PWM DC/DC Wandler Frage

[guiliman]

Hallo,
ich in eben durch google auf das Forum gestossen.
Die Frage bzw. das Problem das ich habe ist zwar kein Roboterproblem, aber da hier sehr viel Wissen in dieser Richtung im Forum da ist, wird es wohl ein Kinderspiel sein (für euch) mir bei meiner Frage zu helfen.
Die Suche hier im Forum, hat zwar einiges in der Richtung gebracht, mir aber leider nicht weitergeholfen.

Ich habe eine kleine Schaltung mit einem MosFet um einen mechanischen Schalter zu überbrücken. Sobald der MosFet durchschaltet, läuft der daran angeschlossene Gleichstrommotor an. das Problem ist das die mechanischen Kontakte, die dies vorher gesteuert haben, ziemlich hohe Widerstände haben. Die neue Schaltung ist jetzt so effizient das die vorhandende Spannung von 12V zu hoch ist und der Motor das "Getriebe" unnötig stark belastet.
Mir fiel dann wieder ein das es ja PWM gibt.
Wenn ich jetzt mit PWM den Fet ansteuere und hinter dem Fet noch einen Elko einbaue, der die zerhackte Gleichspannung wieder etwas glättet, dann bekomme ich eine niedrigere Gleichspannung je nach Einstellung.
Da sehr hohe Ströme fliessen (bis zu 20Ampere) möchte ich nicht die Zerhackte Spannung an den Motor so weitergeben.
Oder mache ich hier einen Gedankenfehler?


So und jetzt mein Problem.
Wie PWM funktioniert ist mir klar, aber ich habe etwas Probleme dafür eine Schaltung zu finden, geschweige den einen passenden Baustein.
Mir reicht ein Regelbereich von 8-12V, niedrigere Spannungen würden dazu führen das der Motor nicht mehr anläuft, da recht grosse Anlaufkräfte überwunden werden müssen.
Ausserdem muß die Schaltung so klein wie möglich sein, aber das sollte kein Problem darstellen da die "Leistung" ja vom Fet erbracht wird und die Zusatzschaltung nur den Fet steuern soll.

Für eure Hilfe schon mal danke.
gruß
Guiliman

[Semi]

Hallo,
für die PWM kannst Du entweder einen kleinen Controller oder einfach einen NE555 nehmen. Schau mal im Google mit "555 PWM"...
Mit einen Elko glätten brauchst Du nicht, der Motor kommt durch seine Induktivität mit der PWM gut klar. Das ist üblich so. Freilaufdiode am Motor nicht vergessen!
Gruss Karsten

[guiliman]

Genialer Tip!
Habe das hier gefunden:
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

Bei Schaltung 2 (nach unten scrollen)
Sollte das Gate des Fets,zum schnelleren Entladen des Gates, nicht mit einem Widerstand Bsp. 30kOhm auf Masse gelegt werden?

[Semi]

den Widerstand brauchst Du nicht, da der Ausgang den Fet aktiv öffnen und schließen (also beide Richtungen) kann, schaden tut er allerdings auch nix.

[guiliman]

Ich danke herzlich nochmal für die Antwort.
Damit hat sich mein Problem bis auf das zusammenlöten :) erledigt.

[shaun]

Zu Deinem Elko sei noch angemerkt, dass Du damit in der Tat einen Gedankenfehler gemacht hast, denn die PWM-Ansteuerung eines Motors ist gerade wegen seiner Induktivität so vorteilhaft, denn dadurch wird der Strom geglättet, und nur der "macht" Moment. Mit einem Elko würdest Du gigantische Stromimpulse durch den MOSFET und Elko jagen und die Bauteile in kurzer Zeit kaputt bekommen, da gehört noch eine Drossel zwischen und natürlich eine Freilaufdiode vom FET zur Masse. Nur kannst Du Dir das wie schon geschrieben wurde schenken, da der Motor bereits "Drossel" genug ist, und Dich auf MOSFET und Freilaufdiode (schnell genug muss sie sein!) beschränken.

[Amiwerewolf]

also da gibts gar keine probleme,
ich habs an meinem roboter auch so.
ich hab mein letzten mos fet für die PWM hergenommen und ein Relais als poolwender. den mosfet blos immer gut kühllen und dementsprechend groß diemensionieren (mein erster ist abgeraucht hatte max. 30A), den zweiten hab ich mit 90A, bei der anfahrt zieht meiner der durch die ernomre masse gute 40A bei 9,6V. Sehr wichtig ist die freilaufdiode.
Man hört die PWM schon, aber micht stört sie nicht. (C-Control1 knap 2kHz PWM)

[guiliman]

Hallo,
ich habe eigentlich in der Schule gelernt das steile Flanken und Motoren eigentlich nicht gut sind. Den durch die steilen Flanken wird bei Induktiven lasten extrem viel Strom gezogen, deswegen sterben Lautsprecher wenn der Verstärker clipt, obwohl der Lautsprecher viel mehr Leistung aushält als der Amp je abgeben könnte...

Naja der Fet hält Ströme von bis zu 210A (IRFP3703 HEXFET TO-247)aus, ausserdem ist der von Dauerbelastung weit entfernt, es sind eher Impule von 0,3-20 sekunden, es sind also immer wieder Pausen dazwischen.
Ich erwarte eine Verlustleistung im äussersten fall von 5 Watt.
Wobei der Anlaufstrom am stärksten ist 20-30A kurzzeitig und dann der Strom auf 10-15A sinkt. Bei dem Lärm was das Getriebe macht wird man die PWM nicht hören :)
Reicht als Diode eine 1N4002 (100V/1A)?
gruß
Guiliman

[Amiwerewolf]

also ich hab grad mein Viech aufgeschraubt.

ich hab keine Standarddiode verbaut (welche frag mich bitte nicht)
wenn die bauteile bei dir einfach rumliegen würd ich sagen einfach ausprobieren.
außerdem hab ich 2 Dioden eingebaut, ine zwischen Drain und Source
(an Source Anode an Dran Kathode, dann bin ich von Drain auf meine "Relais H-Brücke" *schäm" gegangen, und von Drain noch ne diode (Anode auf Drain) auf die Motorspannung gezogen, um induktiviätäen in die batterie zurückzuspeißen. die andere diode war da um die nedativen induktivitäten zu vernichten. klapt wunderbar.

[shaun]

Lautsprecher und Motoren gehören aber nicht in denselben Topf! Oder betreibst Du Deine Lautsprecher mit Gleichstrom...? Das Clipping schadet Lautsprecher, genauer gesagt Hochtöner deswegen, weil letztere nur für einen Bruchteil der Nennlast des Lautsprechersystems ausgelegt sind und beim Übersteueren des Verstärkers Oberwellen der amplitudenstarken niedrigeren Frequenzen auftreten. Zerstörerisch wirken also Signalanteile, die durch die Verzerrungen neu hinzukommen. Beim PWM-Betrieb eines Motors glättet die Induktivität seiner Wicklungen den Strom und er fühlt sich ganz in seinem Element.