Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Stromverstärkung und und gleichbleiben der Spannung


von Michael H. (natenhale)



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Hallo ich habe eine kurz frage weis wer wie ich meine PWM Schaltung in 
spannung wie auch Stromvertärken kann. Bzw Emitter Spannung muss wie 
Ausgangspannung sein. Problem Strom wird verstärkt wie er soll Spannung 
nicht Der R last soll die Lüfter emitieren.

von Forist (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Hallo ich habe eine kurz frage weis wer wie ich meine PWM Schaltung in
> spannung wie auch Stromvertärken kann. Bzw Emitter Spannung muss wie
> Ausgangspannung sein. Problem Strom wird verstärkt wie er soll Spannung
> nicht Der R last soll die Lüfter emitieren.

Kannst du dieses Satzgewirr bitte sprachlich etwas klarer formulieren. 
Dann wird dir vielleicht auch inhaltlich einiges klarer.

von Michael H. (natenhale)


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Ok dachte es wäre ersichtlich was ich meine. Also ich möchte diese PWM 
Schaltung im Stromverstärken.Dabei soll aber die Spannung Gleich 
bleiben. Proplem mit der jetziegen Verstäker Schaltung wird nur der 
Strom verstärkt und die Spannung Dropt auf den Angezeigten Wert ich 
möchte aber das Die Spannung 12v hat bzw. den U avg des PWM Signals. 
(Chanal 3 soll wie Channal 1 aussehen,also Lila wie Blau )

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Aah... LM741, der ist schon seit 20 Jahren veraltet. Werte auf 7 
Ziffern... zeugt von echtem Vertrauen.

Schliess doch die Last zwischen Drain und den 12V an.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Die Schaltung mit der Last im Source-Zweig ist für deine Anwendung 
prinzipiell nicht geeignet.

von Wolfgang (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Proplem mit der jetziegen Verstäker Schaltung wird nur der
> Strom verstärkt und die Spannung Dropt auf den Angezeigten Wert

Guck dir mal die Eigenschaften der verschiedenen 
Transistorgrundschaltungen an.

Wie soll ein FET, der für das Durchschalten eine bestimmte 
Mindestspannung zwischen Gate und Source benötigt, die volle 
Versorgungsspannung an eine Last durchschalten können, die zwischen 
Source und Gnd hängt. Das geht nur mit einer Ansteuerspannung, die um 
diese Mindestansteuerspannung höher als die Versorgungsspannung der Last 
ist.

von Michael H. (natenhale)


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Nach meinem wissen müsste ich aber dann das PWM Signal verlieren und 
damit wäre die ganze Schaltung Sinnlos.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Wenn die Last unbedingt an GND liegen und die +12V geschaltet werden 
muss, dann brauchst Du einen P-Kanal MOSFET mit Source an +12V. 
Allerdings wird dann das Signal invertiert.

Wenn die Last auch zwischen Drain und +12V liegen kann, dann geht Deine 
Schaltung.

Gruß Dietrich

von Michael H. (natenhale)


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Problem ist hier halt das ich nur 12 Volt zur Verfügung habe. Und 
übrigens mir meinen Fehler zu zeigen den ich ja schon kenne aber mir 
keine Lösung zu geben bringt mir als Mensch relativ wenig. Auch der Tipp 
mit den Transistor Schaltung bring mir nichts dass ich alle schon 
ausprobiert habe und keine nach Meinen wünschen  Funktioniert hat aber 
das  konnten ihr ja nicht wissen.

Vielen dank für die Antworten

Ps: Das soll keine Flame sein sondern nur ein hinweis wie ihr mir 
weiterhelfen könntet wenn ihr wollt.

von Michael H. (natenhale)


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Danke werde ich mal Probieren.

von Wolfgang (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Problem ist hier halt das ich nur 12 Volt zur Verfügung habe.

Für die Ansteuerung eines FETs brauchst du im auch im PWM-Betrieb nur 
minimale mittlere Ströme. Eine passende Hilfsspannung läßt sich also 
leicht mit einem Spannungsverdoppler erzeugen, wenn du dann unbedingt 
High-Side mit einem N-Kanal MOSFET schalten möchtest.

von Christian B. (luckyfu)


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Michael H. schrieb:
> Ps: Das soll keine Flame sein sondern nur ein hinweis wie ihr mir
> weiterhelfen könntet wenn ihr wollt.

klingt aber so! es wurde doch schon alles gesagt, ein FET schaltet, wenn 
die Gate Source Spannung einen gewissen Wert (den sogenannten Ugsth) 
überschreitet. damit das problemlos geht wird üblicherweise der 
Transistor so mit der Last verschalten, daß diese an Drain des 
Transistors anliegt. Wenn nun deine Last einen GND Bezug bräuchte (da du 
von Lüfter schriebst gehe ich nicht davon aus) müsstest du einen P Kanal 
FET verwenden, mit den von Dietrich L genannten Folgen (Oder einen 
Anderem Mopsfet Treiber, welcher eine Ladungspumpe besitzt um den N 
Kanal so betreiben zu können, wie du es vor hast). Wenn das nicht der 
Fall ist (davon gehe ich bei einem Lüfter aus) reicht es die Last 
einfach zwischen +12V und Drain anzuschließen, Gate kommt an deine 
Steuerung und Source an GND. Fertig

: Bearbeitet durch User
von Michael H. (natenhale)


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Dietrich L. schrieb:
> Wenn die Last unbedingt an GND liegen und die +12V geschaltet
> werden
> muss, dann brauchst Du einen P-Kanal MOSFET mit Source an +12V.
> Allerdings wird dann das Signal invertiert.
>
> Wenn die Last auch zwischen Drain und +12V liegen kann, dann geht Deine
> Schaltung.
>
> Gruß Dietrich

Dietrich L. schrieb:
> Wenn die Last unbedingt an GND liegen und die +12V geschaltet werden
> muss, dann brauchst Du einen P-Kanal MOSFET mit Source an +12V.
> Allerdings wird dann das Signal invertiert.

Danke das sache Mit den P Kanal mosfet hat Funktioniert.
Aber aus reiner neugier wie hätte ich die Sache zwischen Drain und 12V 
machen müssen. Das hat bei mir leide nicht Funktioniert.

BTW:Kennt Hier sich jemand mit Digitalen Potis aus? Würde nämlich gerne 
das Poti bzw. Die PWM steuern können ohne das Poti anzufassen.

von Michael H. (natenhale)



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Christian B. schrieb:
> Fall ist (davon gehe ich bei einem Lüfter aus) reicht es die Last
> einfach zwischen +12V und Drain anzuschließen, Gate kommt an deine
> Steuerung und Source an GND. Fertig

Also wenn ich dich richtig verstanden habe so da geht nach meinem wissen 
aber das PWM Signal verloren.

von Wolfgang (Gast)


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Christian B. schrieb:
> ein FET schaltet, wenn die Gate Source Spannung einen gewissen Wert
> (den sogenannten Ugsth) überschreitet.

Davon träumen viele, dass ein FET bereits beim Überschreitet von Ugsth 
schaltet. Bei dieser Spannung fängt er (vorsichtig) an zu leiten. Guck 
dir mal Kennlinien von FETs im Datenblatt an.

von Michael H. (natenhale)


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Oder D. schrieb:
> Aah... LM741, der ist schon seit 20 Jahren veraltet

Das ist mir auch bewusst ist aber günstig und erfüllt seinen Zweck.
Aber was würdest du denn für einen Nehmen. Stichwort Rail to Rail .

von Harald W. (wilhelms)


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Michael H. schrieb:

> Das ist mir auch bewusst ist aber günstig und erfüllt seinen Zweck.
> Aber was würdest du denn für einen Nehmen. Stichwort Rail to Rail .

Davon ist der 741 meilenweit entfernt. Such mal mit diesem Stichwort
auf den Seiten einschlägiger Hersteller.

von Michael H. (natenhale)


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Mir ist bewusst das der Lm741 kein rail to RailOPV ist. Das Stichwort 
war eher dahingehen gemeint das das die Alternative wäre. Übrigens er 
macht was er soll und kostet 31 Cent das nenne ich günstig.

von Michael H. (natenhale)


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von Michael H. (natenhale)


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Wolfgang schrieb:
> Für die Ansteuerung eines FETs brauchst du im auch im PWM-Betrieb nur
> minimale mittlere Ströme. Eine passende Hilfsspannung läßt sich also
> leicht mit einem Spannungsverdoppler erzeugen, wenn du dann unbedingt
> High-Side mit einem N-Kanal MOSFET schalten möchtest.

Dann Schwingt die Schaltung doch nur noch zwischen 12 und 6 volt und 
nicht zwischen 0 und 12. Das würde meines Wissen dazuführen das ich den 
Lüfter nicht Ausschalten kann sondern nur Runter regeln kann. Falls ich 
da Falsch liege Sry.

von Teo D. (teoderix)


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Michael H. schrieb:
> BTW:Kennt Hier sich jemand mit Digitalen Potis aus? Würde nämlich gerne
> das Poti bzw. Die PWM steuern können ohne das Poti anzufassen.

Dann bau halt sowas. Den Schnickschnack kannst ja weglassen.

http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/luefter/luefter.htm

von Michael H. (natenhale)


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Teo D. schrieb:
> ann bau halt sowas. Den Schnickschnack kannst ja weglassen.

Danke aber ich möchte selbe die Kontrolle haben es soll eine Steuerung 
sein und keine Regelung.
Trotzdem Danke

von Wolfgang (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Dann Schwingt die Schaltung doch nur noch zwischen 12 und 6 volt und
> nicht zwischen 0 und 12.

Wieso das? Deine PWM-Schaltung kannst du so laufen lassen, wie sie ist. 
Mit der Verdopplerschaltung würde man nur die Ansteuerspannung für den 
FET zur Verfügung stellen.

von Christian B. (luckyfu)


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Michael H. schrieb:
> Also wenn ich dich richtig verstanden habe so da geht nach meinem wissen
> aber das PWM Signal verloren.

Dann musst du dein Wissen aufbessern. Der Transistor schaltet, wenn man 
ihn mit einer Spannung deutlich über Ugsth ansteuert, aber unter Ugsmax) 
quasi direkt in den leitenden Zustand. Schaltet man nun die Gatespannung 
auf GND Level geht er quasi sofort aus. d.h. dine Last bekommt die PWM 1 
zu 1 durchgereicht. Das ist übrigens ein sehr gängiges Verfahren, ich 
verwende es andauernd um irgendetwas zu schalten, was mehr Strom 
benötigt als der kontrollierende IC (µ-Controller oder FPGA) zur 
Verfügung stellen kann.

Du solltest aber den Gatewiderstand (benötigst du nicht, solange du nur 
mit langsamer PWM Frequenz arbeitest, Langsam meint hier unter 100kHz, 
bis dahin ist der Einfluss der Gate Kapazität so gering, daß der 
Controller diese idR allein treiben kann) vielleicht entfernen und 
lieber Zwischen Gate und Source einen Widerstand im k-Ohm Bereich 
anbringen. Besonders bei Controllern oder anderen programmierbaren IC's 
als Signalquelle ist das wichtig, da sonst der FET einen undefinierten 
Zustand annimmt bei Betriebsspannungszuschaltung. Im Zweifelsfalle 
leitet er etwas, was er dann, je nach Dimensionierung evtl. nicht 
überlebt.

von Michael H. (natenhale)


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Ok nice to know. Und danke aber wieso hat es dann bei mir nicht 
Funktioniert? Ich habe das ganze mit einem P-Kanal Fet gelöst.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Michael H. schrieb:
> aber wieso hat es dann bei mir nicht Funktioniert?


Weil du was falsch gemacht hast.

von Michael H. (natenhale)


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Dann sage mir doch bitte was. Man findet ihr einen Shot mit der 
Angesprochnen Schaltung .

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Da ist ein p-Fet drin.

von Michael H. (natenhale)


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Habe das ganze mit einem N ausprobiert. Ist sonst nochw as falsch .

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Nö.

von Michael H. (natenhale)


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Habe jetzt mit dem OZI hinter dem Widerstand gemessen. Da ist es ja mein 
PWM Signal. Funktioniert das dann auch in echt mit Lüftern. Das soll 
heißen das sie(die Lüfter)  durch die Änderung des TI TP Verhältnisses 
ihre Geschwindigkeit ändern.
Eine weitre Frage ist jetzt die Lösung mit dem P Kanal Mosfet besser 
oder die mit dem N?
Danke an Alle die mir weitergeholfen haben.

: Bearbeitet durch User
von Christian B. (luckyfu)


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die mit N kanal wird üblicherweise bevorzugt, aus folgenden Gründen:

Die Ansteuerspannung kann geringer sein (Beim P-Kanal muss diese ja auf 
VCC Level anhebbar sein) Der P Kanal schaltet langsamer (physikalisch 
bedingt), hat einen höheren RDSON (physikalisch bedingt) und ist zudem 
teurer, da seltener eingesetzt.

Was deine Lüfter angeht: Wenn das ein Lüfter mit integrierter Elektronik 
ist, solltest du noch einen ordentlichen Tiefpaß dahinter bauen (Sprich 
die wollen eine möglichst glatte Gleichspannung zum Betrieb), diese 
Elektronik mag eine PWM als Spannungsquelle gar nicht. (Der Lüfter kann 
fürchterlich kreischen). Ist es ein klassischer DC Motor mit angebautem 
Lüfterrad spielt das keine Rolle, dem ist es egal.

ps.s.: für 24V hat sich z.B. folgende Schaltung bewährt:

IRFS3806 (o.ä. ) als Transistor. + an den Lüfter und an eine CD214A 
(Kathode an Plus) Die Anode der Diode kommt an den Drain anschluss des 
Transistors, zusammen mit einem Ende einer 100µH Spule. An das Andere 
Ende der Spule kommt dein Minus Anschluss des Lüfters. Parallel zum 
Lüfter solltest du nun noch 2 330µF Kondensatoren bauen. Fertig.

Die Schaltung senkt die Minus Spannung vom Lüfter ab und erzeugt eine 
relativ glatte Spannung. wir betreiben damit unsere Gehäuselüfter

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Christian B. schrieb:
> Ist es ein klassischer DC Motor mit angebautem
> Lüfterrad spielt das keine Rolle, dem ist es egal.

Aber nicht Deinen Ohren.
So ein Lüfterchen kann da schnell zum Lautsprecher werden, auch bei 
höheren PWM-Frequenzen (25-40kHz).

Christian B. schrieb:
> IRFS3806 (o.ä. ) als Transistor. + an den Lüfter und an eine CD214A
> (Kathode an Plus) Die Anode der Diode kommt an den Drain anschluss
> ....

Das schafft Ruhe.

Gugst Du hier:
Beitrag "Frage zu einer Lüftersteuerung-Schaltung"

von Christian B. (luckyfu)


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Oha, das ist nahezu die gleiche Schaltung nur mit p-Kanal. Ich hab sie 
invertiert und spare mir dadurch den 2. Transistor :)

von Michael H. (natenhale)


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Danke, dem entsprechend was ich dort gelesen habe sollte ich mit meiner 
PWM Frequenz noch etwas nach oben. Und um mir den Transistor zu sparen 
einen P Mosfet verwenden. Und um das ganze am Schluss etwas runder zu 
machen bzw. den Lüftern einen gefallen tuen noch ein paar Pässe. Kann 
man die Spule weg lassen? Er meinte ja das sie die PWM Spannung auf 9v 
bzw. 6 v reduziert das möchte ich aber gar nicht.

von Michael H. (natenhale)


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Falls noch wer neues das liest all meine Frage wurden beantwortet.
Danke an alle.

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