Hilfestellung zu PWM

[MAxK]

Hi,

ich bräuchte mal eure Hilfe: Ich will eine 12V 20 W Lampe dimmen.
Ich weiss , dass ich es über PWM und über Mosfets realisieren kann nur hab ich nicht ganz verstanden wie?
Könntet ihr mir erklären wie man die Lampe an den Avr anschließt?

Schonmal Danke
Gruß Max

[harryup]

hi,
es muss nicht immer mosfet sein! ein mosfet ist ein idealer schalter, da er einen supergeringen innenwiederstand hat. wenn er frequenzen schalten soll wird er mit zunehmender frequenz unideal, weil sein gate ständig umgeladen werden muss, das erzeugt wärme. im übelsten fall benötigt ein mosfet einen treiber, der genügend ladestrom erzeugt (bis 1 ampere) damit die umladung im erforderlichen tempo erfzolgt.
wesentlich einfacher und billiger geht's mit darlington-transistoren, der ist als schalter nicht ganz so ideal, dafür spielt er seine stärke so richtig mit frequenzen bis 100khz aus, wo eine basisspannung von 2v und ein basisstrom von wenigen ma bereits ausreicht, um ihn voll durchzusteuern.
ein darlington ist nur ein stromverstärker mit v>1000, deshalb ideal im zusammenspiel mit avr's.
ausserdem sind darlingtons unkaputtbar, man muss schon gewaltig hantieren bis so einer verendet. mein tip: tip122 / tip127, ein perfektes pärchen für's halbe leben.

die lampe muss einseitig an + der spannungsquelle, mir dem anderen pin an den kollektor des npn-darlingtons. emitter des darlingtons an masse, die basis mit diode in flussrichtung und 750 ohm an einen pwm-pin des avr. die diode deshalb, wenn mist passiert dass der avr nicht geschrottet wird, die 750 ohm, damit der basisstrom nicht unendlich hoch wird. der basisstrom beträgt in dieser kombination 5v - 0,6v (diode) = 4,6v. die basisspannung beträgt ca. 1,4v, fallen über den widerstand 4,6 - 1,4 = 3,2v ab. i=u/r => 3,2/750 => 4,26ma basisstrom. der tip122 hat eine verstärkung von min. 1000, du kannst bequem bis 4a schalten, statisch oder pwm. je nach pwm-frequenz braucht das teil keine kühlung, das gehäuse reicht allemal.

gruss, harry

p.s. für alle mosfet-fanatiker: probierts einfach mal aus, das hier stammt aus dem richtigen leben und funzt perfekt

[MAxK]

danke für deine Antwort. Ich werd mir mal welche bestellen.
Welche Diode soll ich hier eigentlich verwenden?

Gruss Max und vielen Dank(:

PS: Achso...wenn ich jetzt mehrere Verbraucher steuern bzw dimmen möchte sollte ich da mehrere einzelne Transistoren verwenden, so wie du es beschrieben hast, oder gibt es da einen IC der das Problem löst?

[harryup]

hi,
'ne 1n4148 reicht locker.
für jeden verbraucher einen transistor, genau.
als darlingtonarray bekommt man den uln2003, der hat 7 treiberstufen drinne, jede kann 500ma, dürfen auch parallelgeschaltet werden.
gruss, harry

[Octi]

Hallo

@harryup
tolle sache, würde mich auch interessieren.
könntest du mal einen kurzen schaltplan zeichnen wie es ausschauen soll wenn ich 7 kanäle mit nur einen PWM ausgang dimmen will.
das mit den treiber ic habe ich nicht verstanden
besten dank
octi

[harryup]

hi,
anbei mal 'ne zeichnung auf die fixe wie's mit dem uln geht. zu der glühbirne und dem motor können jetzt halt noch 5 weitere verbraucher dazu, die eingänge müssen natürlich dann verbunden oder mit einem anderen signal gesteuert werden.
gruss, harry

[harryup]

oooohps, datei vergessen.
tschulliung, wo muss ich denn klicken um 'ne datei anzuhängen?
wisst ihr, das is hightech, da tu ich mich 'n bissl schwer...
nochmals greetings und help!!!, harry

[stupsi]

@aharryup
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Gruß Stupsi

[harryup]

hi,
ist wirklich trivial und so dahingefuhrwerkt, aber so läuft's.
ich glaub das innenleben pro treiber hat im orig noch irgendwelche widerständchen, ich häng's datenblatt auch mal mit an.
den begrenznungswiderstand zwischen avr und uln könnte man theoretisch auch weglassen, aber ich hab mir mal 'nen uln zerschossen und plötzlich hatte ich 32v auf meinem armen avr anstehen, das hat ihm gegrillt und wech warer. seitdem spendier ich jeder schaltung diese kleinen schutzmassnahmen.
gruss, harry

[MAxK]

Hallo,

ich häng nochmal meine Schaltung an, die zunächst nur einen Transistor benutzt. Könntes du mal gucken, ob das alles so stimmt. Nicht das dann mein Auto wegen eines Kabelbrandes weg is :feuer (Soll ein Dimmer werden)

Gruß Max

[harryup]

hi,
exaktemente so musses aussehen.
der transistor nach deinem bild muss ein tip122 sein, der tip127 wäre die pnp-type, kann auch als schalter verwendet werden, braucht aber eine high-side ansteuerung (12v aus avr, blöd weil zusätzlicher transistor erforderlich). besser ist keiner von beiden, der eine ist npn, der andere pnp. solche pärchen brauchst du z.b. für audio-verstärker, muss immer einer die positive, der andere die negative halbwelle machen.
zu deinem auto, was nich gleich schmoren soll: 'ne sicherung vor der lampe wär noch ganz nett, verhindert wirksam die meisten brände.
wenn du eine lampe dimmen willst die schon im auto standardmässig verbaut wurde musst du aufpassen, wir regeln hier die masseseite. bei vielen verbrauchern im kfz-bereich ist das gehäuse mit der karossreie verschraubt und gleichzeitig masse, dann müsste es isoliert werden.
ansonsten perfetto, gruss, harry

[MAxK]

hi,
ah so ist das mit dem tip122 und dem tip127.
Danke für den Hinweis mit der Masse.
Dann werd ich mal versuchen ein Programm zu schreiben (auch wenn ich im Moment das mit der PWM nicht so ganz verstanden hab´).

Gruß Max und nochmal danke für die ganze Hilfe

[nikolaus10]

Na, ganz so einfach wie Harryup sich das vorstellt ist es auch nicht.
Die Diode am Basisanschluss verschlechtert das Schaltverhalten des Transistors doch erheblich, denn beim Abschalten kann die Basisladung nicht schnell genug abfliessen. Da sind auch die Nachteile des Transistors gegenueber dem PowerMOSFet. Wenn die sauber angesteuert werden faellt an ihnen weniger Spannung ab.
Beim eingeschalteten Transistor kann eine Spannung von 1V ueber der Emitter-Collektor Strecke liegen, das fuerhrt bei einem Schaltstrom von 2A (z.B. bei der angenommenen Gluehlampe) schon zu einer Verlustleistung von 2W. Ohne Kühlkoerper ist das ganz nah am rande und funktioniert nur nahe den Polarkreis.
Freundliche Gruesse

[MAxK]

Hi Nikolaus10,

ich hätte da mal noch ne Frage, wenn du schreibst, dass da über Emitter-Collector eine Spannung von 1V liegen kann. Kann man dies berechnen oder nur messen. Wie sollte ich deiner Meinung nach das Problem lösen?

Gruß Max

[nikolaus10]

Na ja, wie gesagt ist das nicht so einfach.
Der Transistor wird dann in der Saettigung betrieben. Da ist sein dynamisches Verhalten sowieso miserabel. Der Tip122 ist auch so alt da habe ich gar kein Datenblatt fuer.
Hab hier nur ein Datenblatt fuer den TIP140 und da sind Ucesat bei 5A = 2V und bei 10A sogar 3V. Das wuerde kein Transistor ohne Kuehlung ueberleben. Obwohl es ein Darlington Transistor ist wuerde der AVR noch nicht einmal die erforderlichen Basisstroeme liefern koennen.
Alles andere steht im Datenblatt.
Da du ja Autobasteleien machst, bitte vergesse die Sicherung nicht.
Hab schon mal ein brennendes Auto gesehen, Ursache Kabelbrand.

Gruss Nickolaus10

[harryup]

hi,

nochmal, stand schon mal oben:
p.s. für alle mosfet-fanatiker: probierts einfach mal aus, das hier stammt aus dem richtigen leben und funzt perfekt

richtig, der tip122 ist uralt, saustabil, billig und hat die schutzdioden für induktivlasten schon an bord, ist also ausgereift und komplett. die sättigungsspannung ist bei 3A 2V, das sind max. muntere 6 watt die da anfallen. MaxK möchte aber nur 'ne 20watt lampe dimmen, da fallen bei 12v noch keine 2 amperes an. so ein to220 gehäuse kann schon einiges an leistung verbrutzeln ohne dass das teil gleich krepiert. und wenn's im richtigen leben zu heiss wird, kühlen wir, muss das erwähnt werden? zur basisspannung, die nicht schnell genug abfliessen kann: guckst du datenblatt, findest du ableitwiderstande, natürlich integriert, wie ich schon sagte, das teil hat alles was man brauch. und nun die beste aller meinungen: so einfach, wie ich mir das vorstelle...
ich stelle mir das nicht vor, ich verbaue die teile und viele andere auch seit es sie gibt. das was ich hier von mir gebe stammt weder von vorlesungen noch aus superschlauen büchern, schon garnicht sind es meinungen, die ich hier widergebe, es sind schlicht und einfach knapp 30 jahre praxiserfahrung aus hobby und beruf.
gruss, harry

[nikolaus10]

Absolut Maximum Ratings Pc ist 2W !
Dein Design funktioniert nur bei Dir im Keller

Gruss

[harryup]

oooohps, hab ich was falsch gemacht. es funtzt nämlich auch in meiner werkstatt. mag schon sein dass absolut max...
guckst du darlington vs. mosfet.
gruss und fröhliches probieren, harry

[Michael]

Hallo harryup,


der tip122 ist uralt, saustabil, billig und hat die schutzdioden für induktivlasten schon an bord, ist also ausgereift und komplett.

naja, das mit den Schutzdioden stimmt wohl nicht [-X
diese kommen nämlich parallel zur induktiven Last.
Fakt ist, daß man heutzutage lieber einen Fet nimmt, gerade wegen der geringen Verlustleistung.
Der Darlington hat aber auch sein Gebiet, z.B. Linear-Netzteile.

es funtzt nämlich auch in meiner werkstatt. mag schon sein dass absolut max...
mag sein, daß es funktioniert. Einen Fet könntest du aber anfassen, ohne daß die Fingerabdrücke verschwinden ;)
Gruß, Michael

hi,
wenn induzierte energie, die die versorgungsspannung eines induktiven verbrauchers bei weitem übersteigen kann, via diode aud die versorgungsspannung abgeleitet wird, wird energie vernichtet, deshalb erwärmen sich diese schutzdioden auch so schön.
bei induktionen und halbleitern im zusammenspiel geht es häufig darum, den halbleiter zu schützen. genau das tut die integrierte diode, der transistor verkraftet positive spitzen bis über 100v hinaus, negative spitzen hingegen killen ihn bei 'offener' kollektor-emitter strecke.
diese werden durch die im tip122 integrierten schutzdioden abgeleitet.
schutzmassnahmen müssen nicht immer 'klassisch' aussehen, diode parallel zum verbraucher, entscheidend ist einzig, ob eine schaltung dauerhaft funktioniert. und das tut sie im vorliegenden fall ohne jede einschränkung. und wenn 'man' dasunddas nimmt, aus welchen gründen auch immer, meinen segen hat 'man' allemal. ich bin egoistisch genug, dass meine schaltungen meinen forderungen genügen, und wenn sie das tun bin ich's recht zufrieden, steh' ich da wirklich sooo alleine da?
gruss und nix für ungut, harry

[MAxK]

Hi,
ich werde mal zwei Versionen aufbauen, um zu sehen welche besser ist.
Nur habe ich jetzt(trotz Suche) keine Ahnung welchen Mosfet ich verwenden soll(habe mit Mosfets noch nichts gebaut) und wie die entsprechende Schaltung aussieht.
Könnte mir jemand vielleicht eine kleine Skizze schicken?
Danke Gruß Max

[harryup]

hi,
die schaltung bleibt auch mit mosfet's erstmal die gleiche, der irlz34n ist ein netter vertreter, der öffnet schon weit unterhalb 5v. macht auch irgendwas um 60v bei einigen amperes, den hab ich mal für meine schaltungen als favorit 'auserkoren' weil bei reichelt für'n paar cent zu bekommen. der mosfet schaltet halt um klassen schneller, was erst mal gut ist, aus diesem wahnwitzig zackigen schalten resultieren aber 'überschwinger', was man nun persönlich für besser hält ist erstmal offen. der tip wird etwas wärmer, der mosfet streut mehr spitzen in die versorgung, beides (vor allem ersteres) stellt kein problem dar. funktionieren tun sie beide.
gruss, harry

Was sind nachteile eines Transistors

tim du spinner halt endlich dein maul

halat die fresse du affe ich hau dir gleich eine rein [-X [-X [-X

[MAxK]

Hallo,

die HArdware mit dem Tip122 funktioniert (: Danke nochmals =D>
ich habe jetzt aber eine Frage zur Software. Ich habe das STK500
und habe ein Quellcode umgeschrieben...Wenn ich die Lampe über Taster1 und Taster2 dimmen will funktioniert es. (also heller und dunklerstellen)
Wenn ich jetzt über den Taster "Taster0" versuche anzusteuern, dann dimmt
die Lampe ohne, dass ich diesen Taster0 drücke.
Anmerkung:Mit Taster0 meine ich den 1.Taster am STK500

Hier ist der Code...vielleicht stimmt hier was nicht.Am Board scheint es nicht zu liegen, da wenn ich das Verbindungskabel zu den Tastern trenne , das hoch-und runter dimmen immer weitergeht...


$regfile = "2313def.dat"
$crystal = 4000000

Config Portb = Output
Config Portd = Input

Config Timer0 = Timer , Prescale = 1



On Ovf0 Tim0_isr


Enable Timer0
Enable Interrupts
Dim R As Byte
Dim P As Byte
Dim A As Byte
Dim Z As Byte
Dim Ri As Byte


R = 0
Z = 0
A = 1
P = 0
Schleife:

Do
Do

If Pind.0 = 0 Then R = R + 5
If Pind.2 = 0 Then R = R - 5


Waitms 5

Goto Schleife


Loop Until R = 255
Loop

Tim0_isr:

If Z = 0 Then
Ri = R
Z = 0
End If

Incr Z

If Ri > 0 Then
Portb.7 = 1
Else
Portb.7 = 0
End If
Ri = Ri - 1
If Ri = 255 Then Ri = 0


Return

[harryup]

hi,
bissl gruslig, der code, oder ich blicks nicht recht.
du startest 2 do's, nach dem waitms 5 geht's wieder zu schleife, die loops kommen nie zum einsatz und stehen nur da, damit der compiler nich motzt? mit dem stk500 kenn ich mich nich aus, hab keines.
grüssens, harry