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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM in PWM???


Autor: Jörg (Gast)
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Hallo

unter

http://home.pages.at/slotcar/_sgt/m5m3s2_1.htm

hat Günter aus dem freeslotter-Forum das PWM Signal aufgezeichnet
welches am Ausgang der Steuerplatine eines Carrera Pro-X Autos
anliegt.

1. Aussage war, das eine PWM mit ca 493Hz erzeugt wird mit 16
Puls/Pausenverhältnissen als Geschwindigkeitsstufen.

Beim weiteren hereinzoomen mit seinem Speicheroszi ist zu erkennen, das
die Impulse wiederrum aus Impulsen variabler breite besten. Quasi PWM in
PWM.

Ich kenne mich bei PWM nicht gut genug aus. Vielleicht kann ja hier
jemand das obige erklären?

Gruß Jörg

Autor: ...HanneS... (Gast)
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<Spekulation>
Bei Schrittmotoren wird oftmals die angelegte Spannung "zerhackt" um
mithilfe der Wicklungsinduktivität (Strom eilt Spannung nach) den Strom
durch den Motor sehr schnell und präzise einstellen bzw. regeln zu
können. Man spricht von Chopper-Betrieb und auch Stromabsenkung (bei
Stillstand).
Ich könnte mir vorstellen, dass man auch herkömmliche
Gleichstrommotoren so ansteuern könnte.
</Spekulation>

...

Autor: Jörg (Gast)
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@Hannes

aber bei einem Spielzeugmotor so viel Gedönse?

Ich weiß nicht? Bin für weiter Theorien aber Dankbar.

Gruß Jörg

Autor: ...HanneS... (Gast)
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@Jörg:

Das war Spekulation, denn ich kenne das System nicht weiter. Die
"Autorennbahn", die ich für meine Kinder vor 25...30 Jahren betrieb,
war von Prefo (DDR) und arbeitete noch mit ungesiebtem Gleichstrom über
veränderliche Widerstände (Draht-Schieberegler 85 Ohm), die in den
Handreglern waren.

Das sollte uns aber nicht davon abhalten, weiter zu spekulieren.

Im Beitrag ist von einem Slotprotokoll die Rede, welches in den 4ms
breiten Lücken übertragen werden soll. Dies lässt auf eine digitale
Steuerung schließen. Um da was Näheres zu sagen, müsste man auch das
Diagramm der Spannung am Gleis sehen. Aber es ist doch denkbar, dass
diese 4ms-Lücke entsteht, weil keine (positive) Spannung an den
Stromschienen anliegt. Während der aktiven 11ms wird der Motor dann mit
PWM gesteuert, die dem gewünschten Tempo entspricht. Die (an sich
kontinuierliche) PWM wird also durch das Übertragungsprotokoll
periodisch unterbrochen.

Ob es so ist, weiß ich nicht, aber es wäre denkbar.
Aber dazu müsste man auch die anderen Signalverläufe und das
"Slotprotokoll" sehen.

Ob man sowas noch als "Spielzeug" bezeichnen kann, weiß ich nicht.
Die Modelleisenbahn z.B. gilt schon lange nicht mehr als Spielzeug,
RC-Modelle auch nicht.

...

Autor: Jörg (Gast)
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@Hannes

Bei Pro-X handelt es sich um die Digitalbahn von Carrera.

Das Datenprotokoll von der BlackBox zum Auto wird über die Schiene
übertragen und zwar immer 20Bit a 50us = 1ms. Nach der Übertragung der
20Bit wird die Schiene für 14ms auf volle Spannung gelegt und dann die
nächsten 20Bit übertragen.

Beim Motor-Controller wird auch alle 15ms die PWM unterbrochen und zwar
für 4ms. Spekulation ist, dass dabei 1ms zum Einlesen des Datenpaketes
und weitere 3ms zum Dekodieren und Einstellen der PWM benötigt werden.

Die PWM liegt somit für 11ms am Motor an. Die 1. PWM entspricht 463Hz
wobei der Puls nochmals mit einer PWM mit 125kHz mit variablem
Puls/Pausenverhältnis getaktet wird.

Das Verhältnis PWM1 zu PWM2 beträgt immer 270.

zum Schalten kommt entweder ein "BSP250; P-channel enhancement mode
vertical D-MOS transistor" oder ein "BSP100; N-channel enhancement
mode TrenchMOS (tm) transistor" zum Einsatz. "Oder" weil ich noch
nicht weiß welcher von beiden für das Schalten und welcher für die
Bremse (Kurzschluss des Motors) zuständig ist.

Gruß Jörg

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Dann frag doch einfach mal den Hersteller, der wird sich schon was dabei
gedacht haben.

...

Autor: Jörg (Gast)
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Ich weiß nicht ob Carrera so bereitwillig Eigenentwicklungen in diesem
Bereich unterstützt ;-)

Welche Art Transistor (P oder N) nimmt man denn normaler Weise zum
Schalten bzw aktiven Bremsen von DC-Motoren?

[Spekulation]
Ich gehe davon aus, das der uC eine PWM mit 125kHz erzeugt und diese
für den Zeitraum des 270 fachen der Pulszeit anstehen läßt.
Die 125kHz haben warscheinlich mit dem Transistor zu tun vielleicht um
die Ströme beim Umladungen zu verringern?
Durch die Trägheit des Motors "sieht" der Motor sowieso nicht die
125kHz. Deshalb die Erweiterung des PWM Signals um den Faktor 270.
[/Spekulation]

Gruß Jörg

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