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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet


Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,

Ich habe mal eine Frage zum Thema MOSFETs. Und zwar will ich mit einem
Atmel und PWM eine Spannung von 0-5V erzeugen. Damit will ich dann eine
Spannung von 12V auf 0 - 12V regeln. Dafür kann ich ja dann keien
Transitor verwenden weil da ja immer 0,7V abfallen. Leider habe ich
keine Ahnung was ich da für Bauteile brauche und wie ich sie berechne.
Kennt jemand einen Link in dem das beschrieben wird oder kann mir das
jemand erklären ?

Vielen Dank schon mal!

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Hallo Thomas!
So wird es nicht gehen! Mit der PWM kannst Du nur eine Spannung von
von mir aus 12V mehr oder weniger oft pro zeiteinheit einschalten.
Damit verändert man die Energiezufuhr zur Last.
Wenn Du es anders machen willst, musst Du einen DA-Wandler nehmen.
Der kann dann die Spannung von 0 an ausgeben.

MfG Paul

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo Paul,
Das mit der PWM war mir auch schon immer unsympatisch weil es
genaugenommen um 8 Anloge Ausgänge geht. Daher hab ich jetzt gedacht
dass ich 8 solcher digitalPotis verwende und jeweils einen
Spannungsteiler daraus baue und da dann die Gatespannung für das MosFET
hernehme.
Würde das eher funktionieren und nochmal die Frage wie ich die Teile
dimensionieren muss?

Autor: Hannes Lux (Gast)
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Hi Thomas...

Was für eine Last willst du steuern?
(Motor, Lampe, Heizung, ...)
Vielleicht verträgt sie ja PWM.

Bit- & Bytebruch... - ...HanneS...

Autor: Thomas (Gast)
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An jedem Ausgang ca. 0,3A.

Autor: Hannes Lux (Gast)
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0,3A...

Induktiv? Kapazitiv?

Jeder Last-Typ muss anders behandelt werden. Schreib doch einfach hin,
was du da anklemmen willst oder ist das ein Firmengeheimnis???

Ohne genauere Angaben wird dir keiner helfen können...

...HanneS...

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

darf ich mal raten?

PC-Lüfter?

Matthias

Autor: ape (Gast)
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stromstärke interresiert nich... was für nen teil hängst du da dran?

im übrigen kann man mit nem pwm ausgang vom avr ne gleichspannung von
0V bis VCC (zum Beispiel 5V) vom AVR erzeugen. Darf nur keine große
Last dranhängen. Einfach nen Widerstand an den PWM-Ausgang und dahinter
nen Kondensator. Aber mit 8 Ausgängen wird man sich da schwer tun.

Autor: Hannes Lux (Gast)
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Hi Ape...

Auch mehrere PWMs sind per Software ganz einfach zu realisieren.
Allerdings wird die PWM-Frequenz etwas niedriger.

Nur muss erstmal geklärt werden, was da angeschlossen werden soll.

Selbst wenn der Verbraucher keine PWM vertragen sollte, gibt es evtl.
Möglichkeiten, die PWM auf der 12V-Seite zu glätten (Transistor mit
Last-R, dann R/C-Glied) und als Gleichspannung zu nutzen
(Emitterfolger).

@Matthias: Falls es PC-Lüfter sind, die vertragen PWM. Da sollte man
die Frequenz recht hoch wählen damit sie nicht summen. Ich denke mal,
dass hier ein ULN2803 als 8-fach Treiber sinnvoll wäre...

Nur solange die Art der Last unter Geheimhaltung fällt möchte ich da
nicht spekulieren...

Bit- & Bytebruch... - ...HanneS...

Autor: Thomas (Gast)
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Die Last steht leider unter stengster Geheimhaltung und Jeder der es
weis wird die nächten 24h nicht überleben ;-)

Nein, wie vermutet sind es Lüfter wie sie auch in PCs verwendet werden.
Dass man die PWM glätten kann weis ich auch nur dachte ich dass der
Atmel da etwas zu langsamist für 8 unabhängige PWM-Ausgänge und die
Spannung daher etwas wellig wird. Und daher hab ich gedacht dass ich da
die digitalen Potis verwende die ich ja dann nur 1x einstellen muss und
der Atmel dann bis sich etwas ändert nichts mehr tun muss.

Autor: Hannes Lux (Gast)
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Hi Thomas...

Verzeih mir meinen humorigen Sarkasmus... ;-))

Also Lüfter...
Die vertragen PWM.
Ich hatte mal für einen Freund einen 6-fach Modellbahn-Fahrtregler (nur
vorwärts) mit einem 4433 realisiert. In einem anderen Zusammenhang (da
ging es um ADC) habe ich das Listing schon in einem anderen Thread
hinterlegt. Du müsstest es hier finden:

 http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-61233.html#61339

Falls der Link nicht hinhaut, suche nach "ATMega16 ADC-Frage"...

Die PWM in diesem Beispiel läuft mit 960 Hertz. Für Modellbahn habe ich
6 MOSFET-Transistoren BUZ71 mit Schutzbeschaltung angeschlossen, für
deine Lüfter sollte ein ULN2803 genügen, da sind 8 Transistoren incl.
Basiswiderstände und Freilaufdioden drin...

@Matthias: 99 Punkte...

Viel Erfolg...
Bit- & Bytebruch... - ...HanneS...

Autor: Bernhard (Gast)
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Der Vorschlag zu Beginn mit DAC und Leistungstrasistor zur
Spannungsregelung ist denke ich der Beste. Die Potis machen nur'n paar
mA als Last und Lüfter haben hohe Anlaufströme. Da Rauchen die Potis
nur ab.

Gruß Bernhard

Autor: Thomas (Gast)
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OK der ULN2803 gefällt mir gut da er wie ich gesehen habe 0,5A schaft.
Nur mit der PWM kann ich mich noch nicht wirklich anfreunden weil ich
mit dem Controller auch noch ein paar andere Dinge machen will und
darum zu langsam ist. Darum wollte ich die DA-Wandlung auf jeden Fall
extern haben.

Autor: Dingens (Gast)
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ist es nicht auch realisierbar die pwm über einen demultiplexer zu
verteilen dessen inaktive ausgänge hochohmig sind? dann kann man pro
ausgang einen kleinen kerko zur glättung vorsehen, der die spannung bei
hochohmigem demux ausgang hält und deim eine treiberstufe
nachgeschaltet ist. bei bloss 0.3A last dürfte dazu ja jedes wegwerf
opamp array geeignet sein. wär doch kaum aufwand. nur so als idee.

Autor: Sven (Gast)
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Nur so als Einwurf:

Bei analoger Steuerung über einen Längstransistor mit DA-Wandler oder
Digitalpoti muß der Transistor im schlimmsten Fall bis 3,6W verbraten
(12V Spannungsabfall mal 0,3A), durchschnittlich dürfte er auf 1,8W
kommen, bei 8 Lüftern sind das dann 14W. Das willst Du nicht,
stimmt's?

Bei PWM bleibt die Leistung an einem Transistor im schlimmsten Fall
immer noch unter 0,1W (0,3V UCE mal 0,3A und 100% PWM), bei Darlington
unter 0,3W (weil bis 1V UCE). Das willst Du, stimmt's?

Sven

Autor: Thomas (Gast)
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Sorry Sven ich kann dir nicht ganz folgen. Die Leistung an dem
Transistor ist doch immer gleich egal ob ich mit PWM oder DAC arbeite?
Wo liegt mein Denkfehler ?

Autor: Dieter (Gast)
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Hallo Thomas

Bei PWM arbeitet der Transistor im Schaltbetrieb. Er wird also
nur voll gesperrt oder schaltet voll durch. Die Verluste treten
dann nur beim Schaltwechsel ganz kurz auf.

MFG

Dieter

Autor: Thomas (Gast)
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Stimmt, genau das hab ich nicht bedacht. Allerdings darf ich das PWM
Signal ja dann auch nicht mit einem Kondensator glätten oder?

Autor: BernhardT (Gast)
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Hinterm FET schon
Gruß Bernhard

Autor: BernhardT (Gast)
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Wenn du mit ner langsammen PWM - Frequenz leben kannst, dann nimm doch
einfach einen ULN2803, nen  billigen AT1200 (bei ebay ca. 1 Euro) und
steuer den z.B. seriell an. Die Software PWM ist auch schnell
gesschrieben. Kommt sogar noch billiger als ein 8 fach 8 bit DA/Wandler
/ die kosten auch nicht die Welt, machen aber wie oben beschrieben
deine Treiberstufe zum Verlustleistungs betriebenen Heitzkörper.
Gruß Bernhard

Autor: Jörg Maaßen (Gast)
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Hallo,

ich stehe vor einem ähnlichen Problem.
Ich möchte 4 Gleichstrommotoren mit einer regelbaren Spannung von 0 bis
20V betreiben wobei bis zu 2A pro Motor fließen können.

Mit PWM habe ich zwar noch nicht gearbeitet ist aber glaube ich nicht
so wild. Trotzdem ein paar Fragen.

Wie hoch sollte denn die Frequenz gewählt werden?
Ist die Frequenz von irgendwelchen Parametern des Motors abhängig?

Wie mache ich, dass am Ausgang nicht mehr wie 20V anstehen können.
Besser noch ich könnte die maximale Ausgangsspannung irgendwie variable
per AVR vorgeben (12V-20V).

Wie glätte ich die Spannung.

Und zum Schluß - muss ich etwas tun, damit die Spannung stabil bleibt
und nicht durch Laständerung in die Knie geht.

Ich weiß eine Menge Fragen aber vieleicht hat ja schon jemand sowas
gebaut bzw. kennt einen guten Link zu einem solchen Projekt.

Gruß Jörg

Autor: Dingens (Gast)
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was die stabilität bei lastwechsel angeht, da interessiert dich doch
bestimmt nicht wie hoch die spannung ist. ich vermute was dich
interessiert ist die drehzahl?
so oder so brauchts dafür 'n rückkopplungszweig, der die drehzahl
zurück an den avr gibt.

Autor: Jörg Maaßen (Gast)
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Da die Motoren Ihre Spannung über Schienen bekommen und keine direkte
Rückkopplung der Drehzahl habe, habe ich mir gedacht, das es
ausreichend sein müsste, wenn die Spannung unter Lastwechsel stabil
bleibt (Anfahrsituation, schneller Geschwindigkeitswechsel)

Gruß Jörg

Autor: Dingens (Gast)
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da reichts doch bei pwm völlig, wenn die versorgungsspannung in den
on-phasen hinreichend niederohmig anliegt.

Autor: Jörg Maaßen (Gast)
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@Dingens

Und wie mache ich das?!?

Bin eigentlich noch auf der Suche nach einem Schaltungungsbeispiel.

Gruß Jörg

Autor: Dingens (Gast)
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öh, ja wie ja was, leistungsstarke spannungsquelle, mosfet treiber pro
pwm kanal, und wie die schaltung nu im detail aussieht is hier tausend
und einmal im forum behandelt worden, mit schaltbildern, mit eagle
files, mit screenshots von simulationen, mit fotos, glaub mit allem
klimbim das man um diese sache machen kann. gibts nochn andres thema
das hier so oft da is wie pwm/mosfets?

Autor: Jörg Maaßen (Gast)
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@Dingens

OK sehe ich ein mein Fehler erst suchen dann fragen.

Gruß Jörg

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