Vielleicht einfache Frage für einen Experten, die in einigen Beiträgen diskutiert wurde, aber eben eher auf Expertenniveau: Die meisten Motor-Controller haben ein analoges 0-5V Steuersignal. Mit meinem Arduino erzeuge ich 0-5V pwm. Das könnte ich mit einem RC-Glied glätten. Es müsste nicht schnell reagieren oder so, nur sollte es möglichst konstant sein und ich weiß nicht, wie ich R und C wählen soll, um diesbezüglich auf nummer sicher zu gehen: - ein Elko, möglichst groß? - welchen Widerstand? - wahrscheinlich ist es besser, eine hohe pwm-Frequenz aus dem Arduino zu holen. Wie gesagt, wenn der Motor auch erst nach ein paar Sekunden reagiert, ist mir egal und auch wenn am Ende nicht 0-5, sondern nur 0,5 - 4,5 Volt rauskommen ist mir egal. Mir wäre viel geholfen... LG Joachim
Glaub eher nicht, dass das was wird. Dein Kondensator lädt sich dann auf deine Amplitude auf und dann wars das... Ich würde eher mal schauen ob dein Controller nicht sowieso mit PWM umgehen kann. Viele können das, also brauchen ein PWM Signal als Sollwert.
Der Controller arbeitet mit Mosfets über pwm, aber das Steuersignal ist aus nem Poti. Und da kann ich kein pwm rauftun (hab ich schon probiert). Ich habe hier von pwm glätten gelesen. Da ist von Ripple die Rede und so und von Restwelligkeit. Ich denke, der Ripple (was das die Verzögerung ist) wäre mir egal, aber Restwelligkeit möchte ich nicht riskieren, zum Schluss schrotte ich das Teil noch...
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Jetzt bekommst du am Ausgang eine Spannung zwischen 0V und 5V DC. Die PWM-Frequenz kann ab 200 Hz aufwärts betragen.
Sehr gut, vielen Dank für die klare Antwort ! Und je höher die pwm Frequenz, desto besser? Zumindest in meiner Logik wäre sie dann leichter zu glätten. Wenn nicht, auch kein Problem, eine niedrige Frequenz schaff ich eventuell mit dem Code...
Joachim O. schrieb: > Und je höher die pwm Frequenz, desto besser? Ja, um so glätter wird die Gleichspannung. Zum Beispiel bei 10kHz kannst du den 100µF Kondensator sogar noch verkleinern, musst du aber nicht.
Joachim O. schrieb: > Zumindest in meiner Logik > wäre sie dann leichter zu glätten Sprich, mit kleineren R und C, so isses. Aber wenn du ein wenig rechnen möchtest, die Formeln stehen alle hier: https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied Entscheidend für das Ergebnis ist ein möglichst unbelasteter Ausgang. Das gibts nicht so oft in der Realität, so das der Kondensator schneller entladen wird als berechnet.
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Joachim O. schrieb: > Und je höher die pwm Frequenz, desto besser? Zumindest in meiner Logik > wäre sie dann leichter zu glätten. Wenn nicht, auch kein Problem, eine > niedrige Frequenz schaff ich eventuell mit dem Code... Wenn dir da zu viel Rippel drauf ist einfach noch ein weiters RC-Glied hinten dranhaengen. Bei dem dann den Widerstand 10x grosser und den Kondensator 10 kleiner waehlen damit es da erste nicht zu sehr belastet. Zum niederohmigen auskoppeln dann dahinter einen OP als Spannungsfolger geschaltet.
nönö schrieb: > Glaub eher nicht, dass das was wird. Dein Kondensator lädt sich dann auf > deine Amplitude auf und dann wars das... Dazu zeige mal die Schaltung. Solange der PWM-Ausgang eine gewöhnliche Push-Pull-Ausgangsstufe hat, wird sich die Spannung auf dem Kondensator brav auf den Mittelwert zubewegen. Ach Du grüne Neune schrieb: > Jetzt bekommst du am Ausgang eine Spannung zwischen 0V und 5V DC. Die > PWM-Frequenz kann ab 200 Hz aufwärts betragen. Wie kommst du ausgerechnet auf die 200Hz? Dein Tiefpass mit 100µF und 2.2kΩ besitzt unbelastet eine Zeitkonstante von 0.22s bzw. eine Grenzfrequenz von 0.72Hz - und jetzt? Ohne Angabe der zulässigen Restwelligkeit lässt sich da keine Aussage zu Mindestfrequenz des PWM-Signals machen.
Wolfgang schrieb: > Dein Tiefpass mit 100µF und 2.2kΩ besitzt unbelastet eine Zeitkonstante > von 0.22s bzw. eine Grenzfrequenz von 0.72Hz Richtig. Aber die '6dB/Oct.-Grenze' gilt hier nicht. Das entspräche ca. 1,5 Volt Ripplespannung. Das ist deutlich zuviel. Wolfgang schrieb: > Wie kommst du ausgerechnet auf die 200Hz? Weil ich es schon mit genau diesen Werten ausprobiert habe. Denn bei einer Pulsweite von nur z.B. 5% sollte das RC-Glied stark überdimensioniert ausgelegt sein, damit der 'Restripple' noch erträglich bleibt (max. 20mV, besser noch weniger).
Ach Du grüne Neune schrieb: > Richtig. Aber die '6dB/Oct.-Grenze' gilt hier nicht. Das entspräche ca. > 1,5 Volt Ripplespannung. Das ist deutlich zuviel. Natürlich darf das PWM-Signal nicht bei der Grenzfrequenz liegen. Aber ein Faktor 280 zwischen der beiden Frequenzen bei nicht spezifizierter Anforderung an die Restwelligkeit erscheint etwas hergeholt, zumal der TO einzig fordert, dass die Restwelligkeit den Motor nicht schrottet. Mit deinen Werte komme ich bei 5%DC auf unter 6mV Restwelligkeit. Für die Dimensionierung muss erstmal klar sein, wie groß die Last ist.
Wolfgang schrieb: > Für die Dimensionierung muss erstmal klar sein, wie groß die Last ist. Das stimmt natürlich. Es kann also sein, dass die Dimensionierung für die nachfolgende Impedanz gerade ausreichend ist. Joachim O. schrieb: > Die meisten Motor-Controller haben ein analoges 0-5V Steuersignal.
Joachim O. schrieb: > Sehr gut, vielen Dank für die klare Antwort ! "Für jedes komplexe Problem gibt es eine Lösung, die einfach, offensichtlich -- und falsch ist." :) > Und je höher die pwm Frequenz, desto besser? Ja. (In sinnvollen Grenzen...) > Zumindest in meiner Logik wäre sie dann leichter zu > glätten. Ist richtig, Deine Logik. Es ist nur i.d.R. vernünftiger, die Welligkeit dadurch zu reduzieren, dass man die Ordnung des Filters erhöht (=mehrere Tiefpässe kaskadiert), statt die Grenzfrequenz irrsinnig niedrig zu wählen. Extrem niedrige Grenzfrequenz hat den Nachteil, dass die ganze Anordnung sehr träge wird.
Possetitjel schrieb: > Extrem niedrige Grenzfrequenz hat den Nachteil, dass die > ganze Anordnung sehr träge wird. Ja, das sollte man berücksichtigen, kann auch manchmal wichtig sein. Joachim O. schrieb: > Es müsste nicht schnell reagieren
Ok, ich würde wohl einige Tage Recherche investieren müssen, um das alles richtig zu verstehen... Ich denke, das Signal aus meinem Rc-glätter wird von meinem Motor controller nur "abgetastet", also nicht belastet. Und mir wäre es genug, wenn es ein paar Sekunden verzögert ankäme. So müssten die Annahmen von Ach du grüne neue wohl passen...
Joachim O. schrieb: > Und mir wäre es genug, > wenn es ein paar Sekunden verzögert ankäme. Wolfgang schrieb: > eine Grenzfrequenz von 0.72Hz Eine gute Sekunde wird es dauern, das passt schon. Wenn du im kHz-Bereich arbeitest, kannst du es auch mal statt mit 100µF, mit 10µF probieren. Dann ist die Verzögerung nur im 100-200ms Bereich.
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@Joachim O. (joachim_o) >Ok, ich würde wohl einige Tage Recherche investieren müssen, um das >alles richtig zu verstehen... Nö, es ist schon relativ kompakt aufbereitet. Aber lesen muss man schon noch selber, das Hörbuch kommt erst nächstes Jahr raus . . . Beitrag "Re: Grobe Dimensionierung für ein RC-Glied zum pwm glätten" >Ich denke, das Signal aus meinem Rc-glätter wird von meinem Motor >controller nur "abgetastet", also nicht belastet. Und mir wäre es genug, >wenn es ein paar Sekunden verzögert ankäme. Naja, das ist schon ARG lahm! Selbst wenn man die originalen 480 Hz der Arduino-PWM so läßt, kriegt man das DEUTLICH besser hin. Siehe Anhang. Filter 2. Ordnung, Anstiegszeit ca. 36ms, Ripple ca. 6mV. Das sollte reichen. Rot ist die gefilterte PWM nach der 1. Stufe, grün nach der 2. Stufe. Die Kondensatoren können Elkos sein, Alu oder Tantal, es müssen KEINE Keramik- oder Folienkondensatoren sein. Irgendwelche 10 oder 16V Typen, die sind recht klein.
Joachim O. schrieb: > haben ein analoges 0-5V Steuersignal Ich hatte keine Lust, über PWM und Ripple nachzudenken: Vom Chinamann gab es D/A-Konverter-Platinchen mit MCP4725, per I2C angefahren und gut.
Manfred schrieb: > Vom Chinamann gab es D/A-Konverter-Platinchen mit MCP4725, per > I2C angefahren und gut. Gibt es immer noch, kosten aber mindestens 85ct
Joachim O. schrieb: > meinem Arduino erzeuge ich 0-5V pwm. Das könnte ich mit einem RC-Glied > glätten. Es müsste nicht schnell reagieren oder so, nur sollte es > möglichst konstant sein und ich weiß nicht, wie ich R und C wählen soll, http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/11-RC-Glied-fuer-PWM.html#extended http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm (RC Filter Rechner) http://ltwiki.org/images/8/82/PWM_Filters.pdf (Filtering PWM Signals, "You CANNOT go all the way to zero with a single supply active filter!") http://www.microchip.com/ AN538 "Using PWM to Generate Analog Output"
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