Software PWM für Heizelementsteuerung unter 5000Hz

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    • Software PWM für Heizelementsteuerung unter 5000Hz

      Hallo,

      ich wollte ein Heizelement per PwM in der Leistung Regeln.
      Wie mach ich das am besten per Timer?
      Bin zur Zeit noch in der reinen Denkphase.
      Ich will ja Strom und Spannung am Heizelemnt messen -> brauch ich dafür einen Tiefpass?
      Wenn ja: wie regle ich das so das der Kondensatorwert + Widerstand möglichst klein ist -> Mehrstufiger Tiefpass?

      Wichtig sind mir vor allem weniger als 5000Hz damit ich nichts in der Umgebung störe....

      Grüße
      Alex
    • Alex_T wrote:

      ich wollte ein Heizelement per PwM in der Leistung Regeln.
      Wie mach ich das am besten per Timer?
      Ja

      Alex_T wrote:

      Ich will ja Strom und Spannung am Heizelement messen -> brauch ich dafür einen Tiefpass?
      Was ist denn das für ein Heizelement? Welche Leistung, Spannung und DC oder AC?

      Alex_T wrote:

      Bin zur Zeit noch in der reinen Denkphase.
      Warum muss es dann Software-PWM sein? Sind die anderen Pins schon belegt?
    • Ein Heizelement ist ja eher träge, da kann man auch mit 1Hz arbeiten. Was nützt dir, Strom und Spannung zu messen? Die Spannung weißt du doch, das ist die Spannung, die du ab und zu, eben Pwm, auf das Element gibst und dabei zieht es halt den Stom gemäß Datenblatt. Interessanter wäre doch die aktuelle Temperatur, die durch's heizen erzeugt wird.
      Raum für Notizen

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    • Hallo,

      soll am Ende in eine Universalplatine fließen.
      Ich möchte an dieser Platine vier Ausgänge haben an dem ich die Leistung universell Regeln kann.
      Ich will am Ende an jeden Ausgang Spannung und Strom messen. Um die aktuelle Leistung zu ermitteln.
      Dafür verwende ich meinen neuen Freund 74HC4051 - echt tolles teil!
      An das ganze möchte ich dann noch ein Display anschließen - so das ich per Knopfdruck die Leistung belibig regeln kann.
      5000Hz sind mir wichtig weil ich gesehen habe das ich damit auch meine Bürstenlosen Motoren perfekt betreiben kann.
      Vielleicht will ich mal eine Pumpe oder einen Ventilator anschließen.

      Das Heizelement ist nur für die Winteranwendung.
      Den Rest des Jahres schließ ich daran vermudlich Pumpen oder Ventilatoren an.
      Ein paar der Motoren haben nur 3V ein anderer 6V.


      Grüße
      Alex

      The post was edited 2 times, last by Alex_T ().

    • Mitch64 wrote:

      Alex_T wrote:

      ich wollte ein Heizelement per PwM in der Leistung Regeln.
      Wie mach ich das am besten per Timer?
      Ja

      Alex_T wrote:

      Ich will ja Strom und Spannung am Heizelement messen -> brauch ich dafür einen Tiefpass?
      Was ist denn das für ein Heizelement? Welche Leistung, Spannung und DC oder AC?

      Alex_T wrote:

      Bin zur Zeit noch in der reinen Denkphase.
      Warum muss es dann Software-PWM sein? Sind die anderen Pins schon belegt?
      Ein Timer erlaubt mir doch nur eine Frequenz von 1024 oder?
      Das Hezelement ist DC 12V allerdings ist das wohl egal ob AC oder DC dürfte beides verkraften.
      Weil ich vier Ausgänge brauche.

      Grüße
      Alex

      P.S.: Ich freu mich schon tierisch aufs Löten.
      Wenn ich die Software fertig habe kann ich endlich los löten.
    • Alex_T wrote:

      Ein Timer erlaubt mir doch nur eine Frequenz von 1024 oder?
      Das ist definitiv NICHT richtig!

      Über dreieinhalb "Stellschrauben" kannst Du die Frequenz eines PWM-Signals in sehr, sehr weiten Grenzen wählen:
      - Taktfrequenz des Controllers
      - Prescaler des Timers
      - Art des Timers (8 oder 16 bit)
      - "Bandbreite" der PWM (das gilt nur für 16 bit-Timern - daher nur eine halbe Schraube :D )
      Klingt kompliziert, aber es lohnt sich absolut diese Dinge zu verstehen. Hier wird Dir dabei (bei Bedarf!) sicher gerne geholfen.

      Und was die Strom- und Spannungsmessung angeht, kann ich mich nur dem Kommentar von @tschoeatsch anschließen:

      PWM macht ja nix anderes als "Spannung ein - Spannung aus". Bei "Spannung aus" brauchst Du Spannung und Strom nicht zu messen - sie sind beide Null. Und bei "Spannung ein" liegt die volle Betriebsspannung an Deinem Heizelement / Motor / Was-auch-immer, und welcher Strom bei dieser Spannung durch den Verbraucher fließt, sollte sich ja leicht im Dauerbetrieb messen lassen.

      Die "Effektive", d.h. gemittelte Leistung hängt vom Impuls-Pausen-Verhältnis ab; das brauchst Du aber nicht zu messen, weil Du es ja über den Controller selber einstellen musst.
    • Alex_T wrote:

      Wenn ich die Software fertig habe kann ich endlich los löten.
      Aber zum Testen der Software solltest du schon mal die Hardware vorher aufgebaut haben.
      Zwar noch nicht die endgültige Version aber auf einem Steckbrett oder Universalleiterplatte.
      Denn meist merkt man erst im Zusammenspiel von Hard- und Software wo man etwas ändern/verbessern muss.
      Eine Lösung habe ich nicht, aber mir gefällt Ihr Problem.
    • Einzeller wrote:

      welcher Strom bei dieser Spannung durch den Verbraucher fließt, sollte sich ja leicht im Dauerbetrieb messen lassen
      Aber dennoch wäre es gut ihn prüfen zu können um Fehler erkennen zu können. Es wird eine Herausforderung den Shunt zu bestimmen. Ist er zu groß schalten die Fets hohe Ströme nicht richtig .Ist er zu klein wird die Strombestimmung bei Kleinlasten kaum brauchbar. Bei Induktiven Lasten die Spannungsspitzen irgendwie in den Griff bekommen. Schutzdioden "bremsen" Motoren, Kondensatoren müssen universell passen (kleiner/großer Motor)
    • Einzeller wrote:

      PWM macht ja nix anderes als "Spannung ein - Spannung aus". Bei "Spannung aus" brauchst Du Spannung und Strom nicht zu messen - sie sind beide Null. Und bei "Spannung ein" liegt die volle Betriebsspannung an Deinem Heizelement / Motor / Was-auch-immer, und welcher Strom bei dieser Spannung durch den Verbraucher fließt, sollte sich ja leicht im Dauerbetrieb messen lassen.

      Die "Effektive", d.h. gemittelte Leistung hängt vom Impuls-Pausen-Verhältnis ab; das brauchst Du aber nicht zu messen, weil Du es ja über den Controller selber einstellen musst.
      Ja, das mag so sein.
      Es geht mir hierbei eher um die Sicherung.
      In dem Netzteil mit dem ich das ganze betreiben will steckt eine 2A Sicherung.
      Schaltcharakter: schnell
      Weis ich da ich sie letzten Winter getauscht habe.

      Wenn ich jetzt das ding auch nur kurz anschalte fließen so um die 2,5A nur für das Heitzelement.
      Plus Pumpe und Elektronik sind das gute 3A.
      Dabei dürfte wohl die Sicherung fliegen, oder?

      Könnte ich das vielelicht mit einem Tiefpass abwenden?

      Grüße & Danke für die Erklärung! War sehr hilfreich. Hab schon etwas damit herumgespielt.
      Alex
    • djmsc wrote:

      Alex_T wrote:

      Wenn ich die Software fertig habe kann ich endlich los löten.
      Aber zum Testen der Software solltest du schon mal die Hardware vorher aufgebaut haben.Zwar noch nicht die endgültige Version aber auf einem Steckbrett oder Universalleiterplatte.
      Denn meist merkt man erst im Zusammenspiel von Hard- und Software wo man etwas ändern/verbessern muss.
      Vollkommen richtig!
      Aber mit lauter kaputten Steckboard ist es die reinste quälerei.
      Ich hab inzwischen 4 Steckboards und kein einziges funktioniert mehr einwandfrei.
      Schlechter Kontakt / kürzschlüsse zwischen den klemmen.
      Eins hab ich bereits überholt - war sehr unschön.
      Bin mir trotzdem nicht sicher ob das Teil richtig funktioniert.

      Werd wohl um zwei neue nicht herum kommen.

      Grüße
      Alex
    • @Alex_T ich sage jetzt, dein Netzteil ist zu schwach. Es sollte doch so ausgelegt sein, dass alle Verbraucher gleichzeitig betrieben werden können. Diesen Zustand der Gleichzeitigkeit kann man doch einstellen, oder soll das nicht möglich sein?
      Raum für Notizen

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    • Alex_T wrote:

      fließen so um die 2,5A nur für das Heitzelement
      Egal, Einfach die Heizung max 60% geben oder 75% wenn die Pumpe aus ist. Auch flinke Sicherungen brauchen ein Weilchen um auszulösen. Bei 5khz PWM ist das kein Problem, bei 2 Minuten ein eine aus wäre das anders. Ein Tiefpass reduziert den Gesammtstrom nicht nur die Pixel und die stören nicht. Villeicht noch einen dicken Elko über die Stromversorgung dann bekommt das Netzteil sie nicht so stark zu spüren.
    • Pluto25 wrote:

      Alex_T wrote:

      fließen so um die 2,5A nur für das Heitzelement
      Egal, Einfach die Heizung max 60% geben oder 75% wenn die Pumpe aus ist. Auch flinke Sicherungen brauchen ein Weilchen um auszulösen. Bei 5khz PWM ist das kein Problem, bei 2 Minuten ein eine aus wäre das anders. Ein Tiefpass reduziert den Gesammtstrom nicht nur die Pixel und die stören nicht. Villeicht noch einen dicken Elko über die Stromversorgung dann bekommt das Netzteil sie nicht so stark zu spüren.
      Danke! Das hilft mir extrem.

      Grüße
      Alex
    • tschoeatsch wrote:

      @Alex_T ich sage jetzt, dein Netzteil ist zu schwach. Es sollte doch so ausgelegt sein, dass alle Verbraucher gleichzeitig betrieben werden können. Diesen Zustand der Gleichzeitigkeit kann man doch einstellen, oder soll das nicht möglich sein?
      Ginge auch wenn ich passende Sicherungen hätte.
      Ich weiß -> kaufen. Hab aber einfach keine Lust das ding nochmal auseinander zu schrauben.
      Ist so ein Metall Netzteil für draußen mit "tausend" Schrauben und Trafoöl.
      Hat so glaube ich rund um die 200w.
      Außerdem hat die Dichtung schon letztes mal Probleme gemacht. Fürchte das ich das ding nicht mehr dicht bekomme. Neue Dichtung ist aussichtslos wird nicht mehr produziert.

      Grüße & Danke!
      Alex