Was bedeutet eigentlich PWM ?
Hallo, PWM kurz mit eigenen Worten : Man nehme eine feste Zeit z.B. 100ms und teile sie durch z.B. 200 einstellbare Schritte. Je nach Verhältnis der Anzahl von An- und Auszeiten ergibt das Puls-Pausen-Verhältnis. Ein Beispiel 50 Schritte an und 50 Schtitte aus = PWM 50% und mit z.B. Lampe halbe Leistung (halbe Helligkeit). Einfach erklärt, sollte so stimmen, ich hoffe es hilft weiter. Gruss A. Arndt
Danke für die Info. Ich habe das schon öfters gesehen, aber konnte mir bis jetzt nie was drunter vorstellen...
Moinsen 50% Einschaltdauer ergibt Ueff = U/2, damit sinkt auch der Strom um die Hälfte. Ergibt für die Leistung P=U*I=100% also (U/2)*(I/2)=P/4 In diesem Sinne
@Björn "50% Einschaltdauer ergibt Ueff = U/2, damit sinkt auch der Strom um die Hälfte. Ergibt für die Leistung P=U*I=100% also (U/2)*(I/2)=P/4" Sehr schön falsch ! Es liegt über 50% der Zeit die volle Spannung an und damit fließt auch der volle Strom. Es wird also über 50% der Zeit die volle Leistung umgesetzt und somit ist der Mittelwert = Pmax/2. Peter
Hallo,
sehe ich auch so wie Peter...
________________________
P = 0 |
_____________| P= 100 %
Bei 50 % PWM
50 % der Zeit 0 W und 50% der Zeit 100% W
Also Resultat ca. 50%....
Gruss
A. Arndt
Wollte mal mit PWM mit Hilfe von FET´s 12V Halogen Lampen dimmen.Es waren 10 Lampen je 50W also 500W ohmsche Last. Ein NE555 als PWM verdrahtet und eine FET Leistungsstufe. Im Prinzip ging es sehr gut,aber starke Geräuschentwicklung (Schaltstörungen/Singen/Zwitschern). Gemeinerweise nur bei der Endinstallation mit langen Zuleitungskabeln. Vorher Versuchsaufbau (kurze Leitungen) OK.Geringe Geräusche. Auch die Änderung der Schaltfrequenz (höher) und der Einsatz von Induktivitäten (Motordrosseln) in beiden DC Zuleitungen brachte keine Geräuschdämpfung,nur andere Geräusche aus den Lampen. Auch mehrere !FARAD! Elkos parallel zu den Lampen-keine Besserung. Dachte ich müßte das Rechteck zum Sinus "bügeln" aber... Industriemotoren an Frequenzumrichtern machen auch solche Töne... Vermutlich ist ein Sinuswandler nötig. Endzustand:Versorgung der Halogens mit ganz normal ohne PWM. Dann versuchte ich bei meinem aktuellen Projekt Discolicht elektronische Lastrelais (ELR) netzsynchron zu triggern,um eine Pulspaketsteuerung (nicht Phasenanschnitt!) zu bauen. Das ging auch nicht,die ELR´s scheinen eine Art Monoflop eingebaut zu haben,anstatt zu dimmen,flackerts nur sinnlos rum.Sauberes Schalten klappt nur bis zu einer gewissen Frequenz,wenn schneller dann zufälliges Flackern. Die Ansteuerung ist zu schnell für die ELR´s. Dabei dachte ich,die internen Optokoppler und Null- spannungsschalter der ELR´s seien ein eleganter Weg zur vermeidung von Schaltstörungen wie bei Phasenanschnitt. Jede 2. oder 3. oder 4. oder n. Welle weglassen und so dimmen. Hinterher ist man eben immer schlauer.Wird eben nix gedimmt. Die nächste 230V Leistungsstufe baue ich mit OPKOP,Nulldet. selbst. Solche Eigentore sind ganz schön frustrierend. Soviel zu PWM und Pulssteuerung. Uli
Hallo ! "50% Einschaltdauer ergibt Ueff = U/2, damit sinkt auch der Strom um die Hälfte. Ergibt für die Leistung P=U*I=100% also (U/2)*(I/2)=P/4" Das stimmt! Ist doch auch logisch. z.B.: R = 100ohm (Widerstand bleibt ja konstant. U = 100V I1 = U/R = 100V / 100ohm = 1A P1 = U * I = 100V * 1 A = 100W I2 = U/2(/R) = 50V / 100ohm = 0,5A P2 = U/2 / I/2 = 50V * 0,5A = 25W Wenn einer sagt das stimmt nicht, dann soll er was anderes lernen.
Hi,
nun auch noch mein Senf dazu:
@hennse:
Kann mich Peter nur anschließen. Es gilt also bei 50%, dass für die
Hälfte der Zeit die volle Spannung anliegt und somit auch der volle
Strom fließt. Damit ist die Leistung gleich der Maximalleistung. Den
Rest der Zeit wird keine Leistung umgesetzt. Daraus folgt, dass die
mittlere Leistung gleich Pmax/2 ist. Das ganze ist ein anerkanntes
Verfahren und wird z.B. in Umrichtern für Antriebe eingesetzt. Habe das
ganze auch schon in einer Vergleichsmessung mit einem Leistungsmesser
getestet. Das ganze funktioniert also wunderbar. Es gilt also:
Leistung = Maximalspannung * Strommittelwert
Bis denne,
Ralf
Was ist gegen hörbare PWM Schaltstörungen zu tun ? Dann könnte ich die Halogens dimmen. Siehe Beitrag oben. Uli
Lampe an,leuchtet 100% hell.Wenn ich 50% der Zeit ein und 50% ausschalte,ists doch halb so hell (im Durchschnitt). Dasselbe,wenn ich mit AVR Led ein-ausschalte (mit 50:50 bzw. 1:1). Ab 30Hz verschwindet Blinken,Led leuchtet halb so hell. Wozu die Rechnerei ? (Nix gegen Mathe im Allgemeinen)! Uli
@bukongahelas So wie du dimmst wird das nix. Spulen und Elkos einfach irgendwohinzuschalten hilft einfach nicht. Überlege dir genau was die anrichten! Zwei Lösungsansätze: - Versuche die Induktivität im Lampenkreis zu so weit wie möglich zu reduzieren (verdrillte Zuleitungen) und die von der Leitungsführung umschlossene Fläche minimieren. Jede Induktivität speichert Energie wenn Strom durchfliesst und die muss beim Abschalten dein FET verbraten!!! Das hört man dann. Pack nen dicken Elko an die Versorgungsleitungen! Mach dich selbst dann auf EMV-Probleme gefasst. di/dt im Lampenkreis beim Schaltvorgang ist das Problem!!! - Nutz die Induktivität im Lampenkreis und erhöhe sie ggf. noch mit einer grossen Drossel die den Lampenstrom abkann. Und dann eine fette Schottky-Freilaufdiode parallel zu den Lampen direkt am Ausgang des Leistungsschalters und die Frequenz erhöhen. Das reduziert den Stromrippel und das di/dt. Aber auch bei Vorschlag 1 hilft eine Freilaufdiode! Aber lass bitte die Drossel in den Zuleitungen weg. Wenn du nicht genau weisst wie du die auf die Schaltung dimensionieren sollt macht die mehr Probleme als dass sie hilft. Andi
Andi: Habe ein Freiluft Halogen-Set (2 Spanndrähte mit Metallhaltern ),da is nix mit Leitung verdrillen. Die Tonstörungen kommen von den Lampen. "Pack nen dicken Elko an die Versorgungsleitungen! Mach dich selbst dann auf EMV-Probleme gefasst." "Und bitte keine Elkos parallel zu den Lampen !!!" Sorry Andi,verlierst Du an Glaubwürdigkeit,wenn Du Dir selbst widersprichst. (Siehe Zitate). Bin für jeden Hinweis dankbar,aber sowas verwirrt nur. Die Zeit hättest Du Dir sparen können. Werde Deine Beiträge in Zukunft mit Vorsicht lesen. Für mich ist die Sache sowieso erledigt. Bye
Hi buko! Nee, Du must nur mal richtig lesen. Einen "dicken Elko an die Versorgungsleitungen" heißt in die Gleichspannungs-Stromversorgung vor Deinem PWM-Teil. "keine Elkos parallel zu den Lampen" heißt keine Kondenstoren an die Lampenleitungen, den die schließen die PWM (Wechselspannungsanteil) kurz und belasten zusätzlich Deine Treibertransistoren. Dass Du die Lampenleitungen nicht verdrillen kannst, ist Pech, hat er aber sicher nicht gewußt. Das mit der Drossel würde ich lassen, egal wo. Freilaufdiode ist sicher nicht verkehrt, muß aber was schnelles sein (Schottky, Fast-Recovery, keine 1N4001). Ansonsten kann ein Snubber (R und C) zwischen die Lampenleitungen helfen, aber Snubber ist bißchen Zauberei bei der Dimensionierung, versuch's mal mit 10n bis 100n und 47 bis 100R, in Reihe, dicht an der Elektronik. Und nein, dass widerspricht sich nicht mit "keine Elkos parallel zu den Lampen". Ansonsten noch: PWM-Frequenz variieren, aber das hast Du ja schon versucht. Über 20kHz sollte es dann nicht mehr hörbar sein, muß aber Dein Treiber schnell genug schalten. Sven
Danke für die Antwort. Habe das Problem,wie gesagt,durch Weglassen der gesamten PWM Schaltung gelöst. Die Lampen hängen jetzt direkt an den Trafos und werden durch gruppenweise Reihen/Parallelschaltung in Stufen "gedimmt". Ich bin damit zufrieden,warum mit Gewalt weiterbasteln ? Die "Hausaufgaben" (schnelle Freilaufdiode,fetter Elko im DC-Zwischenkreis,Taktfrequenz variiert) hatte ich m.E. gemacht. Trotzdem Störungen. Keine der mir bekannten Maßnahmen brachten Abhilfe. Gelernt: Ich kaufe sowas in Zukunft als Fertiggerät. Da steht man nicht nach langen vergeudeten Freizeitstunden frustriert vor den Trümmern seiner eigenen Unfähigkeit. Ende der letzten Meldung.
@sven hallo sven! wo würdest du die schnellen freiluafdioden anbringen? direkt an der schaltung oder an den lampel? max
Um nochmal auf den Fehler bezüglich der Effektivspannung einzugehen, damit andere nachvollziehen können wo der Fehler lag: Es ist korrekt, dass die Leistung bei halber Effektivspannung auf ein viertel sinkt (P=U²/R). Allerdings gilt für die Effektivspannung Ueff=U/wurzel(2), wenn das Verhältnis 1:1 ist.
Nein.
Ueff = U/Wurzel(2)
Schön auswendig gelernt, aber den Zusammenhang nicht dazu gelernt.
Diese Formel gilt nur bei SINUSFÖRMIGER Spannung. Hier haben wir aber
eine Rechteck.
Simpes Integrieren bringt einen Hier auf Ueff = U/2.
In diesem Sinne
René
hmm...also soweit ich des mitbekommen hab, benutzt man PWM zum dimmen (besonders Motoren) weil die Spannung/Stromstärke eben nicht sinkt, weil wenn ich über einen Poti die Spannung regulieren würde, würde ich somit auch die Stromstärke veringern und dadurch hat der Motor weniger Kraft, deshalb PWM...soweit ich weiß wird dass ganze auch manchmal als Drehstrom verkauft..kann mich aber auch irren MfG Michael
@Rene sorry, aber wenn du den Effektivwert für ein Rechteck berechnest (Ueff = sqrt(1/T * int(u(t)^2 * dt)[0..T])), dann kommt tatsächlich wie beim Sinus U/sqrt(2) heraus. Du hast leider den Gleichrichtwert berechnet. Also erst nochmal nachschlagen bevor man große Töne spuckt ;-) Gruß Oliver
Genau! Der Effektivwert (Gleichstromäuqivalent) für PWM ist U*sqrt(tw/T), wobei tw/T die Austastung (duty cycle) ist. Die halbe Leistung wird also schon bei 25% Austastung erreicht.
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