Eigenartiges Verhalten FET und PWM

Und so sprach MichaF:

Dir ist bewusst, dass du mit deiner Schaltung den Mosfet quasi linear ansteuerst?

Wenn nicht: Mache aus deinem RC-Tiefpass am Gate mal einen LC-Tiefpass (abgestimmt auf deine PWM-Frequenz direkt vorm Lüfter. gern mit einem dicken C, der Lüfter wird es mit einem ruhigeren Lauf danken. Gern auch eine schnelle Diode vor dem L nach Masse mit dem dicken Ende unten.

Dein Problem wird sein (ohne mit dem Guck-o-Fon die Spannungen gesehen zu haben): Dein Mosfet steuert durch den RC-Tiefpass am Gate zwischen 0 und 100% Tastbreite nur teilweise und unzulänglich auf. Vergleiche dazu mal die Grafik im Datenblatt, wo der Strom durch den FET gegen die Gatespannung aufgetragen ist. Das ist extrem unlinear. Dazu kommt noch das etwas unschöne Verhalten von bürstenlosen Lüftern auf PWM.

Dein Messgerät ist vermutlich kein trms, und lässt sich durch die wilden Spannungsschwankungen in die Irre führen. Normaler Weise sorgt die Body-Diode des FET schon dafür, dass die Selbstinduktion abgeleitet wird. Und bürstenlose Lüfter beinhalten selber Ekeltronik, welche die induzerten Ströme verbrät.

Roland

Am 14.12.2013 22:04, schrieb MichaF:

Kann es so aber nicht.

Kann sie so aber nicht.

Der ist für 5V Ansteuerung ungeeignet.

Und was für Lüfter hast du da überhaupt, sind die denn für PWM geeignet?

Gruß Dieter

Am 14.12.2013 22:23, schrieb Roland Ertelt:

Macht er nicht.

Hat er nicht wirklich.

Gruß Dieter

Hallo Ihr beiden,

Am 14.12.2013 22:26, schrieb Dieter Wiedmann:

mist!

Ich dachte mir schon, dass ich durcheinander gekommen bin.

ja, das weiß ich, im Prototyp hat er sein Ding aber gut gemacht.

Ist ein normaler Motor ... also 3 Leitungen +/-/Tacho PWM soll mir nur die Spannung zwischen 0 und 12V regeln (mit der richtigen Software 4-12V)

Was ist euer Vorschlag - das (vermeindliche) RC-glied deaktivieren? Die Diode brücken?

Ich will erstmal auf einen Grünen Zweig kommen - es ist leider schon eine geätzte Platine - von daher kleine Schritte.

Ich steure den FET mit 32kHz an, das sollte schonmal nicht piepen - also ist das RC-Glied eigentlich überflüssig (ich wollte es mal wieder gut machen)

Nicht dass ich was durch schneide was am ende gar keinen Einfluss hat.

Micha

Am 14.12.2013 22:52, schrieb MichaF:

Also wohl ein üblicher BLDC-Motor, für PWM ungeeignet.

Du musst das als Abwärtsschaltregler aufbauen, und sinnvollerweise den Tachoausgang nutzen. Ob man deine vorhandene Leiterplatte dafür nutzen kann gibt die Kristallkugel leider nicht her.

Gruß Dieter

Am 14.12.2013 23:41, schrieb Dieter Wiedmann:

Nagut, danke euch ... wer schlampig lötet braucht sich über Fehlverhalten nicht zu wundern...

Die Leiterbahn von Drain zum (-) vom Lüfter hatte Massekontakt ...

Am 15.12.2013 00:31, schrieb MichaF:

Das ändert nichts daran, dass deine Schaltung nur zufällig halbwegs funktioniert.

Gruß Dieter

Am 15.12.2013 01:35, schrieb Dieter Wiedmann:

Ok, das akzeptiere ich.

Aufgrund dessen, dass ich hier einen Prototypen (beta version) nach version 0 überführt habe und ich den plan habe eine Version1 und v1.1 zu bauen -

wie geht das dann richtig?

32kHz PWM glätten und durch einen FET (welchen?) nach Spannungen umsetzen um so normalen Motoren die Drehzahl zu steuern?

Am 15.12.13 10:53, schrieb MichaF:

wieso? Das Glätten übernimmt doch die Induktivität des Motors eh schon. Evtl. eine kleine weitere in Serie zum Motor schalten.

V.

Am 15.12.2013 11:54, schrieb Volker Staben:

Bei einem BLDC setzt u.U. aber die Kommutierung aus. Das Zeug läuft zum Teil einfach nicht mit PWM. Ein Bürstenmotor geht dagegen immer direkt mit PWM.

--
Michael

Am 15.12.2013 12:22, schrieb Michael S:

genau den Fall hab ich mir jetzt ins Haus geholt.

Die Motoren von Naxonia streiken mit diesem Aufbau. Der Prototyp hat aber astrein funktioniert .. wahrscheinlich war die Glättung anders geregelt. ich weiß nur leider nicht mehr wie.

Kagge !

naja, und die Glättung ist auch eine Geräuschfrage - die Motoren piepen, wenn sie "runtergeregelt" werden.

Auch ist (jetzt?) der Spannungsverlauf extrem unlinear - PWM zwischen 10 und 40% regeln zwischen 3 und 10V Spannung. Zudem ist (jetzt?) die Spannung hinter dem FET lastabhängig - wenn ich bei 20% PWM einen Leisen Lüfter dran hänge läuft der mit 3V, hänge ich 2 Starke dran laufen die bei ca. 5V. das ist extrem unbefriedigend.

Und ich weiß nicht mehr wie mein Prototyp aussah - der ist vollständig geschleift.

Die Spannungsunterschiede bei gleichen PWM-zyklen kriege ich mit der Software des Arduino geregelt. das ist nicht das Problem. Mein Problem ist was ich hier vergeigt habe - ich komme einfach nicht dahinter! :(

Micha

Am 15.12.13 12:22, schrieb Michael S:

was aber ein anderes Thema ist.

was heißt "einfach nicht"? Ich vermute, Du meinst: "nicht einfach".

Wenn man kommutiert, dann spricht doch nichts dagegen, die Strangspannungen per PWM zu erzeugen. Schließlich macht es die halbe bis ganze Welt nicht anders. Auch dabei übernimmt üblicherweise die Induktivität des Motors die Glättung des Stroms.

V.

Schon mal das Wort Dokumentation gehört?

Schon ein handgezeichneter Schaltplan mit Werten hilft ungemein.

Ich weiss, das hilft Dir jetzt nicht mehr, aber vielleicht anderen und Dir in Zukunft. Ich hab hier zwei dicke Ordener in denen ich alle Skizzen aus den letzten 20 Jahren habe.

Und einige Kästen mit Laboraufbauten. Auf allen klebt ein Schild, was es ist und zu welcher Projektnr. es gehörte.

Einfach alle Projekte fortlaufend nummerieren, so wie der olle Porsche. Egal ob Erfolg oder nicht. Projektnummer [pnr] erscheint auch in Rechnungen.

Rpnr_rev_yymmdd.rtf

R=Rechnung A=Angebot L=Lieferschein...

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt! 
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf 
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p 
(lt. alter usenet Weisheit)      iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

Am 15.12.2013 14:36, schrieb Volker Staben:

wie mans nimmt...

Es geht im fertige BLDC-Lüfter, deren Versorgungsspannung von außen PWM-moduliert wird. Der Ansteuerelektronik IM Lüfter wird also bei jedem PWM-Zyklus kurz die Versorgungsspannung genommen. Man kann die Lüfter-Interne Elektronik so machen, dass es trotzdem geht oder eben nicht.

--
Michael

Am 15.12.2013 13:04, schrieb MichaF:

Ja, weil auch die Kennlinie des MOSFETs krumm ist. Du willst einen Linearregler bauen, der übrigens einen miesen Wirkunsgrad hat und warm/heiß wird, hast aber das Feedback vergessen.

Da ist auch nicht weiter verwunderlich.

Entweder taktest Du den MOSFET richtig, also ohne Filter am Gate, oder Du baust Dir einen richtigen Regler auf. Dann müsstest Du die Ausgangsspannung Deines MOSFETs messen und das PWM entsprechend so nachstellen, dass hinten genau die Spannung rauskommt, die Du haben möchtest. Letzteres ist übrigens eine schöne Übung. Regelungstechnik in Software.

--
Michael

Und so sprach Michael S:

Das sind aber eher seltene und teure Exemplare. Denn es ist nicht trivial (billig), eine Elektronik zu bauen, die bei Spannungslosigkeit den BL-Motor, trotz Eigeniduktion, frei auslaufen lässt. Denn dazu müssen die FETs der Phasen immer noch mitgesteuert werden.

Der Rest der Welt macht es so, dass die PWM-Vorgabe über ein seperates Signal eingespeist wird, unabhängig von der Versorgung.

Eine "schnell und billig" Lösung wäre es, den Lüfter niemals ganz aus zu machen, sondern die Spannung nur zwischen, sagen wir mal, 3V und den 12V zu schalten. Gerade so niedrig, dass der Lüfter nicht aus geht, aber nicht genug dass er bei '0' anlaufen würde. Dann könnte er auch "freien Auslauf" entwickeln.

Eine Ansteuerung bei 32kHz quietscht nicht. Oder zumindest nicht für uns Menschen höhrbar...

Roland

Und so sprach MichaF:

Ja, einen auf den maximalen Lüfterstrom bei angesteuerter Frequenz angepassen DLC-Filter mit hinter dem Fet und vor dem Lüfter. Quasi ein ungeregelter (weil nicht zurückgelesener) Step-Down-Wandler.

Das zurücklesen macht man dann über den Tacho des Lüfters.

Roland

Am 15.12.13 17:12, schrieb Michael S:

oben war von "BLDC Motoren" die Rede. Und ein BLDC "Motor" ist i.d.R. nur der Motor selbst, ohne die Kommutierung. Ich war von einer Industriestandard-Ansteuerung eines industrieüblichen BLDC Motors wie

ausgegangen. Wenn die Kommutierung mit "drin" ist, dann kann/muss man die Glättung wohl nicht anders extern machen. Das wird dann extern auch nicht grundsätzlich anders gehen als es die Lüfter-interne Elektronik - so sie das kann - auch macht. Was natürlich irgendwie doppelt gemoppelt ist und die Dynamik des Motors vermutlich voll versemmelt. Das ist also nichts für performante industrielle Anwendungen, in denen man BLDCs sieht. Weswegen man in industrieüblichen BLDCs meist auch keine interne Elektronik findet.

Für einen Lüfter im Bereich 5 Watt, der nur gemächlich mal schneller, mal langsamer drehen soll, spielt Performance vermutlich nicht die Rolle.

V.

Und so sprach Volker Staben:

Den BLDC habe ich so benannt, weil inzwischen alle Lüfter einen solchen beinhalten. Aber inklusive Steuerung. Der OP sprach nur von einem Lüfter, bei welchen ich einen Standard-PC-Lüfter angenommen habe. Da ich auch mal mit sowas rumgespielt habe, kenne ich die Haken und Ösen von PWM auf einem 3-poligen PC-Puster...

Brrrrr. Geh' mir von mit maxon...

Roland