Hallo, ich würde gern einen Mosfet mit Fast PWM verwenden und habe eine Frage zur Schaltgeschwindigkeit. Ich würde gern Led's mit 16 Bit Fast Pwm mit einem atmega1284P mit 8 Mhz schalten. Bei 16 Bit kann man ja den output compare bis 65536 einstellen, wenn man aber z.B. die kürzeste Zeit einstellt (1/8Mhz = 125 ns) indem ein High Signal am Ausgang ist, würde es der Mosfet schaffen in dieser Zeit voll durchzuschalten? Werden die Treiberströme dann sehr hoch, wenn man im ns Bereich schalten möchte? Sind Logic Level Mosfets genau so schnell wie Standard Mosfet's? Ist es auch mit mehr als 8 Mhz möglich?
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Mach mal einen Seitenblick auf Schaltnetzteile. Da tobt man sich vorwiegend in den -zig- kHz aus und kommt seltener in die Hunderter. 8MHz wäre da schon ein Rekord. Bei LEDs sind einige kHz völlig ausreichend. Wieso sollte man sich da die Probleme mit Sperrschicht-Cs, Streuinduktivitäten und Abstrahlung einsammeln? Bernd O. schrieb: > Ich würde gern Led's mit 16 Bit Fast Pwm mit einem atmega1284P mit 8 Mhz > schalten. Da sollte man wohl das Konzept überprüfen. Warum sollte man die Helligkeit einer LED auf ein Zehn- oder Fünfzigtausendstel per PWM reduzieren?
Mit 8MHz kann man nicht allzu oft - pro Sekunde - bis 65535 zählen. Es sei denn, Du kennst eine Abkürzung;-)
Bernd O. schrieb: > [...] (1/8Mhz = 125 > ns) indem ein High Signal am Ausgang ist, würde es der Mosfet schaffen > in dieser Zeit voll durchzuschalten? Kommt darauf an... Ohne dicken Treiber + passender Aufbau nicht. > Werden die Treiberströme dann sehr hoch, wenn man im ns Bereich schalten > möchte? Ja, Siehe Treiber > Sind Logic Level Mosfets genau so schnell wie Standard Mosfet's? Eher nicht. > Ist es auch mit mehr als 8 Mhz möglich? Du möchtest also einen HF-Sender bauen, oder warum brauchst du mehr als 8Mhz? Abgesehen davon das 8Mhz/2^16 nur 122Hz ergibt.
Ist es dann möglich den Systemtakt mit 8 MHz oder mehr von den output compare Ausgängen am µC zu entkoppeln, so das man z.B. ein Systemtakt von 8 Mhz und mehr hat und die 16 Bit output compare Fast Pwm Ausgänge im Hz - kHz Bereich schalten lässt ?
hi! Bernd O. schrieb: > Ist es dann möglich den Systemtakt mit 8 MHz oder mehr von den output > compare Ausgängen am µC zu entkoppeln, Ja, nennt sich prescaler. Willst du aber nicht verwenden, weil deine leds dann flackern 122/8 = 15,25Hz.... > im Hz - kHz Bereich schalten lässt ? Du bist mit den 122Hz schon im Hz Bereich. Oder was ist dein Problem? - Das bei PWM=1 dein Mosfet die 125nS nicht packt (was völlig egal ist) - Das du nur 122Hz Wiederholrate hast - ....
Peter R. schrieb: > Mach mal einen Seitenblick auf Schaltnetzteile. Da tobt man sich > vorwiegend in den -zig- kHz aus und kommt seltener in die Hunderter. > 8MHz wäre da schon ein Rekord. Äpfel und Birnen. Die Wiederholfrequenz einer 16-Bit PWM mit 8MHz Mastertakt ist auch bloß 122Hz. Der kürzeste Impuls ist zwar tatsächlich nur eine Periode von 8MHz = 125ns lang. Aber das ist bei einem Schaltnetzteil auch nicht anders. Wenn ein SNT z.B. mit 100kHz läuft, dann ist eine Periode 10µs. Bei einer Einschaltzeit von 1% ist so ein Impuls dann auch nur 100ns lang.
kleine MOSFETs wie etwa BS170 können schon so schnell schalten. Das gilt auch für Logic level typen, insbesondere moderne. Bei größeren bräuchte man Treiber, und auch dann wird es schwer - von Funkstörungen ganz zu schweigen.
Bernd O. schrieb: > Ist es auch mit mehr als 8 Mhz möglich? Hast du das dann EMV-mäßig noch im Griff oder willst du einen Störsender bauen? Ein richtig knackiges Rechtecksignal, das in 125ns ein und wieder abschalten kann, hat in seiner Flanke locker noch über 100MHz versteckt... :-o > Ist es auch mit mehr als 8 Mhz möglich? Du willst gar nicht so schnell (oder besser "oft") schalten. Denn du teilst diese 8MHz wegen deinen 16 Bit (wofür eigentlich[*]) sowieso durch 65536. [*] seien wir mal ehrlich: das sieht kein Mensch...
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Statt mit 16-Bit rumzufummeln, weil man bei 8-Bit die Übergänge beim Auf/Runterdrehen sieht, dann doch besser die Übergänge dithern.
ja mir ging es darum ob der mosfet diesen einen kürzesten puls mit 125ns schafft. Oder ist es bei diesem Anwendungsfall mit led's egal, weil man die led bei diesem duty cyle sowieso nicht leuchten sehen würde? Ab welchem duty cycle müsste es dann der mosfet schaffen in der Zeit wo das Ausgangssignal High ist voll durchzuschalten. Die Pwm Frequenz ist ja 8Mhz / 2^16 = 122Hz. Wenn man output compare auf z.B. 1 setzt dann entspricht es der Zeit von 1 / 8Mhz = 125ns wo der Ausgang auf High ist, weil die 2^16 = 65536 Schritte mit dem (System)Takt von 8Mhz hochgezählt werden. Das Ausgangssignal ist dann die restliche Zeit der Pwm Periode von 65535 * 125ns = 8,19ms auf Low. Die ganze Schaltung würde ich dann einmal in 2 Versionen betreiben. Einmal mit einem Netzteil und einmal mit an einem Single Cell LiPo betreiben, wobei das mit dem LiPo etwas aufwendiger ist. Dann müsste man ja um die benötigte Mosfet Schaltgeschwindigkeit zu erreichen auf die discharge rate des Lipo achten und den Step-Up für den Treiber so wählen das er auch den benötigten Strom zum umladen des Mosfet Gates liefern kann. Mit den oben erwähnten Schaltzeiten müsste man ja den Duty Cycle bestimmen können, wo das Mosfet voll durchschaltet in abhängigkeit von der LiPo discharge rate und dem Step-Up und Treiber Strom. Ich benutze die 16 Bit, um genug Stufen zu haben, da ich versuche RGB led's nach der e-Funktion zu dimmen.
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Irgendwie hängst du dich an den 125ns auf. Du kannst keinen Treiber bauen der von 0 auf 100% springt und nach exakt 125ns senkrecht auf 0 zurückfällt. In der Praxis wird da eher ein kleiner und sehr flacher Hügel auf dem Oszi zu sehen sein. Erst mit mehr PWM Breite wird daraus sowas wie ein rechteck (Wenn man das ganze betrachtet). Ob und wie hell die Leds bei dem Hügelchen leuchten hängt von so vielen Faktoren ab, das man dass noch nicht mal brauchbar abschätzen kann. Wenn die Erst bei PWM=8 anfangen zu leuchten: Wo ist das Problem? Wenn die bei PWM=1 im Dunkeln mit lupe noch glimmen, dann schalt halt den PWM ab und gut is. Also: Aufbauen und Testen.
Bernd O. schrieb: > würde es der Mosfet schaffen in dieser Zeit voll durchzuschalten? Der AVR besteht auch aus MOSFETs am Ausgang, offensichtlich geht das also. Natürlich nicht mit unendlich grossen MOSFETs.
Bernd O. schrieb: > ja mir ging es darum ob der mosfet diesen einen kürzesten puls mit 125ns > schafft. Irrelevant. Auf jeden Fall wird der Impuls an der LED verschoben sein. Und weil Einschalt- und Ausschaltzeit typischerweise nicht exakt gleich sind, wird die Impulslänge auch nicht exakt stimmen. Ist aber egal. > Oder ist es bei diesem Anwendungsfall mit led's egal, weil man > die led bei diesem duty cyle sowieso nicht leuchten sehen würde? Doch, kann man sehen. Eine stinknormale RGB-LED von ebay mit nominal 20mA Durchlaßstrom betrieben - da kann man auch in Dimmstufe 1/65536 noch was glimmen sehen.
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