Hallo zusammen, ich habe vier PWM Signale. Mit diesen Signalen möchte ich gerne einen Kondensator laden und diesen konstant über einen Widerstand entladen. Wird ein Spannungs-Level am Kondensator überschritten, also der Duty Cycle der PWM zu hoch, werte ich die Spannung am Kondensator aus. Wie kann ich mit den vier PWM den Cap laden? Ein OR reicht leider nicht, denn der Kondensator soll viermal so schnell geladen werden, wenn alle vier Signale auf HIGH sind. Ich möchte aber auch vermeiden, dass ich das ganze viermal aufbauen muss. Hat jemand eine Idee dazu? Ein Operationsverstärker als analogen Addierer, so dass die Spannung aller vier PWM auf x4 addiert wird und der Cap dann mit der vierfachen Spannung geladen wird? Dann brauche ich leider auch eine so hohe VCC des OV, die ich nicht habe.... Vielen Dank!
Da stellst sich für mich die Frage: WARUM????? Was sollen vier PWMs besser können als eine? Wenn es nur um eine höhere Spannung geht, dann schalte doch einfach mit der PWM einen Transistor, dessen Kollektor an eine höhere Spannung angeschlossen ist. Optiker schrieb: > Wird ein Spannungs-Level am Kondensator überschritten, also der Duty > Cycle der PWM zu hoch, werte ich die Spannung am Kondensator aus. Anscheinend wertest du die Spannung vorher schon aus, sonst könntest du das Überschreiten des Grenzwertes ja nicht feststellen.
Optiker schrieb: > Wie kann ich mit den vier PWM den Cap laden? > Ein OR reicht leider nicht, denn der Kondensator soll viermal so schnell > geladen werden, wenn alle vier Signale auf HIGH sind. Und wenn eine PWM 100% ausgibt und die anderen 3 aber 0%, dann soll der Kondensator zu 1/4 geladen sein? Dann nimm 4 PWM, die High treiben und Low ziehen können. Und dazu 4 gleiche Widerstände und fertig:
1 | PWM1 -----R-----------. |
2 | | |
3 | PWM2 -----R-----------o |
4 | | |
5 | PWM3 -----R-----------o |
6 | | |
7 | PWM4 -----R-----------o---> Summe |
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Lothar M. schrieb: >
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Man sollte vor allen daran denken, das eine PWM nicht den Vorwiderstand ersetzen kann, den man zum Laden eines Kondensators unbedingt benötigt!
Harald W. schrieb: > Man sollte vor allen daran denken, das eine PWM > nicht den Vorwiderstand ersetzen kann, den man > zum Laden eines Kondensators unbedingt benötigt! Viele meinen, PWM sei z.B. die Ansteuerung eines MOSFET/Transistors zur Einstellung einer LED-Helligkeit. Das ist es eben nicht. Denn die LED kann von sich aus "dunkel", man muss sie nur für "hell" bestromen. Ein Lüfter kann von sich aus "stehenbleiben", man muss ihn nur für "laufen" bestromen. Wenn kein Strom mehr kommt, wird die LED dunkel und der Lüfter belibt stehen. Das eigentliche PWM-Signal ist der µC-Ausgang, der High treiben und Low senken kann. Aber eben explizit nicht der Drain- oder der Kollektor-Anschluss des nachgeschalteten Treibertransistors. Denn der kann nur in eine Richtung schalten. Ein daran angeschlossener Kondensator wird nur einmal umgeladen, aber nie entladen. Jetzt kann man da einen Widerstand parallel zum Kondensator schalten, um den irgendwann wieder auf 0V zu bringen, aber jetzt kommt der Trick: dieser Widerstand bildet zusammen mit dem Ladewiderstand eine Ersatzquelle (Stichwort Spannugsteiler), mit einem geringeren Innenwiderstand, der dafür sorgt, dass die Ladezeitkonstante niedriger ist als die Entladezeitkonstante. Einfach mal aufzeichnen und eine Nacht drüber grübeln... ;-)
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Lothar M. schrieb: >> Man sollte vor allen daran denken, das eine PWM >> nicht den Vorwiderstand ersetzen kann, den man >> zum Laden eines Kondensators unbedingt benötigt! > Viele meinen, PWM sei z.B. die Ansteuerung eines MOSFET/Transistors zur > Einstellung einer LED-Helligkeit. Das ist es eben nicht. Deswegen habe ich Deinen Beitrag entsprechend ergänzt. Das Du das alles weisst, war mir schon klar. :-)
Ich würde die 4 PWMs zur Steuerung von 4 Stromquellen verwenden und diesen Strom dann in den Kondensator schicken.
Harald W. schrieb: > Deswegen habe ich Deinen Beitrag entsprechend ergänzt. Ich habs noch ein wenig ausgetreten, in diese finstere Ecke in der "realen Anwendung der PWM" verirren sich immer wieder welche... ;-) Sebastian S. schrieb: > Ich würde die 4 PWMs zur Steuerung von 4 Stromquellen verwenden und > diesen Strom dann in den Kondensator schicken. Und was passiert dann, wenn der Kondensator geladen ist? In dener Konstellation (PWM in Gleichspanung umwandeln und dann KSQ damit ansteuern) brauchst du nämlich gar keinen Kondensator, sondern nur einen Summenwiderstand, der die 4 "Konstantströme" aufsummiert. Man kann es beliebig aufwändig machen, aber wie gesagt: PWM-Treiber mit Push-Pull-ausgängen, 4 Widerstände und 1 Kondensator reichen völlig. Optiker schrieb: > Hat jemand eine Idee dazu? Was ist denn das eigentliche Problem hinter deinem Lösungsansatz? Woher kommen die PWM, wer ändert die und was soll letztlich damit angesteuert werden?
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Ich würde die Ladung: Spannung->Widerstand->Kondensator nicht verwenden, da da der alte Herr Euler seine Finger im Spiel hat. Bei einer Stromspeisung sieht das schon ganz anders aus. Natürlich ist die Ausgangsspannung einer Stromquelle ein eigenes Kapitel, aber der TO hat ja geschrieben: >Wird ein Spannungs-Level am Kondensator überschritten, also der Duty >Cycle der PWM zu hoch, werte ich die Spannung am Kondensator aus. Ich unterstelle dabei aber, dass der Kondensator dabei auch entladen wird.
Sebastian S. schrieb: > Ich würde die Ladung: Spannung->Widerstand->Kondensator nicht verwenden, > da da der alte Herr Euler seine Finger im Spiel hat. Die hat er aber lediglich bei der Ladezeitkonstante. Nicht bei der absoluten Genauigkeit. Und wenn da irgendwoher 4 PWM kommen, müssen die sowieso erst mal in eine Gleichspannung gewandelt werden, da hat man auch mit genau dem selben "Ladezeitproblem" zu kämpfen: wie lange dauert es, bis der endgültige Endwert der PWM erreicht wird. Und auf wieviel Bits genau muss die PWM-Wechselspanung herausgefiltert werden? Sieh auch die Betrachtungen dort: http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/13-RC-Glied-fuer-PWM > Bei einer Stromspeisung sieht das schon ganz anders aus. Zeig doch mal. Und vor allem, wie du den Eingangswert für die Stromquelle aus dem PWM Signal erzeugst...
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@Lothar M. Irgendwie "sehe" ich Dein Problem nicht. Jede Stromquelle liefert einen Strom vom "1" oder "0" - ideal gesehen. Die eigentliche Information wurde ja, mit viel Aufwand, in das Puls-Pause-Verhältnis gepackt. Somit steigt die Spannung am Kondensator ja auch proportional (entsprechend dem Ein-Verhältnis) an. Stromquellen würden sich auch nicht, von Dioden, die wahrscheinlich zum Entkoppeln der Stromquellen nötig würden, stören lassen.
Angehängte Dateien:
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PWM_4_a.PNG
29 KB -
PWM_4_b.PNG
39 KB -
PWM_4_c.PNG
32 KB -
PWM_4_d.PNG
31 KB
Sebastian S. schrieb: > Jede Stromquelle liefert einen Strom vom "1" oder "0" - ideal gesehen. > Die eigentliche Information wurde ja, mit viel Aufwand, in das > Puls-Pause-Verhältnis gepackt. Und wer entlädt da jetzt den Kondensator? Mit den geschalteten Stromquellen (die zu bauen übrigens einen rechten Aufwand bedeutet) schaffst du es (dank des unendlich hohen Innenwiderstands der Stromquelle) auch nur, den Spannungsteiler loszuwerden, den ich im Beitrag "Re: Kondensator mit vier PWM Signalen laden" erwähnt habe. Anbei mal ein paar kurz simulierte Werte mit verschiedenen Tastverhältnissen von verschiedenen PWM-Quellen (Zykluszeit 1ms, PWM TV 1µs/1ms oder 500µs/1ms oder 999µs/1m). Wenns anders einfacher geht: nur zu...
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Wunderlich, das hier noch keiner nach nem µC geschrien hat! Soll ichs machen?
Teo D. schrieb: > Wunderlich, das hier noch keiner nach nem µC geschrien hat! Soll > ichs > machen? Ist doch trivial. Vier Timer zum Messen der Tastgrade Dν und ein Test
Michael Gugelhupf schrieb: > Ist doch trivial. Vier Timer zum Messen der Tastgrade Dν und ein Test Ich würde bei gleicher und halbwegs stabiler PWM Frequenz der 4 Quellen nicht mal die TV bestimmen, sondern nur die 4 High-Zeiten aufsummieren... ;-)
Hallo zusammen und danke für alle Beiträge. Hintergrund ist folgender: Mit dem PWM Signal schalte ich einen Transistor und der wiederum schaltet eine LED an und aus. Das Signal am FET verwende ich ebenso zum Laden eines Caps, der zur gleichen Zeit über einen Parallelen Widerstand entladen wird. Über den Lade- bzw Entlade-Widerstand stelle ich die Zeitkonstanten ein, so dass im Normalfall der Kondensator schneller entladen als geladen wird. Wird die PWM nun zu hoch, gibt die LED also zu viel Licht ab, wird das Gleichgewicht aber “gestört” und die Spannung am Cap überschreitet irgendwann einen Wert von xV und dann schaltet ein Transistor die Spannung an der LED einfach weg. So habe ich es schon aufgebaut und es funktioniert. Nun wollte ich gerne vier LED schalten, also 4 PWM Signale, aber eben die Summe des Lichtes an allen LEDs begrenzen. Irgendwie war ich der Meinung, dass ich dafür mit vierfacher Spannung laden muss, damit mein Grenzwert zum Abschalten schneller erreicht wird. Aber Lothar seine Idee mit 4fach Strom zu laden ist natürlich ebenso trivial... Ich werde das morgen mal simulieren im LTSpice.... danke für den Anstoß!!!!
Optiker schrieb: > Wird die PWM nun zu hoch, gibt die LED also zu viel Licht ab, wird das > Gleichgewicht aber “gestört” und die Spannung am Cap überschreitet > irgendwann einen Wert von xV und dann schaltet ein Transistor die > Spannung an der LED einfach weg. Optiker sollten sich besser mit Optik befassen ?
Optiker schrieb: > Aber Lothar seine Idee mit 4fach Strom zu laden ist natürlich ebenso > trivial... Kondensatoren werden immmer mit Strom geladen. Und je nach dem, wie lang der fließt, stellt sich eine gewisse Spannung ein. Deshalb heißt es, dass beim Kondensator "der Strom der Spannung vorauseilt". Optiker schrieb: > Nun wollte ich gerne vier LED schalten, also 4 PWM Signale, aber eben > die Summe des Lichtes an allen LEDs begrenzen. Dann darf also im Grenzfall eine einzelne LED auch mal das vierfache Licht abgeben? Oder anders herum: wenn zwei der LEDs voll eingeschaltet sind und damit die maximale "Summe des Lichtes" schon erreicht ist, was soll dann passieren, wenn die dritte LED auch noch angesteuert wird? Sollen dann die anderen beiden dunkler werden, bis letztlich bei Vollaussteuerung der dritten LED alle drei LEDs gleich hell leuchten, aber eben nur mit je 2/3 ihrer vollen Helligkeit? Und wenn dann die vierte dazukommt, leuchten alle mit der Hälfte ihrer vollen Helligkeit? Wie greifst du überhaupt zur Begrenzung in die LED-Ansteuerung ein? Machst du einen gemeinsamen Punkt für alle LEDs und schaltest den dann ebenfalls über eine PWM?
Angehängte Dateien:
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cap_load.png
5,5 KB
Hallo, Lothar M. schrieb: > Oder anders herum: wenn zwei der LEDs voll eingeschaltet sind und damit > die maximale "Summe des Lichtes" schon erreicht ist, was soll dann > passieren, wenn die dritte LED auch noch angesteuert wird? Die PWM entspricht direkt dem Licht der LED, diese wird ja nur an und ausgeschaltet. Wenn also zwei LEDs voll ausgesteuert werden und dann die dritte noch dazu kommt, soll alles ausgeschaltet werden. Alle vier LEDs leuchten in eine Richtung. Ich möchte also nicht die LEDs selber schützen, sondern annähernd die gesamte Lichtmenge begrenzen (Nichtlinearitäten der LEDs mal vernachlässigt). Ich sage also PWM Duty Cycle X entspricht soundsoviel Licht. Doppelter DC an einer LED = doppeltes Licht. DC an zwei LED = doppeltes Licht. Ich habe deinen Vorschlag mal simuliert, habe aber noch eine BAT54 Diode vor den Cap gehangen, damit dieser nicht schon durch die PWM Quellen entladen wird. Anbei meine Schaltung, die ich hier im Forum gefunden und nun abgeändert habe. DANKE!
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