Hallo und frohe Weihnachten! Ich möchte folgendes Gerät "nachbauen": http://www.doerfler-elektronik.de/images/sondergeraete/rg-20a.pdf Die Genauigkeit von Frequenz und Tastverhältnis ist dabei egal, d.h. es reicht je ein einfaches Poti; mit dem Oszilloskop kann ich dann ungefähr beurteilen, wie hoch die beiden Werte sind. Der Frequenzbereich sollte wie bei o.g. Gerät in etwa von 1 Hz bis wenige kHz reichen, Tastverhältnis 0-100%. Ohne Mikrocontroller wäre es mir lieber, aber zur Not kann ich auch einen einbauen und programmieren. In dieser Leistungsstufe habe ich allerdings noch nie etwas gebaut, wie gehe ich da also am besten ran? Welche Schutzbeschaltung brauche ich am Ausgang?
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Verschoben durch Admin
1. Mikrocontroller mit PWM (irgendein Tiny) 2. Treiber (http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber) 3. Mosfet (http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht) Wo ist das Problem?
Ich schrieb: > Ohne Mikrocontroller wäre es mir lieber, aber zur Not kann ich auch > einen einbauen und programmieren. NE555
Dominik S. schrieb: > Ich schrieb: >> Ohne Mikrocontroller wäre es mir lieber, aber zur Not kann ich auch >> einen einbauen und programmieren. > > NE555 Ja, die Spinner sterben nie. Wie kompliziert willst du den beschalten?
Ganz ruhig... Er wollte es ja so :D Ich würde auch lieber einen kleinen µC nehmen.
Der MAX038 wäre ein Kandidat für reinen analogen Aufbau, kann aber nicht die 0..100% Tastverhältnis. Also einen Mikrocontroller nehmen. Wenn man eine sehr feine Abstimmung vom Tastverhältnis benötigt, so würde ich doch lieber einen STM32F103 nehmen. Damit hat man auch im KHz Bereich noch viele Tic's um das Tastverhältnis sinnvoll einstellen zu können, da der Timer mit bis zu 72MHz läuft. Wenn es noch feiner sein sollte, dann ein STM32F4xx nehmen. Beide gibt es günstig als DISCOVERY Version, komplett mit JTAG Interface. Außerdem hat der STM32Fxxx bis zu 4 Ausgänge (je Timer), mit denen man auch die H-Brücke gut ansteuern kann (jeden FET einzeln), so dass es keinen Kurzen bei Schaltwechsel gibt. Mit "irgendein Tiny" wirst Du nur begrenzt glücklich werden.
Naja, bei der geforderten Genauigkeit von 1% tuts jeder Tiny.
An einen NE555 habe ich auch schon gedacht, aber ich weiß nicht, wie ich das Tastverhältnis mit einem Poti ändern könnte, ohne die Frequenz wesentlich zu beeinflussen. --> wahrscheinlich zu kompliziert Natürlich könnte man mithilfe mehrerer Operationsverstärker irgendwie was hinbasteln. Der MAX038 ist mit 15 - 85% für mich nicht brauchbar. Mit "irgendeinem Tiny" werde ich wohl doch glücklich werden, weil mir die Genauigkeit des Signals vollkommen egal ist. 1% wie bei gezeigtem Gerät sind auch nicht gefordert, zur Not reicht eine Auflösung von 10% mit 5 Prozentpunkten Genauigkeit. Vorteil eines Mikrocontrollers wäre zudem, dass ich auf einem Display die ungefähren Werte für Frequenz und Tastverhältnis anzeigen kann. Zum Leistungsteil: Mir reicht ein einfacher Schaltausgang, also ein P-MOSFET. (sehe ich das richtig?) http://www.mikrocontroller.net/articles/Snippets#Indirekte_Methode:_Ansteuerungen_mit_Push-Pull-Transistoren Ist es sinnvoll, diese Schaltung unverändert zu übernehmen?
Die Genauigkeit des Einstellwertes ist immer nur von der Genauigkeit des Oszillators abhängig. Rechenbeispiel 16MHz Timer: FOut: 5KHz = 16MHz / 5KHz = 3200 Teilungen je Periode = Somit kann das Tastverhältnis alle 1,56 Teiler geändert werden. Rechenbeispiel 72MHz Timer: FOut: 5KHz = 72MHz / 5KHz = 14400 Teilungen je Periode = Somit kann das Tastverhältnis alle 0,34 Teiler geändert werden. Mit dem zweiten Beispiel kann also viel feiner der PWM aufgelöst werden. Auch hat man viel feinere Abstufungen der FOut Frequenz.
Ich schrieb: > > Zum Leistungsteil: > > Mir reicht ein einfacher Schaltausgang, also ein P-MOSFET. (sehe ich das > richtig?) Wenn das nur eine Ohmsche Last ist, sicher. > > http://www.mikrocontroller.net/articles/Snippets#Indirekte_Methode:_Ansteuerungen_mit_Push-Pull-Transistoren > Ist es sinnvoll, diese Schaltung unverändert zu übernehmen? Wenn das weniger als 20V sind, auch.
> Mit dem zweiten Beispiel kann also viel feiner der PWM aufgelöst werden. > Auch hat man viel feinere Abstufungen der FOut Frequenz. Wie gesagt, Genauigkeit ist für mich vollkommen egal. > Wenn das weniger als 20V sind, auch. 12V wie im Beispiel. > Wenn das nur eine Ohmsche Last ist, sicher. Hier könnte es Probleme geben: Meine Schaltung sollte, wie das im Anfangspost genannte Fertiggerät auch > Gebläsemotoren, Elektromagnete, Einspritzventile uvm. ansteuern können.
Dann braucht es noch eine Leistungsstarke Freilaufdiode. Bei 20A Last würde ich das ganze mit 70..100A auslegen, nur um sicher zu gehen. Auch sollte nur ein einziger FET verwendet werden, nicht 2 parallel, das macht das auch sicherer.
Aber prinzipiell wäre der IRF4905 geeignet? Wie siehts mit einem Kühlkörper aus? Mit den in http://www.mikrocontroller.net/articles/Snippets#Indirekte_Methode:_Ansteuerungen_mit_Push-Pull-Transistoren genannten Formeln komme ich auf etwa 10W Verlustleistung. Welche Reichelt-Kühlkörper kann ich dafür verwenden? Die im Artikel gezeichnete Diode 1N5819 ist als Freilaufdiode wahrscheinlich nicht leistungsstark genug? 100A ist halt eine ganz andere Dimension als alles, was ich bisher gemacht habe. Für mich sind 3A schon Hochstrom. ;-) Ich zeichne mal einen Schaltplan, dann melde ich mich wieder nach den Feiertagen.
Wenn man eine Induktivität aufbaut, bei der 20A fließen, so muss die Freilaufdiode mindestens das gleiche aushalten, da mit der die ganze Energie der zuvor aufgebauten Induktivität beim Abschalten kurz geschlossen wird. Der IRF4905 könnte klappen. Kühlkörper ist vom Design abhängig. Den nutze ich gerne: http://www.reichelt.de/Leistungs-Kuehlkoerper/V-5583E/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=22252;GROUPID=3382;artnr=V+5583E;SID=13T1@HuH8AAAIAAG809Lw4932faf5e56e49791c679fdf2233ef04 (V 5583E) http://www.reichelt.de/Leistungs-Kuehlkoerper/V-6716Z/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=22274;GROUPID=3382;artnr=V+6716Z;SID=13T1@HuH8AAAIAAG809Lw4932faf5e56e49791c679fdf2233ef04 (V 6716Z)
Im KFZ-Bereich schalten Steuergeräte zu 99% solche Tastverhältnisse nach Masse. Ob dies nun ein Lüftermotor, Zündspule oder eine Einspritzdüse ist. Oft verwendet wird für diese Anwendung der IRFP460 in Verbindung mit dem MCP1407. Mit diesem sind 20A mit Kühlkörper im Dauerbetrieb problemlos möglich. Das schließt Zündspulen mit hohen induzierten Spannungen ein. Das Netzteil für die Steuerung sollte jedoch ausreichend filtern. wire
Die Mikroprozessorfans ( die am liebsten für das Einschalten einer Lampe auch einen Mikroprozessor nehmen , Hauptsache Mikroprozessor ), haben scheinbar die Analogtechnik vollends verlernt. Man kann eine Pulsweitenmodulation ganz einfach mit einen Dreieckgenerator ( bestehend aus 2 OPs ) und einen Komperator ( bestehend aus einen OP ) bewerkstelligen. Wenn man will kann man dann mit Poti 1 die Frequenz des Dreieckgenerators in ziemlich weiten Bereich, und mit Poti2 das Pulspausenverhältnis des vom Komperator genereierten Rechteck einstellen. Was ist daran so schwer? Was die 20 Amp Strom betrifft, das ist dann schon eine ganz andere Geschichte. Ralph Berres
Zum NE555 könnte ich als Leistungsschalter noch den BTS555 empfehlen. Der hat zwar einen vielfach höheren Kurzschlussstrom, muss aber bei 20A kaum gekühlt werden. Der wird durch Ziehen des Eingangs gegen GND aktiv gesteuert. Das wiederum könnte auch zum Vorschlag des Posters zuvor passen, wenn man z.B. einen LM393 als Komparator verwendet. Übrigens macht der der BTS555 auch bei induktiven Lasten mit, siehe Beschaltung im Datenblatt.
Ach so, ja, sehe gerade die Forderung "bis einige kHz", da macht der BTS555 dann doch nicht mit. Vielleicht noch zwei BTS432 parallel (kann man machen), der geht so bis 1kHz.
Mir wurde gesagt, dass masseseitiges Schalten nicht möglich ist, weil viele Aktoren über die Karosserie fest mit der Fahrzeugmasse verbunden sind. Stimmt das? Wie würden KFZ-Steuergeräte dann masseseitig schalten? Die Lösung ohne Mikrocontroller klingt interessant, ist derzeit sogar mein Favorit!
Ich würde als Ausgangsstufe eine Halbbrücke nehmen. So hast du einen aktiven Freilaufkreis, falls mal ein Motor dranhängt. Auch kannst du dann Verbraucher nach Plus oder Minus schalten.
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