Hallo Alle,
ich habe da mal eine Frage zur Berechnung eines Tiefpasses für eine
Frequenz von 16kHz. Die Schaltung sieht wie folgt aus
Wir haben einen Motor der mit einer 16kHz PWM betrieben wird. In der
Zuleitung des Motor sitzt ein Shunt (Stromspion). Die Spannung die wir
am Shunt abgreifen können ist aber auch nur eine entsprechende PWM
Spannung, zu Messung des effektiven Stromes muss diese Spannung aber
noch integriert werden. Und da liegt der Hase im Pfeffer! Wie berechnet
man die beiden Bauteile R und C, damit das Signal sauber integriert
wird?
Wäre echt krass wenn mir dabei jemand helfen könnte.
Danke im Voraus
René
Wenn du im richtigen Moment misst, brauchst du gar nichts filtern um den
korekten Motorstrom zu messen. ;-)
(Ausser einem Spikefilter für die Umschaltflanken)
>obei ich für f immer die 4-fache PWM-Frequenz einsetze.
Wenn dann wohl eher eine Frequenz kleiner f_pwm...
ein RC-Tiefpass ist ein Tiefpass (1. Ordnung) mit der Grenzfrequenz nach
Pauls Formel.
Das bedeutet, dass hohe Frequenzen herausgefiltert werden, und tiefe
"passieren".
Die Grenzfrequenz gibt den Ort dieser "Trennung" an. Der Übergang ist
allerdings fließend. Signale mit der Grenzfrequenz werden schon mit 3dB
abgeschwächt(50%). Je höher die Frequenz, desto stärker die Dämpfung.
die Dämpfung steigt bei einem Tiefpass 1. Ordnung mit 20dB pro Dekade.
Damit ist die Dämfung bei 10*f 20dB (Reduziert die Spannung um 90%).
Willst du also 99%(40dB) der 16kHz-"Störung" raus haben musst du den
Filter auf 160Hz auslegen.
Eine niedrige Grenzfrequenz bedeutet aber auch, dass dein Nutzsignal
auch "langsamer wird." Es gibt also nix kostenlos ;-)
@ mandrake (Gast)
>Wo liegt das Problem?
Am akademischen Gefasel. Beantworte doch mal die Frage des Op direkt.
>So jetzt sollte man es aber schaffen einen RC-TP zu dimensionieren.
Na dann zeig das mal am konkreten Beispiel mit deinen Formeln.
MfG
Falk
@Falk
OK dann will ich mal das Niveau senken damit auch du etwas verstehst:
Man kann einen RC-TP zum integrieren benutzen, wenn man die
Grenzfrequenz klein gegen die PWM-Frequenz wählt. (Warum das so ist,
verstehst du halt nicht.)
Sorry, wenn du zu dämlich bist meine Antwort zu verstehen, oder eine
vernünftige Frage zu stellen. Tut mir ja auch ehrlich leid, dass deine
Kenntnisse in System- und Signaltheorie gegen Null tendieren und du das
"akademische Gefasel" nicht verstehst. Vielleicht tun das aber andere!?
(TIPP: weniger von sich auf andere schließen)
Was steht eigentlich in deinem tollen Link drin? Unter anderem das, was
ich gepostet habe.
Der Op wollte einen Integrator, und wollte wissen ob das mit einem TP
geht -> Habe ich gezeigt: JA das geht wenn man die Grenzfrequenz niedrig
gegenüber der PWM-Frequenz wählt.
SURPRISE SURPRISE, diese Erkenntnis wird auch unter deinem Link benutzt.
Schon gesehen? Oder verstehst du das auch nicht?
Aus deinem Link:
PWM-Takt 1 MHz, 8 Bit Auflösung (256 Stufen), 0/5V. -> 3906 Hz PWM
Frequenz
RC-Tiefpass 22nF, 100kΩ -> 72 Hz Grenzfrequenz
Da ist dann auch dein Beispiel.
Die Frage des Op (Wie berechnet man die beiden Bauteile R und C, damit
das Signal sauber integriert wird?) ist damit allgemein geklärt.
R oder C wählen und den jeweils anderen Bauteilparameter via gewünschte
Grenzfrequenz berechnen.
@ mandrake (Gast)
>OK dann will ich mal das Niveau senken damit auch du etwas verstehst:
Wie grosszügig von dir.
>Man kann einen RC-TP zum integrieren benutzen, wenn man die>Grenzfrequenz klein gegen die PWM-Frequenz wählt. (Warum das so ist,>verstehst du halt nicht.)
Wenn du das so sagst wird es wohl stimmen.
>Sorry, wenn du zu dämlich bist meine Antwort zu verstehen, oder eine>vernünftige Frage zu stellen. Tut mir ja auch ehrlich leid, dass deine>Kenntnisse in System- und Signaltheorie gegen Null tendieren und du das>"akademische Gefasel" nicht verstehst. Vielleicht tun das aber andere!?>(TIPP: weniger von sich auf andere schließen)
Erleuchte uns, Oh Grossmeiseter der Signaltheorie!!!
>Was steht eigentlich in deinem tollen Link drin? Unter anderem das, was>ich gepostet habe.
Mit dem "kleinen" Unterschied, dass dort direkt anwendbare, einfache
Formeln dortstehen.
>SURPRISE SURPRISE, diese Erkenntnis wird auch unter deinem Link benutzt.>Schon gesehen? Oder verstehst du das auch nicht?
Wenn eure Exzellenz die Güte besitzen würden, und sich mal die
Autorenliste dieses Artikel anschauen würden, würde ihnen vielleicht ein
Licht aufgegehen.
Aber das Problem hatte schon Galileo Galilei, die hohen Herren waren
sich zu fein, durchs Fernrohr zu sehen.
>Die Frage des Op (Wie berechnet man die beiden Bauteile R und C, damit>das Signal sauber integriert wird?) ist damit allgemein geklärt.
Du bist mir ein schöner Theoretiker. Und um dumme Ausreden nie verlegen.
Gratuliere, du hast die Manageraufnahmeprüfung bestanden.
>R oder C wählen und den jeweils anderen Bauteilparameter via gewünschte>Grenzfrequenz berechnen.
Womit aus DEINEN Formeln aber noch lange nicht hervor geht, wie stark
der Ripple gedämpft wird.
Vorzüglichst
Falk
Oh Mann, mandrake, du katapultierst dich ja sowas von ins Aus, das
glaubst du garnicht. Wenn du schon unbedingt klugscheißen musst, mach es
richtig! Du vergisst vor lauter akademischem Onanieren den Gleichanteil,
und damit ist deine Annahme schon falsch. Wenn man ein 08/15 PWM Signal
integriert, ergibt das eben nicht den Gleichanteil sondern einfach
nur das schnöde Integral des Signals. Und diese ominöse Praxis
behauptet, da wäre ein Unterschied. Deshalb hat sie auch Tiefpass und
Integrierer erfunden ;)
Zumal sich mir die Frage stellt, um was für einen Motor es sich handelt.
Aufgrund der irgendwie immer vorhandenen Induktivität müsste man am
Shunt eine Dreieckspannung messen.
@Falk
Vergiss es Falk, das wird mir zu dumm.
Ausreden sind wohl ehr dein Fall, wenn man soviel Inkompetenz und
Ignoranz verbergen will. Wirklich bemerkenswert.
Apropo Galileo:
Zu der Zeit wusste die heilige, omnipotente Inquisition auch alles
besser.
Fazit:
DU KANNST ES HALT NICHT
Sonst würde so ein dummes Zeug wie das hier nicht von dir kommen:
>Womit aus DEINEN Formeln aber noch lange nicht hervor geht, wie stark>der Ripple gedämpft wird.
Tatsächlich? Andere leiten sich das aus meinen Formeln in 5min her (2.
Semester Grundstudium).
Nebenbei war das auch nie gefragt, aber gut... (AUSREDE!!!!!)
Aber du weißt ja auch nicht wo dein Rippel herkommt sonst könntest du
dir das auch ohne tolle Links ausrechnen.
MFG
Mandrake
P.S.:
Verschon uns doch in Zukunft mit deinem inkompetenten und
beratungsimunen Geblubber.
Ich schlage, weil ein RC oder LC Tiefpass aus R, L und/oder C bei den
Frequenzen sowieso ziemlich groß wird gleich einen aktiven Filter bzw.
hier einen einfachen Integrator vor. Je nachdem ob das Signal
differentiell ist wird man nicht die Trivialschaltung aus Lehrbuch
nehmen können. Aber in so einem so14 Gehäuse sind ja immerhin auch 4
Operationsverstärker drinn. (Und vielleicht findet man ja mit
"differential integrator" bei Google/guten Büchern etc. schon eine
passende Schaltung.)
Viele Grüße,
Martin L.
Karl hat recht, was meint ihr was da Spikes (Gegen-EMK) sich austoben
auch wenn das PWM Signal ausgeschaltet ist und auch wenn die Spitzen mit
RC Glied und schnellen Dioden abgeleitet wurden. Also die Messung müßte
kurz (mit dem Scope mal schauen wenn der Motor in "schwung" ist) nach
dem Einschalten des PWM passieren. Ich versuche das gerade, statt mit
Shunt, über den Schalt-MosFet (H-Brücke)zu machen.
