PWM - Messung stimmt nicht mit Erwartung überein?!?

[MoeJoeHH]

Hallo alle zusammen!

Ich habe folgendes Problem: Ich möchte den Effektiv-Wert der Spannung über einem Vorwiderstand bestimmen. Der Widerstand ist für die Strombegrenzung von drei in Reihe geschalteten SFH487-2 IR-Dioden bestimmt. Die Dioden werden mittels PWM gedimmt und ich möchte einfach den Effektivwert der Spannung messen um den Strom berechnen zu können.

Hier mal ein Bild der Angelegenheit:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1812

Das ganze wird mit 5V betrieben, bei 3 Dioden (3x 1,5V) bleiben also noch ca. 500mV über, die bei geschaltetem BS170 am Widerstand anliegen. Mit dem Oszilloskop konnte ich auch eine Spannungsdifferenz von 560mV am Widerstand messen.

Mit einem Multimeter wollte ich dann den Effektivwert der Spannung bei unterschiedlichen Tastverhältnissen bestimmen. Im Messbereich Wechselspannung wird der Effektivwert eines Sinussignals ausgegeben, bei 30% DutyCycle werden für das Rechtecksignal ca. 90mV ausgegeben.

Wenn ich eine Gleichspannung messe, so dachte ich, dass ich diese durch das Tastverhältnis teilen müsste, um auf die 560mV zu kommen... Gleichspannung wird bei 30% mit 44mV angezeigt.

44mV/0.3 = 146mV !?

Hat jemand eine Idee, was ich grundsätzlich falsch mache? Ich habe auch schon probiert, mit einem Tiefpass zu arbeiten, falls das Messgerät mit der Bandbreite nicht hinterherkommt (f_{PWM} = 13,2kHz), aber daran lag es auch nicht. Vielleicht habe ich ja auch einen Fehler in der Theorie? wie komme ich von den 44mV bzw 88mV auf die 560mV?

Vielen Dank schonmal für Hilfe und Anregungen!


Gruß, Moe

[ogni42]

http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Da stehts auch für Rechteckspannungen. Ich vermute, dass Dein DMM für solche Messungen zu träge ist.

[Gock]

Sowas mit einem Multimeter zu messen ist immer ungünstig. Entweder Du misst es mit einem Oszi oder aber du lädst einen Kondensator über eine Diode auf und misst dessen Spannung. Allerdings musst Du danach noch den Spannungsabfall der Diode draufrechnen.
Dumm ist nur, fällt mir gerade auf, dass Du sehr niedrige Spannungen hast. D. h. Schottky- oder Germaiumdiode, deren Vorwärtsspannung unterhalb Deiner 560mV liegt und ein wirklich gutes Multimeter. Ist aber keine wirklich schöne Lösung.
Gruß

[MoeJoeHH]

also mit einem Tiefpass habe ich auch gemessen, gleiches Resultat.

Mittlerweile ist mir auch mal aufgegangen, dass man die LEDs mit der PWM nur für das menschliche Auge dimmen kann (Trägheit des Auges!). Diese LEDs sollen aber in der Reichweite variieren. Das geht natürlich so nicht, da die LEDs immer mit dem selben Strom versorgt werden, wenn auch für unterschiedliche Zeitdauern.

Ich habe jetzt mit zwei MOSFETs ne Strombegrenzung reingebastelt, die ich über eine PWM steuern kann. Die Tests dazu stehen noch aus, die Schaltung ist grad fertig geworden.


...wird spät anfangen das WE heute ;-)

[Gock]

Was ich meinte ist kein Tiefpass sondern ein Spitzenwertspeicher.
Gruß