puls sturing probleem (PWM)

Discussie in 'Model elektronica' gestart door raf, 17 jan 2014.

  1. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    Hallo

    blijk dat ergens in de pic processor poort B.2 gekoppeld is met poort B.3
    B2 gebruik ik om te stoppen en poort B3 is de uitgang van de pwm die je niet kunt veranderen want die zit daar hardware matig aan vast.
    en nu blijkt dat in een ander simulatie programma wet weer wel werkt.
    Knetter word ik daar van en das stressen .

    gr raf die er voorlopig de brui aan geeft
     
  2. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    hallo

    als ik dit nu zo koppel aan de pic gaat dit lukken
    [​IMG]
    [​IMG]
    daar komt nog wel een optokouple tussen of ik vervan de transistoren meteen door die opto's
    dan zit ik dus van die 5 volt en die 12 volt weg en is de zaak gescheiden
    ik boet dan wel in aan 1 van de criteria maar het programma word eenvoudiger en makkelijker te schrijven zonder achterpoortjes
    Dit is dus het stukje wat ook in de eerste posting staat en normaal door knoppen word bedient
    portA.0 gaat dus naar de respectievelijke poort van de pic en doet ineens de spanning toenemen dus volle gas.
    dit gebruik ik om dat als de trein mag door rijden dit dus gebeurt.
    portA.1 is dus om af te remmen als het signaal rood staat.
    hier moet ik dus inboeten op programmatie en ga ik moeten afremmen op tijd.
    ik moet dus de tijd gaan meten die de snelste loco nodig heeft om die 1.5 meter te over bruggen .
    dit is de tijd - reserve waarop de pic gaat remmen tot NIET 0.
    de trein moet dus langzaam blijven rijden tot aan het signaal.
    Maar dat is in het programma op te lossen dat heb ik onder de knie van vroeger nog.

    PortA.2 is om op te trekken en word alleen maar gebruikt bij de stop sectie aan het signaal.maar werkt hetzelfde als als porta.1 maar dan omgekeerd.


    nu software is het geen probleem
    maar nu het weer aan elkaar beien LOL.
    zijn er PNP opto's ????
    Npn is wel te verkrijgen maar ik denk dat als ik transistoren gebruik er hier nog weerstand bij moeten komen of zitten die reeds in de pic???
    dacht het wel
    gr raf
     
    Laatst bewerkt: 19 jan 2014
  3. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    hallo

    dus dit is de bedoeling maar het zal wel weer om de een of andere manier niet gaan lukken

    [​IMG]
    de linker kant is die met de opto's en de schakelaars en weerstand in het midden komen te vervallen
    anders bestaat de kans op kortsluiting als er toch een schakelaar word ingedrukt.
    gr raf
     
  4. Baggeraar

    Baggeraar

    Lid geworden:
    31 jan 2010
    Berichten:
    15.448
    Locatie:
    H&NF
  5. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    hallo

    zo nu de schakeling zonder poespas

    [​IMG]


    Kan ik dit doen met de 3 opto's???
    bij 1 vloeit de + 12 volt als de opto open gestuurd is via de opto naar C1 en laad deze op tot 12 volt
    dit is de bedoeling dat het zo werkt.
    via de tweede opto vloeit de condensator leeg via de opto en de weerstand 2 en ontlaad deze zo tot 0

    via de derde opto vloeit de 12 volt door de opto naar de condensator en laad deze zeer snel op naar 12 volt.

    zo heb ik de drie voorwaarden om het blok te besturen benut.
    maar kan dit zo werken ???
    gr raf
     
  6. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    13.835
    Locatie:
    Woerden
    Sorry dat het wat langer heeft geduurd, het was meer "werk" dan ik dacht. ;)

    Goed, ik heb beloofd te proberen de schakeling uit te leggen. Om dat wat makkelijker te maken heb ik het schema aangepakt en daar de onderdstaande tekening van te maken.
    Op POS en de punten A staat een dubbelfasige gelijkgerichte spanning. Er wordt geen condensator gebruikt dus die spanning bijft min of meer pulsvormig. Dit is voor de werking van de schakeling noodzakelijk!
    We beginnen "achteraan" bij transistor Q4. Dat is een vermogenstransistor die in staat is een flinke stroom te geleiden van de Collector naar de Emitter. Eigenlijk moet ik bij de Transistor in het algemeen beginnen, weet iedereen wel hoe die "werkt"?
    Dus eerst even een plaatje van een transistor en de uitleg erbij. Waarschuwing: De onderstaande uitleg is een enorme versimpeling van de werkelijkheid. Het is geen volledig juiste nog complete uitleg van de werking van een transistor. Het gaat om het principe zodat je kan begrijpen hoe de schakeling werkt. Ook zijn er andere type transistoren die anders werken en die andere spanningen nodig hebben. ;)
    [​IMG]
    Een transistor is een slim apparaatje dat stroom kan versterken. Hij heeft een stuur ingang, de basis. Een stroom ingang, de collector en een uitgang, de emitter. Wanneer je een klein stroompje de van de stuuringang naar de uitgang laat lopen zal er een hogere stroom van de stroom ingang naar de uitgang lopen. Elke transistor heeft een versterkings factor aangeduid met "hfe" en die varieerd heel sterk van de ene naar de andere transistor. Ook de leeftijd en het "verleden" van die transistor spelen daar en rol in. Voor ons is dat niet zo erg belangrijk zolang die transistor maar meer dan 1 keer versterkt.
    De stuuringang (de basis) van een transistor is een diode. Dat betekend dat er eerst een minimale spanning op die basis moet staan van ongeveer 0,7V voordat de diode gaat geleiden. Wanneer de transistor volledig "open" staat, dus volledig geleid van de collector naar de emitter, zal er toch een kleine spanning tussen de collector en de emitter blijven staan. Dat is meestal ongeveer 0,2V.
    De transistoren Q1 en Q2 zijn aparte transistoren die als "darlington" paar zijn geschakeld. Dat houdt in dat de uitgang van de eerste transistor rechtstreeks op de stuuringang van de tweede is aangesloten. Dit heeft tot gevolg dat de versterking van de eerste wordt vermenigvuldigd door de versterkingsfactor van de tweede. Stel de eerste versterkt 50 keer en de tweede 60 keer. Dat betekend dus dat die twee als darlington 50x60=3000 keer versterken.
    Transistor Q3 is een darlington transistor. Daar zitten dus twee transistoren in één behuizing en met slechts 3 pootjes. Je hebt dus maar één onderdeel in plaats van twee en de versterkingsfactor van zo'n "transistor" is meestal meer dan 1000 keer!!
    Transistor Q4 is een vermogens transistor die de stroom naar de belasting (motor in dit geval) moet leveren. Dergelijke transistoren kunnen (heel) veel stroom verwerken maar de versterkingsfactor is vaak maar gering. Het zal helemaal niet vreemd zijn als die maar 15 keer blijkt te zijn.

    Goed terug naar de schakeling.
    [​IMG]
    Uit de uitleg over de transistor weten we dat er ongeveer 0,7V tussen de basis en de emitter nodig is om een transistor open te sturen. We hebben in deze schakeling 5 keer een basis en een emitter na elkaar (in serie). Dat betekend dus dat er minimaal 5x0,7V= 3,5V nodig is voordat de transistoren open gestuurd gaan worden. Maar er zitten nog een paar weerstanden en een motor tussen de transistoren en de GND?
    Weerstand R2 is een stroombegrenzing om te voorkomen dat een veel te grote stroom de in basis van Q3 wordt gestuurd. Voor de rest speelt hij geen belangrijke rol voor de werking.

    Weerstand R3 is ook een beveiligingsweerstand. Deze moet Q4 beschermen tegen te grote stromen zoals bijvoorbeeld bij een kortsluiting van de uitgang. Deze weerstand speelt wel een rol in de werking van het geheel.
    Dan is er ook nog weerstand R1 en condensator C1. Dit zijn twee zeer belangrijke onderdelen voor de werking van deze schakeling.
    Wanneer in de handbox de ACCEL knop wordt ingedrukt zal de POS via een weerstand van 15kOhm verbonden worden met condensator C1. De spanning op POS ziet eruit als in grafiek A. Die spanning komt dus ook op C1 te staan. Door de vrij hoge weerstand zal die condensator langzaam opgeladen worden. De groene lijn in grafiek B laat zien hoe dat er ongeveer uit zal zien. Ik laat die spanning in drie pieken tot een bepaald punt oplopen. In werkelijkheid zal dat veel langzamer gaan maar dat is lastig te tekenen.
    Op een bepaald moment wordt de schakelaar los gelaten en op dat moment zal de spanning op C1 niet verder oplopen. Als die spanning 3,5V of meer is zullen de transistoren open gestuurd worden zodat er uiteindelijk stroom door Q4, R3 en de motor gaat lopen. De spanning over R3 en de motor zal gelijk worden aan de spanning op C1 min 3,5V. Loopt de spanning verder op dan wordt de spanning op de basis lager ten opzicht van de emitter en zullen de transistoren dicht gaan! Daardoor zal de spanning zakken. Er zal een evenwicht ontstaan en wel zo dat de spanning op de emitter van Q3 altijd 3,5V lager is dan op punt B. Hierdoor zullen dus maar kleine pulsjes door de transistoren komen en zal de spanning op de motor gemiddeld laag zijn dus draait de motor langzaam.
    Druk je de knop weer in dan zal de spanning stijgen, de pulsen worden hoger en de motor gaat sneller draaien. Druk je op de knop DECEL dan zal de condensator via een weerstand van 2,2kOhm worden ontladen waardoor de spanning zakt, de pulsen kleiner worden en de motor langzamer gaat draaien.
    Geen enkele condensator is perfect dus ook C1 niet. Als je een bepaalde snelheid hebt ingesteld en je wacht een poosje zal de motor langzaam maar zeker steeds langzamer gaan draaien en stoppen. Dat komt door twee dingen. De condensator zal stroom moeten leveren aan Q1 om die transistor open te sturen. Die stroom zal heel weinig zijn want de totale versterking van die 5 transistoren is enorm. Het zal me niet verbazen als dat 100.000 keer of zelfs wel meer blijkt te zijn. Er is dus maar een minuscuul stroompje de basis van Q1 in nodig. Condensator C1 zal daardoor slechts zeer langzaam ontladen worden.
    Een tweede oorzaak is lek in de condensator zelf. Ook al loopt er geen stroom intern zal toch een vorm van lekkage optreden en zal de spanning op C1 langzaam minder worden. Wil je de motor langdurig op een constante snelheid laten draaien dan zal je af en toe op de ACCEL knop moeten drukken.
    Wil je echt de volle spanning kunnen gebruiken dan zal de spanning op C1 dus minimaal 3,5V hoger moeten zijn dan de piekspanning van de pulsen. Is de spanning op C1 hetzelfde als de piekspanning dan zal de motor niet de maximale piekspanning krijgen. Die spanning zal altijd 3,5V lager blijven!

    Waarom is die pulserende spanning belangrijk? Om te voorkomen dat Q4 te veel vermogen moet omzetten in warmte. Als je deze schakeling met een constante gelijkspanning gaat gebruiken dan zal bij lage snelheden het overgrote deel van de spanning over transistor Q4 blijven staan. Die spanning vermenigvuldigd met de stroom door de transistor is het vermogen in Watts dat door die transistor in warmte wordt omgezet. Dat kan zo maar de helft meer zijn dan bij de pulserende spanning. Met andere woorden je kan hooguit de helft van de stroom gebruiken die Q4 zou kunnen verwerken bij een pulserende spanning.

    Met een PWM signaal kan je dus deze schakeling NIET aansturen. Je zal dat PWM signaal eerst moeten omzetten in een gelijkspanning die je op de basis van Q1 moet aansluiten.

    Wil je enkel de eindtrap gebruiken en die als een PWM schakelaar gebruiken dan zal je de schakeling moeten verbouwen. De onderstaande schakeling zal niet goed werken.
    [​IMG]
    Q3 zal je ook op de 12V moeten aansluiten anders zal de spanning op de emitter van Q4 nooit hoger kunnen worden dan 2,9V. De berekening is simpel, de sturing is 5V min 3 keer 0,7V van drie basis - emitter overgangen dus 5-2,1=2,9V. De overige 9,1V zal over Q4 blijven staan en de transistor zal flink heet worden.
    Als je de schakeling als volgt veranderd zal het wel goed werken.
    [​IMG]
    Volgens mij is die wijziging niet al te ingrijpend en je kan de transistoren en het grootste deel van de print verder gewoon gebruiken. De nieuwe onderdelen en aansluitingen zijn in het rood aangegeven. Aan de ingang zit een nieuwe transistor Q1 wat een PNP type is. Dat is noodzakelijk om te zorgen dat positieve PWM pulsen de motor laat draaien. Nul volt op de PWM ingang zet de motor stil! De bestaande weerstand R4 vervalt en in plaats van de motor sluit je de weerstand R3 rechtstreeks aan op de 0V. De motor sluit je nu aan tussen de 12V en de collector van Q4. De POS aansluiting kan je ook op de 12V aansluiten maar dat kan ook 5V zijn. De aangegeven weerstandswaardes moet je dan ongeveer halveren.
    Diode D4 kan je laten zitten maar hij heeft geen beveiligingsfunctie meer in deze schakeling. Je kan hem verwijderen en als D5 gebruiken, mits hij voldoende stroom kan geleiden. In de oorspronkelijke schakeling hoeft hij slechts heel weinig stroom te geleiden, in de nieuwe kunnen de stroompieken nogal oplopen. Voor D5 moet je dus een stevige diode gebruiken! Ook C2 doet in de nieuwe schakeling niet zo heel erg veel meer maar hem laten zitten kan zeker geen kwaad.
    Let wel dat je met die PWM sturing zelf voor het langzaam accelereren en decelereren moet zorgen in je programma! Bij het accelereren moet je dus LANGZAAM de pulsbreedte vergroten en verkleinen bij het decelereren. De noodstop is gewoon in één keer de PWM nul maken.

    Succes en ik hoop dat je hier iets aan hebt. ;)
     
    Laatst bewerkt door een moderator: 17 nov 2015
  7. Roelof

    Roelof Moderator Moderator team Forum veteraan

    Lid geworden:
    20 aug 2003
    Berichten:
    29.818
    Locatie:
    Sassenheim
    Je kunt alle torren vergeten en in 1x vanuit de PIC een BUZ11 aansturen
     
  8. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    13.835
    Locatie:
    Woerden
    Natuurlijk kan dat maar RAF wilde juiste de bestaande schakeling hergebruiken.
     
  9. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    Hallo

    Bedankt voor mijn geheugen terug op te frissen na 36 jaar.
    En het komt allemaal stilletjes terug maar het probleem blijft bestaan met de nieuwe schakeling .
    de oude schakeling stuurt met de positief en de negatief is doorverbonden.
    dit is gebruikelijk in de modelbouw daar we alles accu's met de massa doorverbinden om geen storingen te veroorzaken.
    Hier gaat het om een trein maar het principe blijft hetzelfde voor de meeste motoren in de modelbouw.
    Het probleem dat zich hier voordoet is dat de tweede schakeling niet bruikbaar is voor het probleem met de trein.
    De schakeling gaat perfect de trein aan sturen en stoppen en vertrekken maar de detectie kan daar niet mee over weg.
    [​IMG]
    Hier de eenvoudige voorstelling van een stop plaats .
    Geen sturing van signalen en dergelijke er zijn maar 3 contacten waar de pic het mee moet doen.
    Het meeste gebeurt door de software (dat werkt reeds)
    Detectie gebeurt via het spoor (de twee rails waar de trein op rijd)dan aan de massa ligt.
    De niet getekende midden rail is de voeding dus de positief.
    Nu zijn er twee verschillende situaties waar zo een blok zich in kan bevinden.
    Vrije baan de trein rijd door en dan is er geen pwm maar de transistor is volledig open gestuurd (pwm kan nog wel BV 90%).
    De pic stuurt de torren volledig open en detectie is niet nodig .
    Bezet melding dus afremmen.
    De pic krijgt sturing op het vrijgave contakt en wacht tot de tein S1 raakt en begint dan de pwm te verkleinen en dus de trein remt af tot 10 % van het pwm signaal en rijd dan langzaam verder tot aan S2
    Bij S2 krijgt de pic weer info en de trein stopt pwm naar 0 dus de transistor staat dicht.

    Nu het probleem doet zich voor met die detectie van de massa.
    Indien met de massa geschakeld word valt de detectie weg naargelang het pwm signaal kleiner word.
    De pic ziet dus de bezet melding minder en minder tot ze volledig weg valt bij pwm 0.
    @ Roelof

    de BUZ11 is ook niet bruikbaar omdat het een verkeerde fet is (N channel fet)
    [​IMG]
    dus ik zou het wel kunnen als ik een P channel fet kan vinden
    dan zou ik bovenstaande schema wel kunnen benutten

    Maar na effe zoeken dit gevonden ;en dit zou wel moeten kunnen werken.
    [​IMG]
    Maar dan blijf ik dus wel zitten met al die schakelingen die ik vroeger heb gebouwd .
    En het probleem met het vinden van een P channel fet want die worden haast niet gebruikt.
    Maar we hebben weer wat geleerd dus bedankt en we gaan gewoon verder met proberen tot het werkt.
    gr raf
     
  10. Roelof

    Roelof Moderator Moderator team Forum veteraan

    Lid geworden:
    20 aug 2003
    Berichten:
    29.818
    Locatie:
    Sassenheim
  11. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    Hallo Roelof

    Dan gaan we eens kijken of we deze vast krijgen hier in de shop.
    Meteen twee mee nemen om eens te kijken of het wel wil werken.
    Dan kan ik voor de rest van de baan deze in china bestellen daar zijn ze pakken goedkoper.
    Misschien de volledig klare printjes laten maken LOL.
    Gr raf en bedankt.
     
  12. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    13.835
    Locatie:
    Woerden
    Dacht ik dat ik er één voor je gevonden had is Roelof me net voor. :evil: ;)
    Met die Fet zou de onderstaande schakeling moeten werken.

    [​IMG]
     
    Laatst bewerkt door een moderator: 17 nov 2015
  13. Roelof

    Roelof Moderator Moderator team Forum veteraan

    Lid geworden:
    20 aug 2003
    Berichten:
    29.818
    Locatie:
    Sassenheim
    De gate wil 10v zien voor een maximale sturing, dat betekent 2v vanaf de 12v. Dat gaat wel lukken met die weerstanden.
     
  14. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    Hallo

    oef eindelijk het programma aan het draaien en meteen ook het optrek programma geschreven.
    en dan nu een pasklare sturing het begint goed te gaan.
    de transistoren die ik nog heb liggen is ook een toepassing gevonden(sturen van de wissels).dus die hoeven ook niet in de vuilbak.
    ik ga voor de NPN transistor een 2n3904 gebruiken want dat is een snelle schakel transistor.
    ik zou deze kunnen vervangen voor een bc 547 B maar deze is langzamer en dat heeft die fet niet graag.

    GR en bedankt
     
  15. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    Hallo

    hopelijk kan ik morgen om de onderdelen gaan en testen of het werkt.
    Heel de week moeten werken en dan schiet er niet zoveel bouwtijd meer over.
    de software pwm die dit moet gaan aan sturen werkt reeds.
    de baan schakelaar werken ook al moet ik nu nog ergens condensatoren gaan inbouwen om het denderen tegen te gaan.
    want nu flikkeren de bezetmelding's diodes en dat ziet de pic dus steeds als een schakel puls
    gr raf
     
  16. Electric

    Electric

    Lid geworden:
    20 okt 2009
    Berichten:
    290
    Locatie:
    Amsterdam
    Hoi Raf,

    Je kan natuurlijk ook een softwarematige anti-dender maken.
    Gewoon een vertragingsroutine toevoegen zodat de input een bepaalde tijd hoog moet zijn.

    Dat doe ik altijd bij switches die ik op een input aansluit, 50mS is een keurige waarde hiervoor.
    Scheelt ook weer componenten op de print.

    Gr. Eric.
     
  17. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    Hallo eric

    het spoor is 1.5 meter lang en daar zitten heel wat pieken op
    als ik een condensator zet van BV 10 Mf dan worden die over heel de lengte gedempt

    schema komt er aan
     
  18. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    13.835
    Locatie:
    Woerden
    Zeurmode aan: ;)
    Hier worden weer grove fouten gemaakt met de eenheden. Natuurlijk begrijp ik dat hier 10µF (10 micro Farad) wordt bedoeld. Maar wat staat er eigenlijk?
    Het voorvoegsel M staat voor mega of te wel 100000. De eenheid f ken ik alleen voor de florijn, de afkorting voor de oude Nederlands munteenheid! 10Mf zou dus staan voor 10.000.000 gulden!
    Probeer alsjeblieft de juiste grootheden en eenheden te gebruiken. Natuurlijk maken we allemaal wel eens een foutje, ik ook! Daarom hoop ik dat mijn fouten ook gecorrigeerd worden. Zo blijft alle informatie juist en kunnen mensen dit ook later nog juist interpreteren.
    Zeurmode uit: ;););)
     
    Laatst bewerkt: 26 jan 2014
  19. Baggeraar

    Baggeraar

    Lid geworden:
    31 jan 2010
    Berichten:
    15.448
    Locatie:
    H&NF
    ctrl alt m geeft: µµµµµµ
     
  20. raf

    raf Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2003
    Berichten:
    15.039
    Locatie:
    As,België
    hoikes

    nog steeds bezig en het blijft knudde
    het programmeren lukt nu aardig omdat ik een paar programma's heb aangekocht.
    blijft de sturing een probleem geven
    niemand kan echt een werk baar schema geven dus zelf maar eens met yeka aan de gang geweest
    [​IMG]
    de schakeling trekt 6.31 mA uit de processor en dat ik binnen de perken
    de belasting kan meer dan 6 amp zijn maar daar kom ik nooit aan .
    graag eens iemand die deze schakeling kan na kijken aub
    dan kan ik componenten gaan halen en een test opstelling maken en testen of ze werkt

    gr raf
     

Deel Deze Pagina