Hi. Habe da gerade ein kleines Problem wo ich absolut nicht weiter komme. Zuerst mal die Schaltung funktioniert so wie sie es soll. Kann mir nur einige vorkommende Werte nicht richtig erklären. Vielleicht weiss ja jemand von euch weiter. Also: Habe einen PWM gesteuerten Mosfet. PWM Frequenz ist 8064,52Hz. Im Last kreis befinden sich ein paar Widerstände zur Strombegrenzung eine Spule mit Freilaufdiode und dann halt der Mosfet. Gesamtwiderstand ist 11,677, Rspule ist 1,947 und widerstände sind 9,7 und rdson 0,03 Ohm, spule hat 11mH, betriebsspannung ist 12V. Wenn die PWM einen Tastgrad von 76% hat (4,7 tein und 1,5 taus)*20*10hoch-6s dann ist der Strom 0,000094s angeschaltet und es kann sich nicht der volle strom von 1, irgendwas Ampere aufbauen sondern nur 97mA aufgrund der Selbstinduktion beim einschalten. Dann öffnet der schalter des Transistors und bleibt 0,00003s offen bis zur nächsten Periode. Da die Zeit wo der schalter offen ist nicht reicht um den Strom wieder ganz auf 0 zu bringen sollte ja noch ein, wenn auch kleines, Feld da sein bevor die schalter wieder geschlossen wird. Meine Frage ist jetzt wie berechne ich das, oder leite mir das her, weil der gemessene Strom mit dem Multimeter 141mA anzeigt. Irgendwie hat es bei mir anscheinend noch nicht klick gemacht. Schonmal vielen dank für eure Zeit. mfg
Gib deine Werte hier ein: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html und betrachte die bunten Bilder ;) (Ich hoffe ich habe deinen Schaltplan richtig verstanden, ansonsten wär ne Skizze hilfreich...)
Du kannst quasi die effektive Gleichspannung ausrechnen und dann über den Innenwiderstand der Spule oder des Systems den Strom ausrechnen
Εrnst B✶ schrieb: > Gib deine Werte hier ein: > > http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html > > und betrachte die bunten Bilder ;) > > (Ich hoffe ich habe deinen Schaltplan richtig verstanden, ansonsten wär > ne Skizze hilfreich...) Hab mich vielleicht auch etwas undeutlich ausgedrückt. Anbei der Schaltplan
Du brauchst das Ersatzschaltbild der Spule und der Diode: Ideale Diode in Reihe mit Idealer Spule und in Reihe mit R_D (Diodenwiderstand in Flußrichtung) und R_L (Spulenwiderstand). Der Anfangsstrom (beim Abschalten) klingt mit einer e Funktion ab, die Spule und die Widerstände sind dabei die Parameter. Für den Einfluß der Diode musst Du deren Kennlinie in Flußrichtung bemühen.
Das der Strom mit einer e Funktion abklingt ist mir bekannt, genauso wie beim einschalten. nur mein Problem ist ja, der Strom steigt aufgrund der Selbstinduktion (e-Funktion) bis auf seinen Endwert an. Doch den Endwert erreicht er nie weil die Zeit ide er dafür bräuchte um einiges länger ist als die zeit die er dafür hat. Daraus resultiert ja das er nur bis auf 97mA ansteigt in einer Zeit von 0,094ms. Dann wird der Stromkreis unterbrochen und der Strom würde eigentlich nach der e-funktion wieder abfallen. Die Zeit die er unterbrochen ist, ist immer viel kürzer als die Zeit in der er fließen kann. Meine Problem dabei ist ja(mal abgesehen von der Diode, nur theoretisch betrachtet) wie ich das ganze dann berechne. Weil die formeln für selbstinduktion beim ab und anschalten sind nur so das die davon ausgehen das der strom auch wirklich 0 ist und ansteigt bzw auf 0 abfällt. Wegen der PWM Frequenz ist der Strom ja nicht 0 beim wieder einschalten sondern hat einen bestimmten wert den ich raus finden möchte. Nur kann ich das anhand der Formel für die selbstinduktion (strommässig gesehen) nicht herausfinden weil die ja wie schon erwähnt davon ausgeht das der volle strom zur verfügung steht, also U/R.
Vereinfacht gesagt. Die Effektive Spannung an der Last wird durch das Tastverhältnis bestimmt, siehe PWM. Die Spule sorgt "nur" dafür, dass der Strom nicht pulsartig/rechteckförmig fliesst sondern sägezahnartig. Je höher die Induktivität im Verhältniss zur PWM-Freqeunz, umso kleiner der Sägezahn, sprich glatter der Strom. MFG Falk
Gut. Mit der mittleren Spannung aufgrund der PWM is klar. Da fließt ja das Tastverhältnis mit ein sowie Uein und Uaus. Aber meine Frage ist ja wie der sich einstellende mittlere Strom dann aussieht wenn der Strom vor der nächsten Schaltperiode eben nicht 0 ist sondern ein mir unbekannten Wert angenommen hat, weil ihm die Zeit gefehlt hat um ganz auf 0 ab zu sinken. Folge dessen hat die Spule noch einen Strom wenn wieder eingeschaltet wird und der Strom steigt nicht von 0 bis x sondern von einem dann noch vorhandenen wert nach x. Mit anderen Worten der Strom wird nie mehr ganz 0 werden sondern wird sich irgendwo einpendeln. Und zwar bei 160mA. Die Frage ist halt nur aus welchem Grund genau da. Nur mit der Funktion für die PWM bekomme ich falsche Werte heraus die mit meinen Messergebnissen nicht übereinstimmen. Habe auch schon Stundenlang dies bezüglich gegoogelt nur hat mich das auch nicht wirklich weiter gebracht.
Falk Brunner schrieb: > Vereinfacht gesagt. Die Effektive Spannung an der Last wird durch das > Tastverhältnis bestimmt, siehe PWM. > > Die Spule sorgt "nur" dafür, dass der Strom nicht > pulsartig/rechteckförmig fliesst sondern sägezahnartig. Je höher die > Induktivität im Verhältniss zur PWM-Freqeunz, umso kleiner der Sägezahn, > sprich glatter der Strom. > > MFG > Falk Das die Spule den Strom sägezahnförmig aus sehen lässt ist klar, nur brauch auch das halt aufgrund der Induktivität eine gewisse Zeit. Und mein Problem tritt ja auf weil die Zeit dafür länger ist als eine PWM Periode. Der sägezahn bleibt trotzdem erhalten nur verlagert der sich an anderer Stelle. Wo sich die Stelle befindet ist nach entsprechender messung auch klar, nur nicht wie er da hin gekommen ist. D.h. wie er da hin gekommen ist schon nur nicht wie die einzelnen wegpunkte um dahin zu kommen aussehen
@ Head Banger (headbanger82) >anderen Worten der Strom wird nie mehr ganz 0 werden sondern wird sich >irgendwo einpendeln. Und zwar bei 160mA. Genau. > Die Frage ist halt nur aus welchem Grund genau da. Weil das nun mal der mittlere Strom ist, der sich aus dem Tastverhältnis und I=U/R ergibt. >Nur mit der Funktion für die PWM bekomme ich falsche Werte heraus die >mit meinen Messergebnissen nicht übereinstimmen. Vorrechnen. MFG Falk
Falk Brunner schrieb: > @ Head Banger (headbanger82) > >>anderen Worten der Strom wird nie mehr ganz 0 werden sondern wird sich >>irgendwo einpendeln. Und zwar bei 160mA. > > Genau. > >> Die Frage ist halt nur aus welchem Grund genau da. > > Weil das nun mal der mittlere Strom ist, der sich aus dem Tastverhältnis > und I=U/R ergibt. > >>Nur mit der Funktion für die PWM bekomme ich falsche Werte heraus die >>mit meinen Messergebnissen nicht übereinstimmen. > > Vorrechnen. > > MFG > Falk Hi. Mag sein, wenn ich mal so genau drüber nachdenke das ich da falsche Werte eingesetzt habe, aber hier mal die Rechnung. UPWM=Uaus+(Uein-Uaus)*(tein/(tein+taus)) tein ist 0,094ms taus ist 0,03ms ergibt ein Tastverhältnis von 76% für Uein habe ich die Betreibsspannung eingesetzt also 12V. Für Uaus dann 0V nur liegt da glaube ich der hund begraben. Weil Uaus warscheinlich wegen der Selbstinduktion nicht 0 ist. Aber was setzt ich dann dafür ein? Achso, heraus kam 9,12V und I=0,781. Schonmal vielen dank für die Antworten.
@ Head Banger (headbanger82) >UPWM=Uaus+(Uein-Uaus)*(tein/(tein+taus)) >tein ist 0,094ms >taus ist 0,03ms Schon mal was von us gehört? (Mikrosekunden) >ergibt ein Tastverhältnis von 76% Stimmt. >für Uein habe ich die Betreibsspannung eingesetzt also 12V. Für Uaus >dann 0V nur Passt. > liegt da glaube ich der hund begraben. Weil Uaus >warscheinlich wegen der Selbstinduktion nicht 0 ist. Nein, die Selbstinduktion hat damit nix zu tun. > Aber was setzt ich dann dafür ein? >Achso, heraus kam 9,12V und I=0,781. Passt. Und was misst du? Und vor allem wie? MFG Falk
Falk Brunner schrieb: > @ Head Banger (headbanger82) > >>UPWM=Uaus+(Uein-Uaus)*(tein/(tein+taus)) > >>tein ist 0,094ms >>taus ist 0,03ms > > Schon mal was von us gehört? (Mikrosekunden) Ja habe ich. nur ist doch völlig egal ob ich jetzt 94us oder 0,094ms schreibe. Verstanden haste es doch trotzdem. Ich messe einen Stromfluss von ca 147mA. Mit dem Multimeter in der Strecke. Berechnet habe ich übrigens auch noch(falls ich das nicht schon geschrieben habe) das wegen tein der Strom höchsten auf 97mA ansteigen kann. Das er höher ist erkläre ich mir dadurch, das er vom ersten Zyklus aus betrachtet, bis 97mA ansteigt und dann in taus wieder abfällt. Da er aber nicht schafft wieder 0 zu werden ist noch restenergie im Feld und beim nächsten mal anschalten gehts nicht von 0 los sondern von x
> aus betrachtet, bis 97mA ansteigt und dann in taus wieder abfällt. Da er > aber nicht schafft wieder 0 zu werden ist noch restenergie im Feld und > beim nächsten mal anschalten gehts nicht von 0 los sondern von x Wo misst Du denn den Strom?
Ergänzung: Falls Du im Diodenkreis misst: Welchen Durchflusswiderstand hat denn die Diode? Theoretisch müsste bei nichtidealem Widerstand, die Spule in die Sättigung gehen und dann entspricht der Stromfluß dem Ohmschen Widerstand in der Diode Tastverhältnis 76% macht 9,12V/0,142A = 64 Ohm - R_spule(Widerstand des MM mal vernachlässigt
Falls es jemanden Interessiert, habe rausgefunden wie die gemessenen Werte zustande gekommen sind. Beim ersten mal einschalten nimmt man die Funktion für Spule im GL kreis beim einschalten und erhält dann einen Wert. Diesen Wert setzt man dann in die Funktion für Spule im GL kreis beim ausschalten anstellen von UG/RG ein und erhählt den Wert bis wohin der Strom in der Zeit absinken dann. DAnn nimmt man wie gehabt die Funktion fürs Einschalten nur addiert man zum Ergebniss noch I0*exp(-t/tau) hinzu. I0 ist der Wert aus der vorherigen berechnung und für t nimmt man die einschaltzeit wie beim ersten teil der addition. Wenn man das ganze ein paar mal gemacht hat pendeln sich die Werte entsprechend ein und man kann einen Mittelwert bilden. Diesen mittelwert teilt man noch durch Wurzel aus 3(für Sägezahn) und hat dann den Strom den das Multimeter anzeigt. Anbei eine Grafik wie es aussehen würde bei 0,03ms an und 0,094ms aus. Wenns genauer Interessiert einfach ne PN. Sende dann gerne die entsprechenden Unterlagen dazu. mfg
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