PWM in Amplitude begrenzen

#2560491
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Hey Leute,

ich will eine PWM erzeugen und diese in der Amplitude begrenzen. Dazu 
dachte ich daran einen PWM-Ausgang des µC über einen Tiefpass zu führen 
um damit einen npn-Transistor zu füttern. Im Internet habe ich eine 
Schaltung gesehen, bei der dann mit einer zweiten PWM die Spannung an 
der Basis des Transistors auf Masse gezogen wird.

Mein angestrebter Frequenz-Bereich liegt bei ein paar kHz. Ist dabei 
diese Art der Schaltung zu empfehlen? In der Beispielschaltung wird als 
npn ein BD241 genutzt. Dieser hat eine on-time laut DB von knapp 1µs. 
Das ist etwas knapp bemessen. Habt ihr einen Vorschlag als Alternative?
Gast #2560514
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Stephan Meter schrieb:
> Dazu dachte ich daran einen PWM-Ausgang des µC über einen Tiefpass zu
> führen um damit einen npn-Transistor zu füttern.

Wenn du ein PWM-Signal über einen Tiefpass führst, ist es kein 
PWM-Signal mehr. Guck dir mal das Spektrum eines unsymmetrischen 
Rechtecks an ...
Außerdem untergräbst du damit den Sinn des PWM-Signals, es sei denn, du 
möchtest einen Wandler von Duty-Cycle in Spannung aufbauen.
#2560516
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Wolfgang schrieb:
> Stephan Meter schrieb:
>> Dazu dachte ich daran einen PWM-Ausgang des µC über einen Tiefpass zu
>> führen um damit einen npn-Transistor zu füttern.
>
> Wenn du ein PWM-Signal über einen Tiefpass führst, ist es kein
> PWM-Signal mehr. Guck dir mal das Spektrum eines unsymmetrischen
> Rechtecks an ...
> Außerdem untergräbst du damit den Sinn des PWM-Signals, es sei denn, du
> möchtest einen Wandler von Duty-Cycle in Spannung aufbauen.

Zwei PWMs, eine zum steuern der Amplitude, eine PWM für die PWM
#2560529
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Matthias Sch. schrieb:
> Das ist schon missverständlich. Also, ist dir die Amplitude des
> PWM-Rechtecks zu hoch oder willst du verhindern, das die PWM bis auf
> 100% Tastverhältnis kommt?

Die Spannung am Ausgang soll eine Mischung aus PWM und Gleichspannung 
sein.

                                                         _________
                                            ____________|
                                 __________|
  -     --    ---   ----   -----|
 | |   |  |  |   | |    | |
_|_|___|__|__|___|_|____|_|_____________________________________________ 
__


So soll der Spannungsverlauf aussehen. Erst PWM, bis ich 100% erreicht 
habe. Danach 100% beibehalten und linear hoch regeln. Als 
Eingangsspannung habe ich 15VAC. Strombelastbarkeit muss mindestens 3A 
sein
Gast #2560542
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Stephan Meter schrieb:
> Als
> Eingangsspannung habe ich 15VAC. Strombelastbarkeit muss mindestens 3A
> sein

LM324/358 an 15V Gleichspannung oder mehr, im Link von mir siehst du 
wie.
Statt Poti DAC aus RC-Glied und PWM.

Verstärken mit 0815-Leistungs-Transistor.

Wenn du allerdings AC raus haben willst, musst das zweimal machen, 
einmal für jede Halbwelle.
#2560549
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Klaus K. schrieb:
> es ist zwar jetzt verständlich was du dir vorstellst, aber wofür soll
> diese Signalform sein?
> Starte die PWM mit voller Amplitude und steigere die Stufen halt
> langsamer.
>
> verwirrte Grüsse
> leo

Sinn der Sache ist, dass manche Motoren keine auf Dauer vertragen. Daher 
nur zum Anfahren PWM oder kompletter Gleichstrom.
Gast #2560567
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Ist ja trollig hier!

Oder kann sich der Fragesteller nur nicht gut genug
im fachchinesich ausdrücken?

Also, lieber Stephan Meter:

Die PWM zur Steuerung der Motorleistung hat üblicherweise
einen Minimalwert = 0 V und einen Maximalwert, der der
Betriebsspannung des benutzten PWM-Chips entspricht.

Damit ein Motor anläuft, muss man meist einen Transistor
dazwischenschalten, der genug Strom für den Motor liefert.

Die Spannung, die dieser Transistor an den Motor abgibt,
ist maximal die Betriebsspannung dieses Transistors.

3 Fragen:

WAS soll denn begrenzt werden???

WAS stört dich an einer µs bei Frequenzen von ein paar
kHz? (x * 100 µs)?

Was fummelt die zweite PWM an der Basis des BD241 rum?
Gast #2560568
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Stephan Meter schrieb:
> Mein angestrebter Frequenz-Bereich liegt bei ein paar kHz.

Stephan Meter schrieb:
> Mein Problem ist einfach nur
> die Schaltfrequenz der Transistoren. Der BD241 kann maximal 10kHz.

....was ist eigentlich dein problem?

du weist doch was du willst,also nimm ein besch... steckbrett und bau es 
auf,wenn dann was nicht funktioniert:

-nachdenken
-gezielte fragen im forum stellen
-erneut aufbauen
Gast #2560579
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Stephan Meter schrieb:
> Sinn der Sache ist, dass manche Motoren keine auf Dauer vertragen. Daher
> nur zum Anfahren PWM oder kompletter Gleichstrom.´

Warum sollte ein Motor keine PWM vertragen? Die Induktivität des Motors 
macht daraus sowieso einen Gleichstrom. Wenn du den Strom mißt und damit 
den Duty-Cycle steuerst, so wie das jeder moderne Schrittmotortreiber 
tut, kannst du deinen Motorstrom wunderbar regeln.
#2560674
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Michael schrieb:
> Warum sollte ein Motor keine PWM vertragen? Die Induktivität des Motors
> macht daraus sowieso einen Gleichstrom. Wenn du den Strom mißt und damit
> den Duty-Cycle steuerst, so wie das jeder moderne Schrittmotortreiber
> tut, kannst du deinen Motorstrom wunderbar regeln.

Mir würde da spontan ein BLDC Motor einfallen. Läuft nur ab einer 
bestimmten Spannung an wegen der internen Elektronik, kann danach aber 
über eine Spannungsänderung in der Drehzahl geändert werden.
Aber keine Ahnung ob es das in Modellbahnen gibt.

Was sind das denn für Motoren die du da ansteuern musst, vllt. gibts da 
ja noch elegantere Lösungen?
(Firma: matzetronics) #2560734
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Stephan Meter schrieb:
> In der Beispielschaltung wird als
> npn ein BD241 genutzt. Dieser hat eine on-time laut DB von knapp 1µs.
Das enspräche 1 Mhz.

Stephan Meter schrieb:
> Der BD241 kann maximal 10kHz.
Aber nein. Der BD241 wird in vielen Anwendungen benutzt, unter anderem 
auch in NF Verstärkern mit weit über 20 kHz. Ich denke, da liegt ein 
Rechenfehler vor.
Wenn du dir um die Schaltfrequenz Sogen machst, kannst du immer noch auf 
einen MOSFet ausweichen. Diesen aber dazu zu bewegen, eine lineare Kurve 
zu bekommen, wie gezeichnet, ist trickig.

Felix C. schrieb:
> Was sind das denn für Motoren die du da ansteuern musst, vllt. gibts da
> ja noch elegantere Lösungen?

Modelleisenbahn, hat er aber oben geschrieben. Ich denke aber, das ein 
Auswechseln der Motoren nicht möglich und auch nicht nötig ist. Hunderte 
von Modelleisenbahnern fahren ja mit PWM und sind zufrieden.

Stephan Meter schrieb:
> Sinn der Sache ist, dass manche Motoren keine auf Dauer vertragen. Daher
> nur zum Anfahren PWM oder kompletter Gleichstrom.

Wer hat dir denn das erzählt? Solange du die zulässige 
Versorungsspannung des Motors nicht überschreitest, geht da nix kaputt. 
Das passiert höchstens den Leuten, die aus ihren Motoren durch fette 
Überspannung noch mehr rauskitzeln wollen. Für dich als Eisenbahner 
spielt das alles keine Rolle.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #2560739
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Stephan Meter schrieb:
> Sinn der Sache ist, dass manche Motoren keine auf Dauer vertragen.
Hast du da Beispiele? Oder ist das "Erfahrung"?
Der Motor sieht (wie schon erwähnt) sowieso nur Gleichstrom. Auch bei 
der PWM. Sonst ist was faul...

Kurt schrieb:
> Die Spannung, die dieser Transistor an den Motor abgibt,
> ist maximal die Betriebsspannung dieses Transistors.
Und das ist hoffentlich auch nicht mehr als die maximale 
Betriebsspannung des Motors...
;-)
#2560834
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Bitte entschuldigt, ja ich habe mich verrechnet. Und nur aufgrund dieses 
Rechenfehlers habe ich hier gefragt welche alternativen npn Transis man 
nehmen könnte.

Wegen den Motoren. Es gibt Glockenankermotoren, deren Bürsten so 
empfindlich auf Ströme sind, dass sie selbst im Normalfall nur 1000 
Betriebsstunden haben. Und die Bürsten kann man nicht auswechseln. Für 
diese Motoren muss ich entweder eine sehr hohe Schaltfrequenz nehmen 
oder mit Gleichstrom fahren.

Was die maximale Versorgungsspannung angeht, so ist diese bei einigen 
Loks sehr unterschiedlich. Es gibt welche, die vertragen nicht mehr als 
7V, andere brauchen bis zu 14V.

Da ihr mich auf meinen Rechenfehler mehr oder weniger hingewiesen habt, 
werde ich jetzt also bedenkenlos beim BD241 bleiben. Vielen Dank. Beim 
nächsten mal gibt es eine weniger dumme Frage, versprochen!
#2560850
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Stephan Meter schrieb:
> Wegen den Motoren. Es gibt Glockenankermotoren, deren Bürsten so
> empfindlich auf Ströme sind, dass sie selbst im Normalfall nur 1000
> Betriebsstunden haben. Und die Bürsten kann man nicht auswechseln. Für
> diese Motoren muss ich entweder eine sehr hohe Schaltfrequenz nehmen
> oder mit Gleichstrom fahren.

Gibts dafür Belege bzw. Quellen im Netz?
Um welchen Modellbahnhersteller handelt es sich?

Stephan Meter schrieb:
> Was die maximale Versorgungsspannung angeht, so ist diese bei einigen
> Loks sehr unterschiedlich. Es gibt welche, die vertragen nicht mehr als
> 7V, andere brauchen bis zu 14V.
das regelt man über den max. duty cycle.
#2560947
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Ich kann nur sagen, was ich bei anderen Herstellern von Fahrreglern 
lese. Jeder Hersteller eines Fahrreglers mit PWM gibt an, dass dieser 
nicht für Glockenankermotoren geeignet sei. Bei niedrigen Frequenzen 
kommt es zu einer starken Beanspruchung der Kollektor-Bürsten, das 
vertragen diese aber nicht und geben frühschnell ihren Geist auf. Ich 
habe schon gehört, dass ein neuer Motor mit einer Frequenz von 100Hz 
bereits nach einer Woche defekt war.

Also Quelle habe ich bei ferromel mal was gelesen:
http://www.ferromel.de/bahn161.htm

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