Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Integrator auf PWM für Stromregelung


von MaMü (Gast)


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Hallo zusammen,
ich bin im Moment dabei eine Stromregelung für eine Motorsteuerung zu 
schreiben und hierfür würde ich ganz gerne einen Tiefpass verwenden um 
das ganze bei der Umsetzung zu vereinfachen und nicht auf dem Motor die 
Regelung umsetzen zu müssen.
Das ganze ist dann wie folgt aufgebaut: µController--->Tiefpass---> 
Einzelne Motorspule


Die PWM hat eine Grundfrequenz von 40kHz und ich würde das ganze mit 
einer PWM von 50% was 0x0780 entspricht, ansteueren. Mein Ziel ist es 
hiervon den Mittelwert auszugeben, sprich einen Integrator zu bauen.

Ich bin auch schon auf den Link hier gestoßen aber iwie stehe ich total 
auf dem Schlauch heute... 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM

Ich hab bereits den Filter auf 20k, 10k,1k  ausgelegt und bisher hat 
sich immer nur der Duty cycle verkürzt anstatt dass ich einen Mittelwert 
ausgegeben bekomme. daher wollte ich das ganze jetzt doch rechnerisch 
angehen bevor ich noch mehr Cs verschwende^^

Welche Grenzfrequenz sollte ich nehmen? Im Forum habe ich in einem 
anderen Thread etwas von der viertel PWM-Freq gelesen, aber das war ja 
leider ohne Erfolg...

Schöne Grüße,

von Raimund R. (corvuscorax)


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MaMü schrieb:
> Die PWM hat eine Grundfrequenz von 40kHz und ich würde das ganze mit
> einer PWM von 50% was 0x0780 entspricht, ansteueren. Mein Ziel ist es
> hiervon den Mittelwert auszugeben, sprich einen Integrator zu bauen.

Der Integrator wird bei 50% Duty Cycle auf die Hälfte seiner mögl. 
Spannung integrieren.

> Ich bin auch schon auf den Link hier gestoßen aber iwie stehe ich total
> auf dem Schlauch heute...
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM

Dann lies Dir noch mal genau die "Einleitung" durch. Da ist des Pudels 
Kern genau beschrieben.

> Ich hab bereits den Filter auf 20k, 10k,1k  ausgelegt und bisher hat
> sich immer nur der Duty cycle verkürzt anstatt dass ich einen Mittelwert
> ausgegeben bekomme. daher wollte ich das ganze jetzt doch rechnerisch
> angehen bevor ich noch mehr Cs verschwende^^

Ja, wie, was?! Wie soll denn das jetzt gehen? Du hattest doch oben den 
Duty Cycle fest auf 50% eingestellt - und jetzt, oh wunder, variiert er 
auf einmal? Was hast Du vergessen uns mitzuteilen, bzw. was 
simulierst/rechnest Du denn genau?

> Welche Grenzfrequenz sollte ich nehmen? Im Forum habe ich in einem
> anderen Thread etwas von der viertel PWM-Freq gelesen, aber das war ja
> leider ohne Erfolg...

Das kann man Dir nichts spezielles empfehlen. Das hängt sowohl von der 
Induktivität des Motors als auch von Deinem max. gewünschtem Ripple auf 
der Leitung ab.
ABER: Eine Induktivität (wie eben ein Motor) begrenzt schon von allein 
den Stromanstieg auf einen bestimmten Wert, wenn Du ihn mit einem 
Rechteck ansteuerst - Schaltnetzteile funkionieren nach diesem Prinzip - 
deshalb benötigst Du eigentlich keinen RC-Tiefpass für die Ansteuerung 
eines E-Motors, denn diese Integration macht der Motor schon selbst.
Nach dem gleichen Prinzip machen das sogar schon Class-D-Endstufen bei 
HiFi-Verstärkern (allerdings eher kleiner Leistung für z.B. Kopfhörer), 
die keinen Ausgangsfilter mehr benötigen.

von MaMü (Gast)


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Hi,
okay ich lese es mir nochmal in Ruhe nach der Mittagspause durch ;-)

Ja ich habe eine feste PWM eingestellt! Der variierende Duty cycle sehe 
ich so auf dem Oszi. Also nicht simuliert sondern gemessen.

Gerechnet hab ich einfach folgendes:
festes R und f;
gesucht C;
1/(2*Pi*f*R)


Der Tiefpass vorzuschalten wurde mir von meinem Prof. empfohlen. Das 
ganze ist für eine Studienarbeit und damit dem Motor nichts passiert 
sollte ich den Tiefpass vorhängen und nur einen Mosfet mit einer 
dauerhaften PWM ansteuern.

von Schreiber (Gast)


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MaMü schrieb:
> Der Tiefpass vorzuschalten wurde mir von meinem Prof. empfohlen. Das
> ganze ist für eine Studienarbeit und damit dem Motor nichts passiert
> sollte ich den Tiefpass vorhängen und nur einen Mosfet mit einer
> dauerhaften PWM ansteuern.

Hä?
Was soll bei einem Gleichstrommotor (ein anderer Motor kann ja nicht 
gemeint sein) schon kaputt gehen?!

von MaMü (Gast)


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naja Fehlkommutierung, ungewollte 100% PWM(der mag max. eine 95%)

Der Motor ist bipolar mit 3 Spulenzweigen

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