Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM Signal prüfen > Kontakt Schalten


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von Luca (moreply)


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Hallo zusammen,
ich komme leider mit meinem Denkprozess nicht weiter eventuell hat 
jemand von euch eine idee :).

Es geht um folgendes, ich habe LED Platine diese hat zwei Farben an LEDs 
allerdings habe ich nur ein Ansteuerungs Signal (12V PWM Signal) das die 
LEDs dimmt oder eben mit voller Lichtleistung laufen lässt. Ich würde 
jetzt gerne die Farbe A bei einer niedrigen bis mittleren PWM Frequenz 
komplett abschalten. Und die Farbe B bei einer hohen PWM Frequenz 
abschalten. Also eine Wechselschaltung.

Meine idee wären zwei LM393 Comperatoren gewesen. Allerdings brauch ich 
für die ja ein Signal zum Comparen. Das habe ich ja nicht sondern nur 
mein PWM Signal das als Spannungsversorgung für die Schaltung und als 
Versorgungsspannung der LEDs dienen soll.

Frage ist Ground oder VCC schalten? Als Driver hätte ich einen IRFZ44N 
gewählt. Da ich einen recht großen Strom schalten muss ca. 10A und 
zusätzlich extrem hohe Umgebungstemperaturen habe.

Vielleicht fällt jemanden von euch eine sinnvolle Lösung für das problem 
ein. Danke!

: Verschoben durch Moderator
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Normalerweise bleibt bei PWM die Frequenz konstant, nur das 
Tastverhältnis ändert sich. Wahrscheinlich meinst du das ja sogar.
Analog kann man das tatsächlich mit Komparatoren lösen, musst nur das 
PWM-Signal auf ein RC-Glied geben, die Spannung entspricht dann dem 
Tastverhältnis.
Oder, wie hier so oft:  die einfachste Lösung wäre ein kleiner MC mit 
nicht vielen Zeilen Programm.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Kläre erst mal genau, wie dein Signal ausdieht und was du damit schalten 
willst. Und schaue dir Datenblatt vom TLC431 an, das ist ein Komparator 
mit interner Referenzspannung. Damit kann man ganz einfach ein Relais 
ansteuern.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Luca schrieb:
> Ich würde jetzt gerne die Farbe A bei einer niedrigen bis mittleren
> PWM Frequenz komplett abschalten.
Eine PWM ändert nicht ihre Frequenz, sondern nur ihr Tastverhältnis. 
Denn sonst hast du eine PDM oder sonst eine Modulationsart:
- https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401111.htm

> ich habe LED Platine
Welche denn? Hast du einen Typ oder einen Schaltplan von dem Ding?

Aber allgemein nimmt man einfach ein RC-Glied, bildet den Mittelwert der 
PWM-Spannung und schaltet die Last beim Unterschreiten einer Schwelle 
ab.

> Meine idee wären zwei LM393 Comperatoren gewesen.
Komparatoren wären für diesen Vergleich mit der Schwelle tatsächlich 
super geeignet.

> Allerdings brauch ich für die ja ein Signal zum Comparen.
Du könntest einfach ein Poti zum Erzeugen des Vergleichswerts nehmen

> Frage ist Ground oder VCC schalten?
Kommt auf die Schaltung an. Aber üblicherweise ist das Abschalten des 
GND eine schlechte Idee.

> Vielleicht fällt jemanden von euch eine sinnvolle Lösung für das problem
> ein
Der beste Ansatz ist, dass du einen Schaltplan deiner Idee malst und 
dort alle dir verfügbaren Informationen mit reinschreibst. Nur auf Basis 
dieser Informationen können wir dir weiterhelfen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Mario M. (thelonging)


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Das kann man auch digital aufbauen. Ein Monoflop triggert auf die 
"Start"-Flanke des PWM-Signals. Nach einer Zeit, die der gewünschten 
Schwelle entspricht, fällt das Monoflop ab und dessen Ausgang taktet den 
PWM-Eingang in ein D-Flipflop. Dann je eine Farbe von Q bzw. /Q 
ansteuern.

von Marcel V. (mavin)


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Luca schrieb:
> Ich würde jetzt gerne die Farbe A bei einer niedrigen bis mittleren PWM
> Frequenz komplett abschalten. Und die Farbe B bei einer hohen PWM
> Frequenz abschalten.

Das geht ganz einfach mit einem CD4046 und einer Referenzfrequenz. Ist 
die PWM Frequenz niedriger als die Referenzfrequenz dann wird die LED B 
eingeschaltet und ist die PWM Frequenz höherer als die Referenzfrequenz 
dann wird die LED A eingeschaltet.

Die Pulsweite bleibt bei diesem Frequenzvergleich komplett 
unberücksichtigt!

Nutze dafür die beiden Eingänge an Pin 3 und Pin 14. Die sind 
rauschärmer.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Steve van de Grens schrieb:
> Und schaue dir Datenblatt vom TLC431 an, das ist ein Komparator
> mit interner Referenzspannung.

Der Chip heißt TLV431, nicht TLC431

von HaJo (hajohausb)


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Steve van de Grens schrieb:
> Kläre erst mal genau, wie dein Signal ausdieht und was du damit schalten
> willst. Und schaue dir Datenblatt vom TLC431 an, das ist ein Komparator
> mit interner Referenzspannung. Damit kann man ganz einfach ein Relais
> ansteuern.

Steve van de Grens schrieb:
> Der Chip heißt TLV431, nicht TLC431

Egal von welcher Firma du das IC nimmst, es bleibt bei maximal 6V und 
maximal 20mA. Da wird mit „einfach“ erstmal garkein Relais angesteuert.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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HaJo schrieb:
> es bleibt bei maximal 6V

Guter Hinweis, darauf habe ich nicht geachtet. Dann eben der TL431, der 
geht bis zu 36 Volt.

von Luca (moreply)


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Danke erstmal für euren ganzen Input, die LED Schaltung habe ich mal 
angehängt. Ja mein Fehler das Tastverhältnis ändert sich nartürlich... 
Impulsbreite ändert sich :)

Tl431 kann ja nur 20mA schalten das reicht nicht ich bräuchte also noch 
einen Mosfet. Meine idee wäre High Side zu schalten.

Wie baue ich denn die Messung mit den Comperatoren auf? Ich werde aus 
dem Datasheet leider gar nicht schlau.

von Marcel V. (mavin)


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Luca schrieb:
> Wie baue ich denn die Messung mit den Comperatoren auf?

Lediglich das Verhältnis aus R6 und R7 muss verändert werden, um auf den 
gewünschten Umschaltpunkt zu kommen.

Statt des Relais können auch zwei Mosfets hintereinander geschaltet 
werden, die dann die beiden LED-Stränge abwechselnd, je nach Pulsweite, 
hin- und her schalten.

Bei der Verwendung deines IRFZ44 muss aber die Minusleitung deiner 
LED-Stränge aufgetrennt werden, weil das ein N-Mosfet ist.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Luca schrieb:
> Comperatoren
Bitte schreib **K**omp**a**rator, denn das Wort stammt vom lateinischen 
"comparare".

- https://de.wikipedia.org/wiki/Komparator_(Analogtechnik)
- https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311261.htm

> Meine idee wäre High Side zu schalten.
Nimm einen Smart-Highside-Switch. Der hat die Schaltung dort im 
Beitrag "Ansteuerung PFet Motorventil" auch signifikant 
vereinfacht.

BTW: weil der Smart Switch am Eingang ein Schaltschwelle hat, könnte man 
das geglättete PWM-Signal dort auch ganz ohne Komparator direkt z.B. 
über ein Poti anlegen. Das ist aber eine "Trick 17" Schaltung mit 
vermutlich ziemlich undefinierten Schaltschwellen...

: Bearbeitet durch Moderator
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Zu beachten wäre noch, dass das PWM-Signal wahrscheinlich kein echtes 
Gegentaktsignal ist und damit das integrieren mittels RC-Glied nicht so 
ei fach wie gewünscht funktioniert.
Stromversorgung für die Schaltelektronik: mittels Diode und Elko
Woran du vielleicht noch gar nicht gedacht hast: Sagen wir mal 
Schaltschwelle 50%. Dann läuft Gruppe 1 mit 0...50% Helligkeit und 
Gruppe 2 mit 50...100%. Soll das so sein?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Luca schrieb:
> Tl431 kann ja nur 20mA schalten das reicht nicht

Im Datenblatt steht 100 mA. Ich habe den auch schon ein paar mal 
verwendet, um ein Relais direkt anzusteuern.

> ich bräuchte also noch einen Mosfet. Meine idee wäre High Side zu schalten.

Kann man natürlich auch machen. Berücksichtige dann die Stromaufnahme 
des TL431. Ein bisschen Strom fließt immer.

: Bearbeitet durch User
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