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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Pulsweite verkürzen


Autor: Lars Zimmermann (windoofer)
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Hallo an alle,

ich hoffe mir kann hier jemand weiterhelfen.

Ausgangssituation: Ich habe eine Pumpe mit einem Dosierventil. Das 
Kennfeld der Pumpe bzw des Dosierventils passt nicht 100%tig zur 
Steuerung der Pumpe.

Die maximale Drehzahl der Pumpe liegt bei 5000U/min. Bei ca. 4000U/min 
fängt das Dosierventil an zu schwingen. Dies liegt daran das das 
Dosierventil zu stark auf den abweichenden Pumpendruck reagiert, bzw zu 
stark angesteuert wird.


Zielsituation: Meine Idee ist es, das PWM Signal mit dem das 
Dosierventil angesteuert wird, zu manipulieren. Ich dachte da an eine 
Halbierung der Pulsweite. Durch eine Halbierung sollte das Dosierventil 
deutlich träger ansprechen und nicht mehr schwingen.

An der Steuerung kann man die Pulsweite leider nicht verändern. Kann man 
dies evtl. direkt mit einer Schaltung lösen oder gibt es dafür einen 
Mikrocontroller der diese Funktion übernimmt?

PWM Ansteuerung aktuell:
 - 180HZ
 - 12V
 - Regelberreich 30-39%

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Autor: MaWin (Gast)
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Lars Z. schrieb:
> An der Steuerung kann man die Pulsweite leider nicht verändern. Kann man
> dies evtl. direkt mit einer Schaltung lösen

Mal angenommen, du bekommst das PWM Signal in ordentlicher Rechteckform 
und nicht diesem Gekrakel.

Dual slope:

Ist das PWM Signal high, wird ein Kondensator aufgeladen, falls es genau 
sein soll über eine Konstantstromquelle.
Schaltet das PWM Signal dann auf low, wird der Kondensator mit dem 
doppelten Strom entladen, z.B. mit einer Konstantstromsenke. Während 
dieser Entladung gibt die Schaltung high aus als verkürzen PWM Impuls.

Wurde der Kondensator auf 0V entladen, bliebt er dort bis das PWM Signal 
am Eingang wieder auf high schaltet.

Je nach Genauigkeitsanforderungen könnte man das mit einem LM339 
aufbauen. Vielleicht löst ein XR2206 das Problem direkt, wenn man den 
Timing-Kondensator so lange PWM Eingang und PWM Ausgang los sind per 
MOSFET kurzschliesst.

Autor: Lars Zimmermann (windoofer)
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Die Ansteuerung ist natürlich ein sauberes Rechtecksignal. Das Log oben 
zeigt den Pumpen Soll und Istdruck, Sowie Drehzahl der Pumpe und die 
Ansteuerung des Ventils.

Die Ansteuerung sollte möglichst genau sein.

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Autor: M. Köhler (sylaina)
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Sind das wirklich 1800 bar? Uff.

: Bearbeitet durch User
Autor: lustich,p (Gast)
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Lars Z. schrieb:
> Kann man
> dies evtl. direkt mit einer Schaltung lösen

Ja, die nennt sich Monoflop, lang: monostabiler Multivibrator.

74HC123 enthält gleich 2 davon. Die beschaltung ist nicht so wahnsinnig 
komplex: http://www.seekic.com/uploadfile/ic-circuit/201182...

Dimensionierung von R und C laut Datenblatt entsprechend der gewünschten 
Impulsbreite: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT123.pdf
Figur7

Entweder muß dahinter noch ne Endstufe die dein Ventil ansteuert, oder 
du verwurstest den 123 in der vorhandenen Steuerung vor deren Endstufe.

Autor: lustich,p (Gast)
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Lars Z. schrieb:
> An der Steuerung kann man die Pulsweite leider nicht verändern.
> ...oder gibt es dafür einen
> Mikrocontroller der diese Funktion übernimmt?

Das kann jeder µC den du programmieren kannst, von Fähigkeiten und 
Ausrüstung her.
Das oben zur Endstufe gesagte gilt auch hier.

Autor: Lars Zimmermann (windoofer)
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lustich,p schrieb:
> Lars Z. schrieb:
>> Kann man
>> dies evtl. direkt mit einer Schaltung lösen
>
> Ja, die nennt sich Monoflop, lang: monostabiler Multivibrator.
>
> 74HC123 enthält gleich 2 davon. Die beschaltung ist nicht so wahnsinnig
> komplex: http://www.seekic.com/uploadfile/ic-circuit/201182...
>
> Dimensionierung von R und C laut Datenblatt entsprechend der gewünschten
> Impulsbreite: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT123.pdf
> Figur7
>
> Entweder muß dahinter noch ne Endstufe die dein Ventil ansteuert, oder
> du verwurstest den 123 in der vorhandenen Steuerung vor deren Endstufe.

Wenn ich das richtig verstanden habe kann ich damit aber nur eine feste 
Impulsweite am Ausgang erreichen. Die Pulsweite muss sich aber immer um 
50% in Abhängigkeit zur Impulsweite am Eingang verändern, da die 
Steuerung ja die Pulsweite verändert um das Ventil anzusteuern.

Autor: lustich,p (Gast)
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Lars Z. schrieb:
> Wenn ich das richtig verstanden habe kann ich damit aber nur eine feste
> Impulsweite am Ausgang erreichen.

Das ist richtig.

Lars Z. schrieb:
> Die Pulsweite muss sich aber immer um
> 50% in Abhängigkeit zur Impulsweite am Eingang verändern,

Sorry, ja klar, jetzt wo ichs nochmal lese...

Nun gut, du könntest mit dem Monoflop auch die Pausenzeit auf eine feste 
längere Zeit vergrößern.
Der folgende Impuls beginnt dann später, ist demzufolge kürzer, aber von 
der Steuerung beeinflussbar.

Ansonsten fällt mir dazu tatsächlich nur das hier allseits beliebte "nim 
nen Controller" ein.
Aber das ist sicher (wie immer) nur eine sehr begrenzte Hilfe, wenn 
nicht die entsprechende Soft gleich mitgeliefert wird....

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Lars Z. schrieb:
> Zielsituation: Meine Idee ist es, das PWM Signal mit dem das
> Dosierventil angesteuert wird, zu manipulieren. Ich dachte da an eine
> Halbierung der Pulsweite.

Eine Halbierung der Pulsweite ist trivial, wenn du gleichzeitig auch die 
Pulsfrequenz halbieren darfst. Dazu mußt du einfach nur jeden zweiten 
Impuls unterdrücken. Also ein Flipflop als 2:1 Teiler und das 
Originalsignal und den Flipflop-Ausgang an ein AND Gatter.

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