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Könnt ihr mal drüber Schauen? Analog Steuerbare PWM-Stromquelle für 1.3mH / 6.25 Ohm Soleonid. Passt das so einigermaßen? Grüße
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@TheCure (Gast) >Könnt ihr mal drüber Schauen? Analog Steuerbare PWM-Stromquelle für >1.3mH / 6.25 Ohm Soleonid. Früher (tm) hieß das einfacvh Elektromagnet. >Passt das so einigermaßen? Gab's keine längeren Dateinamen? Warum machst du erst aus einer PWM eine Gleichspannung und dann daraus wieder eine PWM?
Auf den ersten Blick sind 24V am Gate des Mosfet nicht gerade wenig. Das Datenblatt zum IC hab ich mir nicht angeschaut. Viel Erfolg Hauspapa
Ich sehe da keinen Elektromagnet und vermute, dass der an J2 angeschlossen werden soll. Aber wo ist die Strommessung für die Rückkopplung? Was macht dieses rumfliegende Schaltungsteil mit Labels MCGV_IN und FB? Grafisch unterstützte Netzliste nennt man soetwas wohl.
Wolfgang schrieb: > Ich sehe da keinen Elektromagnet und vermute, dass der an J2 > angeschlossen werden soll. Aber wo ist die Strommessung für die > Rückkopplung? Der Aufmerksame Leser stellt fest dass es sich um eine STEUERUNG, nicht um eine Regelung handelt. Wolfgang schrieb: > Was macht dieses rumfliegende Schaltungsteil mit Labels MCGV_IN und FB? Der Spannungsteiler dient zur Erkennung eines angeschlossenen Magneten durch den Mikrocontroller. S. K. schrieb: > Auf den ersten Blick sind 24V am Gate des Mosfet nicht gerade wenig. Das > Datenblatt zum IC hab ich mir nicht angeschaut. Der FET ist für 24V am Gate geeignet. Extra so gewählt. Falk B. schrieb: > Warum machst du erst aus einer PWM eine Gleichspannung und dann daraus > wieder eine PWM? Da PWM Frequenzen > 150 - 200kHz benötig werden und der µC nicht in der Lage ist diese mit hinreichender Auflösung zu erzeugen. Ausserdem ist die Schaltung damit universell auch für Analoge 0-10V Interfaces oder Stromschnitstelle etc. verwendbar. Falk B. schrieb: > Gab's keine längeren Dateinamen? Hauptsache man findet noch etwas um sich darüber zu beschweren.
Jetzt noch ein paar Infos zur Schaltung, ich war vorhin etwas in Eile. Der Solenoid wird tatsächlich an J2 angeschlossen, es handelt sich dabei um eine Art Zugmagnet der zur Ventilsteuerung verwendet wird. Er soll über einen µC mit einstellbarem (Regelung nicht von Nöten) Strom versorgt werden. Der µC ist nicht in der Lage eine hinreichend schnelle und gut aufgelöste PWM zu erzeugen (etc. siehe vorheriger Post). R1 = 210k C2 = 100n C3 = 1µ Ceramic R2/C1 -> 100Hz Tiefpass R3 = 220 R4 = R5 = 3k3 R6 = 50k R7 = 10k C11 = 220n C8 = C9 = 220µF Low ESR Elko C10= 100n Ceramic Ich würde mich über Feedback zum Layout freuen. Speziell im Endstufenteil. Habe Probiert Stromschleifen zu minimieren. Gruß & Danke
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Habe mal aktuelles Layout und fertig beschrifteten Schaltplan angehängt
Falk B. schrieb: > Früher (tm) hieß das einfach Elektromagnet. Früher (TM) habe ich mal gelernt, das man mit "Solonoid" einen Elektromagneten ohne Eisenkern bezeichnet. Ob das auf den Elektromagneten des TEs zutrifft, weiss ich natürlich auch nicht.
Harald W. schrieb: > Falk B. schrieb: > >> Früher (tm) hieß das einfach Elektromagnet. > > Früher (TM) habe ich mal gelernt, das man mit "Solonoid" > einen Elektromagneten ohne Eisenkern bezeichnet. > Ob das auf den Elektromagneten des TEs zutrifft, weiss ich > natürlich auch nicht. Tut es, ich würde mich auch über hilfreiche kommentare freuen und nicht nur Wortklaubereien
@TheCure (Gast) >Habe mal aktuelles Layout und fertig beschrifteten Schaltplan angehängt Es wird besser. Von ein paar Zeichenfehlern im Eagle mal angesehen (wo sind die Verbindungspunkte, z.B. nahe IC1?) wird die Schaltung schon funktionieren. Auch wenn ich keine 24V auf Gate ballern würde, das ist vor allem bei 150kHz nicht sonderlich sinnvoll.(warum so eine hohe Frequnenz?, Für Hubmagnete reicht locker 1/10 davon). Man kann problemlos 12V erzeugen und einen passenden MOSFET-Treiber einsetzen. Das Layout erscheint so lala, wird schon laufen. Wer's genauer wissen will, macht dem LMT (Lother Miller Test ;-) http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler
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TheCure schrieb: > ich würde mich auch über hilfreiche kommentare freuen Die Treiberschaltung für den Mosfet kannst du in die Tonne hauen wenn du solche Forderungen hast: > Da PWM Frequenzen > 150 - 200kHz benötig werden und der µC nicht in der > Lage ist diese mit hinreichender Auflösung zu erzeugen. Infolge der Sättigung des ersten Transistors ist der beim Ausschalten so langsam, dass am Gate ein vollkommen anderes Tastverhältnis als am Eingang erscheint. Deutlich besser wirds mit einem kleinen Mosfet anstelle des BiPo. Aber auch damit bleibt eine merkliche Unsymmetrie in den Flanken, weil die komplementäre Endstufe in den beiden Schaltrichtungen mit jeweils vollkommen unterschiedlichen Quellwiderständen angesteuert wird.
Ist der FQP.... nicht ein p-Kanal-Mosfet? Vertragen die Steckverbinder den Strom? PSK dürfen theoretisch 1.5A, Molex 22-.... etwas mehr, aber für 100%PWM=4A kommen mir auch letztere etwas knapp vor.
Überlege evtl. einen fertigen Gatetreiber IXDN602SIA einzusetzen. Ganz frech könntest Du mit einem IXDD630 gleich direkt Deine Last treiben. so viel Komfort kostet halt ein bischen, funktioniert aber dafür. alles Gute hauspapa
ArnoR schrieb: > TheCure schrieb: >> ich würde mich auch über hilfreiche kommentare freuen > > Die Treiberschaltung für den Mosfet kannst du in die Tonne hauen wenn du > solche Forderungen hast: > >> Da PWM Frequenzen > 150 - 200kHz benötig werden und der µC nicht in der >> Lage ist diese mit hinreichender Auflösung zu erzeugen. > > Infolge der Sättigung des ersten Transistors ist der beim Ausschalten so > langsam, dass am Gate ein vollkommen anderes Tastverhältnis als am > Eingang erscheint. Deutlich besser wirds mit einem kleinen Mosfet > anstelle des BiPo. Aber auch damit bleibt eine merkliche Unsymmetrie in > den Flanken, weil die komplementäre Endstufe in den beiden > Schaltrichtungen mit jeweils vollkommen unterschiedlichen > Quellwiderständen angesteuert wird. -> Ich seh' deinen Punkt, allerdings sieht es bei mir in der Simulation gar nicht so sehr übel aus bei 100..150kHz. Klar ist das keine Schaltung die ich für ein High-End Design verwenden würde. Das Ergebnis wurde bei mir für einen FET anstelle des BC547 eher schlechter. Zwar etwas weniger Zeitversatz dafür aber deutlich schlechtere Flanken. Gehe ich richtig in der Annahme, dass für meine Anwendung so kein nennenswertes Problem entstehen sollte? Mal interessehalber: Wie macht man sowas denn richtig (@Übersteuerung und Asymmetrie) wenn man kein Gate-Driver IC verwenden möchte. Das hat man doch bestimmt vor Anbeginn der Zeiten mal diskret gemacht oder? Tom schrieb: > Ist der FQP.... nicht ein p-Kanal-Mosfet? > > Vertragen die Steckverbinder den Strom? PSK dürfen theoretisch 1.5A, > Molex 22-.... etwas mehr, aber für 100%PWM=4A kommen mir auch letztere > etwas knapp vor. Stimmt, habe ich übersehen! Gut, dass der noch nicht bestellt ist. Im Schaltplan stimmt das Zeichen. Da bin ich dem Fehlerteufel aufgesessen. Tom schrieb: > Ist der FQP.... nicht ein p-Kanal-Mosfet? > > Vertragen die Steckverbinder den Strom? PSK dürfen theoretisch 1.5A, > Molex 22-.... etwas mehr, aber für 100%PWM=4A kommen mir auch letztere > etwas knapp vor. Es werden maximal 1,3A fließen.
Gibt es noch ein paar Ideen zum Layout? Habe mir Mühe gegeben die Schleifen im Leistungsteil klein zu halten.
BlueAudio schrieb: > Der Aufmerksame Leser stellt fest dass es sich um eine STEUERUNG, nicht > um eine Regelung handelt. Jeder wie er mag. Eine Stromquelle zu steuern, ist das eine. Aber den Strom einer Stromquelle nicht über eine Regelung zu kontrollieren, ist schon verschärft, inbesondere bei einem Elektromagnet, der sich auf Grund des unipolaren Betriebs sonstwo auf seiner Hysteresekurve aufhält.
Eine Luftspule hat meines Wissens keine Hysteresekurve. Wie viel die Magnetisierung des frei beweglichen Ankers ausmacht vermag ich nicht zu beurteilen
BlueAudio schrieb: > allerdings sieht es bei mir in der Simulation > gar nicht so sehr übel aus bei 100..150kHz Schön, dass du für eine interessante Periodendauer von 12µs eine Stop-Time von 5ms, also 400-mal zu lang, gewählt hast :-( Für den BC547 habe ich keine Angaben zu den Schaltzeiten, für einen (schnelleren) 2N3904 werden 200ns Speicherzeit + 50ns Fallzeit angegeben. Dies allerdings bei einem Basisausräumstrom von der gleichen Höhe wie der Einschaltstrom (1mA). Das ist hier nicht gegeben, (Einschaltstrom ~20mA, Ausräumstrom =0mA) die Schaltzeiten werden dann viel länger. Man kommt damit in die Größenordnung der TINA-Simulation, die mit einem 2N3904 auch deutlich kürzere Schaltzeiten (~1/2) als mit dem BC547 zeigt. In der LTSpice-Simu ist die Speicherzeit des BC547 bei 20mA Basisstrom und ohne Ausräumstrom nur etwa 50ns und die Fallzeit etwa 50ns (ohne Mosfet). Wenn du dich darauf verlassen willst...
BlueAudio schrieb: > Eine Luftspule hat meines Wissens keine Hysteresekurve. Wie viel die > Magnetisierung des frei beweglichen Ankers ausmacht vermag ich nicht zu > beurteilen Was sagt denn das LCR-Meter? Zumindest könnte man damit sehen, ob die Induktivität bei deiner Schaltfrequenz unabhängig von der Ankerposition ist. Auch auf die Temperaturabhängigkeit würde ich mal einen Blick werfen. Aber das ist natürlich alles eine Frage der erforderlichen Genauigkeit.
@ BlueAudio (Gast) >Zeitversatz dafür aber deutlich schlechtere Flanken. Gehe ich richtig in >der Annahme, dass für meine Anwendung so kein nennenswertes Problem >entstehen sollte? Kann sein, muss nicht. >Mal interessehalber: Wie macht man sowas denn richtig (@Übersteuerung >und Asymmetrie) wenn man kein Gate-Driver IC verwenden möchte. Das hat >man doch bestimmt vor Anbeginn der Zeiten mal diskret gemacht oder? Indem man einen GUTEN Treiber diskret aufgebaut hat, u.a. einen, bei dem keine Stufe in Sättigung geht und damit große Entsättigungszeiten hat. >Es werden maximal 1,3A fließen. Dann nimmt man einen einfachen Logic Level MOSFET ala IRF7103 und steuert den mit 5V an, damit kann man einen MOSFET-Treiber für Arme mit einem 74HCT04 oder ähnlichem aufbauen. Ein Gatter macht Pegelwandlung, die anderen 5 dahinter parallel schalten.
@ BlueAudio (Gast) >Zeitversatz dafür aber deutlich schlechtere Flanken. Gehe ich richtig in >der Annahme, dass für meine Anwendung so kein nennenswertes Problem >entstehen sollte? Kann sein, muss nicht. >Mal interessehalber: Wie macht man sowas denn richtig (@Übersteuerung >und Asymmetrie) wenn man kein Gate-Driver IC verwenden möchte. Das hat >man doch bestimmt vor Anbeginn der Zeiten mal diskret gemacht oder? Indem man einen GUTEN Treiber diskret aufgebaut hat, u.a. einen, bei dem keine Stufe in Sättigung geht und damit große Entsättigungszeiten hat. Hast du da noch ein paar Infos oder einen Schaltungsvorschlag für mich? Ich habe gestern mal mit verschiedenen Techniken (Kondensator parallel zu den 220 Ohm, Schottkydiode von C nach B, Geringere Basisströme etc.) experimentiert - ohne deutliche verbesserung.
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TheCure schrieb: > einen Schaltungsvorschlag Im Anhang 2 einfache Vorschläge.
Den BS170 an eine beliebig niederimpedante Quelle zu hängen ist gegenüber der Praxis eine kleine Mogelei, sollte aber nicht viel ausmachen. Da ein JFet doch nicht immer gerade zu Hand ist, währe ein kleinerer Widerstand 1...2k vermutlich der pratischere Weg, zumal der BF245 auch mehr Strom fliessen lässt als der im Vergleich verwendete 6k8. Trotzdem besten Dank für das kleine Lehrstück. Gruss hauspapa
S. K. schrieb: > Den BS170 an eine beliebig niederimpedante Quelle zu hängen ist > gegenüber der Praxis eine kleine Mogelei Der LTC6992 hat bei Vcc=5V Ausgangswiderstände unter 25 Ohm. DB Seite 11. S. K. schrieb: > sollte aber nicht viel ausmachen. Eben. S. K. schrieb: > a ein JFet doch nicht immer gerade zu Hand ist, währe ein kleinerer > Widerstand 1...2k vermutlich der pratischere Weg, zumal der BF245 auch > mehr Strom fliessen lässt als der im Vergleich verwendete 6k8. Du kritisierst den höheren Strom des BF245B/C (Idss~10mA/18mA) gegenüber den 6k8 und schlägst gleichzeitig einen Widerstand von 1-2k vor (I=12mA bzw. 24mA)? Der Sinn des JFet ist es, den Strom bei ansteigender Drainspannung im Gegensatz zum Widerstand konstant zu halten. Damit erreicht man eine schnellere Umladung (Anstiegsflanke), wie man durch den Vergleich der von mir gezeigten Schaltungen sehen kann.
BlueAudio schrieb: > Da PWM Frequenzen > 150 - 200kHz benötig werden ... Von wem? Eine Induktivität mit 1.3mH braucht die bestimmt nicht.
Wenn man den BiPo nicht so gnadenlos zu ballert, dann wird der auch schneller! Also: Ausreichend kleiner Widerstand zwischen Basis und Emitter! Gruß Jobst
@Arno Ich hatte nicht vor Dich anzugreifen, finden den Vergleich im Gegenteil sehr interessant. >Der LTC6992 hat bei Vcc=5V Ausgangswiderstände unter 25 Ohm. DB Seite >11. Das gibt wohl weniger als 10ns. In der Betrachtung verzichtbar. >Du kritisierst den höheren Strom des BF245B/C (Idss~10mA/18mA) Ich hatte nicht vor Dich zu kritisieren. Du hast mit Deinem Vergleich viel Gutes getan. BF245B gegen 2k4 oder 2k7 währe wohl ein fairer Vergleich (etwa gleicher Strom). Der technischen Vorteile des JFet insbesondere bei unterschiedlichen Spannungen bin ich mir schon bewusst. 1k ist wirklich ein bischen gar tief. gute Nacht hauspapa
Sehr schick! Besten Dank ArnoR. Wie kommt der große Unterschied zu Stande? Bzw. Warum hat der FET keine Probleme mit der Übersteuerung? Wenn ich richtig verstehe, kommt der Verzögerungseffekt im Bipolartransistor durch die übermäßige Anreicherung von Ladungsträgern der BE (BC?) Junction zu Stande, ist das so richtig? Warum ist deren Ausräumung so viel langsamer als die Vorgänge im FET? Wie genau ist der Zusammenhang zwischen Ansteigs/Abfallzeiten und der Stromquelle mit dem oberen FET?
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Ich bin grade etwas verwirrt. Meine LT Simulation zeigt deutlich weniger Zeitverzögerung bei der Abschaltflanke von Q1
TheCure schrieb: > Ich bin grade etwas verwirrt. Meine LT Simulation zeigt deutlich weniger > Zeitverzögerung bei der Abschaltflanke von Q1 Da stimmt was nicht in LTSpice. Setz mal den 2N3904 aus der Bibliothek npn ein, du wirst dich wundern (Speicherzeit 1,8µs). Der 2N3904 ist schneller als der BC547, aber in LTSpice ist seine Speicherzeit fast 40-mal so groß.
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Danke für den Hinweis! Habe mal folgendes probiert, ist das passabel so? (siehe Anhang) ... Ich versuche nur grade verzweifelt einen passenden FET ins LTSpice zu bekommen der auch bestellbar ist (Hätte z.b. BF862 zur Hand).
TheCure schrieb: > ist das passabel so? Ich käme nicht auf die Idee einen BS170 durch 5 Bauelemente zu ersetzen und dabei noch schlechtere Eigenschaften zu haben. Außerdem ist der Basisstrom von 20mA bei einem Kollektorstrom von ca. 10mA deutlich übertrieben. Als Komplementärtreiber sind die BC54x/BC55x zu schwach. In der langsamen ansteigenden Flanke fließen ca. 500mA ins Gate des Mosfet, in der schnellen fallenden fließt ein Vielfaches davon aus dem Gate. Du musst also da stärkere Transistoren verwenden und z.B. 33R in die Kollektorleitung des PNP legen
ArnoR schrieb: > 33R in die Kollektorleitung des PNP legen Ich meinte die Emitterleitung, sonst fließt zuviel Strom über die Basis ab.
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