Abhängigkeit von PWM-Frequenz und Tastverhältnis

[Thomas H. (datatom)]

Hallo zusammen,

wenn ich eine Eingangsspannung von 12V habe und ein Tastverhältnis von 
50% und eine PWM-Frequenz von 25Hz, habe ich dann eine Ausgangsspannung 
von 6V?

Wenn ja, wie sieht es bei einer PWM-Frequenz von 1Hz aus? Wie hoch ist 
dann die Ausgangsspannung?

Gibt es eine Abhängigkeit vom Tastverhältnis und der PWM-Frequenz?

Grüße

Datatom

[PWM-Benutzer (Gast)]

Thomas H. schrieb:
> Gibt es eine Abhängigkeit vom Tastverhältnis und der PWM-Frequenz?

Nein. Im Mittel nicht.

Ausgangsspannung = Tastverhältnis  * Eingangsspannung

[Wolfgang (Gast)]

Thomas H. schrieb:
> wenn ich eine Eingangsspannung von 12V habe und ein Tastverhältnis von
> 50% und eine PWM-Frequenz von 25Hz, habe ich dann eine Ausgangsspannung
> von 6V?

Nein, bei reinem PWM hast du i.A. immer eine Spannung, die zwischen 0 
und 12V hin und her springt (außer bei DC 0 bzw. 100%). Und das gilt 
unabhängig von der Frequenz.

6V kommt erst raus, wenn du bei 50% DC einen Tiefpass mit ausreichend 
großer Zeitkonstante dahinter schaltest oder nicht den Momentan- sondern 
den Zeitmittelwert meinst.

[Thomas H. (datatom)]

Wolfgang schrieb:

> 6V kommt erst raus, wenn du bei 50% DC einen Tiefpass mit ausreichend
> großer Zeitkonstante dahinter schaltest oder nicht den Momentan- sondern
> den Zeitmittelwert meinst.

Ok. Wie kann ich denn die entsprechende Zeitkonstante ermitteln?

[Wolfgang (Gast)]

Thomas H. schrieb:
> Ok. Wie kann ich denn die entsprechende Zeitkonstante ermitteln?

Indem du dir überlegst, wieviel Restwelligkeit dein Signal bei gegebenem 
Tastverhältnis haben darf und dann anfängst, zu rechnen.

[HildeK (Gast)]

Thomas H. schrieb:
> Wie kann ich denn die entsprechende Zeitkonstante ermitteln?

Du musst einen Tiefpass bauen, der bei der PWM Frequenz ausreichend 
Dämpfung hat. Wenn dir 1/10 Restripple nicht zuviel ist, dann muss er da 
20dB dämpfen. Sonst halt mehr.
Also: entweder die TP-Grenzfrequenz sehr niedrig ansetzen - mit dem Auge 
auf der höchsten Signalfrequenz oder einen Tiefpass höherer Ordnung 
verwenden.

Ich rede von Grenzfrequenz, du von Zeitkonstante, das ist aber 
miteinander verknüpft:
tau = R·C
f_g = 1/(2·π·RC) = 1/(2·π·tau)

[Toxic (Gast)]

Thomas H. schrieb:
> Ok. Wie kann ich denn die entsprechende Zeitkonstante ermitteln?

1.Mathematisch
2.Experimentell mit LTspice oder mit Hilfe einer Webseite:

http://sim.okawa-denshi.jp/en/PWMtool.php

Aus den Diagrammen kannst Du den Ripple entnehmen und auch sehen wie 
lange es dauert bis sich der Mittelwert eingestellt hat.Je geringer der 
Ripple sein soll,desto laenger dauert es bis der Endzustand erreicht 
ist....

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Thomas H. schrieb:

> wenn ich eine Eingangsspannung von 12V habe und ein Tastverhältnis von
> 50% und eine PWM-Frequenz von 25Hz, habe ich dann eine Ausgangsspannung
> von 6V?

Nein. Du hast immer für 20ms 12V und dann für 20ms 0V.

> Wenn ja, wie sieht es bei einer PWM-Frequenz von 1Hz aus?

Dann sind es für 500ms 12V und für weitere 500ms 0V.

> Wie hoch ist dann die Ausgangsspannung?

Wenn man die Suagsngsspannung mittelt, z.B. indem man einen trägen 
Verbaucher anschließt oder mit einem trägen Meßinstrument mißt, dann 
bekommt man einen Mittelwert von 6V.

> Gibt es eine Abhängigkeit vom Tastverhältnis und der PWM-Frequenz?

Vom Tastverhältnis ganz offensichtlich ja. Von der PWM-Frequenz nur 
insoweit, daß die Trägheit von Verbrauchern begrenzt ist. Eine Glühlampe 
kann man z.B. problemlos mit 100Hz dimmen. Bei 1Hz sieht man sie 
blinken.