Hallo lieber Elektronikgemeinde, wieder einmal benötige ich Tipps von Profis da ich mich zum ersten mal an PWM/Frequenzsignale rantasten möchte. Kurze Beschreibung: Ich habe einen SPS-Ausgang mit dem ich ein PWM Signal generiere. Dieses Signal hat 0 oder 24 V und eine Frequenz bis zu 100kHz. Mein Aktuator, besser gesagt ein Proportionalventil arbeitet mit 12V und einer Frequenz von 2 - 20 kHz. Da ich mich nicht sehr gut mit Spannungswandler im Zusammenhang mit Frequenzen auskenne, frage ich hier: Welches Baueteil, bzw. welche Schaltung würdet ihr einsetzen? Mit freundlichen grüßen Thomas
…ich würde ein passendes Bauteil / Ventil für 24V einsetzen. Falsche Wahl !
Naja, falsche Wahl war das nicht, wenn man es so vorgegeben bekommt ;) Ich habe ja eine 24V und 12V Spannungsversorgung, und das Ventil zieht max. 2A. Mit einem Operationsverstärker müsste das doch gehen.Das entscheidende ist hier mehr die Frequenzübertragung, wobei diese ja noch im unteren kHz-Bereich liegt. Ich kenn mich expliziten Bauteilen nicht so aus, aber mit einem OP, oder Optokoppler und einem Transistor/Buz/IGBT/MOSFET sollte das ja wohl kein Problem sein, oder sehe ich das falsch? Gruß Thomas
wartemal schrieb: > …ich würde ein passendes Bauteil / Ventil für 24V einsetzen. Der SPS-Ausgang ist nur mit 0,5A belastbar, somit kann ich da auch mit einem 24V Ventil nicht viel anfangen, da diese auch im 1-2A Bereich liegen... Abgesehen davon, liegt eben ein 12V Ventil vor ;)
…naja ,dann eben mit den 24V einen Mosfet ansteuern, der an der dicken 12V quelle das Ventil treibt. Mosfetansteuerung venuenftig anpassen und dem Ventil eine Diode parallel verpassen.
Aus den 24V ein 12V Signal zu machen ist das kleinere Problem. Schwieriger ist aus der 100KHz PWM eine 2-20KHz PWM zu machen. Das geht vermutlich nur über den Umweg einer analogen Spannung (aus der 100KHz PWM) und einer Schaltung, der aus der analogen Spannung wieder eine PWM macht. Sowas kann man mit Op-Amps bauen, ist aber nicht ganz trivial. Gibt es bei der SPS nicht die Möglichkeit die PWM Frequenz anzupassen?
Thomas schrieb: > Ich habe einen SPS-Ausgang mit dem ich ein PWM Signal generiere. Dieses > Signal hat 0 oder 24 V und eine Frequenz bis zu 100kHz. Bist Du Dir da sicher? Dann müsste schon bei 12 Bit Auflösung die SPS eine Taktrate von 400MHz haben. M.W. sind solche Steu- erungen eher langsam. Gruss Harald
Joe F. schrieb: > Gibt es bei der SPS nicht die Möglichkeit die PWM Frequenz anzupassen? Okay, sorry das habe ich falsch formuliert. Ich kann die PWM natürlich anpassen, also bereits auf die 2-20 kHz beschränken. Harald Wilhelms schrieb: > Thomas schrieb: > >> Ich habe einen SPS-Ausgang mit dem ich ein PWM Signal generiere. Dieses >> Signal hat 0 oder 24 V und eine Frequenz bis zu 100kHz. > > Bist Du Dir da sicher? Dann müsste schon bei 12 Bit Auflösung > die SPS eine Taktrate von 400MHz haben. M.W. sind solche Steu- > erungen eher langsam. > Gruss > Harald Ja, ich bin mir sicher, das geht auch nur an 2 Ausgängen der Steuerung, es gäbe auch noch 2 Ausgänge die bis 20 kHz gehen, jedoch sehe ich hier nicht das Problem, eher an der Spannungsumsetzung und beibehalten der Frequenz. Also keinen "Verlust" beim Übergang von 24 auf 12V.
Thomas schrieb: > Mein Aktuator, > besser gesagt ein Proportionalventil arbeitet mit 12V und einer Frequenz > von 2 - 20 kHz. Thomas schrieb: > jedoch sehe ich hier > nicht das Problem, eher an der Spannungsumsetzung und beibehalten der > Frequenz. Wenn das Ventil ab 20 KHz nicht mehr zuverlässig arbeitet, hast du durchaus ein Problem.
…nur etwas Mut, SPS sind flexibel.Mit zwei Widerständen Leistungsmosfet und einer Diode bist Du der Herr der Sache.Programmierkenntnisse vorausgesetzt.
Joe F. schrieb: > Thomas schrieb: >> jedoch sehe ich hier >> nicht das Problem, eher an der Spannungsumsetzung und beibehalten der >> Frequenz. > > Wenn das Ventil ab 20 KHz nicht mehr zuverlässig arbeitet, hast du > durchaus ein Problem. Es wird niemals mehr als 20 kHz zu verarbeiten haben, da ich dies entweder softwareseitig eingrenzen kann oder eben die 20kHz Ausgänge der SPS nutze. wartemal schrieb: > …nur etwas Mut, SPS sind flexibel.Mit zwei Widerständen Leistungsmosfet > und einer Diode bist Du der Herr der Sache.Programmierkenntnisse > vorausgesetzt Genau das dachte ich mir ja. Hast du noch einen Mosfet-Kandidaten für mich? Ich kenn mich wie gesagt nicht so stark in den Produktpaletten aus?! Danke schon mal für die bisherige Unterstützung!
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Thomas schrieb: > Mosfet-Kandidaten Da gibt es eine riesige Auswahl. Eine Möglichkeit wäre IRF9405. Schutzdiode z.B. SB560.
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IRF9405 ist gar nicht so sehr geeignet. Besser wäre ein IRFZ44ZPBF. Der hat weniger Gate-Kapazität. Und die Widerstände sollten auch kleiner werden (1K/3.3K), damit das Ding schneller schaltet.
Joe F. schrieb: > IRF9405 ist gar nicht so sehr geeignet. > Besser wäre ein IRFZ44ZPBF. Der hat weniger Gate-Kapazität. > Und die Widerstände sollten auch kleiner werden (1K/3.3K), damit das > Ding schneller schaltet. Joe F. du bist der Beste! Danke, werde das nächste Woche mal aufbauen und berichten! Darf ich fragen mit welchem Programm du das gemacht hast?
LTspice. Aber die letzte Lösung gefällt mir ehrlich gesagt selbst nicht gut. Es fließen bis zu 24mA durch R1, und das bei 24V... sehr unschön. Ich werde da nochmal etwas überlegen.
Ich glaube die Ausschaltflanke wird dir mit 4k7||1nF nicht gefallen.
Die wäre nicht schön, wäre da nicht die beim Ausschalten leitende Diode... ;-)
Stimmt. Eine Zenerdiode wirkt nur in Sperrrichtung. Weißheit des heutigen Montags - Ist ja auch schon spät. :-)
Aber auch nur wenn es sich auch wirklich um einen Push-Pull Ausgang handelt. :>
Nachtaktiver schrieb: > Aber auch nur wenn es sich auch wirklich um einen Push-Pull > Ausgang > handelt. :> Hallo Nachtaktiver, davon bin ich ausgegangen, da im Systemhandbuch der SPS nichts weiter stand außer: MOSFET elektronisch (stromliefernd) max. 0,5 A Passt das dann mit deiner Schaltung Joe F.?
stromziehend/stromliefernd = push-pull Wenn da nur "stromliefernd" steht passt es nicht. Muss man dann wohl doch mit einem Spannungsteiler arbeiten. Welchen MosFET hast du denn jetzt?
Joe F. schrieb: > stromziehend/stromliefernd = push-pull > > Wenn da nur "stromliefernd" steht passt es nicht. > Muss man dann wohl doch mit einem Spannungsteiler arbeiten. > Welchen MosFET hast du denn jetzt? Aktuell habe ich noch nichts aufgebaut. Das waren die Angaben die von Siemens im Handbuch stehen.
Gibt es vielleicht einen Link zu der Bedienungsanleitung oder eine Typenbezeichnung der SPS?
Joe F. schrieb: > Gibt es vielleicht einen Link zu der Bedienungsanleitung oder eine > Typenbezeichnung der SPS? Es ist die S7-1200 1215C DC/DC/DC [[http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=de&objid=36932465&caller=view]]
Tja, sieht leider nicht so vielversprechend aus. Die SPS scheint leider nur einen high-side MosFET als Ausgang zu haben. Man könnte mit einem relativ niederohmigen Spannungsteiler arbeiten, das verheizt aber unsinnig viel Energie. Ich würde es mal mit einem Spannungsteiler 3K3/3K3 versuchen, und mit dem runtergeteilten Signal einen Gate-Treiber ansteuern, der vor dem Mosfet sitzt und mit den 12V gepowered wird. (z.B. einen FAN3111C).
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