Hi Leute,
ich habe eine peinliche Frage, drehe mich aber irgendwie total im Kreis
:D
Im Schaltbild seht ihr einen RC Tiefpass, bei dem parallel zum
Widerstand eine Diode geschaltet ist. Die Eingangsspannung ist ein PWM
Signal mit ca. 16 kHz, 0V-15V.
Ziel der Diode ist, dass der Kondensator langsam geladen und schnell
entladen wird.
Jetzt frage ich mich, wie ich die Diode entsprechend dimensionieren
kann. Bis jetzt verwende ich eine BAS40, die nicht sonderlich viel Strom
verträgt. Laut Datenblatt sind es 120mA dauerhaft und 200mA peak für
eine Dauer von weniger als 10ms.
Allerdings würde ich gerne den Peakstrom zum Zeitpunkt des Entladens
wissen. Dieser ist ja in erster Näherung allein durch den
Durchgangswiderstand des Diode begrenzt. Der Durchgangswiderstand der
Diode ist wiederum dynamisch und hängt vom Strom ab. Und genau hier
drehe ich mich im Kreis :D
Mein zweiter Ansatz geht über die Energie, die im Kondensator
gespeichert ist, so dass man im Ausschaltzeitpunkt die Leistung
berechnen kann (diese müsste dann geringer sein als die maximal
zulässige Leistung der Diode)
Mit 15V und 10pF kommt eine Energie von 1.125nJ heraus. Wenn ich für den
Ausschaltzeitpunkt 1us annehme, dann komme ich auf eine Leistung von
1.125mW. Das ist ja nichts, wenn man bedenkt, dass die maximale
Verlustleistung 250mW beträgt.
Daher meine Fragen an euch:
- Wie kann man den Peakstrom am besten abschätzen?
- Muss ich Bedenken haben, dass mir die BAS40 Diode abraucht?
Ich habe die Schaltung so aufgebaut mit den Komponenten und bis jetzt
funktioniert alles. Allerdings habe ich jetzt noch die Chance, Bauteile
ggf. zu tauschen :D
Ich bedanke mich.
@ Antwortsuchender (Gast)
>Allerdings würde ich gerne den Peakstrom zum Zeitpunkt des Entladens>wissen.
Strombegrenzed wirkt der parasitäte Widerstand der Diode, der PWM-Quelle
und des ESR des Kondensators. Alles in allem nicht so viel. Man sollte
also, wenn man eine empfindliche Natur ist, einen kleinen Widerstand in
Reihe schalten, und somit den Pulsstrom auf die im Datenblatt zulässigen
200mA begrenzen.
>- Wie kann man den Peakstrom am besten abschätzen?
Siehe oben.
>- Muss ich Bedenken haben, dass mir die BAS40 Diode abraucht?
Nein. Bei 10pF ist die Energie so klein, da passiert nix. Selbst 100pF
sind noch OK. Bei 1nF sollte man mal nachdenken bzw. wie du es schon
getan hast nachrechnen.
MFG
Falk
Hast Du wirklich nur 10pF? Dann solltest du aber auch die
Sperrschichtkapazität der Diode (max. 5pF) berücksichtigen, die den
Tiefpass doch etwas versaut...
Gruß Dietrich
Hi Dietrich,
Dietrich L. schrieb:> Hast Du wirklich nur 10pF? Dann solltest du aber auch die> Sperrschichtkapazität der Diode (max. 5pF) berücksichtigen, die den> Tiefpass doch etwas versaut...
mit versauen meinst du die Zeitkonstante, richtig? Dem würde ich mit dem
relativ großen Widerstandssortiment begegnen und ggf. den Widerstand
anpassen, um die gewünschte Zeitkonstante zu erhalten.
Oder missverstehe ich dich?
Gruß
Hi Leute,
henning schrieb:> ehr die frage, wie sieht das aufladen aus? die diode bringt schon 5 pF> mit, dass ist im verhältnis zu den 10 pF vom C recht viel.
Ich glaube, ich muss doch ein wenig weiter ausholen. Vielleicht liegt
der Hund tatsächlich darin begraben, dass ich den Kondensator zu klein
gewählt habe.
Anbei seht ihr ein erweitertes Schaltbild mit einem Hex Inverting
Schmitt Trigger HEF40106.
Mein Ziel ist es, eine Totzeit zu generieren. Der Schmitt Trigger hat
laut Datenblatt bei einer Versorgungsspannung von 15V eine
Schaltschwelle von 8.3V. Daraus folgt
Nach t aufgelöst ergibt
Für eine Totzeit von 600ns habe ich wahlweise 10pF für den Kondensator
genommen und mir den entsprechenden Widerstand zu 74k berechnet. Ich
nahm dann 69k8, was meiner Ansicht nach lediglich die Totzeit ein wenig
verändern würde.
Soweit die Theorie... Allerdings habe ich eine Totzeit von knapp 2us
gemessen :D
Deshalb würde ich später einfach den Widerstand empirisch verkleinern
wollen, bis ich die gewünschte Totzeit am Ausgang messe.
Ist mein Vorgehen grundsätzlich richtig? Und meint ihr, dass die
Kapazität der Diode die Totzeit so dermaßen verlangsamt? Ich hätte eher
das Gegenteil erwartet.
Die Kapazität der Diode liegt in Reihe zu den 10pF. Somit wird die
Gesamtkapazität geringer. Das wiederum verkleinert die Zeitkonstante und
resultiert in einer geringeren Totzeit.
Hmm, vielleicht weiß ja jemand eine Antwort darauf und kann mich auf
meinen Gedankenfehler hinweisen.
Gruß
Antwortsuchender schrieb:> Ist mein Vorgehen grundsätzlich richtig? Und meint ihr, dass die> Kapazität der Diode die Totzeit so dermaßen verlangsamt? Ich hätte eher> das Gegenteil erwartet.
Jain. Man kann zwar so eine Zeitverzoegerung erhalten allerdings sind
die dabei erzielten Zeiten sehr ungenau. Deine Kondensator von 10pF ist
ja schon in der Groessenordnung der Schaltkapazitaeten.
Besser Widerstand kleiner und Kondensator groesser machen.
@ Antwortsuchender (Gast)
>Für eine Totzeit von 600ns habe ich wahlweise 10pF für den Kondensator>genommen und mir den entsprechenden Widerstand zu 74k berechnet. Ich>nahm dann 69k8, was meiner Ansicht nach lediglich die Totzeit ein wenig>verändern würde.
Wie bereits gesat ist 10pF fast nix, der IC allein hat schon um die 5pF.
Besser alles Faktor 10 verschieben. Also 100pF und 6k8.
>Soweit die Theorie... Allerdings habe ich eine Totzeit von knapp 2us>gemessen :D
Weil dein Inverter auch nicht gerade von der schnellen Truppe ist. miss
mal alles ohne den Tiefpass und staune.
>Ist mein Vorgehen grundsätzlich richtig?
Ja, aber die Größenordung ist nicht brauchbar.
Ich habe sowas auch schon aufgebaut. Du willst vermutlich damit eine
Totzeit zwischen den Schaltsignalen erzeugen!? Ich hatte damals 47k und
22pF und bin damit auch auf die erwartet Werte von 1us gekommen.
Sei dir aber im Klaren das du die Schaltsignale nicht abschalten kannst,
d.h. es ist immer einer 1 und der andere 0. Würde daher noch ein
UND-Gatter setzen um tatsächlich auch "AUS" machen zu können.
Ingo
Antwortsuchender schrieb:> Der Schmitt Trigger hat> laut Datenblatt bei einer Versorgungsspannung von 15V eine> Schaltschwelle von 8.3V.
Aber Du weist, das das typische Werte sind? Sie können exemplarabhängig
stark schwanken.
Gruß Dietrich
Ingo schrieb:> Ich habe sowas auch schon aufgebaut. Du willst vermutlich damit eine> Totzeit zwischen den Schaltsignalen erzeugen!?
Richtig ;)
> Sei dir aber im Klaren das du die Schaltsignale nicht abschalten kannst,> d.h. es ist immer einer 1 und der andere 0. Würde daher noch ein> UND-Gatter setzen um tatsächlich auch "AUS" machen zu können.
Ähm, ich muss gestehen, dass ich dir nicht folgen kann? Welche Signale
sind immer 1 und welche 0?
Ich habe das PWM Signal aus V+. Es wechselt zwischen 0V und 15V. Dieses
Signal ist bei mir das Maß aller Dinge. Die Schaltung aus meinem Beitrag
von 11:29Uhr macht aus diesem Signal zwei Signale, die zueinander
invertiert sind.
Abschalten tun sie doch automatisch, wenn sich das PWM Signal bei V+
ändert. Missverstehe ich dich?
Zum Thema Schottky Diode:
Okay, ich schau mal, was wir bei uns im Lager an Dioden besitzen.
Vielen Dank für deine/eure Hinweise
Hallo Dietrich,,
Dietrich L. schrieb:> Aber Du weist, das das typische Werte sind? Sie können exemplarabhängig> stark schwanken.
Ja, das habe ich bedacht. Ich habe auch die min. und max.
Schaltschwellen im Datenblatt gelesen, die schon stark von den typischen
Werten variieren. Ich habe die Schaltschwellen deshalb beim IC direkt
gemessen. Die Schaltung von 11:29Uhr habe ich aufgebaut und sämtliche
Signale (PWM, Schmitt Trigger Eingang, Schmitt Trigger Ausgang) mit dem
Oszilloskop gemessen. Wenn der Tiefpass (Spannung am Kondensator) eine
Spannung von ca. 8.20V erreicht, schaltet der Ausgang des Schmitt
Triggers um. Ich denke, das solle als Verifizierung ausreichend sein.
Gruß
Antwortsuchender schrieb:> Ich habe das PWM Signal aus V+. Es wechselt zwischen 0V und 15V. Dieses> Signal ist bei mir das Maß aller Dinge. Die Schaltung aus meinem Beitrag> von 11:29Uhr macht aus diesem Signal zwei Signale, die zueinander> invertiert sind.
Genau, wenn du nun keine Schaltsignale haben möchtest, bzw. beide
Endstufentransistoren sperren willst, wie willst du das anstellen? PWM =
0%? Nein, denn dann hast du einen Kanal 0% und den Anderen 100%, es ist
also immer ein MOSFET/IGBT geschaltet.
Klar?
Ingo
Ingo schrieb:> Klar?
Klar wie Klosbrühe ;)
Danke für deinen Hinweis.
Die ganzen Informationen und Hinweise, die ich hier bekommen habe, werde
ich morgen noch mal einbringen. Mal sehen, was dabei herauskommt :)
Um aber noch mal auf meinen Eingangspost mit der Diode einzugehen:
Diese dimensioniere ich anhand der max. Verlustleistung aus dem
Datenblatt. Die Verlustleistung berechne ich aus der Energie, die im
Kondensator gespeichert wird.
Dafür brauche ich allerdings ein Zeitintervall, um aus Energie Leistung
zu bekommen. Was wären denn da typische Werte? Im Eingangspost habe ich
1us angenommen - aus dem Bauch heraus. Sehr realitätsfern?
Gruß
Antwortsuchender schrieb:> Diese dimensioniere ich anhand der max. Verlustleistung aus dem> Datenblatt. Die Verlustleistung berechne ich aus der Energie, die im> Kondensator gespeichert wird.>> Dafür brauche ich allerdings ein Zeitintervall, um aus Energie Leistung> zu bekommen. Was wären denn da typische Werte? Im Eingangspost habe ich> 1us angenommen - aus dem Bauch heraus. Sehr realitätsfern?
Nein. Du schaust, wie oft das pro Sekunde vorkommt. Im genannten Fall
16000 mal. P=W*f.
Gruß
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