Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Signal verstärken


von yavrukus (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Sehr geehrte Forummitglieder,

ich habe mir eine Schaltung mit dem BLDC-Treiber TDA5241 aufgebaut, mit 
der ich auch wunderbar einen BLDC Motor, in diesem Fall ein 
Festplattenmotor, zum "Drehen" bekomme. Die Drehzahl des Motors bzw. die 
Ausgangsspannung der Endstufe im IC (TDA5241) wird über einen externen 
Pin (CTL-In) gesteuert.  Die "Ansteuerkurve" ist auf Seite 20 in 
Abbildung 6 zu finden (Siehe Datenblatt im Anhang). Nun möchte ich 
diesen Motor über ein PWM Signal ansteuern, welches ich mit der 
Soundkarte (USB-Sound Adapter) erzeuge. Da die Soundkarte nur Maximal 1V 
Amplitude macht, reicht das nicht aus. Ich möchte nun eine Schaltung 
aufbauen, mit der ich das PWM Signal der Soundkarte nochmal verstärken 
kann, also eine Steuerspannung zwischen 0V und Vsupply, in meinem Fall 
12V. Wie kann ich so eine PWM-Verstärkung aufbauen ? Ich habe da an eine 
Lösung mittels MOSFET bzw. Transistor und einer anschliessenden 
Tiefpassfilterung nachgedacht. Die PWM Frequenz ist bedingt durch die 
USB-Soundkarte begrenzt (10-20 kHz). Ich würde mich über 
Beispielschaltpläne und eventuell über die Tipps bezüglich der 
Dimensionierung der Bauteile freuen.

Vielen Dank.

Liebe grüße,
yavrukus

von Paul Baumann (Gast)


Lesenswert?

Guck mal hier hin, das könnte vielleicht Deinem Zweck dienen:
http://www.edn.com/design/analog/4363990/Control-an-LM317T-with-a-PWM-signal

(Ist in englischer Sprache, mußt Du evtl. übersetzen lassen)

MfG Paul

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Guten Abend Herr Baumann,
danke für den Link ! Werde ich testen.

Liebe grüße,
yavrukus

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Guten Morgen,
für den LM741 benötige ich doch laut des Schaltplans auch eine negative 
Versorgungsspannung, da ich sonst nicht auf 0V Ausgangsspannung komme, 
sehe ich das richtig ?

von Michael (Gast)


Lesenswert?

Ein Rai-to-Rail OP könnte das auch mit einfacher Versorgungsspannung 
erledigen.

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Ja, habe ich gerade gefunden. Ich werde es mit dem LM324 versuchen.

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Muss es ein Rail to Rail sein ? Es reicht doch auch ein Single Supply 
OpAmp wie der LM324, oder täusche ich mich da.

Gruß,
yavrukus

von Paul Baumann (Gast)


Lesenswert?

Yavrukus schrob:
>Muss es ein Rail to Rail sein ? Es reicht doch auch ein Single Supply

Das Eine schließt doch das Andere nicht aus. Du mußt einen Typ 
suchen,der
auch mit nur einer Betriebsspannung so nah wie möglich an beide 
"Anschläge"
herankommt.

MfG Paul

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Ok.

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Guten Tag,

ich habe mal die Schaltung mit einem LM324 aufgebaut, jedoch ohne den 
LM317T um zu sehen, ob der OpAmp überhaupt funktioniert. Mit oder ohne 
PWM Signal steuert der Ausgang des OpAmps immer aus.

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

PS: Hab die Schaltung mal simuliert und in der Simulation funktioniert 
es :-D.

von amateur (Gast)


Lesenswert?

Wundere Dich aber nicht, wenn Du statt einen kühlen Kopf zu behalten 
einen warmen Bruder bekommst.
Die Begrenzung auf weniger als 20 KHz der Soundkarte, der oft 
vorhandenen Unmöglichkeit still zuhalten (nicht konstant 0 oder 1 am 
Ausgang weil irgendjemand einen Kondensator im Signalweg platziert hat), 
verschaffen Dir ordentliche Umschaltverluste und hauen Dir damit einen 
der großen Vorteile der PWM zu Klump.

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

D.h. mit der Soundkarte wird das nichts ?

von amateur (Gast)


Lesenswert?

>D.h. mit der Soundkarte wird das nichts ?

Es ist recht schwierig ohne vergleichende Messungen den Anstieg an 
Verlusten zu quantifizieren.
Grundsätzlich gilt aber: Langsames Umschalten führt zu stark steigenden 
Verlusten.
Da eine Soundkarte Kondensatoren im Signalweg enthält, ist der Zustand: 
Dauerhaft Ein UND Dauerhaft Aus nicht machbar. Mit ein paar Tricks ist 
allerdings einer (frei wählbar) der Beiden herzustellen.

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Hallo amateur,
kannst du mir dann die beiden Tricks nennen ? :-).
Ich hab zwar alles zusammen geschaltet, aber der Motor dreht bei 
bestimmten Tastverhältnissen (20%) nicht sauber, wobei 50% schon volle 
Drehzahl ist, da der OpAmp und LM317T mehr als 5V rausgeben und nach der 
Kennlinie im Datenblatt (Siehe erstes Post) dadurch die Ausgangsstufe 
des Treibers voll durchgeschaltet wird. Ich möchte eigentlich nur ein 
steuerbares PWM Signal zwischen 0 und 5V...

Nebenfrage: Reicht ein Elko am Netzteil für Entkopplung bei den 
Frequenzen ? Ich benutze ein "normales" Steckernetzteil mit 12V Ausgang. 
Sollte ich lieber die 12V durch einen Linearregler zur Verfügung stellen 
?!

gruß,
yavrukus

von hele (Gast)


Lesenswert?

Mal eine ganz andere Idee: du könntest zwei Ausgänge der Soundkarte 
gleichgerichtet an die Eingänge eines Komparators hängen und so durch 
verschiedene amplituden den komparator gegen 0 oder Vcc schalten lassen 
nur wird das Konstrukt durch die gleichrichtung wohl zu langsam sein und 
ich weiß nicht ob die Karte gerne einen gleichrichter treibt. wenn du 
eine gleichspannung bekommst kannst du damit aber auch einen analogen 
pulsweitenmodulator füttern, dann könntest du die pwm Frequenz frei 
wählen und das Eingangssignal braucht nur die Bandbreite des sollwerts

von yavrukus (Gast)


Lesenswert?

Hallo Hele,
ich könnte ja die Gleichspannung direkt mit einem DC Offet als Signal 
und 0Hz Sinus ausgeben. D.h. nur eine DC Spannung. Ich meine die geht 
bis 2V.. ich untersuche das nochmal.

von hele (Gast)


Lesenswert?

ich fürchte ganz so einfach geht das nicht: Soundkarte hat AC coupling 
über einen Kondensator, da is nix mit dc offset. vielleicht suchst du zb 
nach Frequency to voltage oder ac to true rms Chips(wie in true rms 
multimetern) habe leider selbst keine Erfahrung damit. Evtl ist es 
praktischer einen kleinen uC an den Rechner zu hängen, die Soundkarte 
ist nicht so wirklich gut geeignet denke ich

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.