Hallole, vielleicht hat einer von euch eine Lösung parat: Ich muß einen Elektromagneten, der für ca. 3V (ca.200mA) gedacht ist, an ca. 16V betreiben.Erschwerend kommt hinzu, daß die Spannungsversorgung allenfalls noch 100mA liefern kann, Reserve hat. Vorwiderstand und/oder Längsregler scheiden wegen der damit verbundenen Energievernichtung und des zu hohen Stroms aus. Ein in China für kleines Geld erwerbbares DC-DC-Schaltreglermodul wäre zwar eine Lösung (bei 80% Wirkungsgrad würden auf der 16V-Seite nur ca, 50mA fließen), erscheint mir aber mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Da mit dem Magneten bereits eine Spule vorhanden ist, kommt mir der Gedanke, ob diese nicht Teil einer Art Schaltregler werden kann, der sich darin erschöpft, daß die Spule im Ergebnis mit 200mA beaufschlagt wird. Zur Verfügung stehen neben den 16V Betriebsspannung eine anderweitig benötigte/benutzte PWM mit ca. 16kHz (auf deren duty-cycle aber kein Einfluß genommen werden kann). Natürlich kam mir auch der Gedanke an eine simple PWM mit einem duty-cycle von etwa 20%. Allerdings kann die Spannungsversorgung wie gesagt nicht viel mehr als (zusätzliche) ca. 100mA liefern. Während des Pulses würde bei dem geringen Innenwiderstand der Spule (ca. 15R) und den ca. 16V aber ein viel, viel zu großer Strom fließen. Allerdings stehe ich mit Spulen/Induktivitäten auf Kriegsfuß, habe sie noch nie wirklich verstanden, so daß dies möglicherweise (Gedanke Schaltregler) doch zur Lösung führen kann.
Also 16V/100mA gibt 1,6W. 3V/200mA macht 0,6W. Du hast also nur mit einem Schaltregler die Möglichkeit das sinnvoll zu gestalten. Die Spule des Magneten direkt für den DC/DC-Wandler zu nutzen würde ich nicht wagen. Also, nimm ein fertiges DC/DC Modul, welches dir 3V erzeugt und hänge da deinen Magneten ran. 200mA @3V spricht für 15R Spulenwiderstand
> Da mit dem Magneten bereits eine Spule vorhanden ist, kommt mir der > Gedanke, ob diese nicht Teil einer Art Schaltregler werden kann Ja, ist Stand der Technik. > Natürlich kam mir auch der Gedanke an eine simple PWM mit einem > duty-cycle von etwa 20%. Genau so wird das gehandhabt. Nach dem Anzug des Magneten, d.h. 200 ms später kann das Tastverhältnis weiter verringert werden. > Während des > Pulses würde bei dem geringen Innenwiderstand der Spule (ca. 15R) und > den ca. 16V aber ein viel, viel zu großer Strom fließen. Nein, ist ja eine Induktivität. > PWM mit ca. 16kHz Viel zu hoch für diesen Zweck mit Volleisenkern. Ich würde höchstens 1 kHz vorschlagen.
Bürovorsteher schrieb: >> Natürlich kam mir auch der Gedanke an eine simple PWM mit einem >> duty-cycle von etwa 20%. > > Genau so wird das gehandhabt. Wie schaffst du es mit der simplen PWM daß die Quelle mit max. 100mA belastet wird wenn durch die Spule 200mA fliessen soll?
Wenn der E-Magnet immer nur mal kurz betrieben werden muss (alle paar Sekunfen für eine halbe Sekunde oder so), dann könntest du auch einen dicken elko auf Vorrat aufladen und bei Bedarf den Elko über einen MOSFET an den E-Magneten schalten. Wenn die Einschaltzeit nur kurz ist, kann der E-Magnet wahrscheinlich ein x-faches an Leistung verkraften (bezogen auf die Dauerleistung). Du kannst auch ganz kurz mit knackig Leistung den E-Magneten ansteuern und dann auf den minimal erforderlichen Haltestrom reduzieren.
Die Ansteuerchips für einen Schrittmotor benutzen die Spule des Motors als "DC-DC-Schaltregler". Sollte auch mit der Spule eines Magneten funktionieren.
Mark K. schrieb: > Natürlich kam mir auch der Gedanke an eine simple PWM mit einem > duty-cycle von etwa 20%. Allerdings kann die Spannungsversorgung wie > gesagt nicht viel mehr als (zusätzliche) ca. 100mA liefern. Während des > Pulses würde bei dem geringen Innenwiderstand der Spule (ca. 15R) und > den ca. 16V aber ein viel, viel zu großer Strom fließen. Ohne vorehrigen Wandler wirds schwierig, eine Spule versucht den Strom konstant zu halten, also müssen erstmal >200mA fließen (an Phase) bevor die PWM abschaltet (dann fließen weiterhin erstmal 200mA durch eine Diode parallel zur Spule und die Spule eben), die Pulsbelastung kannst du eventuell durch eine CLC Filter glätten, aber ein DC-DC wandler könnte einfacher sein. Glättungs ind. Magnet mit Diode __ __ V+ +---UUU----+----+-UUU-+---+ | + | + +--|<-+ +-| ### ### |<- NMos --- --- +-| | | | Gnd+----------+--------------+ der CLC Filter sollte ein Tiefpass werden (kann man berechnen), der von deiner PWM frequenz wenig bis nichts mehr durchlässt, nur darf die zweite Induktivität nicht sättigen und muss auch größer sein als die des Magneten
Schrittmotor schrieb: > Die Ansteuerchips für einen Schrittmotor benutzen die Spule des Motors > als "DC-DC-Schaltregler". Sollte auch mit der Spule eines Magneten > funktionieren. bei jedem Dc-Dc wandler ist entweder der Strom pulsartig oder nicht geringer als 200mA (Step Down Pulsartig, bei Step up Dauerhaft 200mA die verheizt werden müssen) im anhang mal ein Vorschlag, ich hab einfach mal 2mH für den Magneten angenommen und 10khz für die pwm, da fehlen noch Daten.
> Wie schaffst du es mit der simplen PWM daß die Quelle mit max. 100mA > belastet wird wenn durch die Spule 200mA fliessen soll? Ja, das ist dann etwas schwieriger :-( Also Schalregler von 16 auf 3 V vorsetzen oder die Spule des Magneten neu wickeln. Beim Abwickeln Windungen zählen und daraus die Amperewindungszahl errechnen. Dann durch geschickte mathematische Operationen neuen Drahtdurchmesser, neue Windungszahl ermitteln, so dass bei voller Ausnutzung des Wickelquerschnitts ein Widerstand von ca 380 Ohm herauskommt und die Amperewindungszahl konstant bleibt.
Da ich es grad vergessen habe, L2 ist der Magnet, und berechnet ist da nix, nur einfach der erstbeste Wert für die Bauteile eingesetzt, das geht besser. Im Schnitt fließen 210+-mA durch den Magneten bei ca. 50mA Stromaufnahme. SW muss durch einen Transistor ersetzt werden, und V1 ist die PWM Ansteuerung.
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Schrittmotor schrieb: > Die Ansteuerchips für einen Schrittmotor benutzen die Spule des Motors > als "DC-DC-Schaltregler". Sollte auch mit der Spule eines Magneten > funktionieren. So isses. Die Lösung für den TE heisst daher, wie bereits gesagt, PWM. Damit die schwachbrüstige 16V-Versorgung den nötigen Strom liefern kann, wird ein Elko vor der PWM parallel geschaltet. Davor kommt ein Reihenwiderstand, der den Elko in den PWM-Pausen immer wieder auflädt.
Harald W. schrieb: > So isses. Die Lösung für den TE heisst daher, wie bereits gesagt, PWM. > Damit die schwachbrüstige 16V-Versorgung den nötigen Strom liefern > kann, wird ein Elko vor der PWM parallel geschaltet. Davor kommt ein > Reihenwiderstand, der den Elko in den PWM-Pausen immer wieder auflädt. Genau das hab ich ja auch im Schaltplan gemacht, nur statt einem RC Filter einen CLC/Pi Filter, da gibts weniger Ripple in der Stromaufnahme, aber auch dazu fehlen noch Aussagen was erlaubt ist, je nachdem was da noch so dranhängt kann das stören. Wenn man L1 durch 25 Ohm ersetzt kömmt der Anhang hier raus, funktioniert auch, nur mit mehr Ripple. (wieder nichts berechnet, Werte müssen Optimiert werden).
K. S. schrieb: > nur statt einem RC > Filter einen CLC/Pi Filter, da gibts weniger Ripple in der > Stromaufnahme, Normalerweise reicht die Filterfunktion des Elektromagneten völlig aus. PWM zum Betrieb von Elektromagneten ist all- gemeiner Stand der Technik. ZUmal man einfach den mittleren Strom nach dem Anzug leicht weiter verringern kann.
Der Andere schrieb: > Wie schaffst du es mit der simplen PWM daß die Quelle mit max. 100mA > belastet wird wenn durch die Spule 200mA fliessen soll? Indem sich die Induktivität sich den fehlenden Strom über die parallelgeschaltete Freilaufdiode holt! Das ist Stand der Technik! Und jede R-C-Filterei ist da nur kontraproduktiv!
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Max M. schrieb: > Indem sich die Induktivität sich den fehlenden Strom über die > parallelgeschaltete Freilaufdiode holt! > Das ist Stand der Technik! > > Und jede R-C-Filterei ist da nur kontraproduktiv! du hast schon den Text gelesen, oder? ich nehmen an du willst die Spule direkt schalten (mit PWM), dann fließen da angeschaltet 200mA Puls (aus der Spannungsquelle) und dann 0mA (aus der Spannungsquelle) ausgeschaltet und die 200mA weiter durch die Diode, soweit alles gut. das Problem liegt bei: Mark K. schrieb: > daß die Spannungsversorgung > allenfalls noch 100mA liefern kann das Problem ist nicht 200mA durch die Spule zu bekommen, das Problem ist dass keine 200mA am Eingang da sind für die Pulsbelastung, also muss das gefiltert werden damit eben nur der mittlere Strom fließt und nicht die ganze Versorgung zusammenbricht. Wenn im 10kHz Takt die Versorgung um einige Volt absackt wirds problematisch. für die Zukunft weniger Ausrufezeichen und mehr denken, das hilft allen.
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hier ohne Filter simuliert, ich hoffe auch der letzte sieht das Problem? (man beachte die 200mA Spikes aus der Spannungsquelle die nur maximal 100mA übrig hat) Ansonsten stimmt natürlich das PWM reicht, aber dafür müsste man auch nicht hier nachfragen.
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Max M. schrieb: > Der Andere schrieb: >> Wie schaffst du es mit der simplen PWM daß die >> Quelle mit max. 100mA belastet wird wenn durch >> die Spule 200mA fliessen soll? > > Indem sich die Induktivität sich den fehlenden > Strom über die parallelgeschaltete Freilaufdiode > holt! Gute Idee, aber schlechte Umsetzung. Der Schaltregler holt den fehlenden Strom aus dem eingangsseitig angebrachten SIEBKONDENSATOR! Die 200mA fließen nämlich nur impulsweise aus der Quelle. In Pausen fließen sie durch die Freilaufdiode, das stimmt.
Max M. schrieb: > Das ist Stand der Technik! Eine High_Side zeitweilig ("Tastverhältnis") an Spannung gelegte (geschaltete) Spule mit antiparalleler Low_Side Freilaufdiode IST eben schon ein Step-Down. Also kein Wunder, daß das so verwendet wird...
K. S. schrieb: > Ohne vorehrigen Wandler wirds schwierig, Nee. > eine Spule versucht den Strom konstant zu halten, Richtig. > also müssen erstmal >200mA fließen (an Phase) bevor > die PWM abschaltet (dann fließen weiterhin erstmal > 200mA durch eine> Diode parallel zur Spule und die > Spule eben), Korrekt. Genau zu diesem Zweck hat man im Eingang des Schaltreglers, also vor dem Schalttransistor, einen Elko, der den Pulsstrom liefert. > die Pulsbelastung kannst du eventuell durch eine CLC > Filter glätten, aber ein DC-DC wandler könnte einfacher > sein. ??? Das Ganze IST ein DC/DC-Wandler. Du verwechselst nur den MITTLEREN Strom, der in den Wandler hineinfließt, mit dem PULSSTROM von 200mA, den der Wandler an die Spule liefern muss.
Uii, schöne Diskussion, danke. Bei solchen Fragen komme ich mir schon ziemlich ignorant vor, vorlang mit einigen zig Jahren Elektronikbastelei im Hintergrund, aber mit Spulen habe ich wie gesagt meine Verständnisprobleme (natürlich habe ich die einschlägigen Weisheiten zigfach gelesen, aber eben nie wirklich verstanden). Also, wenn ich es recht verstehe, dann füttere ich die Spule mit einer PWM, die ich - da ich deren sicherlich maßgebliche Induktivität nicht kenne - wohl am besten experimentell ermittele. Anhand welcher Kriterien (was soll ich messen?) kann ich die richtige Größenordnung erkennen? Kann ich davon ausgehen, daß deren duty-cycle grundsätzlich bei ca. 20% liegen soll? Und vor den Transi, der die PWM an die Spule schaltet, einen Elko zum Puffern, dessen Größe ich wohl auch am besten experimentell ermittele. Auch hier: Woran kann ich erkennen, daß die Größe paßt? Die Erzeugung der PWM erfordert weitere Bauteile und Platz, kann ich die nicht einsparen, indem ich die vorhandene PWM, deren Takt bei 16 kHz liegt, über ein passendes RC-Glied auskoppele, so daß sich "vor" dem Elko gemessen ein Strom von um die 50mA einstellt (bzw. der Magnet "wie gewohnt" zieht)? Ich habe zwar gelesen, daß oben die 16 kHz als zu hoch bewertet wurden, aber es werden z.B. im Modellbaubereich DC-Motoren mit derartiger PWM betrieben und deren Rotoren haben ja auch einen Eisenkern ...
treppauf, treppab schrieb: > Eine High_Side zeitweilig ("Tastverhältnis") an Spannung gelegte > (geschaltete) Spule mit antiparalleler Low_Side Freilaufdiode > IST eben schon ein Step-Down. Das stimmt natürlich, aber welcher step down läuft mit 1-10kHz? Bürovorsteher schrieb: >> PWM mit ca. 16kHz > > Viel zu hoch für diesen Zweck mit Volleisenkern. Ich würde höchstens 1 > kHz vorschlagen. wenn die Induktivität nicht zur Schaltfrequenz passt gibts heftigen Ripple, und einen Elektromagneten mit Volleisenkern kann man kaum bei 500kHz oder höher schalten. wenn die Schaltfrequenz wirklich so angepasst wird dass es wie ein guter step down läuft braucht man natürlich keinen Filter vorweg, aber davon bin ich nicht ausgegangen. ab 100kHz wirds in der Simulation erträglich mit den Spikes, bei 1Mhz ist die Stromaufnahme spiegelglatt, aber soweit wird man kaum kommen, 1-10kHz sind eher realistisch.
Mark K. schrieb: > daß deren duty-cycle grundsätzlich bei ca. 20% > liegen soll? das passt. > Und vor den Transi, der die PWM an die Spule schaltet, einen Elko zum > Puffern, dessen Größe ich wohl auch am besten experimentell ermittele. einen Elko zum Puffern an die Versorgungsspannung, wenn die Versorgungsspannung zu stark schwankt ist er zu klein oder die Frequenz der PWM zu gering > Also, wenn ich es recht verstehe, dann füttere ich die Spule mit einer > PWM, die ich - da ich deren sicherlich maßgebliche Induktivität nicht > kenne - wohl am besten experimentell ermittele. damit es wie ein step down wandler funktioniert (mit geringem Ripple Strom) muss die Frequenz hoch genug (oder die Induktivität groß genug) sein. Ohne oszi wirds schwierig die Induktivität zu ermitteln, ist aber auch nicht unbedingt nötig. Wenn es zu große Störungen auf der Spannungsversorgung gibt, nimmst du einen RC Filter (also einen Widerstand und dann Kondensator vor den Magneten) oder größeren Kondensator hängt halt alles davon ab was du da sonst noch betreibst, wenns Audio oder genaue Messungen sind kann das stören, aber das weiß niemand hier.
Nicht probiert, aber das müsste auch mit einem LED Schaltregler funktionieren, dessen Arbeitsfrequenz nur durch die Induktivität festgelegt wird. Der allseits beliebte PT4115 ist so ein Kandidat. In dem im Datenblatt gezeigten Schaltplan lässt du einfach die LEDs weg, die Spule ist ja schon der Verbraucher. Der Widerstand Rs berechnet sich aus 0,1V / 0,2A = 0,5Ohm. Wie gesagt, Frequenz und PWM stellen sich passend ein, der Regler sorgt einfach dafür, dass im Schnitt 0,2A im Kreis fließen. Über den Pin „DIM“ kann man mittels Digitalpegel ganz bequem Ein/Ausschalten. Zusätzlicher Aufwand nur PT4115 und 0,5Ohm Widerstand, denn die Diode braucht man eh. Kostenpunkt ca. 20 Cent. Edit: Pufferkondensstor am Eingang natürlich auch erforderlich falls keiner vorhanden. Der Gleichrichter aus dem Schaltbild hat hier keine Bedeutung.
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Mark K. schrieb: > Ein in China für kleines Geld erwerbbares DC-DC-Schaltreglermodul wäre > zwar eine Lösung (bei 80% Wirkungsgrad würden auf der 16V-Seite nur ca, > 50mA fließen), erscheint mir aber mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Wenn du eine einfachere Lösung hast - nur zu. Wie lange willst du für 35ct/Stk. darüber nachdenken? Den Trimmer kannst du am besten rausschmeißen und statt dessen den Widerstand bei "In+" bestücken. https://www.ebay.de/itm/273246922963
> Die Erzeugung der PWM erfordert weitere Bauteile und Platz, kann ich die > nicht einsparen, indem ich die vorhandene PWM, deren Takt bei 16 kHz > liegt, über ein passendes RC-Glied auskoppele, so daß sich "vor" dem > Elko gemessen ein Strom von um die 50mA einstellt (bzw. der Magnet "wie > gewohnt" zieht)? > Ich habe zwar gelesen, daß oben die 16 kHz als zu hoch bewertet wurden, > aber es werden z.B. im Modellbaubereich DC-Motoren mit derartiger PWM > betrieben und deren Rotoren haben ja auch einen Eisenkern .. Die Rotoren haben aber kein massives Eisen sondern isolierte dünne Bleche. Nimm die 16kHz und teste es, wenns warm wird, der Magnet nicht anzieht oder viel zu viel Strom fließt ist das zuviel, niemand außer dir weiß was du wirklich für einen Magneten hast (Datenblatt oder genaue Bezeichnung helfen eventuell). Harald A. schrieb: > Der allseits beliebte PT4115 ist so ein Kandidat. der sieht echt gut aus, falls der Magnet mit der Frequenz klarkommt. Da wäre ein Datenblatt des Magneten gut, denn der Regler kann bis zu 1 MHz. Wenn es nicht zuviele Wirbelstromverluste gibt, warum nicht.
K. S. schrieb: > denn der Regler kann bis zu 1 MHz. > Wenn es nicht zuviele Wirbelstromverluste gibt, warum nicht. Frequenzbestimmend ist ja die Spule selbst, das sollte passen. Es gibt keine Vorgabe seitens des Reglers. Induktivität kann ja oft schon ein Multimeter messen.
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Harald A. schrieb: > K. S. schrieb: > >> denn der Regler kann bis zu 1 MHz. >> Wenn es nicht zuviele Wirbelstromverluste gibt, warum nicht. > > Frequenzbestimmend ist ja die Spule selbst, das sollte passen. Es gibt > keine Vorgabe seitens des Reglers. Induktivität kann ja oft schon ein > Multimeter messen. da hast du natürlich recht, nur so ein Magnet hat als "Kern" meist massives Eisen, aber wahrscheinlich wird das schon. das mit der frequenzbestimmenden Spule ist sehr gut, dadurch muss man die PWM nicht so anpassen dass der Ripplestrom erträglich wird.
K. S. schrieb: > einen Elektromagneten mit Volleisenkern kann man kaum bei > 500kHz oder höher schalten. Das will ja auch keiner! Sinn der ganzen Sache ist ja nicht den Strom durch den Magneten (um) zu schalten sondern im Gegenteil den Strom durch den Magneten möglichst konstant zu halten. und da ist ein Eisenkern und eine höhere Frquenz sogar vorteilhaft! K. S. schrieb: > Wenn es nicht zuviele Wirbelstromverluste gibt, warum nicht. Und wenn der Strom konstant ist gibts auch keine "Wirbelstromverluste"!
Wolfgang schrieb: > Wenn du eine einfachere Lösung hast - nur zu. > Wie lange willst du für 35ct/Stk. darüber nachdenken? > Den Trimmer kannst du am besten rausschmeißen und statt dessen den > Widerstand bei "In+" bestücken. > https://www.ebay.de/itm/273246922963 Danke für den link, den kannte ich noch nicht. Sicher, pragmatisch gesehen wäre dies die Lösung, zu der man ohne weiteres Nachdenken und Grübeln greifen würde. Aber auch nur, weil diese Module absurd billig und zweifellos irgendwie subventioniert angeboten werden. Und letztlich besteht zwischen einem kompletten DC-DC-Wandler und einem Schaltregler IC mit "halber" Beschaltung kein echter Unterschied - nur ist der komplette DC-DC-Wandler eher der "Holzhammer", mit der zu betreibenden Induktivität eine Wandlerschaltung zu bauen ist dagegen das Skalpell. Minimalaufwendig und tricky wäre, die vorhandene PWM nutzen zu können. Ein Skop habe ich, aber leider können meine Multimeter keine Induktivitäten messen.
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Mark K. schrieb: > Ein Skop habe ich, aber leider können meine Multimeter keine > Induktivitäten messen. Ist ja auch nicht wichtig.
Mark K. schrieb: > Minimalaufwendig und tricky wäre, die vorhandene > PWM nutzen zu können. Könnte man manchen und zwar mit einem High-Side Switch, und einem Shunt-Widerstand gegen Masse (in Reihe zur Spule), über den man den Strom im Kreis per ADC messen kann. Der Aufwand wäre also: - High-Side Schalter (kurzschlusssicher?) - Shunt 5 Ohm >250mW - RC-Filter vor ADC - Freikaufdiode - Software Ist es da nicht einfacher, einen dedizierten Controller wie den PT4115 zu nehmen?
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Harald A. schrieb: > Könnte man manchen und zwar mit einem High-Side Switch, und einem > Shunt-Widerstand gegen Masse (in Reihe zur Spule), über den man den > Strom im Kreis per ADC messen kann. Der Aufwand wäre also: Damit meinte ich die vorhandene PWM, wie sie aktuell gerade da ist. Irgendwie tricky, dirty, wie angedeutet nur den PWM-Takt mit einer passenden RC-Kombination auskoppeln und an einen N-MOSFET. Duty-cycle durch trial&error der RC-Kombi. Hier geht es ja nicht um eine exakte Sache. Aber vermutlich wird das schon deswegen nichts, weil die Pulsflanken aus der RC-Kombi nicht steil genug sind und dadurch der MOSFET überlastet wird. Klar, wenn das mit dem LED-Treiber klappen würde wäre das vielleicht nicht die unaufwendigste aber eleganteste Lösung. Jedenfalls vielen Dank an alle Teilnehmer, ihr habt mir sehr geholfen. Ich werde am WE mal etwas basteln ....
Ich bin´s noch mal .... ;-) Es hat mir keine Ruhe gelassen und ich habe etwas experimentiert. Wie oben skizziert eine PWM 5kHz, 10kHz und 15kHz auf das Gate einen N-MOSFET, Source an Masse, Drain an die Spule, anderer Spulenanschluß an Plus 16,5V. Antiparallel zur Spule eine 1N4004, zwischen Plus und Masse (nahe an der Spule und FET) einen Elko (1....22u, die Größe war egal). Ausgehend von den gemessenen Werten der Spule bei Dauerstrom von ca. 200mA @ 3V habe ich aufgrund 16,5/3 den theoretischen Soll-Strom zwischen Spannungsquelle und Elko mit ca. 36mA angenommen und den duty-cycle bei allen drei Frequenzen entsprechend (ca. 18%) voreingestellt. Er lag dann auch (zunächst nicht wirklich überraschend) bei diesem Soll-Strom von ca. 36mA bei einem duty-cycle im Bereich von 16 bis 18%. Über die Spule habe ich mit einem alten Analog-Voltmeter (Unigor 6e) jeweils um die 2V gemessen (mir ist klar, daß dort nicht wirklich 2V anlagen). Dann habe ich das Spiel umgedreht und den duty-cycle so eingestellt, daß das Analoggerät wirklich 2V angezeigt hat. Daraus folgten nur minimale Änderungen beim duty-cycle (ca. 16-18%) und dem Strom zum Elko (ca. 36-38mA). Das Skop hat sowohl gegen Masse als auch über die Spule aufgenommen einen schönen Rechteckpuls über die gesamten 16,5V gezeigt. So weit, so schön. Aber: Ich kenne natürlich die Erklärung, daß nach dem Abschalten der Spannung, also nach dem Ende des Pulses, der Strom über die Löschiode weiterfließt, also die Spule mit der darin gespeicherten Energie als Spannungsquelle fungiert. Verstanden habe ich das aber noch nie, zumal die Diode ja antiparallel angeschaltet ist, also ein Strom nur in umgekehrter Richtung fließen könnte. Egal - aber warum ist das auf dem Skop nicht zu sehen? Da ist in den PWM-Pausen keine Spannung zu sehen, weder negativ noch positiv. Ich sehe nur, daß während des Pulses über der Spule die Betriebsspannung, also die etwa sechsfache Soll-Spannung, anliegt, die bei einem Innenwiderstand von um die 15R einen Strom von ca. 1,1A zur Folge haben müßte. Wenn auch nur für die Dauer des Pulses. Gemittelt, also "verteilt" auf die gesamte Periodendauer, würde daraus aber immer noch ein Strom von mehr als 180mA folgen, etwa fünfmal (!) soviel wie die Schaltung tatsächlich aufnimmt. Leistungsmäßig gesehen paßt es auch nicht: 1,1A @ 16,5V sind etwa 18W. Verteilt über die Periodendauer sind es 3W. Auch etwa fünfmal so viel wie die Spule im Dauerbetrieb und wie auch die Schaltung verbrät (36mA*16,5V). Noch etwas, was ich nicht verstehe. Wie läßt sich bestimmen, welcher Strom tatsächlich durch den FET fließt? Sind es besagte 1,1A? Oder die Soll-200mA der Spule? Irgendwie muß ja auch feststellbar sein, was bei der Spule wirklich "ankommt". Gefühlsmäßig hatte ich erwartet, auf der Spulenseite irgendwie deren Soll-Spannung von etwa 3V messen zu können, aber das ist ja nicht der Fall. Ich könnte zwar noch einen kleinen Widerstand zwischen Source und Masse schalten und mit dem Skop schauen, welche Spannung darüber abfällt - aber da ich die Spannung über der Spule und deren Innenwiderstand kenne und U=RI wohl auch hier gilt dürfte dies keine neuen Erkenntnisse bringen ... Wie ist das mit dem Magnetfeld? Ich ging stillschweigend davon aus, daß sich Spannung und Strom an/in der Spule irgendwie "mitteln" würden und somit auch das Magnetfeld gleichmäßig sei. Aber so, wie es auf dem Skop mit den Spannungspulsen an der Spule aussieht, ist das wohl kein gleichmäßiges sondern ein intermittierendes Magnetfeld. Jetzt mal an anderen Anwendungen gedacht: Wie ist das bei Verwendung des PT4115? Wird dabei die Spule mit einem gleichmäßigen Strom und einer gleichmäßigen Spannung betrieben mit der Folge eines gleichmäßigen Magnetfelds oder wie anscheinend hier ebenfalls mit pulsweise hohem Strom und Spannung? Ich vermute mal letzteres, denn auch dabei handelt es sich ja um eine Schaltreglerschaltung, bei der die Spule als "Energiespeicher" fungiert und daher gepulst betrieben wird .... ?
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Mark K. schrieb: > Verstanden habe ich das aber noch nie, zumal die Diode ja antiparallel > angeschaltet ist, also ein Strom nur in umgekehrter Richtung fließen > könnte. Der Strom durch die Spule will nach dem Abschalten des FETs einfach weiter fließen (Stichwort: Selbstinduktion). Dafür gibt es dann nur den Weg rückwärts durch die dafür dann in Leitrichtung liegende Diode. Egal - aber warum ist das auf dem Skop nicht zu sehen? Guck mal genau hin. Die Spannung muss der Flussspannung der Diode entsprechen.
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