Hallo! Ich möchte mit einem Mikrocontroller die Spannung einer Last
zwischen 0 und 12V regeln. Dazu möchte ich PWM und einen MOSFET
verwenden. Allerdings muss ich das Signal irgendwie glätten auf unter 5%
Welligkeit. Sieht aus als bräuchte ich ein Tiefpassfilter.
__
+ -------[__]---*------
_|_
___
|
GND --------------*------
Meine Last zieht viel Strom: bei 12V an die 30A (bei weniger Spannung
nicht-linear weniger). Mal unabhängig davon, wie Widerstand und
Kondensator zu berechnen sind: bei obiger Schaltung müsste doch der
gesamte Strom durch den Widerstand fließen. Eine erste Google-Suche
fördert zu Tage, dass Widerstände die für diese Leistung ausgelegt sind
wie Cola-Dosen aussehen. Das kann nicht richtig sein.
Bin ich hier grundsätzlich auf dem falschen Weg? Oder muss der
Widerstand einfach nur dementsprechend klein sein?
Angeblich machen MOSFETs Schaltfrequenzen bis rund 30 KHz mit, höher
kommt wohl nicht so gut. Angenommen ich würde mit dieser Frequenz
schalten, wie finde ich brauchbare Werte für R und C?
@ Dennis B. (dcfoto) >Hallo! Ich möchte mit einem Mikrocontroller die Spannung einer Last >zwischen 0 und 12V regeln. Was für eine Last? > Dazu möchte ich PWM und einen MOSFET >verwenden. Kann man machen, > Allerdings muss ich das Signal irgendwie glätten auf unter 5% >Welligkeit. Welche Welligkeit? Die des Stroms oder der Spannung? > Sieht aus als bräuchte ich ein Tiefpassfilter. Ja, aber . . . >Meine Last zieht viel Strom: bei 12V an die 30A (bei weniger Spannung >nicht-linear weniger). Dafür braucht man einen verlustarmen LC-Filter, keinen RC-Filter. >fördert zu Tage, dass Widerstände die für diese Leistung ausgelegt sind >wie Cola-Dosen aussehen. Das kann nicht richtig sein. Doch. Aber dein Ansatz ist falsch. >Bin ich hier grundsätzlich auf dem falschen Weg? Teilweise. >Oder muss der >Widerstand einfach nur dementsprechend klein sein? Nein. >Angeblich machen MOSFETs Schaltfrequenzen bis rund 30 KHz mit, höher >kommt wohl nicht so gut. Falsch. Die machen auch 500kHz, wenn gleich nicht jeder Typ. >Angenommen ich würde mit dieser Frequenz >schalten, wie finde ich brauchbare Werte für R und C? Erstmal musst du ein paar Fragen beantworten, siehe oben.
Dennis B. schrieb: > auf unter 5% Welligkeit. Na das geht ja noch. Dennis B. schrieb: > bei obiger Schaltung müsste doch der > gesamte Strom durch den Widerstand fließen Nicht, wenn man ERST von PWM in analog wandelt, und DANN auf 30A verstärkt, aber das wird ein Linearverstärker mit 200 Watt Dennis B. schrieb: > Bin ich hier grundsätzlich auf dem falschen Weg? Vermulich. Verstärke das geschaltete PWM Signal
1 | +12V ----+-----+---L---+------+ |
2 | | | | | |
3 | | | C 12V/30A Last |
4 | | |MBR1530| | |
5 | | +--|<|--+------+ |
6 | | | |
7 | PWM --MOSFET-Treiber--|I IRF3205 |
8 | | |S |
9 | Masse Masse |
und FALLS deine Last nicht sowieso mit dem geschalteten Strom klarkommt (Heizung, Motor, Glühlampe) kommt dort zum Glätten eine Spule L rein, für 30A, die zunächst den Strom glättet, und WENN deine Last nicht sowieso aus konstantem Strom eine konstante Spannung macht, DANN Kann noch ein Filterkondensator C dran. Also ein LC Filter statt einem RC Filter. Die L müsste bei 30kHz ca. 68uH/30A haben, eine höhere PWM Frequenz lohnt also, mit geeignetem MOSFET-Treiber könnte ein MOSFET auch 1MHz schalten (aber du nicht), und wenn der C nötig ist, achte auf einen C, der einen Ripplestrom von 1.5A verträgt, so was wie Panasonic FC 1000uF/16.
> FALLS deine Last nicht sowieso mit dem geschalteten Strom klarkommt Tut sie leider nicht so gut. Sonnst wäre es einfach. > wenn man ERST von PWM in analog wandelt Das habe ich auch schon in Betracht gezogen, allerdings wurde hier im Forum anderen Leuten davon abgeraten, da dann viel Leistung im MOSFET verbraten wird, bzw. "der Sinn von PWM zunichte gemacht wird" (was sich wohl auf die Effizienz bezieht). Für mich kommt grundsätzlich alles in Frage solange der Kompromiss sinnvoll ist. Aber wenn ich Dich richtig verstehe, würdest Du auch eher nach dem MOSFET glätten. > Welche Welligkeit? Die des Stroms oder der Spannung? In großzügiger Annäherung können wir wahrscheinlich annehmen, beide seien proportional. Bei den 5% geht es auch nur um die Größenordnung; so exakt muss das nicht sein. > LC Filter Aha, danke! Kannte ich nicht :) Brauche ich einen MOSFET-Treiber? Bisher habe ich MOSFETS immer direkt an den Mikrokontroller gehängt. Oder ist der Treiber nur nötig für höhere PWM-Frequenzen? Ich halte es lieber einfach - gibt auch so schon genug für mich zu lernen. > Was für eine Last? Das habe ich ja bewusst verschwiegen, um zu vermeiden, dass der Thread gleich wieder komplett vom Thema abgleitet :) Aber falls ich noch mehr wichtige Informationen vergessen habe, liefere ich die natürlich nach!
@ Dennis B. (dcfoto) >> wenn man ERST von PWM in analog wandelt >Das habe ich auch schon in Betracht gezogen, Du solltest lesen, verstehen und zitieren lernen! >> bei obiger Schaltung müsste doch der >> gesamte Strom durch den Widerstand fließen >Nicht, wenn man ERST von PWM in analog wandelt, und DANN auf 30A >verstärkt, aber das wird ein Linearverstärker mit 200 Watt Er meint. Man soll NICHT erst vom PWM in linear wandeln und dann mit einem Linearverstärker 30A ansteuern, sondern DIREKT mit PWM ansteuern. >Brauche ich einen MOSFET-Treiber? Ja. > Bisher habe ich MOSFETS immer direkt >an den Mikrokontroller gehängt. Oder ist der Treiber nur nötig für >höhere PWM-Frequenzen? Ja. >Das habe ich ja bewusst verschwiegen, um zu vermeiden, dass der Thread >gleich wieder komplett vom Thema abgleitet :) Also was eostherisches. Naja.
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