Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik "Verstärker" für PWM-Signal


von Thomas_S. (Gast)


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Hallo zusammen.

Ich möchte Lampenvorschaltgeräte mit einem PWM-Signal dimmen.
Der Hersteller der Vorschaltgeräte sieht dafür eine Frequenz von 214Hz 
bzw. 1kHz vor, bei 3,3V bzw. 5V.
Weiterhin möchte ich einen LED-Treiber dimmen, der analog mit 1-10V 
gedimmt wird. Das Thema steht aber noch aus.
Dazu habe ich mir bei beim freundlichen Chinesen einen PWM-Generator 
gekauft.
Das Ding dürfte weitgehend bekannt sein und wird als "XY-LPWM" auf 
verschiedenen Seiten angeboten.
Ich benutze eine neuere Version, die als XY-APWM z.B. bei Banggood 
angeboten wird.
https://www.banggood.com/XY-APWM-1-Channel-1Hz-150KHz-Signal-Generator-Square-Wave-Generator-with-Case-LCD-PWM-Frequency-Duty-Cycle-Amplitude-Adjustable-Module-p-1591856.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

Der Vorteil dieser Variante ist, dass man die Amplitude der 
Ausgangsspannung direkt einstellen kann.
Die Ausgangsstufe des Moduls ist aber mit der der XY-LPWM identisch 
(siehe Anhang).

Jetzt habe ich das alles mal zusammengebastelt und theoretisch würde es 
auch wie geplant funktionieren, nur liefert der PWM-Generator nicht für 
alle VG genügend Strom, sodass die 5V auf ca. 3,2V zusammenbrechen.
In erster Instanz habe ich den 1k Widerstand auf der Platine kleiner 
gemacht und bei ca. 10R habe ich dann genügend Strom, dass die 
Vorschaltgeräte sauber dimmbar sind.
Allerdings nur die, die mit 1kHz gedimmt werden.
Bei den 214Hz VGs sieht es leider so aus, dass bei niedrigem Duty-Cycle 
(unter 30%) der Widerstand und der Transistor sehr warm werden.

Dann hatte ich die Idee, zwei 2N7002 in Drain-Schaltung an den Ausgang 
zu hängen, allerdings wieder mit dem Problem, dass der Vorwidersatnd am 
zweiten Transistor so klein ist, dass bei niedrigen Frequenzen und 
Duty-Cycles der Transistor warm wird.
Im zweiten Versuch habe ich mit einem befreundeten Elektroniker eine 
"Konstantstromquelle" aus zwei NPN-Transistoren und zwei Widerständen an 
den Ausgang des Moduls gehängt, leider ist deren Spannungsabfall so 
hoch, dass ich mit über 10V Ausgangsspannung fahren müsste, um die 5V am 
Ausgang zu bekommen.

Im Prinzip möchte ich letztendlich folgendes Ergebnis haben:
Ich stelle auf dem Modul die benötigte Ausgangsspannung (3,3V/5V/10V) 
und die benötigte Frequenz ein und kann dann den Duty-Cycle entsprechend 
der gewünschten Helligkeit einstellen.

Hat jemand eine Idee dazu?

Vielen Dank!

Grüße,

Thomas

von G. H. (schufti)


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nenn doch mal die VG damit man sich ein Bild über deren tatsächliche 
Anforderungen machen kann...

von Oliver S. (oliverso)


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von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

zunächst sollten die drei gewünschten Ausgangsspannungen z.B. mittels 
Spannungsreglern zur Verfügung stehen, davon ausgehend kannst Du mittels 
PNP-Transistoren oder Hintereinanderschaltung von PNP und NPN in 
Emitterschaltung drei PWM-Signale der unterschiedlichen Spannungsniveaus 
abgreifen.


MfG

von MaWin (Gast)


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Thomas_S. schrieb:
> Hat jemand eine Idee dazu?

10 Ohm ist viel zu niedrig.

Wenn erst dann 'das Signal durchkommt' besteht der Verdacht, dass der 
Eingang der nachfolgenden Baugruppe einen Kondensator nach Masse 
besitzt, also gar nicht für PWM geeignet ist.

Thomas_S. schrieb:
> Ich möchte Lampenvorschaltgeräte mit einem PWM-Signal dimmen.
> Der Hersteller der Vorschaltgeräte sieht dafür eine Frequenz von 214Hz
> bzw. 1kHz vor, bei 3,3V bzw. 5V.
> Weiterhin möchte ich einen LED-Treiber dimmen, der analog mit 1-10V
> gedimmt wird.

Sind deren beide Eingänge denn überhaupt galvanisch getrennt, dürfen die 
also an eine gemeinsame Schaltung angeschlossen werden ?

von Jens M. (schuchkleisser)


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MaWin schrieb:
> Wenn erst dann 'das Signal durchkommt' besteht der Verdacht, dass der
> Eingang der nachfolgenden Baugruppe einen Kondensator nach Masse
> besitzt, also gar nicht für PWM geeignet ist.

Wetten Optokoppler?

Thomas_S. schrieb:
> In erster Instanz habe ich den 1k Widerstand auf der Platine kleiner
> gemacht und bei ca. 10R habe ich dann genügend Strom, dass die
> Vorschaltgeräte sauber dimmbar sind.

Nicht dein Ernst, oder?
Du kannst froh sein, das da überhaupt noch was geht.
Dabla lesen und mal sehen was der Eingang braucht und dann das gleiche 
für den Ausgang und was der kann.
Und wenn es keins gibt, muss man entweder was vernünftiges kaufen oder 
vom schlimmsten Fall ausgehen (und dann einen Adapter basteln).

In diesem Fall wäre ein NPN/PNP-Pärchen wahrscheinlich am sinnvollsten.

von Thomas_S. (Gast)


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Hallo.

Danke für die vielen Antworten!

Datenblätter von den VG habe ich gerade nicht greifbar, erst am Dienstag 
wieder.
Aber:
- die VG haben alle einen Dimmer-Eingang für PWM-Signale.
- bei alles VG ist dieser über einen Optokoppler SFH6156-3 oder 6N137 
getrennt.
- als Vorwiderstände sind bei den meisten VG 20R drin, bei manchen aber 
auch 100R. Kommt aufs VG und die Revision an.

Im Grunde soll das ein universelles Testgerät für die VGs werden, d.h. 
es ist immer nur ein VG an einem Generator angeschlossen.

Die Amplitude der PWM lege ich mit mit dem Modul fest, zusätzlich zum 
PWM-Ausgang stellt das XY-APWM noch einen DC-Ausgang mit der 
eingestellten Amplitude zur Verfügung, der mit ca. 30mA belastbar ist.

Der LED-Treiber funktioniert etwas anders.
Dieser stellt 24V zur Verfügung und kann mit einer Gleichspannung von 
1-10V gedimmt werden.
Die eingespeiste Spannung geht über nen Spannungsteiler, dann auf einen 
PIC und geht weiter zum Controller des Tief- bzw. Hochsetzstellers.

...

von Wolfgang (Gast)


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Thomas_S. schrieb:
> Aber:
> ...
> - bei alles VG ist dieser über einen Optokoppler SFH6156-3 oder 6N137
> getrennt.
> - als Vorwiderstände sind bei den meisten VG 20R drin, bei manchen aber
> auch 100R. Kommt aufs VG und die Revision an.

Falls du mit "20R" bzw. "100R" Widerstandswerte von 20Ω bzw. 100Ω 
meinst, würde das für einen 6N137 bedeuten, dass der typisch mit 1,6V 
bzw. 2,4V angesteuerbar ist.

5V und selbst 3,3V sind da ausgesprochen reichlich, jedemfalls wenn man 
bei der Dimentionierung die Grenzwerte im Datenblatt irgendwie in die 
Betrachtung mit einbeziehen will.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Bei LED-Eingang brauchts keine Amplitude.
Mach den Ausgang so, das er eine LED treiben kann und gut.
Also einfach ein NPN an den Ausgang, den internen Pullup des PWM-Gens 
wieder aufs Original zurück, und an den 5V-Ausgang des PWM-Generators 
ein paar hundert Ohm LED-Vorwiderstand.
Ob da jetzt 3V, 5V, 8V oder 12V anliegen ist der LED im OK völlig egal 
(außer das der VOrwiederstand angepasst werden muss).

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