Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM gesteuerte Stromquelle gesucht


von Michael M. (aesis)


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Hallo,

da ich in der Suche nichts passendes gefunden habe und ich eher neu in 
diesem Themengebiet unterwegs bin, schreib ich nun hier meine Suche:

Ich suche eine gesteuerte Stromquelle, bei welche sich via PWM-Signal 
(Generator 5V vorhanden) der Strom einstellen lässt.

Ich brauche später mehrere so zwischen 8-12 Volt Festspannunng. Die 
Ausgangsspannung sollte, wenn möglich, in der Schaltung bei fester 
Eingangsspannung durch wahl diverser Bauteilgrößen dimensionierbar sein, 
ist aber kein muss.

Kennt da wer was Gescheites? Ich werde allgemein nicht wirklich fündig 
bzw. bei manchen Projekten ist mir das Resultat sehr 
schleierhaft/unglaubwürdig, da ich er mir nicht erklären kann :).

Ich hoffe, dass mir hier wer weiterhelfen kann.

Viele Grüße

aesis

: Verschoben durch Admin
von Mehrwert (Gast)


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Maximalstrom?

Unabhängig davon, wenn es PWM sein muss, ein RC-Filter um aus dem 
PWM-Signal einen Billig-DAC zu bauen und mit der Spannung einen 
http://www.linear.com/product/LT1970 steuern. Ansonsten direkt einen 
(oder besser gleich vier) vernünftige DACs an den Mikrocontroller und ab 
zum LT1970. Damit kannst du mehr einstellen als du brauchst.

Auf den ersten Blick sieht der LT1970 ziemlich merkwürdig aus, aber der 
ist was ganz was feines :-) Ähnliche Bausteine gibt es zum Beispiel von 
TI. Z.B. den OPA547, OPA548, OPA549, die weniger flexibel sind aber mehr 
Dampf haben.

von Michael M. (aesis)


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Der Maximalstrom ist 500mA - Nominalstrom 360mA.

RC-Filter? Wie macht ein Tiefpass ein PWM-Signal zu einem analogen 
Signal?

Die Idee mit einem DAC hatte ich auch, doch wollte ich dessen Toleranzen 
vermeiden, doch nungut probier ich es damit aus.

Ich bräuchte ja dann je nach Takt eine unterschiedl. analoge 
Gleichpannung. Und da wird es mir schon mit dem RC unverständlich :(. 
Kannst du mir das bitte möglichst einfach erklären? :).

Wieso von einem DAC auf 4? Was macht das für einen Unterschied?

Ich les was beim LT1970 von min. 500mA. Das wär mir zuviel. Los gehts 
bei mir schon bei 80mA. Daher such ich etwas, was den Strom zwischen 
80mA bis 500mA regeln kann.

Ich hoffe du kannst mir weiterhelfen.

Meine Betriebsspannung für den Verbraucher kann also zwischen 5 und 36V 
liegen?

von Purzel H. (hacky)


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Eine PWM Stromquelle benoetigt man in der Regel, um weniger 
Verlustleistung zu generieren. Daher ist ein LT1970 mach einem Tiefpass 
nicht die optimale Loesung.

von Uwe (Gast)


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PWM-Siganl mit RC Filtern dann hast du eine Ausgangsspannung die von der 
Pulsweite abhängig ist. Danach brauchst du eine Spannungsgesteuerte 
Stromquelle bzw. eine Spannungsgetsteuerte Konstantstromquelle aus nen 
paar Operationsverstärkern und Transistor.

von Michael M. (aesis)


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Die Theorie ist immer das eine, doch in der Praxis steht man dann vor 
der Frage: welche Bauteile benötige ich (Größenordnungen, OPV-Typ usw.) 
und da scheiters derweil, da ich keine Praxiserfahrung besitze.

Ich kann mir zwar bildlich nicht vorstellen, wie RCs aus einem 
Taktsignal, je nach Taktweite, ein Gleichspannungssignal generieren, 
doch dann wirds wohl so sein.

Wozu mehrere hintereinander? Für einen genaueren Gleichsspannungspegel? 
Wie müssen hier R und C gewählt werden? Kenne mich bei DAs in der Praxis 
in keinster Weise aus :( und bei PWM mit DAs erst recht nicht :O.

OK hinter den RCs dann eine gesteuerte Stromquelle. Diese bestehen ja 
eigentlich aus einem OPV, einem MOSFET und einem Widerstand, doch was 
für ein OPV ist zu nehmen? Genauso was für ein MOSFET eignet sich gut?

von Uwe (Gast)


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von Mehrwert (Gast)


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Michael M. schrieb:
> doch was
> für ein OPV ist zu nehmen? Genauso was für ein MOSFET eignet sich gut?

Hast du überhaupt meine Antwort gelesen???

von Michael M. (aesis)


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Danke für den Link.

Ich bin wegen des PWM-Taktes und der PWM-Frequenz irritiert. Ich habe 
einen 8-bit PWM mit 256 Stufen bei 400Hz. Sin die 400Hz jetzt mein 
PWM-Takt oder meine PWM-Frequenz?

Was ich nicht glaube ist, dass es der "Takt" sein soll, denn sonst hätte 
ich nur eine "Frequenz" von 1,5625Hz, was bedeuten würde, dass ich mein 
volles PWM Spektrum nutzen kann, da ich für meinen RC-Filter für die 
Ripple-Kompensation dann nur eine Grenzfrequenz von 2Hz bräuchte.

Wenn die 400Hz die Frequenz ist, dann könnte ich laut der info nur 1/40 
der PWM-Frequenz nutzen, was nicht so toll wär, da die Spannung bzw. der 
Strom so genau wie möglich geregelt werden sollte, doch dann würde ich, 
wie geschrieben, mehrere RC-Filter hintereinander schalten :).

von Michael M. (aesis)


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Mehrwert schrieb:
> Michael M. schrieb:
>> doch was
>> für ein OPV ist zu nehmen? Genauso was für ein MOSFET eignet sich gut?
>
> Hast du überhaupt meine Antwort gelesen???

Klaro, doch danach kam gleich ein Einwand zu dem IC. Auch weiß ich 
nicht, wie das mit dem Minimalstrom 500mA zu verstehen ist. Laut 
Datenblatt stellt der zw. 500mA und 1250mA ein, was für mich zuviel ist.

von Uwe (Gast)


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> Sin die 400Hz jetzt mein
> PWM-Takt oder meine PWM-Frequenz?

Du machst dein PWM Signal, das kannst nur du wissen. Wenn du es nicht 
weißt nicht solltest du solage was über PWM lesen bis du das weißt.

von Michael M. (aesis)


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Ich hab ein Software PWM und das läuft bei 400Hz.

von Uwe (Gast)


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Also nicht der der Takt deines Timers sondern die Frequeenz deines PWM 
Signals liegt bei 400Hz ? Dann kansst du mit den 400Hz auch rechnen.

von Uwe (Gast)


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Dann die Spannung über einen Spannungsteiler oder OPAmp an den Positiven 
eingangs eines Anderen OPAmps über nen Widerstand an dein Gate vom FET 
(hofentlich der Richtige ;-) und die dem Strom proportionale Spannung 
über dem möglichst kleinen Messwiderstand zurückführen auf den negativen 
Eingangs des OPAmps der den FET Steuert. Najaa so in etwa. Soll ja auch 
spaß machen sich selber etwas auszudenken und die Probleme dann zu 
beheben und dazuzulernen. Man könnte sich den Strom auch mit nem 
Diferenzverstärker (Instrumentationsverstärker) holen dann wäre die 
Positionierung des Messwiderstandes nicht so wichtig und man könnte auch 
andere FETs in ewägung ziehen. Filterschaltungen den Richtigen OPAmp 
aussuchen usw.
Spiel doch mal mit Multisim oder Electronic Workbench rum.
Dann mußt du nicht soviel Löten.

von Tatsitus (Gast)


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Michael M. schrieb:
> RC-Filter? Wie macht ein Tiefpass ein PWM-Signal zu einem analogen
> Signal?
Der Tiefpass schaut öfters nach, wie lange es noch bis zur nächsten 
Flanke im PWM dauert, berechnet die Steigung zwischen den Punkten und 
interpoliert einen Halbbogen rein, dass es genau passt. Die tut er, weil 
ihm von staatlicher Seite verboten wurde, schnelle Wechsel und Ecken 
zuzulassen. Ferner sorgt er dafür, dass je nach Jitter im PWM etwas 
Amplitudenmodulation ins Signal hineinkommt, damit es richtig schön 
analog und nicht so steril digital aussieht. Dies alles kann ein 
Tiefpass, weil der Herr ihm die Fähgikeiten dazu verliehen hat. Die 
Arbeitszeiten üblicher Teifpässe sind Mo-Fr von 8.00 - 17.30. Der TP, 
der die Aussenwelt vor meinen hochfrequenzen Einfällen bewahrt, hat z.B: 
gerade Feierabend gemacht.

von Michael M. (aesis)


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So da bin ich wieder. Ich werde mal mit der NI Software rumspielen. 
PSPICE scheint nichtmehr zeitgemäß zu sein (kein PWM-Gen. und nicht 
wirklich LEDs vorhanden).

LTSpice empfand ich jetzt nicht so toll.

So ich hab mir jetzt mal eine Beschreibung von einem LED Treiber 
angeschaut. Dem LT3478-1 und der macht ja genau das, was ich (nur 
primitiver) umsetzen möchte.

Sollte man da nicht gleich einen Treiber nehmen?

von Harald W. (wilhelms)


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Mega Oschi schrieb:
> Eine PWM Stromquelle benoetigt man in der Regel, um weniger
> Verlustleistung zu generieren.

Mit PWM bekommst Du bei der Steuerung von LEDs kein Prozent weniger
Verlustleistung. Dafür brauchst Du schon ein "echtes" Schaltnetzteil
mit Drossel und Stromregelung.
Gruss
Harald

von Michael M. (aesis)


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So ich hatte mich vertan - der Controller gibt 3,3V als High. Ich hab 
jetzt, da ich einen RC 2. Ordnung für einen geringeren Ripple nutzen 
werde, LTSpice angeschmissen und mir durch Simulation R und C so 
dimensioniert, dass das Verhalten der Spannung linear zum PWM Verhältnis 
ist und nicht zu viel, oder zu wenig Spannung über die Widerstände 
abfällt, damit meine volle Bandbreite gegeben ist.

Die 400Hz waren mir zu wenig -> Reaktion bei PWM Änderung wird die 
RC-Filterung um die 500ms dauern, was mir zu lang ist. Jetzt hab ich 
etwas mehr als 50ms, was OK ist, doch hätte ich das irgendwie gerne 
berechnet.

Der Link oben erklärt mir zu unschlüssig, wie ich einen RC 2. Ordnung 
auf meinen Fall:

3.3V, 8Bit, PWM Freq.: 2,5kHz, Ripple max. 20mV

rechnerisch dimensioniere - also R und C errechnen kann.

Weiß da wer bescheid und kann mir das mit einer kurzen Erklärung 
berechnen? Das wär echt super, denn ich weiß nicht, ob mein zukünftiger 
Microcontroller nicht zBsp 5V an den Ausgang gibt und jede zuätzliche 
Schaltung immmer unnötige Toleranzen mit sich bringt.

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