Hallo zusammen! Ich beschäftige mich gerade mit der Ansteuerung eines Piezoaktors und benötige dafür ein pulsweitenmoduliertes Sinussignal mit dem ich eine MOSFET-Vollbrücke schalten kann. Das Problem an der Sache: Das PWM Signal soll in einem Frequenzbereich von 25-30 kHz liegen. Die Frequenz soll je nach Bedarf in irgendeiner Form (Poti, strom- oder spannungsgesteuert,...) möglichst genau einstellbar sein. Ich hab schon ein bisschen mit LTSpice herumexperimentiert und simuliert. Eine einfache Schaltung mit einem Wald-und-Wiesen Komparator zusammen mit einer Dreiecks- und einer Sinusspannung schafft laut Simulation die Frequenz nicht... Ich bin hier in einem anderen Beitrag über den TL494 gestolpert und werde mir den nun etwas genauer anschauen. Hat vielleicht jemand von euch mit dem Bauteil schon eine Sinus-PWM erzeugt und hat vielleicht eine Schaltung oder andere Tipps, die er/sie hier teilen möchte? Über andere Vorschläge bin ich natürlich auch offen und dankbar! Ich habe auch schon darüber nachgedacht, die PWM per Mikrokontroller zu erzeugen, allerdings ist auch hier die hohe und zugleich variabel einstellbare Frequenz ein Problem. Im Voraus vielen Dank für eure Antworten und Hilfe! Viele Grüße, Jonas
Für Sinusansteuerung ist der TL494 alleine nicht in der Lage, er kann aber natürlich eine PWM mit 25-30kHz erzeugen. Aber die Modulation mit Sinus kann er so nicht, dafür benötigt man noch einen Sinusgenerator. Viele von uns würden einen Mikrocontroller einsetzen, weil das am vielseitigsten ist und sich mal z.B. mit einem STM32 der kleinen Sorte beschäftigen. Dessen Timer sind recht vielseitig einstellbar und da die Periodendauer exponiert ist, auch in der Frequenz leicht einzustellen. Mann kriegt das auch mit den AVR8 (oder XMega) hin, aber da leidet evtl. die Granularität der Frequenzeinstellung. Jonas D. schrieb: > Eine einfache Schaltung mit einem Wald-und-Wiesen Komparator > zusammen mit einer Dreiecks- und einer Sinusspannung schafft laut > Simulation die Frequenz nicht Das wundert mich allerdings. Wenn du die Simu mal hochlädst, könnte man mal drüberschauen.
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Matthias S. schrieb: > Mann kriegt das auch mit den AVR8 (oder XMega) hin, aber da leidet evtl. > die Granularität der Frequenzeinstellung. Können die keinen RC-Oszillator mehr?
hinz schrieb: > Können die keinen RC-Oszillator mehr? Achso, daran habe ich gar nicht gedacht. Klar, man könnte den Mastertakt einstellbar machen, allerdings wäre dann schon schön, wenn man das unterbrechungsfrei hinkriegt. Ehrlich gesagt habe ich noch nicht mit externem RC Oszillator und Poti experimentiert.
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Hi Matthias! Vielen Dank für die Antwort. Die Komparatorschaltung ist nicht der Rede wert... ^^ war nur ein erster Test, den ich nicht weiter verfolgt habe. Da kann man mit Sicherheit noch dran herumschrauben. Ja für die Idee mit dem TL494 bräuchte man noch einen Sinusgenerator. Aber dafür gibt es ja auch vorgefertigte ICs. Aber prinzipiell funktioniert er doch nach dem selben Prinzip wie die Komparatorschaltung, oder?
Hm, wie hieß der... XR2206? Was die Vollbrücke angeht, schau Dir mal Class-D-Verstärker-ICs an, sowas wie den IRS2092. Der läuft an einer symmetrischen Spannungsversorgung mit Halbbrücke, vielleicht ist das eine bessere Lösung als die Vollbrücke. Oder zwei davon nehmen und als Vollbrückenverstärker betreiben. Diese ICs würden Dir jedenfalls sämtliche Problem wie die Pulsweitenmodulation und dead-time-control abnehmen. Welche Frequenz hat das Sinussignal eigentlich und welche Leistung/Ausgansspannung wird gebraucht? Um eine hohe Frequenz sinnvoll mit einem Class-D-Verstärker zu verstärken braucht man eine noch viel höhere PWM-Frequenz und das wird dann schnell schwierig bzw. die hohe Effizienz hinzukriegen wird schwierig.
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Hi Ben! Den XR2206 hab ich mir auch schon angeschaut. Der kann, so wie ich das verstanden habe, allerdings nur einen reinen Sinus generieren. Was ich haben möchte ist sowas wie im Bild im Anhang. Meine anfängliche Idee war es zwei XR2206 zu benutzen. Einer davon erzeugt einen Sinus, der andere ein Dreieck. Das zusammen auf einen Komparator und man bekommt bei niedrigen Frequenzen das raus, was im Bild zu sehen ist. Für die Vollbrücke habe zwei IR2110 geplant. Den IRS2092 schaue ich mir aber auch mal an. Der Sinus soll eine einstellbare Frequenz von ca. 25 - 30 kHz haben. Die Ausgangsspannung sollte idealerweise so hoch sein, dass ich sie direkt auf die MOSFET-Treiber geben kann und die MOSFETs voll durchschalten. Also ca. 10 V aufwärts.
Jonas D. schrieb: > Das PWM Signal soll in einem Frequenzbereich > von 25-30 kHz liegen. Jonas D. schrieb: > Der Sinus soll eine einstellbare Frequenz von ca. 25 - 30 kHz haben. Was denn nun?
Aha. 30kHz Ausgangssignal bedeutet so 500..600kHz PWM-Frequenz, als unterste Grenze. Das wird noch lustig. Welche Spannung und welche Leistung braucht dein Piezo-Dingsbums? Edit: Der IRS2092 läuft mit etwa 800kHz für Audiosignale.
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Jonas D. schrieb: > Hi Ben! > > Den XR2206 hab ich mir auch schon angeschaut. Der kann, so wie ich das > verstanden habe, allerdings nur einen reinen Sinus generieren. Ist auch so. > Was ich haben möchte ist sowas wie im Bild im Anhang. > Meine anfängliche Idee war es zwei XR2206 zu benutzen. Einer davon > erzeugt einen Sinus, der andere ein Dreieck. Das zusammen auf einen > Komparator und man bekommt bei niedrigen Frequenzen das raus, was im > Bild zu sehen ist. Das ist voll 70er! Die Lösung wurde schon genannt. Nimm einen Mikrocontroller deiner Wahl und mach mit dem die PWM. Der kann auch problemlos den Sinus draufmodulieren. Arduino & Co sind deine Freunde. Willkommen im digitalen Zeitalter. > Ausgangsspannung sollte idealerweise so hoch sein, dass ich sie direkt > auf die MOSFET-Treiber geben kann und die MOSFETs voll durchschalten. > Also ca. 10 V aufwärts. Unsinn. Die meisten MOSFET-Treiber können mit 5V sauber angesteuert werden.
Ben B. schrieb: > Aha. 30kHz Ausgangssignal bedeutet so 500..600kHz PWM-Frequenz, als > unterste Grenze. Das wird noch lustig. Mit dem sinnerfassenden Lesen hast du es nicht so, oder?
Ach Falk... nimm doch mal den anderen Fuß beim Aufstehen und sieh gefälligst mal ein, daß es auch andere Lösungen gibt als die, die Dir einfallen. Immer das gleiche Rumgemecker, aber das ist man ja von Dir gewohnt.
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ich kann diese Schaltung empfehlen, L und C müssen für die 25-30kHz passen. Mittels lohi kann man die Amplitude einstellen
Hi Ralf! Danke für die Schaltungsidee. Ich hab auch schon probiert mein Rechtecksignal, das ich von meiner Vollbrücke bekomme, auf einen LC-Glied zu geben und damit das Signal zweimal zu integrieren. So interpretiere ich zumindest das LC Glied vor dem Piezo in deiner Schaltung. Für eine konstante Frequenz kann man L und C sehr gut einstellen. Im oberen Bereich der großen Frequenzbandbreite wird das Signal aber sehr stark gedämpft. Wie meintest du, kann man L und C auf 25-30kHz einstellen?
Ben B. schrieb: > Aha. 30kHz Ausgangssignal bedeutet so 500..600kHz PWM-Frequenz, als > unterste Grenze. Das wird noch lustig. > > Welche Spannung und welche Leistung braucht dein Piezo-Dingsbums? > > Edit: Der IRS2092 läuft mit etwa 800kHz für Audiosignale. Sorry Ben, dass ich erst jetzt antworte. Der Piezo soll mit bis zu 200V betrieben werden.
Falk B. schrieb: > Das ist voll 70er! Die Lösung wurde schon genannt. Nimm einen > Mikrocontroller deiner Wahl und mach mit dem die PWM. Der kann auch > problemlos den Sinus draufmodulieren. Arduino & Co sind deine Freunde. > Willkommen im digitalen Zeitalter. Ja, ich bin auch zu dem Schluss gekommen, dass ich um die Mikrocontroller-Lösung nicht herum kommen werde. Aber schafft es der Arduino von Haus aus eine so schnelle PWM zu erzeugen? Wie genau moduliere ich den Sinus denn auf die PWM? Gibt es da schon irgendwelche vorgefertigten Funktionen oder Skripte die ich benutzen könnte? Viele Grüße, Jonas
Jonas D. schrieb: > Ja, ich bin auch zu dem Schluss gekommen, dass ich um die > Mikrocontroller-Lösung nicht herum kommen werde. Gut. > Aber schafft es der > Arduino von Haus aus eine so schnelle PWM zu erzeugen? Problemlos. > Wie genau > moduliere ich den Sinus denn auf die PWM? Mit einem DDS-Algorithmus. > Gibt es da schon irgendwelche > vorgefertigten Funktionen oder Skripte die ich benutzen könnte? ;-) Beitrag "Re: H-Bridge 50Hz Sinus - LC Filter dimensionieren"
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