenenfalls (je nach Sonneneinstrahlung) eine Menge 
Energie. Ziel ist es also nun die Eingangsspannung des 
Pulswechselrichters (also die Solarspannung) immer so zu regeln, dass 
das Produkt aus Spannung und Strom Maximal wird.

Der Pulswechselrichter arbeitet mit einr optimalen Arbeitsfrequenz von 
55,9kHz. Den Mosfet steuere ich nun mit einem PWM-Signal mit dieser 
Frequenz an. Die Frequenz deswegen um die Übertragungsverluste des 
Wechselrichters zu minimieren. PWM um die Eingangsspannung (und damit 
die Solarspannung) verändern zu können.

Mit freundlichen Grüßen
Kamui

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

>Wechselrichters zu minimieren. PWM um die Eingangsspannung (und damit
>die Solarspannung) verändern zu können.

Wenn ich das mal versuche einfacher zu beschreiben. Du willst einen 
Tiefsetzsteller, aka Buck Converter mit einem MOSFET bauen, der zwischen 
Solarmodul und Wechselrichter die Spannung runtersetzt.
Ist das so?

Und dann sage ich, dass die Sache für dich im Moment drei Nummern zu 
groß ist.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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Vielen Dank für dein Vertrauen :-)

Nein, kein Buck Converter, im Grunde ist es ein 3-phasiger Sperrwandler. 
Der Sperrwandler macht eine DC/AC-Wandlung. Die Ausgangsspanung beträgt 
feste 230VAC und betreibt normale Haushaltsgeräte oder könnte in der 
Form auch unverändert ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Aber die Spannung des Solarmoduls, also die Eingangsspannung des 
Sperrwandlers soll nun nicht mehr konstant sein, sondern durch das 
PWM-Signal nach oben oder unten variieren, eben immer gerade so, dass 
die Leistung aus dem Solarmodul maximal ist.

Das Projekt kriege ich hin. (Mit irgendetwas muss man mal seine 
Feuertaufe beginnen. Und so schwierig ist das wirklich nicht. Vielleicht 
erkläre ich zu kompliziert.)
Alle Einzelkomponenten funktionieren gut. (Hab es getestet indem ich den 
MOSFET noch manuel über einen Spannungsgenerator im PWM-Betrieb 
angesteuert habe. Hat super funktioniert. Der Atmel hat Strom und 
Spannung exakt gemessen und auch das Tracking-Signal (einfach mal als 
Prozentwert am LCD ausgegeben) immer in die richtige Richtung 
nachgeführt.

Sobalt ich also das PWM-Signal auch über den Atmel richtig hinbekomme 
und damit mein Tracking-Signal an den MOSFET übertrgen kann, sollte 
eigentlich alles funktioniern ..... oder es  tauchen die nächsten 
Probleme auf. Aber so lernt man immer noch am meisten.

Bis dann
Kamui

P.S: Danke für die Webseite. Heilige Sch.... hat der Mann viel 
geschrieben. Aber nach dem ersten Überblick bin ich sehr begeistert. Ist 
zwar in diesr komischen ausländianischen Sprache verfasst. (Hab kein 
Talent für Sprachen) Aber dennnoch sehr verständlich.
(Damit habe ich wohl meine Bettlektüre für die nächsten 3 Jahre :-)

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

>Aber die Spannung des Solarmoduls, also die Eingangsspannung des
>Sperrwandlers soll nun nicht mehr konstant sein, sondern durch das
>PWM-Signal nach oben oder unten variieren, eben immer gerade so, dass
>die Leistung aus dem Solarmodul maximal ist.

Und wie glaubst du, die Spannung des Solarmoduls zu verändern? Die 
Spannung hängt von der Beleuchtung und Belastung ab. Da muss der 
Wechselrichter entsprechend gebaut sein. Mit irgendeinem MOSFET wild rum 
PWMen bringt gar nichts!

>Das Projekt kriege ich hin.

Jaja, glaub ich dir sofort . . .

> (Mit irgendetwas muss man mal seine
>Feuertaufe beginnen. Und so schwierig ist das wirklich nicht. Vielleicht
>erkläre ich zu kompliziert.)

Wer fliegen will muss erst einmal laufen lernen, man kann nicht mit dem 
Fliegen anfangen.

Du stolperst noch über elementarte Dinge, lies mal den Thread.

MFG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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Jetzt bist du es der sich nicht auskennt :-)
Schon mal mit Solarmodulen und Pulswechselrichtern gearbeitet?

Ein Solarmodul liefert dir bei einer Bestrahlungsstärke und(!) einer 
bestimmten Spannung einen bestimmten Strom.
Die Spannung selbst stellt sich in Abhängigkeit der Last ein. Jetzt habe 
ich aber keinen direkten Verbraucher nachgeschaltet sondern den 
Sperrwandler. Dessen "Last" aus Sicht des Solarmoduls stellt sich in 
Abhängigkeit des Aussteurgrades ein. D.h. mein Aussteuergrad varriert 
sozusagen die Lastimpedanz des Pulswechselrichters, wenn du so willst.
Beispiel: (Die Werte sind alle fiktiv und dienen nur dem Beispiel)
Ich habe die Solarkennlinie aus obigen Bild. Meinen Pulswechselrichter 
steuere ich mit 60kHz und einem Aussteuergrad von 40% (Verhältnis von 
Einschaltzeit zu Gesamtzeit)an. Meine Solarkennlinie stellt sich dadurch 
z.B. auf 22,5V ein und liefert mir damit 6,3A --> P=141,75W. Verringere 
ich den Tastgrad, wird die Spannung kleiner, dafür steigt die 
Stromausbeute. z.B. bei 20V liefert mir die Solarzelle 6,5A -->Die 
Leistung beträgt hier aber nur P=130W.
Erhöhe ich den Tastgrad (z.B. auf 45%), so steigt die Spannung auf 25V 
an, der Strom sinkt auf 5,8A --> Dennoch habe ich dadurch eine 
Leistungsausbeute von P= 145W.
Erhöhe ich das Tastverhältnies  weiter, steigt meine Spannung weiter an, 
jedoch fällt nun mein Strom rapide ab. Die Leistung fällt nun ebenfalls 
ab. Sagen wir bei diesen 25V ist der Maximum Power Point (MMP), mein 
Tastverhältnis beträgt hier besagte 45%.
Würde die Solarkennlinie so bleiben, bräuchte man keine Regelung. Der 
Aussteuergrad bleibt 45% und alles ist gut. Aber leider ist die 
Solarkennlinie von der Bestrahlungstärke,der Oberflächentemperatur und 
noch einigen anderen periphären Faktoren abhängig. Steigt z.B. die 
Bestrahlungsstärke so steigen auch Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung 
des Solarmoduls. D.h. die Kennlinie wächst nach links und nach oben. 
Durch steigende Temperatur verringert sich z.B. meine Leerlaufspannung. 
D.h. die Kennlinie fällt früher ab. Exemplarisch kann man es auf dem 
2.Bild erkennen. Das heißt aber auch, dass der Punkt meiner Maximalen 
Leistungsausbeute (also der MMP) sich ebenfalls nach rechts oder links 
verschiebt. Im einfachsten fall bleibt man einfach statisch auf diesem 
Aussteuergrad, damit verschenkt man aber Leistung.(--> Deswegen: 
Regelung) Durch Veränderung des Aussteuergrad ("Tracking Signal") mit 
dem ich die "Last" und damit die Spannung des Solarmoduls variieren 
kann, kann ich dem MMP folgen und damit die Leistung optimieren.
(Entschuldigung das die Erklärung so lange geworden ist. Aber es ist 
kurz vor 2 Uhr und ich bin hundemüde.)

Ich mache hier kein Zauberwerk, sondern setzte ein Verfahren um, das in 
der Solarbrache bereits vielfach eingesetzt wird.

Also Falk: Du brauchst nicht zu versuchen meine Projekt niederzumachen 
nur weil du dich selbst mit dieser Thematik nicht auskennst. Hier kenne 
ich mich nämlich ausreichend aus. Ich habe aber bisher noch nie eine 
Platine selbst entwickeln müssen, weswegen ich in diesem Bereich 
unerfahren bin.
In dieser Thematik kennen sich aber du und einige andere sehr gut aus, 
weswegen ich auch die Frage bzg. PWM und MOSFET-Treiber hier gestellt 
habe.  Und ich habe ja auch von dir und anderen einige hilfreiche 
Ratschläge und Ansätze erhalten, welche mich hoffentlich Morgen oder 
Mittwoch zum Ziel führen. Und ja: Das mit den Kondensatoren und der 
Signalleitung ist elementar und ich hätte es eigentlich wissen müssen.
Eigentlich hätte ich es bereits durch die Oszi-Aufnahmen vor Einbau der 
Kondensatoren wissen müssen, aber erst I.C.(knutinator) hat mir durch 
seine kurze Erklärung auch das Brett vom Kopf genommen.(Danke übrigens!)
Dafür hast du jetzt was über MMP-Regelungen für Solarmodule gelernt:-)
(Hast du bei deinem allerersten Microcontoller-Projekt keine dummen 
Fragen gestellt und alles sofort gekonnt?)


Angenehme Nachtruhe und liebe Grüße
Kamui

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

>Jetzt bist du es der sich nicht auskennt :-)

Möglichwerweise.

>Schon mal mit Solarmodulen und Pulswechselrichtern gearbeitet?

Nein.

>Ein Solarmodul liefert dir bei einer Bestrahlungsstärke und(!) einer
>bestimmten Spannung einen bestimmten Strom.
>Die Spannung selbst stellt sich in Abhängigkeit der Last ein.

Ach was?

>z.B. auf 22,5V ein und liefert mir damit 6,3A --> P=141,75W. Verringere
>ich den Tastgrad, wird die Spannung kleiner, dafür steigt die
>Stromausbeute. z.B. bei 20V liefert mir die Solarzelle 6,5A -->Die
>Leistung beträgt hier aber nur P=130W.
>Erhöhe ich den Tastgrad (z.B. auf 45%), so steigt die Spannung auf 25V
>an, der Strom sinkt auf 5,8A --> Dennoch habe ich dadurch eine
>Leistungsausbeute von P= 145W.

Schon klar, hab ich auch alles so geschrieben. Du hast einen 
Schaltregler, der eine variable Zwischenkreisspannung erzeugt, und damit 
dein Solarmodul verschieden belasten kann, um eben das Leistungsmaximum 
zu treffen.

>Aussteuergrad, damit verschenkt man aber Leistung.(--> Deswegen:
>Regelung) Durch Veränderung des Aussteuergrad ("Tracking Signal") mit
>dem ich die "Last" und damit die Spannung des Solarmoduls variieren
>kann, kann ich dem MMP folgen und damit die Leistung optimieren.

Alles vollkommen klar. Aber das war gar nicht die Frage.

>(Entschuldigung das die Erklärung so lange geworden ist. Aber es ist
>kurz vor 2 Uhr und ich bin hundemüde.)

Bist wohl ein direkter Nachfahre von Goethe (Oder war es Mann?), der mal 
schrieb "Entschuldige den langen Brief, ich hatte keine Zeit für einen 
kurzen."

;-)

>Ich mache hier kein Zauberwerk, sondern setzte ein Verfahren um, das in
>der Solarbrache bereits vielfach eingesetzt wird.

Keine Frage.

>Also Falk: Du brauchst nicht zu versuchen meine Projekt niederzumachen
>nur weil du dich selbst mit dieser Thematik nicht auskennst.

Hab ich gar nicht. Aber dein Kenntnisse der E-Technik und vor allem 
Leistungselektronik sind dennoch sehr mangelhaft. Und auch wenn es nur 
um 150W geht.

> Hier kenne
>ich mich nämlich ausreichend aus. Ich habe aber bisher noch nie eine
>Platine selbst entwickeln müssen, weswegen ich in diesem Bereich
>unerfahren bin.

;-)
Das nennt man wohl ein Oxymoron.

http://de.wikipedia.org/wiki/Oxymoron

>In dieser Thematik kennen sich aber du und einige andere sehr gut aus,
>weswegen ich auch die Frage bzg. PWM und MOSFET-Treiber hier gestellt

Du solltest mal was über Netiquette lesen und nachdenken. Dann fällt 
dir vielleicht auf, das du nur Bruchstücke und Kauderwelsch redest. Und 
dann könnte dir in den Sinn kommen, dein Vorhaben mal UMFASSEND und 
grundlegend darzustellen, in Wort und Bild, z.B. mit einem 
Blockschaltbild. Und DANN kann man dir vielleicht helfen.
Und ob ich ein Kenner von MPP und Solarmodulen bin spielt da nicht eine 
Sekunde eine Rolle.

>habe.  Und ich habe ja auch von dir und anderen einige hilfreiche
>Ratschläge und Ansätze erhalten, welche mich hoffentlich Morgen oder
>Mittwoch zum Ziel führen.

Na wenn nicht am Mittwoch, dann zu 100% am Donnerstag!
Du bist naiv.

>Dafür hast du jetzt was über MMP-Regelungen für Solarmodule gelernt:-)

Dank schön, wenn gleich mir das Prinzip lange bekannt war.

>(Hast du bei deinem allerersten Microcontoller-Projekt keine dummen
>Fragen gestellt und alles sofort gekonnt?)

Ich habe im Gegensatz zu dir klein angefangen. Evolution statt 
Revolution.

MfG
Falk

Autor: Kamui (Gast)
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Hi!

Danke für die Hilfe.
Die 5V haben nicht ausgereicht. Versorge den MOSFET-Treiber jetzt über 
eine 15V Spannungsverorgung. Bin gerade die Solarkennlinie abgefahren. 
Funktioniert einwandfrei.

>dein Vorhaben mal UMFASSEND und grundlegend darzustellen, in Wort und Bild
Das hätte bei Thread-Eröffnung zu weit geführt. Ich hatte ja anfänglich 
nur eine Frage zum PWM-Signal, mehr nicht.
Aber wenn Interesse besteht, schreibe ich gerne einen ausführlichen 
Thread zu meinem Projekt. Ist aber mit Solarmodulen und 
Pulswechselumrichtern sehr weit abseits des Mainstreams.

Mit freundlichen Grüßen
Kamui

P.S.
>"Entschuldige den langen Brief, ich hatte keine Zeit für einen kurzen."
Den muss ich mir merken. Wenn ich das nächste mal zu ausschweifend 
werde, passt der perfekt ans Ende :-)

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