Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wandnetzteil fiept bei PWM - Abhilfe gesucht


von Armin P. (elektrotantalus)



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Hallo

Ich bin dabei einen Lichtwecker mit Arduino und einem LED-Streifen zu 
realisieren (Beitrag "Re: Beste Möglichkeit LED Streifen mit Arduino zu dimmen?").

Das Dimmen per PWM funktioniert auch schon. Allerdings fiept nun wie 
erwartet das Netzteil.

Der LED Streifen zieht etwa 2,5 A. Das Netzteil liefert 3A bei 12 V 
(https://www.amazon.de/gp/product/B01HRR96ZI/ref=oh_aui_detailpage_o04_s00?ie=UTF8&psc=1).

Ich arbeite mit den 8bit PWM des Arduino. Bei Werten zwischen 30 und 130 
fiept das Netzteil. Ich habe die PWM Frequenz testweise bis auf 31kHz 
erhöht und trotzdem ist ein Fiepen zu hören.


Liegt das eventuell am Netzteil? Gibt es da bessere?

Ich habe einen 2200µF Kondensator (4A). Würde der eventuell helfen und 
vor allem ist der so richtig angeschlossen? Da das meine erste Schaltung 
ist frage ich lieber bevor er mir um die Ohren fliegt ;)


Vielen Dank schon mal.


Edit: Der LED-Streifen wird durch den Widerstand mit den drei LEDs 
symbolisiert.

: Verschoben durch User
von Rainer U. (r-u)


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Armin P. schrieb:
> Ich habe einen 2200µF Kondensator (4A). Würde der eventuell helfen und
> vor allem ist der so richtig angeschlossen?

Evtl. ja, aber nicht zwangsläufig. Richtig angeschlossen ist er, er muss 
aber 12V vertragen, gerne ein bisschen mehr (Maximalspannung steht meist 
auf dem Kondensator drauf).

: Bearbeitet durch User
von KeK (Gast)


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Steuerst du den Fet am Gate mit oder ohne Widerstand an?

von Armin P. (elektrotantalus)


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Der verträgt 35V und 4A. Den FET (IRLZ44N) betreibe ich ohne Widerstand.

von MM (Gast)


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Armin P. schrieb:
> Ich habe einen 2200µF Kondensator (4A). Würde der eventuell helfen

Zusammen mit einer 22µH - 47µH Spule in der Leitung zum Netzteil gut 
möglich (LC Filter). Die Spule muss für den Strom geeignet sein.

von Sascha W. (sascha-w)


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Armin P. schrieb:
> Der verträgt 35V und 4A
also die 4A ist keine Stromangabe! Sowas gibts an einem Kondensator 
nicht.

Sascha

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Wenn das Ding in PWM-Frequenz pfeift - dann die Frequenz anheben, oder 
den Wecker den Eltern schenken, Die hören die hohen Töne nicht mehr.

MfG

von Armin P. (elektrotantalus)


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Ich habe eine 100µH Spule zusätzlich zum Kondensator angeschlossen.

Leider pfeift das Netzteil weiter, sowohl bei einer PMW Frequenz von 
480Hz als auch 31kHz. Zusätzlich verhält sich der LED-Streifen dann 
komisch. Auf den letzten OBEREN 10 PWM (245-255) Stufen sind plötzlich 
merkliche Helligkeitsunterschiede wahrnehmbar. Ohne nicht. Bei den 
unteren Stufen war das bei 8bit und dem logarithmischen menschlichen 
Auge absehbar aber im oberen Bereich ist das echt merkwürdig.

Vielleicht liegt das an der zu großen Spule?

Die Frequenz habe ich ja schon verändert aber das ändert das Geräusch 
nur leicht ab. Entweder die Frequenz wird nicht eingestellt oder es 
bringt nichts. Ein Oszilloskop habe ich leider nicht da. Bei Volllast 
ist das Netzteil übrigens stumm.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Denke, durch die PWM-Pausen schwingt irgend was in dem Netzteil.
Wenn die Frequenz höher ist (>= 40kHz) sollte sich das Piepsen ebenfalls 
nach oben schieben - ggf. freut's dann aber den Hund.

Bei 1MHz hättest Du 25 Takte Auflösung (also pro Digit PWM-Wert 
verlängert sich die Hi-Zeit um je 25 Takte).

Viel Luft für 'was Anderes' bleibt da nicht, aber man kann ja auch den 
µC schneller laufen lassen.

Wobei wir hier ja von einem Arduino reden - schnell genug takten sollte 
Der schon 'von Haus aus' - muß 'nur noch' der PWM schnell genug sein.

MfG

von Armin P. (elektrotantalus)


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Ich habe gerade festgestellt, dass der Arduino nicht die gewünschte 
Frequenz eingestellt hat.  Ich benutzte die SetPinFrequency(int8_t pin, 
int32_t frequency) Funktion der PWM.h library. Selbst wenn ich da '2' 
eingebe nehme ich kein Flimmern war (auch ohne Kondensator), nur wenn 
ich '1' eingebe gibt es einen bösen Stroboskopeffekt. Da muss ich 
nochmal schauen woran das liegt.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Bei 32bit Frequenz sollten auch deutlich über 31kHz möglich sein, damit 
selbst der Hund in Friede pennen kann.
(sofern ich den Aufruf korrekt deute)

MfG

von oszi40 (Gast)


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Armin P. schrieb:
> PWM Frequenz testweise bis auf 31kHz
> erhöht und trotzdem ist ein Fiepen zu hören.

Das Geräusch könnte auch lastabhängig sein. Evtl. wird das NT schon 
überlastet? Mal zum Test mit ähnlicher ohmscher Last betrieben?

von Armin P. (elektrotantalus)


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Es sollten tatsächlich mehr als 31kHz möglich sein. Aber theoretisch 
sollte das für mich keinen Unterschied machen. Hund oder Katze gibt es 
nicht ;)

Im Moment sollte das Neztteil max. 1A liefern müssen. Es kann aber 3A 
liefern. Bei 2,5A ohne PWM war es auch ruhig.

von oszi40 (Gast)


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Armin P. schrieb:
> sollte das Neztteil max. 1A liefern müssen.

Entweder ist igendwo ein C musikalisch oder es schwingt eine lose Spule 
mit? Foto des NT=? Übrigens würde ich lieber mehrere kleine Elkos statt 
Deines 2000µ parallel schalten um den ESR zu verkleinern. 
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm

von Nico W. (nico_w)


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Gibt es eigentlich einen Grund warum da kein Pulldown am Gate ist?

von Armin P. (elektrotantalus)


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Nico W. schrieb:
> Gibt es eigentlich einen Grund warum da kein Pulldown am Gate ist?

Das ist mein erstes Projekt und ich habe entsprechend wenig Ahnung. Ich 
wüsste nicht warum ich einen Pulldown Widerstand hier brauchen würde?

von Nico W. (nico_w)


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Armin P. schrieb:
> Ich
> wüsste nicht warum ich einen Pulldown Widerstand hier brauchen würde?

Damit der Fet immer sicher wieder abschaltet.

Beitrag "Funktionsweise Pull-Down-Widerstand"

von Einer K. (Gast)


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Armin P. schrieb:
> Ich
> wüsste nicht warum ich einen Pulldown Widerstand hier brauchen würde?

Und der Gate Widerstand ist auch egal....
Wird schon nicht schwingen.....
(Millerkapazität)

von Armin P. (elektrotantalus)


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Ich habe einen 10k Ohm Widerstand zwischen Gate und Source gehängt und 
das Netzteil scheint tatsächlich deutlich leiser zu sein. Allerdings ist 
es um mich herum etwas laut, daher muss ich heute Abend wenn es ruhiger 
ist nochmal schauen ob das vielleicht nicht nur Einbildung war.

Wenn ich im Arduino eine Frequenz von 2Hz einstelle flimmern die LEDs 
trotzdem weiterhin nicht, also da muss ich noch weiter forschen.

von Armin P. (elektrotantalus)


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Nachtrag:
Ich habe zwar das Fiepen stark einschränken können aber habe das 
Netzteil trotzdem durch ein Tischnetzteil des gleichen Herstellers mit 
der gleichen Leistung ersetzt und das ist komplett geräuschlos, selbst 
ohne zusätzliche Kondensatoren, Ringkernspule und Widerstand am FET.

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