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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Netzteil für PWM-ANsteuerung


Autor: Matthias (Gast)
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Hallo!

An meiner Decke befinden sich zehn 20 Watt 12V(!)-Halogenlampen. Vor 
jede Lampe habe ich ein Mosfet gesetzt. Ein Mikrocontroller taktet die 
Mosfets so, dass jede Lampe seperat gedimmt werden kann. Funktioniert 
soweit sehr gut, auch über den PC!
Als Energiequelle verwende ich ein herkömmliches Computernetzteil, 
welches auf der 12V-Schine bis zu 30(!) Ampere DC liefern kann. Umso 
mehr Lampen eingeschaltet werden, umso lauter fängt das Netzteil an zu 
fiepen! Sind 8 Lampen eingeschaltet ist das Geräusch schon extrem stark. 
Bei allen 10 Lampen schaltet es ab. Ich vermute sehr stark, dass das 
Geräusch aufgrund des PWM-Signals entsteht.
Was kann ich tun? Signal glätten oder anderes Netzteil?
Bitte beschreibt eure Vorschläge so, dass ich sie mit meinen 
Grundkenntnissen umsetzten kann.

Danke euch!
Matthias

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

PC-Netzteile sind für PC-Baugruppen als Last ausgelegt.
Geregelt wird die 5V bzw. die 3,3V. Die anderen Spannungen werden nur 
abh#ngig von der Last an 5V/3,3V geregelt.
Wenn die also nicht passend belastet sind, eben in Relation zu den 
Lastverhältnissen im PC, dann gerät die Regelung aus dem Konzept und 
läuft mit Tastverhältnissen, die Deine Leistung garnicht übertragen 
kann, ohne daß das Netzteil irgendwann abraucht.

Nimm ein Netzteil, daß dafür gebaut ist, nur 12V mit den nötigen Ampere 
zu liefern.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Michael U. wrote:
> Hallo,
>
> PC-Netzteile sind für PC-Baugruppen als Last ausgelegt.
> Geregelt wird die 5V bzw. die 3,3V. Die anderen Spannungen werden nur
> abh#ngig von der Last an 5V/3,3V geregelt.

Das stimmt nicht mehr. Heutige PC Netzteile beziehen oft auch die 12V in 
die Regelung mit ein, da die meisten heutigen CPUs ihre Leistung aus den 
12V entnehmen.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

na gut, Schaltungen dazu habe ich nicht zur Verfügung.
Allerdings würde ich trotzdem vermuten, daß die 5V/3,3V engere Toleranz 
haben, da die direkt verwendet werden.
Die CPUs haben eigene Regler, die die Core-Spannung erzeugen und 
konstant halten, blieben also noch die Laufwerke, die halbwegs konstante 
12V brauchen.
Ich würde aber trotzdem vermuten, daß die Version "nur größere Last an 
12V und 5/3,3V unbelastet" nicht dem geplanten Betriebszustand 
entsprechen und Probleme machen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Tim (Gast)
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Was meinst du denn  mit "die lampen sind AN"? Heisst das voll an, oder 
ueber Mosfes gedimmt? Falls letzteres der Fall ist versuch mal die 
Schaltfrequenz deiner Mosfets zu aendern. Wenn die Schaltfrequenz im 
hoerbaren Bereich ist, kann es sein, dass der Trafo im Netzteil schwingt 
(mechanisch, nicht elektrisch). Bei vielen Lampen fliesst auch viel 
Strom und die magnetischen Kraefte sind groesser. Der Trafo wuerde 
heftiger schwingen.

Gruss, Tim

Autor: avion23 (Gast)
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Funktionieren 10 Lampen direkt am Netzteil?
Wenn ja, liegt es an der PWM, wenn nicht liegt es am Netzteil.

Falls es an der PWM liegt könntest du versuchen noch eine Freilaufdiode 
zu verwenden. Sonst wird die Induktionsspannung in dein Netzteil 
zurückgespeist.
Kannst du die PWM-Zyklen entzerren?
Bau einen Kondensator vor jede 12V Lampe bzw. deren Stromversorgung.

Autor: Mike J. (Gast)
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@ Matthias (Gast)

Häng vor den Mosfet jeweils einen Kondensator!

Wenn du dir den 12V-Weg anschaust wirst du feststellen dass das Netzteil 
intern nur 1500µF bis 3000µF zum puffern der 12V verwendet 
(Sparmaßnahme)

Auf deinem Mainboard sind aber zusätzlich noch ca. 4000 bis 7000µF 
drauf.


Vorschlag: 1000µF / 25V je Halogenlampen
(pro 1A nimmt man immer 1000µF zur Glättung)

Netzteil --- Spule--------------|-----Kondensator----Mosfet--Lampe
                                |-----Kondensator----Mosfet--Lampe
                                |-----Kondensator----Mosfet--Lampe
                                ...

Die Spule muss nicht unbedingt sein, senkt aber die Stromanstiegszeit 
(besser)

@ Tim
> kann es sein, dass der Trafo im Netzteil schwingt
> (mechanisch, nicht elektrisch). Bei vielen Lampen fliesst auch
> viel Strom und die magnetischen Kraefte sind groesser.
Die Elementarmagnete im Material(Ferrit) richten sich aus, der Kern wird 
mechanisch breiter,schmaler, breiter, ...

Die Induktivität der 10 Lampen ist 1/10 von einer einzelnen Lampe, da er 
alle parallel geschaltet hat.

Autor: Matthias (Gast)
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Vielen Dank für eure Beiträge!
Durch die Verwendung mehrerer Kondensatoren hat das Fiepen schon stark 
abgenommen. Nur bei allen 10 Lampen auf geringer Helligkeit ist es noch 
wahrzunehmen. Daher möchte ich auch noch die Spule einbauen.
Aber welchen Wert? Wo bekommt man so eine Spule? Bei Reichelt gibt es 
sehr viele!?
Letzte Frage: Die Spule muss dann in Reihe zur Gesamtanordnung 
geschalten werden, oder?

Nochmals vielen Dank!
Matthias

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