PWM-Schaltung gesucht

[walterben]

Hallo erstmal !
Bin gestern zufällig auf dieses tolle Forum gestoßen. Ich war oder bin auf der Suche nach einer Schaltung zur Ansteuerung von kleinen Motoren mittels PWM.
Genaugenommen sind es Motoren zum SLOTRACING (auch bekannt unter CARRERA-Bahnen). Diese werden in der Regel mit Widerständen kontrolliert (im Bereich von ca. 3o OHM). Damit die Motoren, bzw die Autos) besser bremsen werden sie in der Stellung BREMSEN kurzgeschlossen. In der letzten Zeit tauchen nun auch elektronische Regler mit PWM-Ansteuerung auf, die u.a. den Vorteil haben, dass bereits bei Reduktion der Spannung eine Bremswirkung auftritt. Als Elektronikfan frage ich mich nun, ob man das nicht auch selber hinkriegen kann.
Die Motoren werden übrigens mit max. 20 Volt betrieben und saugen in meinem Fall etwa max. 5 Ampere.

Danke für Tipps

[robocat]

ein pwm signal kannst du mit 2-3 and gattern erzeugen:
http://codefactory.dead-men.de/upload/43_servosteuerung2.png
dort, wo das k8055 hängt, kannst du 5V über ein poti (10kOhm? kA) anhängen.
dann benötigst du noch einen transistor oder mosfet, der die benötigte leistung auch schalten kann. vielleicht hilfts dir weiter?

gruesse

[walterben]

Danke.
Welche Frequenz erreiche ich damit, wie ich gehört habe, mögen die verwendeten Motoren eine möglichst hohe F.
Und wenn Du schon dabei bist, hättest Du gleich noch eine Schaltung für den Leistungstransistor =D>

[Axi]

https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung

[robocat]

die schaltung oben sollte ein 50Hz signal mit variabler impulsbreite erzeugen. andere frequenzen sind kein problem, dazu müsstest du den kondensator und den widerstand anpassen.
wenn uns das jemand vorrechnen würde, das wäre genial. ich peil das nämlich selber nicht so ganz. *bettelguckx*

hier eine schaltung, von der ich nicht weiss, ob sie funktionieren würde (sry). evtl finden sich paar experten, die uns das sagen können.

gruesse von der katz

[kalledom]

Sollen die SLOTRACING-Motoren nicht in der Geschwindigkeit geregelt werden ? Wie soll bei den empfohlenen Schaltungen der Duty-Cycle = das Takt-Pausen-Verhältnis des Rechtecksignals verändert werden ?
@walterben
geh mal auf die Seite http://www.domnick-elektronik.de/elek555.htm und sieh Dir die Schaltung 'Der 555 erzeugt PWM-Signal' mal an. Damit kannst Du ca. von 1...99% regeln. Die Frequenz müßte noch geklärt werden.

[robocat]

es sind keine "empfohlenen schaltungen"... kann sein dass ich völlig falsch gehe...(ich sagte ja, ohne gewähr)..
bei mir hat es getaugt, um servos anzusteuern.. ich dachte das ist ja quasi pwm.
mit dem poti konnte man die länge eines rechtecks einstellen, in gewissen grenzen, somit auch das pwm.
wenn ich mich täusche tut es mir sehr leid.

[scales]

PWM kann man doch im Grunde mit nem normalen Multivibrator machen, oder?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/b/bd/Astabiele_multivibrator-wit.gif

wenn du auf dem Bild R2 oder R3 durch nen Poti ersetzt kannst du darüber den high Anteil einstellen
(natürlich nur in einem begrenzten Maß, auch die Kondensatoren spielen eine rolle)

kann grade leider nicht die Formel dafür finden, das war aber nicht allzu kompliziert

[Madgyver]

Sollen die SLOTRACING-Motoren nicht in der Geschwindigkeit geregelt werden ? Wie soll bei den empfohlenen Schaltungen der Duty-Cycle = das Takt-Pausen-Verhältnis des Rechtecksignals verändert werden ?


Kann sein das ich mich irre, aber sollte es nicht reichen nach dem Osszilator ein RC Tiefpass zu setzen? Durch das verstellen von R ändert sich auch die Ladekonstante und dadurch der Zeitpunkt ab dem das Gatter schaltet.

So etwas ähnliches hab ich aber bisher nur mit Inverter mit Schmitt Trigger gemacht.

[kalledom]

@scales
Ein Multivibrator, der ein Rechecksignal mit einer bestimmten Frequenz erzeugt, auch wenn diese einstellbar ist, hat noch nichts mit PWM = Puls-Weiten-Modulation zu tun.
Erst wenn dieser Multivibrator so erweitert wird, daß er das Puls-Weiten-Verhältnis (Duty-Cycle) des Rechecksignals zwischen 0 und 100% verändern kann, haben wir es mit PWM zu tun.
0% bedeutet immer aus (kein Rechteckimpuls, dauernd 0),
1% bedeutet, der Recheckimpuls ist 1% an und 99% aus,
99% bedeutet, der Rechtecjkimpuls ist 99% an und 1% aus,
100% bedeutet immer an (Dauer-Plus).
Wobei ich 5...95% auch noch gelten lasse; der 555 schafft auch nicht 0...100%.

@Madgyver
wenn Du ein Rechtecksignal an einen RC Tiefpass anlegst, bekommst Du nach dem Tiefpass die Lade- / Entladekurve des Kondensators. Mit einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger kannst Du daraus in gewissen Grenzen ein Rechecksignal gewinnen. Dieses Rechtecksignal kann sehr kurz werden, wenn der Kondensator mit kleinem Widerstand sehr schnell aufgeladen wird.
Wie willst Du den RC Tiefpass dimensionieren, um ein Rechecksignal zu bekommen, das 90...99% high ist ?

PS: Am Ende der Seite http://www.domnick-elektronik.de/ledinfo.htm sind 3 Schaltungen für PWM; statt der LED kann auch ein Motor geregelt werden (Freilaufdiode nicht vergessen !).
Da ist auch ein Transistor-Multivibrator in einer Beschaltung, wo der Duty-Cycle von 10...90% verändert werden kann.
Keine Schaltung erzeugt als erstes ein Rechtecksignal mit 50% Duty-Cycle.

[Madgyver]

@Madgyver
wenn Du ein Rechtecksignal an einen RC Tiefpass anlegst, bekommst Du nach dem Tiefpass die Lade- / Entladekurve des Kondensators. Mit einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger kannst Du daraus in gewissen Grenzen ein Rechecksignal gewinnen. Dieses Rechtecksignal kann sehr kurz werden, wenn der Kondensator mit kleinem Widerstand sehr schnell aufgeladen wird.
Wie willst Du den RC Tiefpass dimensionieren, um ein Rechecksignal zu bekommen, das 90...99% high ist ?

Da ist was dran. Der Kondensator wird ja denkemal über den Widerstand R geladen und entladen. Der Tiefpass verschiebt also nur (wenn überhaupt) das Signal nach hinten. Mein Fehler.

Wie wäre es wenn man einen getrennten lade und entlade Pfad hat? Siehe Skizze.

Das R und C aber auf die Frequenz ausgelegt werden müssen lässt sich so leider nicht vermeiden.

[kalledom]

Damit kommst Du nur bis zu 50% Duty-Cycle, wenn das Eingangs-Signal ein Rechtecksignal mit 50% Duty-Cycle ist ;.)
Per Rückkopplung vom Ausgang des 74HC14 auf den Schleifer des Potis geht das, ist ja in dem Link so zu sehen. Dann ist aber das Signal am Poti-Schleifer nicht mehr mit 50% Duty-Cycle :-)

[Madgyver]

Damit kommst Du nur bis zu 50% Duty-Cycle, wenn das Eingangs-Signal ein Rechtecksignal mit 50% Duty-Cycle ist ;.)
Per Rückkopplung vom Ausgang des 74HC14 auf den Schleifer des Potis geht das, ist ja in dem Link so zu sehen. Dann ist aber das Signal am Poti-Schleifer nicht mehr mit 50% Duty-Cycle :-)

Versteh ich jetzt nicht ganz, je nachdem wie ich den Poti drehe, wird das Laden und Entladen doch unterschiedlich lang und der Schmitti triggert bei 1/2 Vcc.

Wenn ich als Laden hochomige und entladen niederomig (über D2 auf Masse kurzgeschloßen) kann es doch im extrem fall doch schon so sein das R so groß ist das C gar nicht mehr auf 1/2Vcc geladen wird? Ich müsste also doch unter 50% kommen?

[kalledom]

Zwischen laden und entladen hast Du aber immer noch die 50% Ein- und Aus-Zeit des Rechtecksignals, welches Du am Poti einspeist.
Somit kann der Kondensator immer erst nach diesen 50%, also der halben Zeit dieses ankommenden Signals, aufgeladen und entladen werden, ganz gleich, was Du am Poti einstellt ;-)

[Madgyver]

Ah, so rum. Verstehe. Danke ^^

[scales]

@scales
Ein Multivibrator, der ein Rechecksignal mit einer bestimmten Frequenz erzeugt, auch wenn diese einstellbar ist, hat noch nichts mit PWM = Puls-Weiten-Modulation zu tun.
Erst wenn dieser Multivibrator so erweitert wird, daß er das Puls-Weiten-Verhältnis (Duty-Cycle) des Rechecksignals zwischen 0 und 100% verändern kann, haben wir es mit PWM zu tun.
0% bedeutet immer aus (kein Rechteckimpuls, dauernd 0),
1% bedeutet, der Recheckimpuls ist 1% an und 99% aus,
99% bedeutet, der Rechtecjkimpuls ist 99% an und 1% aus,
100% bedeutet immer an (Dauer-Plus).
Wobei ich 5...95% auch noch gelten lasse; der 555 schafft auch nicht 0...100%.

aber das kann man doch wenn man R2 oder R3 durch einen Poti ersetzt.
dann wird doch ein Zustand länger oder kürzer

[kalledom]

Richtig. Wäre in dem Plan an Stelle von R2 und R3 ein Poti mit einem Widerstand nach Plus, wäre der Multivibrator ein Rechteckgenerator mit einstellbarem Takt- / Pausenverhältnis und könnte ein geeignetes PWM-Signal mit einer bestimmten Frequenz erzeugen.
In der dargestellten Version ist es ein Rechteckgenerator mit einem Takt- / Pausenverhältnis von 50 : 50, mit dem die beiden LED's gleichmäßig abwechselnd blinken, aber kein Motor geregelt werden kann.

PS: Bei dem Text unter der Schaltung ist mir das mit R2 / R3 ... Poti irgendwie durch die Lappen gegangen.

PSS: Ein Multivibrator ist allerdings auch nicht 1. Wahl.