Hallo,
ich suche ein Bauteil mit dem ich aus 2 PWM/Analogsignalen ein Signal
von
+ - 10Volt erzeugen kann. Kennt jeman so ein Teil?
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PWM / Analog
+10 - -10Volt
PWM / Analog
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Im voraus vielen Dank
Hans
Ein OpAmp, Operationsverstärker, der muss aber mit +/-12..15V versorgt werden um +/-10V erzeugen zu können. Auch ein R2R Rail-To-Rail OpAmp kommt nicht mit +/-10V aus, aber mit +/-10.5V . Vor dem OpAmp wird die PWM gefiltert in ein Analogsignal, das kann rein passiv oder auch mit einem OpAmp erfolgen.
Achso, und du willst auch noch aus einem -10..10V Signal eine PWM machen geht auch mit 2 Operationsverstärkern, besser mit 3, eine Frage der Frequenz. Aber einfacher ware für den Job ein uC mit Analogeingang.
Es ist sehr unkonkret was du da vorliegen hast. Auf welchen Potentialen liegen deine PWM Signale? So oder so wirst du vermutlich mit nur einem Bauteil nicht hinkommen. Schau mal hier: http://sim.okawa-denshi.jp/en/PWMtool.php Mit Widerstand und Kondensator kannst du aus einem PWM Signal eine analoge Spannung erzeugen. Oder du nutzt das Prinzip eines Step-Up/Down-Converters und fütterst mit deinem PWM Signal eine Induktivität, bis die Selbstinduktion die Zielspannung erreicht. Auch das ist mit wenigen Bauteilen gemacht. hippc
Hans L. schrieb: > Kennt jeman so ein Teil? Das kann Deine Stereoanlage zu Hause. PWM an den Eingang, statt des PC-Audioausgang und die Lautstärke passend einstellen. Schon bist Du fertig und hast das Problem gelöst. Nach Deinen bisherigen Datenangaben, bzw. Lastenheft, erfullt diese Lösung Dein Lastenheft zu 100%.
Hallo, ist wohl doch nicht so einfach wie gedacht. Das Ausgangssignal soll einen alten Servoverstärker ansteuern. Ein Mikrocontroller hat 2 PWM-Ausgänge. Wenn dann PWM1 100% hat soll die Ausgangsspannung an dem gesuchten Bauteil + 10Volt sein, wenn PWM2 100% soll die Ausgangsspannung -10Volt sein. Bei beiden PWM 0% Ausgangsspannung 0Volt. MfG Hans
Was hast Du denn für einen PWM-Ausgang? - push-pull - tristate - open collektor - pull-up Was für Signallevel und Leistungsfähigkeit in mA? Welche Taktfrequenz hat das Signal? Welcher Wert soll vorhanden sein bei PWM 50%? Welche Eingangsimpedanz hat der Servoverstärkereingang?
Schau dir mal das Prinzip vom Ausgang eines Klasse-D Verstärkers an. Klasse-D Verstärker machen das genau so, also PWM am Ausgang was dann über eine sog. LC-Brücke geglättet wird. Außerdem kannst du überlegen, ob du wirklich die -10V benötigst, oder nicht einfach die +10V umpols. Davon abgesehen kommen mir 10V für den Eingang an einem Verstärker etwas reichlich vor. Aber vielleicht ist das auch nur Beispielhaft - das machst du dann schon...
Hans L. schrieb: > Wenn dann PWM1 100% hat soll die Ausgangsspannung an dem gesuchten > Bauteil > + 10Volt sein, wenn PWM2 100% soll die Ausgangsspannung -10Volt sein. Aha, und was soll nun gelten, wenn beide 100% haben?
Hast Du so etwas? https://www.bce-elektronik.de/produkte/04.html - Intelligenter, digitaler 4Quadrant-PWM-Servoverstärker für permanentmagneterregte DC-Motoren - Betriebsarten: IxR-Kompensation, Tacho- / Encoder-Regelung, Stromregelung - 5 Analogeingänge 0-5V, 2 Eingänge +/-10Volt - 6 Ein- und 4 Ausgänge optoentkoppelt, SPS-kompatibel Leistungsendstufe max. 36 Volt, 4 Ampere Dauerstrom, 5Ampere Spitzenstrom - Stand-Alone-Betrieb (SPS) möglich - Kundenspezifische Softwarefunktionen implementierbar - Gehäuse in 19"-Technik, Europakarte 160 x 100
Nein. Es geht um ältere Indramat Servoregler für Drehstrom bzw BLDC-Servos, 2kW aufwärts.
Dabei gibt es drei analog Input Types für -10...+10V als symmetrische Eingänge vor dem internen AD-Converter mit bis zu 50kHz Bandbreite. Wobei die Eingänge entweder umgesetzt wurden um den AC/BLDC analog zum Gleichstrommotor, einem Stepper zu steuern, oder als Sollwertvorgabe und Rückkopplung (letztere asymmetrisch). Da sind einfach zu viele Parameter noch unbestimmt. Da bin ich viel zu lange und weit weg von der Materie.
Dein genial kurzer Betreff
Suche Bauteil
wäre noch zu tippen mit
SL
(steht für "Suche Lösung")
Dieter schrieb: > Da sind einfach zu viele Parameter noch unbestimmt. Ja. Um nur mal einen davon festzuhalten: Jens G. schrieb: > Aha, und was soll nun gelten, wenn beide 100% haben? Hans schrieb: > Das darf nicht passieren. Und welche Zustandskombinationen sind noch verboten?
Hans L. schrieb: > Nein. Es geht um ältere Indramat Servoregler für Drehstrom bzw > BLDC-Servos, 2kW aufwärts. Nett, daß Du Dich so ewig langsam scheibchenweise entblödelt hast meine Salami grüßt!
Hans L. schrieb: > Ein Mikrocontroller hat 2 PWM-Ausgänge. > Wenn dann PWM1 100% hat soll die Ausgangsspannung an dem gesuchten > Bauteil + 10Volt sein, wenn PWM2 100% soll die Ausgangsspannung -10Volt sein. > Bei beiden PWM 0% Ausgangsspannung 0Volt. Wenn auch zwei ICs für eine Lösung akzeptiert sind, könnten es ein LTC2644 + ein Operationsverstärker sein. Der LTC2644 (wahlweise mit 8, 10 oder 12 Bit INL, versorgt mit +5V) erzeugt aus den beiden PWM-Signalen von 0...100% (Logik-Pegel) jeweils ein analoges Signal von 0...+2,5V. Der Operationsverstärker (z. B. versorgt mit ±12V) ist so beschaltet, dass er die Differenz beider Signale mit der Verstärkung 4 bildet. Wenn sichergestellt ist, das jeweils nur ein PWM-Signal größer 0% ist, erhält man so den gwünschten Bereich von -10V über 0V bis +10V. Selbst wenn beide PWM-Signale gleichzeitig <>0% anliegen (was offensichtlich nicht der Fall ist), liegt das Ausgangssignal immer innerhalb von -10V bis + 10V.
Hallo Eberhard, das ist die erste Antwort von der ich den Eindruck habe das mir der Verfasser helfen will. Wenn ich dich richtig verstehe brauche ich auf jeden Fall 2 Analogsignale oder muß die PWM-Signale mit dem LTC2644 in analog umwandeln. PWM 0 wird natürlich vorkommen, das bedeutet Stillstand des Motors. Leider habe ich von Operationsverstärker keine Ahnung, bin mehr der Mechniker. Welchen Op könntest mit welcher Beschaltung könntest Du mir da empfehlen? MfG Hans p. s.: Ich habe eine Seite über Ops gefunden mit Berechnungsformeln für die Verstärkungsfaktoren und die Differenzausgangsspannung, es ginge nur noch um einen geeigneten Op-Typ.
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Hallo Hans, du solltest dich nach einem Elektroniker mit wenigstens etwas Analog-Erfahrung (auch mit kleinen SMD-Bauteilen) umschauen, der dich bei deinem Projekt unterstützt, vor allem, wenn es darum geht, damit Maschinen mit "2kW aufwärts" anzusteuern. Daher würde ich (unabhängig von der Anzahl der zu bauenden Systeme) wenigstens eine solide Platine für die Schaltung vorsehen, die außer den vorgeschlagenen beiden Bauteilen (und etwas Schüttgut = passive Bauelemente) auch deren Stromversorgung enthält. Wenn du zwei PWM-Signale (= digital, z. B. von einem µC) mit jeweils 0-100% Tastverhältnis zur Verfügung hast, klappt der vorgeschlagene Weg. Dabei sind 2x 0% PWM natürlich kein Problem, da 4 * (0V – 0V) = 0V ist. Für beliebige andere Kombinationen der beiden PWM-Tastverhältnisse kannst du die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers (OPV) selbst berechnen: U_opv.aus = 4 * (U_ltc2644.1 – U_ltc2644.2) Wenn die PWM-Signale nicht als 5V-Logik-Pegel vorliegen, muss eine Pegel-Anpassung für den vorgeschlagenen LTC2644 gemacht werden. Wenn du bereits zwei positive analoge Signale von z. B. jeweils 0-10V hast, genügt ein als Subtrahierer verschalteter OPV mit der Verstärkung 1 (oder einer anderen Verstärkung bei anderen Signalamplituden). Da sich die Steuerspannungen sehr wahrscheinlich nur relativ langsam ändern, sind die Ansprüche an den OPV nicht allzu groß. Wichtig scheint mir eine solide, temperaturunabhängige Nullpunkteinstellung für die gesamte Schaltung, damit sich die Motoren nicht bereits ohne Steuersignale drehen (hängt auch von den Eigenschaften des Indramat-Reglers ab). Wegen der gewünschten Ausgangsspannung von -10V bis +10V benötigt der OPV eine symmetrische Spannungsversorgung von z. B. ±12V oder ±15V (zwei gängige Spannungen), wofür der OPV natürlich auch geeignet sein muss. Die +5V für den LTC2644 (falls dieser zum Einsatz kommt) könnte man per Linearregler aus den +12V bzw. +15V gewinnen. Für einen Analog-Guru ist das alles kein Problem, für einen Elektronik-Anfänger aber schon.
Eberhard H. schrieb: > Wichtig scheint mir eine solide, temperaturunabhängige > Nullpunkteinstellung für die gesamte Schaltung, damit sich die Motoren > nicht bereits ohne Steuersignale drehen (hängt auch von den > Eigenschaften des Indramat-Reglers ab). Normalerweise sollte der anzusteuernde Servoverstärker für eine ausreichend große tot Zone um die Null herum sorgen, genauso wie er gegen eine harte Richtungsumsteuerung abgesichert sein muss.
Hallo, die PWM kommt aus einem Arduino Nano, müssten also 5Volt sein. Wenn ich es im zweiten Schritt packe werde ich Code auf einen STM32 portieren, da wären es nur 3,3V, die könnte man über den Verstärkungsfaktor auf 10Volt bringen. Aber das ist erstmal Zukunftsmusik. Beim Servoverstärker kann man 0Volt einstellen, dieses Teil was ich da basteln will hat ja eine Lageregelung, die gleicht dann ev. Bewegungen aus. MfG Hans
Hans L. schrieb: > die PWM kommt aus einem Arduino Nano, müssten also 5Volt sein. Wenn ich > es im zweiten Schritt packe werde ich Code auf einen STM32 portieren, da > wären es nur 3,3V, die könnte man über den Verstärkungsfaktor auf 10Volt > bringen. Der LTC2644 kann auch mit 3,3V betrieben werden, sogar gemischt 3,3V/5V. Details siehe Datenblatt. Dessen High-Pegel an den PWM-Eingängen ist laut Datenblatt minimal 0,8 * IO-Versorgungsspannung. Unabhängig von der Versorgungsspannung liefert er bei 100% PWM immer 2,5V (= interne Referenzspannung) an den beiden analogen Ausgängen.
Hallo, gibt es diese PWM to Analog DACs oder andere Typen auch im DIP Gehäuse? MfG Hans
Eberhard H. schrieb: > Unabhängig von der Versorgungsspannung liefert er bei 100% PWM immer > 2,5V (= interne Referenzspannung) an den beiden analogen Ausgängen. D.h. Du benötigst einen Verstärkungsfaktor von 8 und Offest von 1,25V am Eingang. 0V wäre 0% PWM, entspricht dann -10V, 1,25V 50% PWM 0V 2,5V 100% PWM +10V Oder Verstärkungsfaktor von 4 und keinen Offset: 0V wäre 0% PWM, entspricht dann 0V, 1,25V 50% PWM 5V 2,5V 100% PWM +10V Reicht das, oder ist das für die Anwendung zu langsam, denn es muss noch geglättet werden und dann lägen die Reaktionszeiten bei 0,5s. "Die Frequenz des PWM-Signals an den meisten Pins beträgt ungefähr 490 Hz. Auf den Uno und ähnlichen Platinen haben die Pins 5 und 6 eine Frequenz von ungefähr 980 Hz."
Es gingen auch höhere Frequenzen: http://m.arduino-projekte.webnode.at/registerprogrammierung/fast-pwm/
Hallo Dieter, deinen Beitrag verstehe ich leider garnicht. Mit Sicherheit wird das PWM-Signal nicht über Tone sondern über den 16bit Timer erzeugt. Es gibt 2 Kanäle. Der eine Kanal ist Drehrichtung rechts, der andere Drehrichtung links. Die Frequenz müsste ich erst bei einem Versuchsaufbau messen, ich schätze das es um die 10kHz sein werden.
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Hans L. schrieb: > die PWM kommt aus einem Arduino Nano Hans L. schrieb: > gibt es diese PWM to Analog DACs oder andere Typen auch im DIP Gehäuse? Warum erzeugst du nicht gleich zwei analoge Steuerspannungen statt den beiden PWM-Signalen? Dazu benötigt man nur zwei D/A-Wandler, die es auch im DIP gibt, auch mit serieller Schnittstelle, um Pins zu sparen. Ein nachgeschalteter Subtrahierer macht den Rest (wie vorgeschlagen). Statt zwei D/A-Wandlern könnte man auch einen nehmen (für das gleiche Ergebnis dann mit doppelter Auflösung). Die Beschaltung eines D/A-Wandlers für eine symmetrische Ausgangsspannung von ±10V ist aber etwa so aufwendig wie der Subtrahierer.
Hans L. schrieb: > ich schätze das es um die 10kHz sein werden. Meinst Du nicht, dass diese Angabe dazu gehört hätte: Dieter schrieb: > Welche Taktfrequenz hat das Signal? Nebenbei fällt mir noch ein, desto mehr Bit der Timer für PWM hat, desto niedrigere PWM-Pfrequenzen sind auch möglich einzustellen. Da wäre dann vielleicht doch besser die Losung von folgendem Postenden weiter zu verfolgen: Eberhard H. schrieb: > Dazu benötigt man nur zwei D/A-Wandler,
Hallo, ich bin leider kein Superprogrammierer und muß als Ausgangsbasis ein vorhandenes Projekt nehmen. Bei diesem Projekt erzeugt der Mikrocontroller halt 2 PWM-Signale zur Steuerung einer H-Brücke. Wenn man das auf einem ESP32 portieren kann würde ich natürlich die 2 vorhandenen DA-Wandler nehmen. Ich habe ja geschrieben das ich die PWM-Frequenz experimentell ermitteln muß, deshalb kann ich sie nicht angeben. Ich habe mal einen PWM-Generator mit einstellbarer Frequenz und Tastverhältnis mit einem Nano gebastelt der geht bis 50kHz. Aber anscheinend gibt es nur 2 PWM-Dacs, nämlich den LTC2644 und LTC2645. MfG Hans
Hans L. schrieb: > die PWM kommt aus einem Arduino Nano, müssten also 5Volt sein. Wenn ich > es im zweiten Schritt packe werde ich Code auf einen STM32 portieren, da > wären es nur 3,3V Du kannst auch an den Eingang einen npn Transistor mit Basiswiderstand schalten, den du mit stabilisierten 5V betreibst. Dann ist es egal, ob an der Basis 2,5, 3,3, 5 oder 12V PWM anliegen. Diesen Kniff habe ich benutzt, da ich für eine getaktete Konstantstromquelle (LED) eine Schaltung zum Dimmen per PWM über ein RC Glied hatte. Das RC Glied machte aus de PWM eine Analogspannung, die dann per Spannungsteiler die Referenzspannung und damit den Ausgangsstrom verstellte. Das Original hatte den Schönheitsfehler, das das RC Glied unterschiedliche Dimensionierung für unterschiedliche Eingangsspannungen hatte.
Hans L. schrieb: > Ich habe ja geschrieben das ich die PWM-Frequenz experimentell ermitteln > muß, deshalb kann ich sie nicht angeben. Ich habe mal einen > PWM-Generator mit einstellbarer Frequenz und Tastverhältnis mit einem > Nano gebastelt der geht bis 50kHz. Einfach nachmessen oder per Scope anschauen? Und du hast hoffentlich das LTC2644-Datenblatt gelesen: LTC2644-L12: PWM minimal 30 Hz bis maximal 6,25 kHz LTC2644-L10: PWM minimal 30 Hz bis maximal 25 kHz LTC2644-L8: PWM minimal 30 Hz bis maximal 100 kHz Der Weg über zwei D/A-Wandler und einen Subtrahierer ist bestimmt der einfachere. Aber ohne ein Anpassen der Software geht das natürlich nicht.
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Eberhard H. schrieb: > Der Weg über zwei D/A-Wandler und einen Subtrahierer ist bestimmt der > einfachere. Gerade fiel mir ein, falls das Gerät noch älter ist, könnte es sein, dass die beiden Analogeingänge die PWM Seuersignale direkt für die Halbbrücken sind. In dem Falle wäre nicht nur ich auf dem Holzweg.
Hans L. schrieb: > Ein Mikrocontroller hat 2 PWM-Ausgänge. > Wenn PWM1 100% hat soll die Ausgangsspannung + 10Volt sein > wenn PWM2 100% hat soll die Ausgangsspannung -10Volt sein. > Bei beiden PWM 0% Ausgangsspannung 0Volt. Und wenn beide PWM 100% haben, dann soll die Ausgangsspannung (hoffentlich nicht) + und - 10 Volt sein, sondern was? > Das darf nicht passieren. Ist das denn bereits sicher gestellt? Wie dem auch sei, würde ich PWM2 digital invertieren und das Ergebnis ungefähr so in eine analoge Spannung wandeln:
1 | |
2 | 20k |
3 | +------[===]-------+ |
4 | | | |
5 | | | |
6 | 10k | OP-Amp | |
7 | VCC o----[===]----+ ________ | |
8 | | | | | |
9 | GND |----[===]----+-----| - | | |
10 | 10k | |---+---o Ausgang +/- 10V |
11 | +-------| + | |
12 | | |________| |
13 | 10k | |
14 | PWM1 o---[===]---+ |
15 | | |
16 | /PWM2 o---[===]---+---||----| GND |
17 | 10k |
Beim Wechsel auf 3,3V müsstest du den 20kΩ Widerstand vergrößern um den Verstärkungsfaktor zu erhöhen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Und wenn beide PWM 100% haben, dann soll die Ausgangsspannung > (hoffentlich nicht) + und - 10 Volt sein, sondern was? > >> Das darf nicht passieren. > > Ist das denn bereits sicher gestellt? Bei meinem gestrigen Vorschlag ist das automatisch mit abgedeckt: Eberhard H. schrieb: > Wenn auch zwei ICs für eine Lösung akzeptiert sind, könnten es ein > LTC2644 + ein Operationsverstärker sein. > > Der LTC2644 (wahlweise mit 8, 10 oder 12 Bit INL, versorgt mit +5V) > erzeugt aus den beiden PWM-Signalen von 0...100% (Logik-Pegel) jeweils > ein analoges Signal von 0...+2,5V. > > Der Operationsverstärker (z. B. versorgt mit ±12V) ist so beschaltet, > dass er die Differenz beider Signale mit der Verstärkung 4 bildet. > > Wenn sichergestellt ist, das jeweils nur ein PWM-Signal größer 0% ist, > erhält man so den gewünschten Bereich von -10V über 0V bis +10V. > > Selbst wenn beide PWM-Signale gleichzeitig <>0% anliegen (was > offensichtlich nicht der Fall ist), liegt das Ausgangssignal immer > innerhalb von -10V bis + 10V. Wenn er statt dem LTC2644 zwei D/A-Wandler nimmt, bleibt der Subtrahier-OPV wie gehabt. Lediglich dessen Verstärkung muss ggf. an die Amplitude der beiden D/A-Wandler angepasst werden.
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