3.3V PWM in 0-10V für FU umwandeln

[Elias B. (bouni)]

Hallo allerseits,

ich habe folgendes Problem:

Ich möchte mit dem PWm ausgang eines ARM Prozessors einen 
Frequenzumrichter ansteuern. Leider handelt es sich um ein Model vom 
Chinaman und das Datenblatt ist extrem dürftig.

Das PWM Signal sieht so aus: 3.3V, 1000us Periodendauer (1kHz)

Nun habe ich das Forum durchsucht und bin auf diverse Schaltung 
gestossen, die reichen vom einfachen RC-Tiefpass bis zu OP-Amp 
Schaltungen.

Mein eigentliches Problem ist das ich keine Ahnung von Analogschaltungen 
habe und worauf zu achten ist (hab mir das PWM Kapitel im wiki 
durchgelesen aber verstehe es nicht so recht).

Im Idealfall würde ich gerne die 10V Referenzspannung des FU verwenden 
und sowas wie ein digitales Poti bauen das den Sollwert einstellt.

Wenn es einige Zeit <1s geht bis das Signal sich eingestellt hat, ist 
das nicht weiter dramatisch.

Hat zufälligerweise jemand eine funktionierende Schaltung für mich?


Ich bedanke mich schon mal im Voraus für eure Antworten!

[Harald W. (wilhelms)]

Elias B. schrieb:

> Ich möchte mit dem PWm ausgang eines ARM Prozessors einen
> Frequenzumrichter ansteuern.
> Das PWM Signal sieht so aus: 3.3V, 1000us Periodendauer (1kHz)

Verträgt der FU denn PWM? Dann würde ein einzelner Transistor
als Verstärker ausreichen.

[Elias B. (bouni)]

Hallo Harald,

das weiss ich leider nicht da es kein wirkliches Manual zum Umformer 
gibt.
Es schwirrt ein vermutlich von der Community übersetztes PDF durchs 
Netz, das sich aber zum Analog Eingang in der Hinsicht komplett 
ausschweigt.

Kann ich denn etwas beschädigen fall es das nicht vertragen würde?

[Harald W. (wilhelms)]

Elias B. schrieb:

> Kann ich denn etwas beschädigen fall es das nicht vertragen würde?

Möglicherweise den Motor, wenn er dann ruckelt.
Wenn Du keine Daten hast, musst Du den FU kaufen und es ausprobieren.
Wenn Du Pech hast, musst Du dann ein zweites Mal einen deutschen FU
kaufen, für den es ein Datenblatt gibt. Alternativ könntest Du an
Deinem "ARM" einen DA-Wandler anschliessen.

[Elias B. (bouni)]

Hi Harald,

ich hab mittlerweile eine Schaltung die ich im Forum gefunden habe mit 
LTSpice simuliert und es sieht gar nicht mal so lausig aus.

Der anstieg dauert zwar ca. 100ms aber das spielt wie schon gesagt keine 
grosse Rolle.

Was meinst du zur Schaltung, gibts da noch was zu verbessern?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Wenn du den FU schon hast, kannst du ja mal messen, wieviel Strom er am 
Analogeingang zieht.
Wenn das höchstens einige mA sind, reicht nämlich eine Kombination von 
NPN Transistor, der über Basisvorwiderstand vom ARM in Emitterschaltung 
durchgesteuert wird und einen P-Kanal MOSFet a la BS250 am Gate gegen 
Masse zieht. Die Source des MOSFet liegt auf den 10V vom FU. Von Gate zu 
Source liegt der Arbeitswiderstande des NPN Transistors.

Im Drainkreis des MOSFet liegt der Arbeitswiderstand und ein Tiefpass, 
dessen Ausgang dann auf den Steuereingang geht.

Die Grenzfrequenz des Tiefpass sollte einen Kompromiss zwischen der 
Siebung des 1kHz Signals und der gewünschten Regelgeschwindigkeit 
darstellen.

+10V o-------+------+
             -      |
       4k7  | |     | 
            | |     | S
             -   G |>
             +-----|
          C  |     |
PWM     B  |/       | D      R
o--|===|---|        +------|===|---+-----> Analog
    1k     |\       |              |
         E   |      -             ---
             |     | |1k          ---
             |     | |             |
GND          |      -              |
o------------+------+--------------+----->

R und C nach Wunsch und Grenzfrequenz.

[Stephan H. (Gast)]

Elias B. schrieb:
> Was meinst du zur Schaltung, gibts da noch was zu verbessern?

Prinzipiell Ok.
Nur der OP passt nicht. Der wird mindestens 1,5V und höchstens 8,5V 
ausgeben.
Du brauchst einen Rail-2-Rail-OpAmp, der geht bis an 0/10V ran, soweit 
die Belastung gering ist (> OP-Datenblatt checken).
Ansonsten halt getrennte Versorgung des OP (nicht des Optokopplers und 
R2) mit -2/+12V (je nach OP anpasssen, 3V reichen eigentlich immer).

[Harald W. (wilhelms)]

Elias B. schrieb:

> Was meinst du zur Schaltung, gibts da noch was zu verbessern?

Beliebig komplizirtere Lösungen sind nicht unbedingt besser.

[Nicht zeno (Gast)]

Hi bouni
Warum machst du nicht nen kondensator gegen masse vom pwm port zum 
glätten und dan einen opamp der magic macht und aus den 3.3v 10v macht. 
Voodoo.

[Elias B. (bouni)]

Guten Morgen allerseits,

DFanke für die Zahlreichen Antworten (und das ausbleiben dummer 
Kommentare ;-) )

Ich werde wohl mal die Version von mschoeldgen versuchen, die sieht sehr 
simpel aus.

Falls ich Erfolg habe lasse ich es euch wissen.

[MaWin (Gast)]

Elias B. schrieb:
> ich hab mittlerweile eine Schaltung die ich im Forum gefunden

Mit Optokoppler galvanisch getrennt.

> Was meinst du zur Schaltung, gibts da noch was zu verbessern?

Der LT1037 wird keine 10V liefern, wenn er mit 10V versorgt wird und 
kommt nicht an 0V heran, schon mit dem Eingang nicht.

Entweder weglassen oder einen TS912 oder ähnlichen R2R verwenden.

[Elias B. (bouni)]

Morgen MaWin,

Brauch ich für den TS912 eine gesonderte Versorgungsspannung oder kann 
ich das mit den 10V vom FU machen?

Ich hab die Schaltung von mschoeldgen mal mit LTSpice simuliert, sieht 
gar nicht sooo lausig aus ;-)

[MaWin (Gast)]

Elias B. schrieb:
> Brauch ich für den TS912 eine gesonderte Versorgungsspannung oder kann
> ich das mit den 10V vom FU machen?

Na sem reichen due 0V/19V des FU, für den LT1037 bräuchtest du -5V/15V.

> Ich hab die Schaltung von mschoeldgen mal mit LTSpice simuliert, sieht
> gar nicht sooo lausig aus ;-)

Ist halt nicht mehr galvanisch getrennt wie dein erster Vorschlag und 
filtert langsamer und erwartet einen hochohmigen Eingang wie deine 
Schaltung ohne OpAmp.

[MaWin (Gast)]

MaWin schrieb:
> Na sem reichen due 0V/19V

Oh diese Tippfehler auf dem Smartphone

Na dem reichen die 0V/10V

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

MaWin schrieb:
> Ist halt nicht mehr galvanisch getrennt wie dein erster Vorschlag und
> filtert langsamer

Es wäre durchaus möglich, den MC einen Optokoppler treiben zu lassen, 
und den Ausgang des OK auf den NPN zu schicken. Braucht noch einen 
Arbeitwiderstand für den OK.
> und erwartet einen hochohmigen Eingang wie deine
> Schaltung ohne OpAmp.
Das war die Frage nach dem Eingangswiderstand des FU. Der BS84 arbeitet 
im Moment auf 1k und der Tiefpass ist sehr hochohmig diemnsioniert. Das 
kann man mit LTSpice aber mal ausprobieren und niederohmiger machen.