Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM Glättung mit Hilfe vom LC Tiefpass Filter


von Felix N. (felix_n888)


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Hallo Leute,
Ich habe mal eine Frage bezüglich einer Glättung eines PWM Signals mit 
Hilfe eines LC Filter.

Und zwar habe ich eine LED Röhre(In diesem Fall für mein Aquarium) 
welche 45 LEDs beinhaltet, jede 3 LED ist bei eine RGB LED. Man kann 
sich auch für gut 50 Euro ein Dimmer für die Röhre kaufen Allerdings 
finde ich das ein bisschen viel nur um zu dimmen.


Da die LED Röhre nur über ein Anschluss verfügt, muss also die Röhre mit 
der Spannung gedimmt werden. Kurz mein Labornetzteil angeschlossen auf 
20V eingestellt und langsam die Spannung runter gedreht ab 14V gehen die 
weißen LEDs aus und die RGB LEDs wechseln von Grün/Blau nach tief Rot. 
Bei 5,5V ist dann endgültig Schluss und die Lampe geht aus.

Meine erste Idee war daher die Lampe mit einem einfachen N-Kanal Mosfet 
zu dimmen so wie ich das eigentlich immer mache. Leider hat das aber 
nicht funktioniert da scheinbar die schnellen kurzen Impulse auf 20V 
ausgereicht haben die weißen LEDs mit leuchten zu lassen, wenn ich die 
Röhre mit einem Mosfet dimme und mein Multimeter nur noch 5V anzeigt die 
Röhre noch an aber nur ganz schwach aber auch die weißen LEDs leuchten 
noch. Die PWM Frequenz lag dabei bei etwa 16 KHz.

Wahrscheinlich hängen die LED's alle in Reihe, bis die 
Durchflussspannung der weißen LEDs nicht mehr rausreicht.

Da die LEDs scheinbar einen linearen Spannungsverlauf brauchen habe ich 
mir mit einem PNP Transistor und einem NPN Transistor eine Treiberstufe 
aufgebaut. Der NPN ist ein BC547 welche nur dazu dient den PNP 
Transistor(BD238) anzusteuern welcher an +20V hängt.


Ich habe danach noch ein LC Tiefpassfilter eingebaut um das PWM Signal 
in eine möglichst saubere Gleichspannung zu wandeln. In diesem Fall ist 
es ein Elko mit 470uF und eine Ringkernspule mit ca. 330uH die 
Grenzfrequenz sollte dann bei ca. 400 Hz liegen. Das PWM Signal hat eine 
Frequenz von 4KHz.

Die Lampe ist angegeben mit 20V bei 16W. In der Realität nimmt die Lampe 
bei 20V aber nur 0,5 Ampere auf was 10 Watt macht. Die Eingangsspannung 
muss ich auf 23,7 Volt erhöhen um die Verluste die am PNP Transistor 
entstehen auszugleichen. Bei 20V Uin habe ich am Ausgang bei 100 % Duty 
Cycle nur ca. 17,7 bis 18,5V. Der PNP Transistor bekommt auf jeden Fall 
ein dicken Kühlkörper da er doch auf Grund der Verluste relativ warm 
wird.

Kann man das mit der PWM Glättung mit dem LC Filter so machen oder gibt 
es da eine bessere Lösung? Schaltplan von der aktuellen Schaltung habe 
ich mal angehängt.


Mfg

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Es fehlt eine schnelle Freilaufdiode (K an Kollektor T1, A an Masse), 
die +20V könnte einen Abblock-Kondensator vertragen, und zwischen B und 
E von T1 ein 100 Ohm-R zum schnelleren Ausschalten, R3 kann dann 
entfallen. Für 4kHz PWM-Frequenz könnte die Spule etwas mehr 
Induktivität haben.

von ArnoR (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Schaltplan von der aktuellen Schaltung

Was für eine blöde Idee, den Gleichstromtransistor BD238 über 11k bei 
4kHz auszuräumen. Freilaufdiode für die Drossel fehlt auch.

von Felix N. (felix_n888)


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Ingo W. schrieb:
> Es fehlt eine schnelle Freilaufdiode (K an Kollektor T1, A an Masse)

Hallo Ingo,
Ich habe mal ein neuen Schaltplan hochgeladen und die neuen Bauteile 
eingezeichnet.

Ingo W. schrieb:
> Abblock-Kondensator

War mir jetzt nicht sicher ob dort 100nF alleine reichen habe dort auch 
noch ein 100uF Elko dazu gezeichnet. Die 100nF wären dann ein 
Folienkondensator.

Ingo W. schrieb:
> und zwischen B und
> E von T1 ein 100 Ohm-R zum schnelleren Ausschalten

Dann kann ich doch R2(10K) eigentlich auch weg lassen den die 100 Ohm 
ziehen die Basis dann ja auf Masse wenn kein PWM Signal anliegt oder?

Ingo W. schrieb:
> R3 kann dann
> entfallen

Ich habe ihn jetzt mal entfernt aber würde mir mein BC547 nicht 
durchbrennen wenn der Duty Cycle auf 100 % ansteigt. Ich nutze PWM Phase 
and Frequency Correct. Somit entspricht ja 100 % 5V Ausgangsspannung und 
der Transistor wird voll durchgesteuert.

Ingo W. schrieb:
> Für 4kHz PWM-Frequenz könnte die Spule etwas mehr
> Induktivität haben

Das was ich so gerade da habe ist maximal 470uH.

ArnoR schrieb:
> Freilaufdiode für die Drossel fehlt auch.

Habe ich jetzt hinzugefügt.

Mfg

von c-hater (Gast)


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Felix N. schrieb:

> Die Lampe ist angegeben mit 20V bei 16W. In der Realität nimmt die Lampe
> bei 20V aber nur 0,5 Ampere auf was 10 Watt macht. Die Eingangsspannung
> muss ich auf 23,7 Volt erhöhen um die Verluste die am PNP Transistor
> entstehen auszugleichen.

So viel Spannungsverlust sollte an dem nicht entstehen. Ein Teil des 
Spannungsverlustes wird wohl vom ohmschen Widerstand von L1 stammen, 
aber generell dürfte schlicht R4 zu groß gewählt sein.

> Der PNP Transistor bekommt auf jeden Fall
> ein dicken Kühlkörper da er doch auf Grund der Verluste relativ warm
> wird.

Tja, wenn du ihn richtig schalten läßt, also R4 verkleinerst, kannst du 
den Kühlkörper sparen. Sinnvoll wäre außerdem, ihm auch ein schnelles 
Abschalten zu ermöglichen, durch Einfügen eines zusätzlichen 
BE-Widerstands.

Wenn du ihn mittels der genannten Maßnahmen richtig schalten läßt, 
sollte die maximale Verlustleistung etwa so bei 100..200mW liegen. Da 
braucht man dann nix kühlen.

Allerdings: Wenn er denn richtig schaltet, wird wiederum L1 zur Gefahr, 
denn deren Selbstinduktionsspannung wird dann dramatische Höhen 
erreichen und T1 ziemlich schnell killen. Nur dadurch, das du T1 nicht 
wirklich als Schalter betreibst, hast du das bisher verhindert. Hier 
wäre also eine Erweiterung des Konzeptes nötig.

Insgesamt willst du de facto einen Buck-Konverter bauen. Also nutze so 
etwas als Ausgangsbasis für deinen Schaltungsentwurf und lasse die Teile 
weg, die du hier nicht benötigst bzw. bereits hast. Sprich: Regelung und 
Erzeugung der PWM.

Aber Achtung: die entscheidende Rolle kommt L1 zu. Das muss eine 
Speicherdrossel sein, da geht nicht jede beliebige Induktivität aus der 
Bastelkiste.

> Kann man das mit der PWM Glättung mit dem LC Filter so machen oder gibt
> es da eine bessere Lösung?

Der Trick beim Schaltungsentwurf ist üblicherweise, nicht die "beste" 
Lösung umzusetzen (denn es gibt immer noch eine noch bessere), sendern 
im Gegenteil die schlechteste (die noch alle Anforderungen erfüllt).

Was die Anforderungen sind, entscheidest hier du ganz alleine. Wenn du 
mit einem Kühlkörper für T1 leben kannst und dir die Ineffizienz der 
Schaltung wurscht ist, dann behalte sie einfach, so wie du sie entworfen 
hast.

von Elektrofan (Gast)


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Das Schaltbild von 18:22 benötigt noch Korrekturen.
(Gar kein Widerstand in der Kollektorleitung von Q1 ...)!

von ArnoR (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Ich habe mal ein neuen Schaltplan hochgeladen

Ja, und Q1 schließt jetzt die 20V kurz...

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Die Kollektorleitung muss komplett entfallen, dafür besser einen 100R 
Widerstand parallel an B und E vom BD238!

R2 würde ich aber auf ca. 1k vergrößern. Bei 100R kommst du noch nicht 
einmal auf die geforderten 0,7 Volt an der Basis von T1!

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Korrektur: Q1

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Ohne den R3 sieht die Schaltung ganz übel aus!

MfG

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Ohne den R3 sieht die Schaltung ganz übel aus!
>
> MfG

R3 muss ersatzlos weg!

von Sebastian S. (amateur)


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Sind das eigentlich künstlerisch begabte Fische, dass Du die so ins 
RampenLICHT stellen musst?
10 LED-Watt sind ganz schön grell.

Wie ArnoR schon gesagt hat, dürfte sich die Lebenserwartung von Q1 in 
Millisekunden messen lassen.
Aber keine Angst, er wird in der Zeit wohl nicht übermäßig warm.

Hast Du mal über einen FET anstelle von T1 nachgedacht? Die haben bei 
solchen Anwendungen (schalten) die besseren Werte.

von Felix N. (felix_n888)


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c-hater schrieb:
> schlicht R4 zu groß gewählt sein

c-hater schrieb:
> also R4 verkleinerst

Hallo,
Ich habe jetzt R4 erstmal auf 680R verkleinert. Und einem 100 Ohm 
Widerstand zwischen Basis und Emitter bei Q2 hinzugefügt. Auch habe ich 
wieder ein 10K Widerstand in die Schaltreihe von Q1 hinzugefügt.

ArnoR schrieb:
> Ja, und Q1 schließt jetzt die 20V kurz...

Ja das habe ich mir auch gedacht und oben mit dazu geschrieben das. 
Besonderes wenn ich auf 100 % Duty Cycle gehe da dann Q1 ja voll 
durchschaltet.

Ach Du grüne Neune schrieb:
> R3 muss ersatzlos weg!

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Die Kollektorleitung muss komplett entfallen

Öhh wie jetzt?

Sebastian S. schrieb:
> 10 LED-Watt sind ganz schön grell.

Bei einem 150 Liter Becken noch gerade ausreichend. Ursprünglich ist für 
dieses Becken 2x36W Leuchtstoffröhren vorgesehen.

Sebastian S. schrieb:
> Hast Du mal über einen FET anstelle von T1 nachgedacht? Die haben bei
> solchen Anwendungen (schalten) die besseren Werte.

Ja habe ich in der Tat, würde dann aber auch nur ein P-Kanal Mosfet 
infrage kommen(IRF4905?).

c-hater schrieb:
> Das muss eine
> Speicherdrossel sein

Als Speicherdrossel habe ich nur 100uH, 330uH und 470uH.

c-hater schrieb:
> Kühlkörper für T1 leben kannst und dir die Ineffizienz der
> Schaltung wurscht ist

Können Theoretisch schon. Aber nicht wollen. So wie die Schaltung jetzt 
ist müsste ich ein Lüfter in mein eh schon kleines Gehäuse einbauen um 
die Abwärme wieder loszuwerden ...

von ArnoR (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Ich habe jetzt R4 erstmal auf 680R verkleinert. Und einem 100 Ohm
> Widerstand zwischen Basis und Emitter bei Q2 hinzugefügt. Auch habe ich
> wieder ein 10K Widerstand in die Schaltreihe von Q1 hinzugefügt.

Mann, was für eine üble Schaltung...

Im Anhang siehst du wie man das macht. Viel weniger Aufwand, viel 
schneller, weniger Verluste, einfach zu dimensionieren.

von c-hater (Gast)


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Felix N. schrieb:

> Als Speicherdrossel habe ich nur 100uH, 330uH und 470uH.

Die Induktivität ist nur eine der relevanten Kenngrößen. Aber selbst bei 
der scheint mir angesichts der sehr geringen PWM-Frequenz nix aus deiner 
Palette zu passen.

Man (DU!) sollte das einfach mal simulieren...

von c-hater (Gast)


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ArnoR schrieb:

> Mann, was für eine üble Schaltung...
>
> Im Anhang siehst du wie man das macht. Viel weniger Aufwand, viel
> schneller, weniger Verluste, einfach zu dimensionieren.

De facto ist das die Schaltung der letzten Variante von Felix. Wer das 
nicht erkennt, ist ein Idiot...

Danke für's Outing...

von ArnoR (Gast)


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c-hater schrieb:
> De facto ist das die Schaltung der letzten Variante von Felix. Wer das
> nicht erkennt, ist ein Idiot...

Ein Idiot ist der, der nicht erkennt, dass es sich um 2 vollkommen 
verschiedene Prinzipien handelt. Schau dir einfach mal die npn-Stufe an. 
Grundschaltungen lernen, mein Freund...

c-hater schrieb:
> Danke für's Outing...

Der Einzige, der sich hier geoutet hat, bist du. Wenn man keine Ahnung 
hat, einfach nichts schreiben.

von Felix N. (felix_n888)


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c-hater schrieb:
> Aber selbst bei
> der scheint mir angesichts der sehr geringen PWM-Frequenz nix aus deiner
> Palette zu passen.

Hallo,
Welche Speicherdrossel würdest du den bei einer PWM Frequenz von 4KHz 
verwenden?

c-hater schrieb:
> Man (DU!) sollte das einfach mal simulieren...

OKOK. Werde das ganze auch nochmal Praktisch aufbauen und durchmessen 
habe mich jedoch auch heute ein bisschen mit LTSpice XVII auseinander 
gesetzt und habe die Schaltung mal nachgebaut.


Habe es aber noch nicht ganz geschafft den BD238 dort mit rein zu 
bekommen. Da LTSpice den irgendwie nicht erkennt und bei allen 
Parametern nur 0,0 reinschreibt habe ich ein anderen genommen der von 
Spannung und Strom her circa gleich ist. Ich weiß HFE und alle anderen 
Parameter stimmen natürlich auch nicht.

Hier ist das Ergebnis von der LTSpice Simulation:
Uin=20V
Spannungsabfall am PNP Transistor: 0,2V
Spannungsabfall über der Spule: 1,2V
Spannung am Ausgang: 18,6V

Das ganze bei 99 % Duty Cycle.

Als Last habe ich hier ein Ohmschen Widerstand mit 25 Ohm, der 
entspricht bei 20V 16W Leistung.


Mfg

von c-hater (Gast)


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Felix N. schrieb:

> Hier ist das Ergebnis von der LTSpice Simulation:
> Uin=20V
> Spannungsabfall am PNP Transistor: 0,2V
> Spannungsabfall über der Spule: 1,2V
> Spannung am Ausgang: 18,6V
>
> Das ganze bei 99 % Duty Cycle.
>
> Als Last habe ich hier ein Ohmschen Widerstand mit 25 Ohm, der
> entspricht bei 20V 16W Leistung.

Tja, sieht schon ganz schick aus. Ist aber leider sehr wahrscheinlich 
trotzdem Scheisse. Simuliere mal 50% Duty...

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Dann simuliere auch mal deine Schaltung ohne den 10k Widerstand (R4 kann 
nämlich getrost eingespart werden)!

Arnos Schaltung ist sogar noch einfacher und sollte mal mit zwei 680R 
Widerständen simuliert werden.

von W.S. (Gast)


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Felix N. schrieb:
> jede 3 LED ist bei eine RGB LED.

Wie soll man diese Formulierung verstehen?

Ansonsten halte ich den Ansatz und die ganze Diskussion darüber für 
herzlich verkehrt. Man nehme stattdessen einen Buck-Regler (sowas wie 
TS2596) und greife zum Regeln analog an dessen Feedback-Pin ein.

Fertig.

Module mit besagtem TS2596 gibt's vom Chinesen für so etwa 1..3€.

W.S.

von Felix N. (felix_n888)



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c-hater schrieb:
> Tja, sieht schon ganz schick aus. Ist aber leider sehr wahrscheinlich
> trotzdem Scheisse. Simuliere mal 50% Duty...

Hallo,
Und warum trotzdem Scheiße?

Ich habe mal 50 % Duty Cycle simuliert. Das Einzige was sofort auffällt 
ist das bei der Fallende Flanke des PNP Transistor eine Oszillation 
auftritt. Wahrscheinlich durch die Spule?

Der Verlust am PNP Transistor liegt bei 194mW

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Dann simuliere auch mal deine Schaltung ohne den 10k Widerstand (R4 kann
> nämlich getrost eingespart werden)!

Hallo,
Ohne den 10K Widerstand funktioniert die Schaltung erst gar nicht. Die 
Ausgangsspannung bleibt konstant bei 0V während die Verlustleistung an 
Q1 auf 900mW ansteigt Ptot liegt bei dem BC547 aber bei 0,5W also wird 
er in der Realität zerstört!

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Arnos Schaltung ist sogar noch einfacher und sollte mal mit zwei 680R
> Widerständen simuliert werden.

Ja habe ich simuliert und angehängt, das einzige was mir auffällt in der 
gezoomten Ansicht der "Anderen Schaltung" ist das die Fallende Flanke 
vom PNP nicht so ganz steil verläuft. Sonst sehe ich kein großen 
Unterschied außer das weniger Bauteile verwendet wurden die 
Ausgangsspannung ist bei beiden Schaltung gleich ca. 12 Volt.

W.S. schrieb:
> Wie soll man diese Formulierung verstehen?

Ich habe mal ein Bild von einer kleinern LED Röhre angehängt diese hat 
nur 8,1 Watt und ist von der gesamt länge kürzer macht aber nix die 
andere ist nur 30cm länger und hat halt nochmal 20 LEDs mehr.

In Prinzip sind die LED's so angeordnet: weiß, weiß, rgb, weiß, weiß, 
rgb, ....

W.S. schrieb:
> stattdessen einen Buck-Regler

Habe ich schon versucht jedoch mit dem LM2576T und dann als Feedback 
Poti ein Digitales Poti welches sich über SPI ansprechen lässt hat auch 
funktioniert. Allerdings wird der Kollege im Betrieb locker an die 100°C 
heiß bei 16 Watt. Egal ob Digitales Poti oder normales Poti bzw. LED 
oder Ohmsche Last

Mfg

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Dann simuliere auch mal deine Schaltung ohne den 10k Widerstand
> (R4 kann nämlich getrost eingespart werden)!


Damit ist natürlich gemeint, dass du den 10k Widerstand wirklich 
komplett aus der Schaltung entfernst und stattdessen KEINE Leitung nach 
Plus einbaust, sonst werden R5 und R6 kurzgeschlossen und die Schaltung 
funktioniert dann nicht. Der 10k hat in deiner Schaltung keine Funktion 
und kann somit wirklich entfallen!

von Felix N. (felix_n888)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> 10k Widerstand wirklich
> komplett aus der Schaltung entfernst

Okay habe ich jetzt gemacht Praktisch sowie in der Simulation. Habe ein 
Bild der Simulation angehängt und auch mal in der Praktischen Schaltung 
gemessen.

Getestet habe ich das jetzt nur mit der 8,1 Watt Leuchte. Habe auch mal 
die Verlustleitung des PNP Transistors berechnet.

Folgende Wert habe ich gemessen/berechnet(UB=20V):
Ib   : 0,021A(berechnet mit R5)
Ube  : 0,611V(gemessen)
Uce  : 0,780V(gemessen)
Ic   : 0,188A(gemessen)

Pmax = IB·UBE + IC·UCE = (0,021A * 0,611V) + (0,188A * 0,78V) = 0,159W = 
159mW

Was mich jetzt noch so ein bisschen wundert ist warum fallen ganze 0,78V 
über der Kollektor Emitter Strecke ab wenn der Transistor so gut wie 
ganz durchgesteuert ist? Hatte da jetzt so um die 0,2-0,3 Volt erwartet. 
Duty Cycle lag bei 99-100%.

Der Transistor wird nach ca. 30 Minuten so 30 Grad warm. R5 ist ein 1% 
1/4 Watt Widerstand der wird sehr warm bis heiß. Er muss aber auch gut 
300mW verheizen.

Mfg

von Elbi (Gast)


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Felix N. schrieb:
> welche 45 LEDs beinhaltet, jede 3 LED ist bei eine RGB LED.

Warum keinen Stufenschalter?

Habe ich für meine Fische auch! Habe sogar mal dem örtlichen 
Hühnerzüchter sowas gebaut. RGB-LEDs mit jeweils 15 Strängen und 
Helligkeiten. Das sind 7%-Abstufungen. Die Hühner merken den Unterschied 
nicht. Man kann sogar die Sonne wandern lassen.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Für den 680R würde ich einen 2 Watt Typ nehmen und fertig. Die 0,7 Volt 
sind für mich auch unerklärlich. Aber was soll's, immer wenn 
Induktivitäten im Spiel sind, kann so was schon mal passieren.
Wenn deine Eingangsspannung nur 5 Volt beträgt, kannst du den 4k7 mal 
Testweise auf 3k3 verkleinern und den 1k auf 1k5 vergrößern. Es wird 
sich aber vermutlich nichts verbessern.

von Achim S. (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Ube  : 0,611V(gemessen)
> Uce  : 0,780V(gemessen)
> Ic   : 0,188A(gemessen)

Deine Messwerte mit 3 Nachkommastellen klingen so, als hättest du sie 
mit einem Multimeter bestimmt (nicht vom Oszi abgelesen). Ist das 
korrekt? Und zwar während du eine PWM von

Felix N. schrieb:
> 99-100%.

angelegt hast.

Das erklärt wahrscheinlich den scheinbar hohen Spannungsabfall von >0,7V 
an Uce: das Multimeter zeigt den Mittelwert der Spannung an (oder den 
Effektivwert, je nach eingestelltem Messbereich). Du siehst im 
DC-Messbereich (Messung des Mittelwerts) etwas in der Art von 
99%*0,25V+1%*20,7V

Im AC+DC-Messbereich (Messung des Effektivwerts) macht sich die kurze 
Off-Phase des Transistors noch deutlich stärker bemerkbar.

Wenn du den echten Spannungsabfall an Uce bestimmen willst musst du 
entweder zeitaufgelöst messen (Oszi) oder die PWM exakt auf 100% 
einstellen (also keine PWM anlegen).

von on (Gast)


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Achim S. schrieb:
> oder die PWM exakt auf 100% einstellen (also keine PWM anlegen).

Ja, mit DVM/DMM muß man im dauerhaft durchgeschalteten Zustand messen.

von Felix N. (felix_n888)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> kannst du den 4k7 mal
> Testweise auf 3k3 verkleinern und den 1k auf 1k5 vergrößern

Habe ich mal ausgetestet.

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Es wird
> sich aber vermutlich nichts verbessern.

Jap korrekt.

Achim S. schrieb:
> it einem Multimeter bestimmt (nicht vom Oszi abgelesen)

Ähhh ja stimmt da war ja was ne habe ich nicht bedacht, ist mit einem 
Multimeter bestimmt gewesen.

Achim S. schrieb:
> Felix N. schrieb:
>> 99-100%.
>
> angelegt hast.

Ja gut, muss wohl gestern beim messen irgendwie gegen das Poti gekommen 
sei welches den Duty Cycle einstellt und habe diesen wohl unbemerkt 
verstellt. Er lag als ich heute die Schaltung nochmal in Betrieb 
genommen habe unter 99%.

Achim S. schrieb:
> oder die PWM exakt auf 100%
> einstellen (also keine PWM anlegen)

Wenn PWM bei 100 % ist, da ich ja den PWM Mode Phase Correct benutze 
bedeutet 100 % ja 5V habe ich so 180-200mV Verlust am Transistor bei der 
8,1W Lampe.

Achim S. schrieb:
> zeitaufgelöst messen (Oszi)

Nachdem ich erstmal mein Labornetzteil mit Hilfe meines Oszilloskops 
kurzgeschlossen habe, musste ich erstmal ein Netzteil in meiner Kiste 
finden das irgendwie +20V schafft und keine Verbindung des Schutzleiters 
auf der Sekundärseite hat. Arrr wird echt mal Zeit für ein Trenntrafo.

Naja ich habe es auf jeden Fall mal angeschlossen und auch ein paar 
Bilder gemacht und angehängt. Ich kann ja an mein Oszi den Mittelwert 
und den RMS Wert ablesen und oh wer hätte es gedacht die beiden 
Messwerte(Also Mittelwert und RMS) stimmen mit mein Multimeter überein.

Aber wie ermittele ich jetzt daraus den waren Kollektor Emitter Abfall? 
Denn es sind ja kurze Pulse auf +Ub vorhanden. Somit ist der 
Spannungsabfall ja nicht konstant und es muss ein Mittelwert gebildet 
werden oder?

Mfg

von Achim S. (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Wenn PWM bei 100 % ist, .... habe ich so 180-200mV Verlust am Transistor

Na dann passt ja alles.

Felix N. schrieb:
> Aber wie ermittele ich jetzt daraus den waren Kollektor Emitter Abfall?

Der "waren Kollektor Emitter Abfall" unterscheidet sich zwischen 
On-Phase und Off-Phase. Du interessierst dich für den CE-Spannungsabfall 
während der On-Phase (wenn Strom durch den Transistor fließt).

Dann lass das Oszi den  Mittelwert über die On-Phase berechnen (nicht 
über den 20V-Puls) oder lies den Momentanwert selbst zum entsprechenden 
Zeitpunkt ab.

Oder nimm einfach die 180mV..200mV, die du mit dem Multimeter bei 100% 
On-Phase gemessen hast.

von Felix N. (felix_n888)


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Achim S. schrieb:
> Oder nimm einfach die 180mV..200mV, die du mit dem Multimeter bei 100%
> On-Phase gemessen hast.

Jo werde ich auch aber nix des so trotz

Sebastian S. schrieb:
> Hast Du mal über einen FET anstelle von T1 nachgedacht?

wollte ich das auch nicht unberührt lassen, und habe in LTSpice den PNP 
Transistor gegen ein P Kanal Mosfet ausgetauscht. Source an +20V Drain 
an die Spule und Gate an das Signal.

Da ich es nicht geschafft habe den IRF4905 P Kanal Mosfet einzubinden da 
LTSpice immer nur sagt "Can't find definition of Model "IRF4905"" trotz 
Einbindung des SPI Models habe jetzt einfach irgend ein anderen genommen 
der ungefähr gleiche Wert hat.

Damit funktioniert die Schaltung exakt gleich wie mit den PNP 
Transistor(Habe mal ein Bild angehängt Simuliert mit 40 % Duty Cycle).

Toller Nebeneffekt auf Grund des RDS(on) von 9mOhm entsteht nur eine 
Verlustleitung von 7mW. Ob es nun auch wirklich mit dem IRF4905 
funktioniert werde ich demnächst in der Praxis testen.

Achim S. schrieb:
> Na dann passt ja alles.

Jor. Möchte mich auf jeden Fall bei allen bedanken die mir bei diesen 
Thema geholfen habe. Großes Lob an euch! :)

Mfg

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Bei Verwendung eines MOSFETS können die Widerstände R5 und R6 jeweils 
auf 1k vergrößert werden, dann werden sie auch nicht mehr so warm.

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