Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ultrakurze pulse erzeugen


von gasgeber (Gast)


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hallo,

wie kann ich nach umlegen eines schalters einen ultrakurzen impuls 
erzeugen (max. 50 ns)?
DC, 48V, Strom einige A.

Jemand Ideen?

: Gesperrt durch Moderator
von M. K. (sylaina)


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gasgeber schrieb:
> hallo,
>
> wie kann ich nach umlegen eines schalters einen ultrakurzen impuls
> erzeugen (max. 50 ns)?
> DC, 48V, Strom einige A.
>
> Jemand Ideen?

Was sind einige A? Also über wie viel redet man hier? Und welche 
Kurvenform? Das wird auf jeden Fall eine ordentliche Herausforderung 
denn dein System braucht eine Slewrate von deutlich mehr als 960 V/µs 
und 20 A/µs (Werte bei 48 V und nur 1 Ampere die in einer Zeitspanne von 
50 ns von 0 auf 100% ansteigen).
Wenn das ein Rechteckimpuls werden soll und man sich z.B. wünscht dass 
Anstieg und Abfall maximal 10% der Pulsdauer sein darf braucht das 
System eine Slewrate von mindestens 19200 V/µs und 400 A/µs (dU = 48 V, 
dI = 1 A).

Wie schaut dein Vorwissen dazu aus?

von foo (Gast)


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gasgeber schrieb:
> hallo,
>
> wie kann ich nach umlegen eines schalters einen ultrakurzen impuls
> erzeugen (max. 50 ns)?
> DC, 48V, Strom einige A.
>
> Jemand Ideen?


50ns sind bestimmt nicht ultraschnell. Viele Halbleiter schaffen das und 
auch die Relais mit Quecksilber benetzten Kontakten.
Dann noch ein max. 10m langes Stück Koaxkabel auf 48V aufladen, evtl. 
mehrere parallel schalten, wenn mehr Strom gebraucht wird.

von M. K. (sylaina)


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foo schrieb:
> 50ns sind bestimmt nicht ultraschnell

Ne Pulslänge von 50 ns die einige Ampere darstellen mögen nicht 
Ultraschnell sein aber lahm ist das gewiss auch nicht.

von Purzel H. (hacky)


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Und das soll ?

von Helmut L. (helmi1)


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Mit einem Trigatron kannst du solch ultrakurze Impulse erzeugen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Trigatron

von Stefan F. (Gast)


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> Viele Halbleiter schaffen das und auch die
> Relais mit Quecksilber benetzten Kontakten.

Wie sieht denn so ein Relais aus?

von gasgeber (Gast)


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Danke soweit für den Input.
Ein Relais geht leider nicht, da es für den Anwendungszweck deutlich zu 
träge ist.
Ampere fließen... sagen wir mal 10.

Hintergrund des Ganzen ist der Versuch, eine Low-Cost-KSQ zu entwickeln. 
Das grobe Prinzip sieht vor, einen Kondensator aufzuladen, indem an ihn 
die Versorgungsspannung durchgereicht wird. Das darf aber nur sehr kurz 
der Fall sein, denn sonst steigt die Spannung zu stark an oder der 
Kondensator muss sehr groß ausfallen.
Der Kondensator wird dann an den Verbraucher (LED) angehängt und der 
Stromfluss gemessen. Je nach Messergebnis werden dann mehr oder weniger 
Pulse im nächsten Aufladezyklus durchgeschaltet.

Je höher ich die Wiederholrate der Schleife setzen kann, desto kleiner 
(und damit billiger und kompakter) wird der Kondensator. Und damit das 
der Fall ist müssen die Pulse sehr kurz ausfallen, damit die 
Kondensatorspannung nicht zu stark schwankt. Das tut der LED bestimmt 
nicht gut.

von MaWin (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Hintergrund des Ganzen ist der Versuch, eine Low-Cost-KSQ zu entwickeln.

Mit Raketentechnik, aha, von jemandem der nicht mal Grundzüge der 
Elektronik verstanden hat, aha.

Lies dich erst mal schlau, wie Schaltregoer funktionieren und warum man 
dort Spulen verwendet.

von Rummsbumms (Gast)


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Mit einer Induktivität vor dem Kondensator kannst du den Strom langsamer 
ansteigen lassen. Damit landest du dann bei der bekannten Topologie:
http://de.wikipedia.org/wiki/Abw%C3%A4rtswandler

Was du vor hast, ist Murks...

von Mike (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Das grobe Prinzip sieht vor, einen Kondensator aufzuladen, indem an ihn
> die Versorgungsspannung durchgereicht wird. Das darf aber nur sehr kurz
> der Fall sein, denn sonst steigt die Spannung zu stark an

Sich da auf die eher schlecht spezifizierte Induktivität des Aufbaus und 
der Kondensatorzuleitung zu verlassen, ist wohl eher eine nicht so gute 
Idee und erfordert eine unnötig schnelle Pulssteuerung.

von Kai K. (klaas)


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>Ein Relais geht leider nicht, da es für den Anwendungszweck deutlich zu
>träge ist.

Ah ja? Und wie arbeitet eine ESD-Pistole?

von Georg (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
>>Ein Relais geht leider nicht, da es für den Anwendungszweck deutlich zu
>>träge ist.
>
> Ah ja? Und wie arbeitet eine ESD-Pistole?

Du behauptest also ernsthaft, du kennst Relais, die in 50 ns schliessen 
und wieder öffnen? Bitte Typ und Link zum Datenblatt.

Georg

von gasgeber (Gast)


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Hier gehts aber nicht um einen Abwärtswandler sondern um eine KSQ, die 
nachregelt, wenn der Strom am Shunt nicht die richtige Spannung abfallen 
lässt!

Wozu brauche ich die Induktion irgendwelcher Leitungen, wenn ich einfach 
nachregeln kann? Die einzige Funktion der induktion ist doch, dass sie 
meine Slewrate begrenzt. Na und? Was juckt mich das? Dann brauche ich 
eben in derselben Zeit mehr Pulse, Problem erledigt.

von PC (Gast)


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4 MHz Low-Cost-KSK mit einigen A. Geil. Keine Einwände.

von Lukas K. (carrotindustries)


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gasgeber schrieb:
> Hier gehts aber nicht um einen Abwärtswandler sondern um eine KSQ, die
> nachregelt, wenn der Strom am Shunt nicht die richtige Spannung abfallen
> lässt!

Geheimtipp: Mit einem Abwärtswandler kann man auch problemlos auf 
konstanten Strom regeln. Die Spannung an nem Shunt verstärken und auf 
den Feedback-pin geben. Been there, done that: 
http://0x83.eu/images/led-sch.png
Siehe auch:Konstantstromquelle: Konstantstromquelle mit Schaltregler

gasgeber schrieb:
> Die einzige Funktion der induktion ist doch, dass sie
> meine Slewrate begrenzt. Na und?
Wenn der Kondensator leer ist, fließt ein nicht näher definiert hoher 
Strom, der nur durch Leitunswiderstände, Rdson, ESR des Elkos und 
parasitäre induktivitäten begrenzt ist.

Was du vorhast ist Murks.

von Mike (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Na und? Was juckt mich das?

Du möchtest "low cost"

von Axel S. (a-za-z0-9)


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gasgeber schrieb:
> Hintergrund des Ganzen ist der Versuch, eine Low-Cost-KSQ zu entwickeln.
> Das grobe Prinzip sieht vor, einen Kondensator aufzuladen, indem an ihn
> die Versorgungsspannung durchgereicht wird. Das darf aber nur sehr kurz
> der Fall sein, denn sonst steigt die Spannung zu stark an oder der
> Kondensator muss sehr groß ausfallen.

War ja klar, daß das irgendeine Schwachsinnsidee sein mußte.
Dieser Thread darf jetzt also auch ignoriert werden.

von Helmut L. (helmi1)


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Axel Schwenke schrieb:
> War ja klar, daß das irgendeine Schwachsinnsidee sein mußte.

Wie immer wenn die Grundlagen der E-Technik nicht sitzen.

von Detlef K. (adenin)


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Ein low-cost Troll ;)

von gasgeber (Gast)


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Lukas K. schrieb:
> Wenn der Kondensator leer ist, fließt ein nicht näher definiert hoher
> Strom, der nur durch Leitunswiderstände, Rdson, ESR des Elkos und
> parasitäre induktivitäten begrenzt ist.
>
> Was du vorhast ist Murks.

Der Kondensator wird aber nicht leer, weil er durch eine genügend hohe 
Frequenz zwischen Lade- und Entladezyklen rechtzeitig nachgeladen wird, 
bevor es zu einem signifikantem Spannungseinbruch kommt. Dass dafür eine 
gewisse Größe nötig ist ist logisch, allerdings kosten entsprechende 
Kondensatoren auch nicht viel. Voraussetzung dafür ist halt, dass der 
Entladezyklus nicht zu lange dauert.

Nochmal: Während eines Ladezyklus kann ich unterschiedlich viele Pulse 
auf den Kondensator legen (ab 125 ns kann das sogar ein Atmega!), der 
dadurch eine bestimmte Spannung erreicht, die an der LED einen 
bestimmten Strom fließen lässt.
Während des Entladezyklus wird der Strom am Shunt gemessen und mit einem 
Sollwert verglichen. Falls der Sollwert unterschritten wird führt das zu 
einer Erhöhung der Pulszahl im nächsten Ladezyklus.
Dann stimmt der Entladestrom wieder.

Während des Ladezyklus wird der Kondensator vom Verbraucher getrennt, 
während des Entladezyklus von der Versorgung.

Natürlich wird der Strom nicht aufs mA genau geregelt. Aber dadurch, 
dass auch eine LED eine gewisse Trägheit aufweist merkt man davon nichts 
und auch nicht den Wechsel zwischen Lade- und Entladezyklus.

von gasgeber (Gast)


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Anderes Beispiel zur Veranschaulichung der Idee:
Ich habe einen Druckbehälter. Durch ein Ventil entweicht eine bestimmte 
Menge Luft pro Sekunde. Der Druck im Druckbehälter lässt nach, ich 
sperre also jetzt das Ventil und lasse kurz Luft mit sehr hohem Druck in 
den Behälter.
Jetzt öffne ich das Ventil wieder und schaue, ob der Luftfluss wieder 
stimmt. Falls nicht, gebe ich beim nächsten Mal mehr Luft in den 
Behälter.

Wenn ich schnell genug zwischen Ventil-Offen und Nachfüllzeitraum 
umschalte merkt mein Verbraucher davon zwar etwas, aber es wird für mich 
als Benutzer nicht erkennbar.

von Mike (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Aber dadurch, dass auch eine LED eine gewisse Trägheit aufweist
> merkt man davon nichts
Dass man davon nichts merkt, liegt bestimmt nicht an der Trägheit der 
LED. Die dürfte da noch locker einen Faktor 1000 Reserve haben.

von gasgeber (Gast)


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Bitte unterscheiden zwischen Ladezyklus und Pulsen!
Ein Ladezyklus dauert wesentlich länger als ein einzelner Puls. Das ist 
ja unter anderem der Witz an der Idee. Deshalb kann ich ja eine 
unterschiedliche Anzahl von Pulsen in meinen Kondensator geben im selben 
Ladezyklus und damit die abgefallene Spannung korrigieren.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Nimm einen µC mit ADC Eingang und PWM.

Feddisch

Dann brauchst auch nicht so steile Flanken

von gasgeber (Gast)


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Lange genug, dass ich genügend Flexibilität habe, um unterschiedlich 
viele Pulse auf den Kondensator zu geben, aber kurz genug, dass das Auge 
davon nichts merkt!

Ähnlich der Entladezyklus: Kurz genug, dass der (natürlich auftretende) 
Spannungseinbruch (und der daraus folgende Stromeinbruch) sich optisch 
nicht bemerkbar machen.

Idealerweise kann ich die Pulse unendlich kurz und die Umschaltfrequenz 
unendlich hoch machen. Da das aber nicht geht habe ich einen gewissen 
Fehler. Damit ich den nicht bemerke muss ich - um die Größe des 
Kondensators und damit den Spannungsabfall - im Griff zu haben entweder 
den Kondensator groß genug machen oder aber die Umschaltfrequenz erhöhen 
und damit die Entladedauer verringern. Damit das aber geht muss ich dann 
auch die Dauer eines Ladezyklusses verringern, sonst verliere ich wie 
bei einer PWM-Steuerung Helligkeit, da während des Ladevorgangs der LED 
kein Strom zugeführt wird. Ein kürzerer Ladezyklus setzt aber auch 
kürzere Pulse voraus.

Deshalb auch die Frage nach der Erzeugung sehr kurzer Pulse.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Dann lerne eine Gescheite Regelung zu programmieren(PID) und erzähle mir 
nicht das 10 BIT ADC und 16MHz Prozessortakt dafür nicht ausreichen.

SNCR

von Bernd K. (prof7bit)


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gasgeber schrieb:
> Hintergrund des Ganzen ist der Versuch, eine Low-Cost-KSQ zu entwickeln.

Definiere "Low cost"

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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~schmale Küche

von Chinamann (Gast)


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Warum glaubst Du, bauen der Rest der Welt und selbst Chinesen, die für 
eine Ersparnis von einem Cent sogar ihre Oma verkaufen würden, in alle 
getakteten Stromregler einen Kondensator und eine Spule ein?

Alle doof auf dieser Welt? Oder könnte es sein, dass Du auf dem Holzweg 
bist und bestimmte physikalische bzw. elektrische Zusammenhänge nicht 
verstehst?

von Helge A. (besupreme)


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Genial. Eine low-cost-KSQ, die die energiedifferenz in dicken fetten 
Transistoren verballert. Oder im Innenwiderstand der Kondensatoren.

Wenn hinten 10A rauskommen sollen, brauchst du wahrscheinlich so 100-200 
Euro für Transistoren und Kühlgebläse. Und leg dir eine Tüte Elkos hin. 
Eine große. Und irgendwas explosives zur Abwehr des Funkmeßwagens ;)

von F. F. (foldi)


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gasgeber schrieb:
> Anderes Beispiel zur Veranschaulichung der Idee:
> Ich habe einen Druckbehälter. Durch ein Ventil entweicht eine bestimmte
> Menge Luft pro Sekunde. Der Druck im Druckbehälter lässt nach, ich
> sperre also jetzt das Ventil und lasse kurz Luft mit sehr hohem Druck in
> den Behälter.
> Jetzt öffne ich das Ventil wieder und schaue, ob der Luftfluss wieder
> stimmt. Falls nicht, gebe ich beim nächsten Mal mehr Luft in den
> Behälter.
>
> Wenn ich schnell genug zwischen Ventil-Offen und Nachfüllzeitraum
> umschalte merkt mein Verbraucher davon zwar etwas, aber es wird für mich
> als Benutzer nicht erkennbar.

Also von Physik und vor allem von Druck und Gasen, mechanischen 
Bauteilen und wohl von vielen Dingen mehr auch keinen Schimmer.

Wenn ich hier vor allem eins gelernt habe, erstmal viel lesen, 
vorsichtig fragen, nicht so eine große Fresse haben und den Leuten die 
ich frage ruhig zutrauen, dass sie was von dem verstehen was sie 
schreiben.

von Mike (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Idealerweise kann ich die Pulse unendlich kurz und die Umschaltfrequenz
> unendlich hoch machen.

Praktisch wirst du das nicht machen können und brauchst darum eine 
Stromänderungsbremse, i.e. eine Induktivität.

Die Induktivität bewirkt ähnlich wie deine Drossel/Ventil im 
Druckluftanalogon, dass nicht aller Strom/Luft auf einen Schlag fließt.

von gasgeber (Gast)


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Was spricht dagegen, dass aller Strom auf einen Schlag fließt während 
eines Aufladepulses?

von foo (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Was spricht dagegen, dass aller Strom auf einen Schlag fließt

Die endliche Lichtgeschwindigkeit.

von gasgeber (Gast)


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Während des Entladens habe ich ja Spannung X. Diese liegt an der LED an 
für den Bruchteil einer Sekunde. Der Strom fließt, die Spannung im Elko 
geht zurück. Jetzt messe ich den Stromfluss. Ich stelle fest, dass 
zuwenig Strom fließt und unterbreche den Entladevorgang und lege kurz 
eine Spannung an den Elko an. Die nötige Spannung ist wieder aufgebaut 
und es fließt wieder der Sollstrom.
Falls der Strom durch irgendwelche Änderungen im Widerstand der LED 
steigt/sinkt wird das spätestens im nächsten Messvorgang erfasst und 
kann korrigiert werden.

Wo liegt der Denkfehler? Der ja offenbar existiert sonst würden hier 
nicht derartige Kommentare kommen.

Warum sollte der Transistor heiß werden? Es gibt sicher Verluste, aber 
nicht die gesamte Energiedifferenz. Same für die Kondensatoren.

Dass ich den Strom aus meiner Quelle puffern und etwas begrenzen muss 
ist mir auch klar.

Der einzige Verlust der rein logisch anfällt ist am Shunt und am 
Begrenzerwiderstand, der den maximalen Stromfluss pro Puls reduziert.

von Bernd K. (prof7bit)


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gasgeber schrieb:

> Der einzige Verlust der rein logisch anfällt ist am Shunt und am
> Begrenzerwiderstand, der den maximalen Stromfluss pro Puls reduziert.

An diesem Widerstand wird der gesamte Verlust verbraten werden. Der 
Eingangsstrom ist gleich dem Ausgangsstrom in Deiner Schaltung denn die 
Ladung die aus dem Kondensator rauskommt ist gleich der Ladung die 
reingeht, und Ladung pro Zeit ist nur ein anderer Name für Strom. Also 
Eingangsstrom = Ausgangsstrom.

Die Schaltung verbrät also (Eingangsspannung - Ausgangsspannung) mal 
Strom. Du könntest ebensogut einen Linearregler bauen oder verwenden, 
der würde genauso warm.

von gasgeber (Gast)


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Stimmt. Danke, dass jemand das erklärt.

von Georg (Gast)


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gasgeber schrieb:
> Stimmt. Danke, dass jemand das erklärt.

Und das nach 38 Posts. Was für eine schwere Geburt.

Georg

von Easylife (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Der
> Eingangsstrom ist gleich dem Ausgangsstrom in Deiner Schaltung

..und ausserdem ist die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung, da 
für einen switched capacitor Regler der Reservoir-Kondensator fehlt...

Das Problem an TO ist, dass er trotz seiner äußerst rudimentären 
Kenntnissen ignoriert, dass seine Schaltungsideen nicht funktionieren.
Auch wenn zig Leute ihm erklären, dass es Blödsinn ist was er sich 
ausdenkt, glaubt er, dass die Millionen von LED Lampen schlecht designed 
sind, und er eine bessere Lösung finden kann.
Anstatt sich erst mal mit den Grundlagen von Schaltreglern anhand von 
kleineren und ungefährlicheren Schaltungen im Milliampere-Bereich zu 
Beschäftigen, möchte er gerne gleich mit Netzspannung, Frequenzen im 
Megaherzbereich und Strömen arbeiten, bei denen gestandenen Elektrikern 
unwohl wird.
Da wundert es doch nicht wirklich, dass im Forum eher große Belustigung 
aufkommt als der ernsthafte Wille zu beraten und zu helfen. Ist ja auch 
irgendwie sinnlos.

von Stefan F. (Gast)


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1
         ___        LED
2
20V o----o o---+---|>|---+
3
               |         |
4
              ===        |
5
               |         |
6
GND o----------+---------+

Ich glaube, das ist die Grundschaltung, die Gastgeber sich vorstellt. 
Gehen wir mal von idealen Bauteilen aus:

- Es gibt überhaupt keinen Widerstand in der Schaltung
- Es gibt überhaupt keine Induktivität

Sobald du den Schalter schließt, fließt ein unendlich hoher Strom. 
Dieser wird das schwächste Glied in deiner Kette zerstören.

natürlich gibt es keine idealen Bauteile. Nehmen wir mal an die 
Leitungen haben einen gewissen Innenwiderstand. Alle anderen 
Eigenschaften seien weiterhin ideal. Das wäre schon nahe an der 
Realität.

Sobald du den Schalter schließt, fließt ein hoher Strom durch den 
Kondensator und durch die LED. Der einzige Strombegrenzende Faktor ist 
der leitungswiderstand. Wenn durch einen Widerstand Strom fließt, fällt 
Spannung ab. Strom mal Spannung ist die Leistung.

Sagen wir mal 100 Ampere. Die Spannungsversorgung liefert 20 Volt. An 
der LED fallen 3 Volt ab. Bleiben 17 Volt übrig. Diese 17 Volt fallen an 
den (nicht idealen) Widerständen der Leitung ab. 17 Volt mal 100 Ampere 
sind 1700 Watt. Widerstände (auch Leitungen) wandeln diese Energie in 
Wärme um.

Während die LED also 300 Watt erhält, verheizt die Leitung 1700 Watt.

dabei ist ganz egal, ob das in kurzen Impulsen oder langen Zeiträumen 
passiert. Du verheizt den größten Teil der Energie.

von Harald W. (wilhelms)


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gasgeber schrieb:

> Wo liegt der Denkfehler?

Unter anderen daran, das man in der Theorie einen Kondensator
nicht einfach an eine Spannungsquelle anschliessen kann. Denn
dann würde ein unendlich hoher Strom fliessen. Deshalb schaltet
man eine Spule davor und nennt das ganze dann Schaltnetzteil.

: Bearbeitet durch User
von Easylife (Gast)


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Stefan us schrieb:
> Während die LED also 300 Watt erhält, verheizt die Leitung 1700 Watt.

Diese Theorie ist aber auch ziemlich abenteuerlich...

von Stefan F. (Gast)


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> Diese Theorie ist aber auch ziemlich abenteuerlich...

Allerdings. Besser nicht ausprobieren, könnte gefährlich sein.

von Michael (Gast)


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Hallo zusammen,

ich finde es echt schade das hier einfache Fragen nicht mehr beantwortet 
werden. Es kommen immer irgendwelche bequemen Ausreden, warum etwas 
nicht funktionieren kann, ganz zu schweigen von irgendwelchen 
zweifelhaften elektrotechnischen Begründungen. Schauen wir mal wohin das 
führt, wenn wir helfen. Ich habe mal eine LTSpice Schaltung angehängt.

Wirkungsweise ist wie folgt:

Durch den Takt an Q1 und den Unterschieden in den Kennlinien der beiden 
Transistoren Q1 und Q2 wird ein Impuls erzeugt. Der Puls wird von Q3 
verstärkt und auf D2 geschaltet. Mit den Entsprechenden Bauteilen sollte 
es hinzubekommen sein, aber immer dran denken I = C * dU/dt.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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@ Micha,

kann es sein, dass du das Thema des To leicht verpeilt hast?

Namaste

von Michael (Gast)


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Nö, wieso? Weil ich keine komplett dokumentierte fertige Lösung 
präsentiere?
Man sollte schon etwas abstrahieren können.

von Easylife (Gast)


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ROFL.

Winfried J. schrieb:
> kann es sein, dass du das Thema des To leicht verpeilt hast?

Wenn man nur die Überschrift liest, stimmt's doch.
OK, wen interessiert schon der Rest vom Thread...

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Easylife schrieb:
> OK, wen interessiert schon der Rest vom Thread...

genau dass wenn Micha weitergelesen hätte, so hätte er sich sicher die 
Mühe mit dem Spicemodel auch gespart, zumal der Lastkreis dort irgendwie 
merkwürdig ist und genau der Wunsch nach der pulsdiskretendiskreten 
Ladung einer Kapzität gar nicht in Betracht gezogen wird.

ts ts ts

von M. K. (sylaina)


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gasgeber schrieb:
> Nochmal: Während eines Ladezyklus kann ich unterschiedlich viele Pulse
> auf den Kondensator legen (ab 125 ns kann das sogar ein Atmega!)

Ein Atmega verschiebt aber auch keine 10A sondern nur ein paar 
Milliampere. Dadurch, dass du richtig Strom durch die Gegend schieben 
willst in sehr kurzer Zeit (mir fällt schon spontan gar kein Treiber 
ein, der vernüftig 50 ns Impulse ermöglicht, die meisten, die mir so in 
den Sinn kommen haben schon um die 50 ns für Rise- & Falltime, so ein 
IX4426 vielleicht oder ein IXDD609).
Bei deinen Anforderung spielen so alle parasitären Effekte, die man so 
hat, eine wesentliche Rolle. Schon die Zuleitungseffekte kannst du da 
nicht mehr vernachlässigen. So ein 50 ns Puls alleine ist ja schon ein 
Äquivalent für 200 MHz*A, je nach Schaltflanke, die du dir wünschst, 
bist du da ganz schnell im GHz*A-Bereich. Da kämpft man um jeden 
Millimeter Leitung, den man sparen kann denn jeder Millimeter veringert 
oder vergrößert deine Leitungsinduktivität. 48V, 10A in 50 ns, also eine 
Gesamtinduktivität von 240 nH kann das schon speichern und dir dein 
Signal ordentlich verhauen. Jetzt muss man nur mal bedenken: So als 
Faustformel hab ich da im Kopf: pro cm Draht hat man 10 nH 
Induktivitätszuwachs (grader Leiter mit Durchmesser << Länge des 
Leiters).
Übrigens: Bei einem Atmega, der einen 50 ns Impuls machen soll, wäre die 
Induktivitätsgrenze irgendwo um die 250 µH angesiedelt (5V, 1mA, 50ns). 
Da ist man in der Regel sehr sehr weit von weg und deshalb kann das auch 
ein Atmega "problemlos".

: Bearbeitet durch User
von Michael (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo nochmal,

weil bald Weihnachten ist und hier alle Geräte fröhlich vor sich 
hinblinken, also nun doch die komplette Lösung im Anhang. Geht bestimmt 
auch locker mit nem µC. Bin mal gespannt was dann noch für Ausreden 
kommen.

von Udo S. (urschmitt)


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Michael schrieb:
> Bin mal gespannt was dann noch für Ausreden
> kommen.

Ausreden um nicht eine KSQ für eine Led mit einem Kondensator, ohne 
Spule die den Stromanstieg begrenzt, und statt dessen eine Impulsquelle 
mit einer Stromanstiegszeit von 10A in 50ns zu bauen?

Na ja Ausreden gibts eigentlich nur eine: Sein HIRN benutzen.

Wahrscheinlich verkaufst du jemandem der Erbeeren ernten will auch ein 
Leiter oder wie?

Ohne Worte...

von Helmut L. (helmi1)


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Vor allen mit idealen Transistoren. Setzt man da reale Typen ein sieht 
die Sache schon anders aus.

Was einige nicht beachten ist das Kondensatorparadoxon. Wenn man einen 
Kondensator laedt geht genauso viel Energie wie in dem Kondensator 
gespeichert wird in den Ladewiderstaenden als Waerme verloren, 
unabhaenigig von der Groesse der Widerstaende.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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da braucht es keine Ausrede sondern nur das einschalten von Spice

Der Spicesimulator verrät dir das Ergebnis: mit 4 Mausklicks


Der Impuls ist 100 ns lang schafft 5A und die Spannung im C steig auf 
320 mV.

Man vergleiche Anforderung und Ergebniss.

q.a.d.

von Helmut L. (helmi1)


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@Winfried

Setzt da mal real Typen ein statt NPN und PNP. Also nicht unendlich 
schnelle stromergiebige Typen.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Soweit wollt ich gar nicht gehen, das ist dann schon noch mal etwas 
konkreter.

 Ich will Micha nur aufzeigen das er selbst der gleichen Naivität 
erliegt wie der TO. en unterscheied zwischen Theoretische möglichkeit 
und realer machbarkeit aufgrund wiederprüchlicher Anforderungen und 
Außerachlassung physikalischer  oder mathematischer Gegebenheiten zu 
verfehlen.

Wenn in der Frage oder der vermeintlichen Anwort das Wort "einfach" 
auftaucht, so wird bei komplexen Anforderungen zumeist das Ziel 
!Einfach! verfehlt, gelegentlich sogar doppelt und dreifach, so wie hier 
sehr schön demonstriert.

Namaste

: Bearbeitet durch User
von Michael (Gast)


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Die Breite des Pulses kann durch C2 bestimmt werden oder auch R4. Der 
Strom wird durch R7 begrenzt. Wird dieser halbiert so kommt man auch auf 
die 10A.

Ja, die beiden Transistoren sind ideal. Es gibt aber auch reale Typen 
die die Anforderungen erfüllen. Nur habe ich dafür keine Modelle. Ich 
habe LTSpice nur verwendet um die Betrachtung zu ermöglichen.

von Helmut L. (helmi1)


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Ich hatte da eben mal einen 10A Typen eingesetzt der in der Standard Lib 
dabei war. Da gabs es keine 5A mehr nur noch ein paar hundert mA und die 
schoen langsam.

von Michael (Gast)


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Weil der zulässige Strom nichts über die Grenzfrequenz und die 
Stromverstärkung verrät.

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:

> Sein HIRN benutzen.

Das ist aus der Mode gekommen. Heutzutage nimmt man µCs!

> Wahrscheinlich verkaufst du jemandem der Erbeeren ernten will auch ein
> Leiter oder wie?

Vorsicht mit Vergleichen:
http://shop.mein-schoener-garten.de/pflanzen/kletter-erdbeere-hummi-3-pflanzen-fruchtpflanzen_pid_1379_12575.html
:-)

von Helmut L. (helmi1)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Heutzutage nimmt man µCs

µCs = Gehirnprothese

von Edi R. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Vorsicht mit Vergleichen:

Mein Schöner Garten schrieb:
>Denn diese Sorte bildet garantiert extra lange und starke Ranken, die Sie
>an einer Kletterhilfe (Spalier, Gitter, Zaun) bis zu 1,5 Meter hoch
>aufbinden können!

Auf diese 1,5 Meter könnte ich mich notfalls auch ohne Leiter 
strecken...

von M. K. (sylaina)


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Michael schrieb:
> Die Breite des Pulses kann durch C2 bestimmt werden oder auch R4. Der
> Strom wird durch R7 begrenzt. Wird dieser halbiert so kommt man auch auf
> die 10A.
>
> Ja, die beiden Transistoren sind ideal. Es gibt aber auch reale Typen
> die die Anforderungen erfüllen. Nur habe ich dafür keine Modelle. Ich
> habe LTSpice nur verwendet um die Betrachtung zu ermöglichen.

Ich bin grad mit dem iPad unterwegs und kann daher nicht in deine Sim 
schauen aber dir ist klar, was auch ich geschrieben habe? Sind deine 
Leitungen ideal wie die Transistoren oder real? Ich nehme ersteres an. 
Wie schon gesagt wurde, versuch mal so viel wie möglich an Realität in 
die Sim zu bringen. Wenn es dann noch geht schauts gut aus aber mich 
dünkt, dass deine Schaltung schon von realen Transistoren aus dem Tritt 
kommt, von realen Leitungen mal ganz zu schweigen.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Michael Köhler schrieb:
> von realen Leitungen mal ganz zu schweigen.

und von realen TOs wollen wir uns mal ganz verabschieden.
das thema ist für Fachleute vermientes Gebiet. Und erfordert Know how 
und keine idealisierten Lösungen. Als Vergleich bieten sich die 
"Bastler" von induktionsöfen an, die Kämpfen ander gegenüberliegenden 
Front mit den Gleichen Problemen. Als da wären parasitäre 
Bauelementeeigenschaften und extreme Leitungsabmessung (kurz und dick). 
sowie stromverdrängung aus dem Materialkern aka Skineffekt. Alles Dinge, 
welche dein Spicemodell völlig außer Acht lässt.

Und genau das ist das Problem an "einfach" es ist !einfach! |= 
!komplex!

Und "schmale Kost" ist es gleich gar nicht.

Ich hoffe das war jetz mal sachlich genug und wird nicht wieder als 
Ausrede umgedeutet.

Sicher wird es möglich sein etwas maßzuschneidern ist ja kein Hexenwerk, 
nur fleiß und know how nötig, aber eben nicht "low cost" und schon gar 
nicht einfach, von sinnvoll ganz zu schweigen.

Namaste

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Alter Grundsatz:

 Je einfacher die Frage gestllt wird, desto komplizierter muss eine 
qualifizierte Antwort im Falle eines komplexen Problems ausfallen.

Und da kollidieren Know How der Fragestelle oft mit den Anforderungen.
Folge: -der verständliche Wunsch nach einfacheren Lösungen.

Hat jedoch der Fragesteller die Komplexität seines Problems erfasst, so 
wird er eine qualifizierte Fragestellung formulieren welche einfache und 
konkrete Antworten zuläst.

 Am Besten formuliert er dazu zu erst die Aufgabe, seinen Lösungsansatz, 
die dabei auftretenden Probleme und dann die für in wichtige Frage. So 
kann sich jeder in die Situation denken und sein Vorschlag zur 
Problemlösung beisteuern.

 Und wenn es sich herauskristallisiert, dass der Ansatz nicht 
zielführend ist, so ist dem Fragesteller auch damit geholfen, in dem er 
die Bestätigung erfährt, dass das Problem nicht bei ihm liegt. Man muss 
das dann nur noch kognitiv richtig einordnen. Und nicht alles als bösen 
Willen von Idioten umdeuten, zumal Letzter zu Ersterem nicht fähig sind. 
Umgekehrt schon eher.

Namaste

von Gaßtgeber (Gast)


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Das ist ein ein Trollthread, "gasgeber", easylife, mawin, matek und 
Konsorten versuchen zu trollen. Ich nenne mich Gaßtgeber, nicht 
"gasgeber". Meine andren Threads falls das Jemanden interessiert:

Led Ansteuerung:
www.mikrocontroller.net/topic/180242

Produktion in China:
www.mikrocontroller.net/topic/181952

Retrobirnen:
www.mikrocontroller.net/topic/351233

u.a.

Diese Leute scheinen den ganzen Tag (und Nacht) VIEL Zeit zu haben 
dieses Forum zu stören. Entweder sie benutzen heimlich den Laptop der 
Betreuerin, oder sie haben ihre Medikamente nicht eingenommen. Oder aber 
sitzen in einer Harz 4 Maßnahme, mit Internetanschluss. Da besteht kein 
großer Unterschied.

von Bernd K. (prof7bit)


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Leute, was wollt Ihr mit einer Simulation?
1
      
2
        /                                 /
3
       / S1         ____       ____      / S2
4
I1 >---  ----------|____|-----|____|-----  ------> I2
5
                     R1    |    R2             
6
                           |
7
                        ___|___
8
U1                      _______                    U2
9
                           | C
10
                           |
11
                           |
12
                           |
13
0  ----------------------------------------------  0


Die Ladung die nach einer Zeit t rechts rausgeflossen ist ist die selbe 
Ladung die links reingeflossen ist. Daher I1 = I2.

Ende der Simulation.

von Easylife (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Die Ladung die nach einer Zeit t rechts rausgeflossen ist ist die selbe
> Ladung die links reingeflossen ist.

Nö.
Denn R1 hat beim Aufladen schon mal einen Teil der Energie in Wärme 
umgewandelt.

von Stefan F. (Gast)


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> Die Ladung die nach einer Zeit t rechts rausgeflossen ist
> ist die selbe Ladung die links reingeflossen ist.
> Daher I1 = I2.

Hä???????????

Erstens ist I ist keine Ladung, sondern die Stromstärke. Da die Schalter 
abwechselnd geschlossen werden, ist I2=0 wenn I1>0 und I2>0 wenn I1=0.

Sicher meinst du, dass der Kondensator die aufgenommene Ladung wieder 
abgibt. Dabei ignorierst du jeoch die Leitungswiderstände, die 
Innenwideratände der Schalter (bzw Transistoren) sowie den 
Serienwiderstand des Kondensators.

An all diesen Widerständen fällt Spannung ab. Spannung multipliziert mit 
dem Strom ist Leistung. Widerstände setzen die Leistung in Wärme um. Da 
der Sinn deiner Schaltung jedoch das Licht machen ist, nicht das Heizen, 
ist die gesamte Leistung an allen Widerständen reine Verlustleistung. Je 
höher der Strom ist, umso höher ist folglich die Verlustleistung.

Am Geringsten sind die Verluste, wenn I1 = I2 wäre. Dann hättest du 
jedoch eine Konstantstromquelle und der Kondensator wäre wirkungslos und 
sinnlos.

von Bernd K. (prof7bit)


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Stefan us schrieb:
> Erstens ist I ist keine Ladung, sondern die Stromstärke.

Und die Stromstärke ist definiert als Ladung pro Zeit.

von Bernd K. (prof7bit)


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Easylife schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Die Ladung die nach einer Zeit t rechts rausgeflossen ist ist die selbe
>> Ladung die links reingeflossen ist.
>
> Nö.
> Denn R1 hat beim Aufladen schon mal einen Teil der Energie in Wärme
> umgewandelt.

Ladung hab ich gesagt!

von Stefan F. (Gast)


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Ach jetzt dämmert es mir. Du denkst wohl die Stromstärke regeln zu 
können, indem du die Zeit veränderst!

Wie gsagt, ignorierst du immer noch die Verluste in den parasitären 
Widerständen. Die sind nicht vernachlässigbar.

Ich hab' einen Vorschlag: Bau das Ding mal als kleines Modell und messe 
es auf Stich und Faden durch. Vor allem empfehle ich, die Schaltung mit 
einer Batterie als Spannungsquelle zu testen, denn damit kannst du sehr 
einfach grob Abschätzen, wie hoch der Wirkungsgrad ist.

von Easylife (Gast)


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Ich werd' noch irre hier.
Schwester, geben Sie mir meine Pillen, und stellen sie mir das Internet 
ab!

von Bernd K. (prof7bit)


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Stefan us schrieb:
> Ach jetzt dämmert es mir. Du denkst wohl die Stromstärke regeln zu
> können, indem du die Zeit veränderst!

Nein. OP denkt das und ich hab grad ein ASCII-Bild gemalt an dem man 
sieht daß das Unfug ist und der OP im Endeffekt doch wieder nur einen 
saukomplizierten Längsregler gebaut hat mit I1=I2=I (hoffentlich 
anschaulich erklärt über die Ladungserhaltung) an dessen Ohmschen 
Widerständen die gesamte Verlustleistung (U1-U2)*I abfallen wird.

Außerdem muss ich mich doch sehr wundern daß gestandene E-Techniker für 
so eine Offensichtlichkeit die einem geradezu ins Gesicht springt eine 
Simulation brauchen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Na dann sind wir uns ja einig. Ich hatte dich mit dem TO verwechselt.

von Easylife (Gast)


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Jetzt wird langsam ein Schuh draus.
Du meinst Integral von I_in über die Zeit (=Ladung) = Integral von I_out 
über die Zeit.
Der jeweils fließende Strom ist ja mitnichten gleich beim Laden und 
Entladen.

von Bernd K. (prof7bit)


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Easylife schrieb:
> Jetzt wird langsam ein Schuh draus.
> Du meinst Integral von I_in über die Zeit (=Ladung) = Integral von I_out
> über die Zeit.
> Der jeweils fließende Strom ist ja mitnichten gleich beim Laden und
> Entladen.

Ja, das hab ich gemeint, ohne es deutlich hinzuschreiben.

Über die Ladungserhaltung veranschauliche ich mir hier zum Beispiel die 
Tatsache daß bei Unterschiedlichen Spannungen U1 und U2 über eine Zeit t 
hinweg dennoch jeweils die selbe Ladungsmenge Q Transportiert wird.

Das bedeutet zum Beispiel die Arbeit W1 auf der linken Seite ist Q*U1 
und die Arbeit W2 auf der rechten Seite ist Q*U2. Also im vorliegenden 
Falle verrichtet die Quelle links mehr Arbeit als rechts aus der 
Schaltung rauskommt weil U1 > U2. Die Differenz wurde verheizt.

Diese Betrachtungsweise ist vielleicht sogar noch anschaulicher als mit 
dem Strom zu argumentieren, ich hätte gleich die Arbeit U*Q erwähnen 
sollen und erst dann mit P=W/t zurück zur Leistung, dann wärs klarer 
gewesen, im Kopf ist das bei mir gleichzeitig abgelaufen als ein 
einziges zusammenhängendes Bild, ich habs nur nicht explizit 
hingeschrieben.

von Easylife (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Also im vorliegenden
> Falle verrichtet die Quelle links mehr Arbeit als rechts aus der
> Schaltung rauskommt weil U1 > U2. Die Differenz wurde verheizt.

Ganz genau. Wenn man in deinem Beispiel R2 mal als die Last ansieht, da 
ja vor R2 noch U2 liegt, dann sieht man auch, dass der gesamte Verlust 
in R1 verheizt wird.
Das bedeutet auch, man kann "switched capacitor + R1" einfach durch 
einen entsprechend größeren R1_b ersetzen, um U2 zu erhalten und es 
kommt genau der gleiche Verlust raus.

von Easylife (Gast)


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Oder anders ausgedrückt: je kleiner R1 ist, desto kürzer muss die 
Aufladephase sein, der Strom ist in dieser Zeit aber entsprechend höher 
(gleicher Verlust).
Also kann man die Aufladephase auch gleich auf 100% ausdehnen, den 
Kondensator weglassen, und R1 ensprechend wählen, dass die gewünschte 
Spannung dabei rauskommt.

von vorüberziehender (Gast)


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Kann diesen Unsinns-Thread bitte mal jemand schließen

Danke

von Udo S. (urschmitt)


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vorüberziehender schrieb:
> Kann diesen Unsinns-Thread bitte mal jemand schließen

Besser wäre ganz löschen, bevor Anfänger ihn finden und völlig verwirrt 
werden.

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