PWM mit max. 500Hz Grundschwingung über 1.5m übertragen Im Unterforum Alle anderen elektronischen Probleme - Beschreibung: Was sonst nirgendwo hinpasst
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PWM mit max. 500Hz Grundschwingung über 1.5m übertragen Suche nach: pwm (3633) |
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BID = 633298
timme Gerade angekommen
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Beiträge: 3 Wohnort: Luzern
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Hallo!
Ein paar Worte zum System: Ich arbeite an einem Projekt, wo der Farbverlauf von 8 10W(=3x3.3W)-RGB-LED-Modulen über jeweils 3 16bit-PWM Signale angesteuert wird. Die LEDs werden mit schaltenden Konstantstromquellen mit PWM-Eingang (LM3405) betrieben. Diese Signale (insgesamt 24 16bit-PWM) werden auf einem zentralen Modul, ausgestattet mit einem Microcontroller (ATxmega64) und einem 256k*16bit Flash Mem., generiert.
Da die 8 LED-Triples und die Leistungstreiber räumlich verteilt sind, müssen die PWM-Signale zwischen Microcontroller und Konstantstromquelle über unterschiedliche Distanzen von 0.3 bis 1.5m geführt werden.
Ausserdem wird parallel zu diesen Leitungen noch die Stromversorgung geführt mit maximal 1.2A bei 12V
- Ob Leitungstreiber (vielleicht gar differentielle) notwendig sind, kann ich schwer abschätzen. Bei einer sauberen Leitungsanpassung wäre der Microcontroller wohl überfordert, da er diesen Strom nicht liefern kann.
- Mit welchen Kabeln überträgt man ein solches Signal? Twisted-/Shield-Konfiguration?
- Wäre es sinnvoll, die 3PWM-Signale (pro LED) in einem Kabel mit Gesamtschirmung zu übertragen, das GND jedoch aus der Stromversorgung zu verwenden?
Ich danke euch schon im Voraus für eure Antworten und guten Tips. |
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BID = 633335
perl Ehrenmitglied
       
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Bei so kurzen Leitungen würde ich überhaupt auf eine dezentrale Steuerung verzichten.
Was spricht dagegen zu jedem LED-Tripel drei dünne Koaxleitungen (gibts fertig mit Steckern zum Anschluss von VGA-Bildschirmen) zu legen?
Der Konstantstromtreiber gleicht die Leitungsverluste ja automatisch aus. |
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BID = 633389
timme Gerade angekommen
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Beiträge: 3 Wohnort: Luzern
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Hallo Perl,
Danke für deine Antwort! Ich denke auch, dass dies funktionieren würde. Wäre sicher eine elegantere Lösung. Möglicherweise habe ich sie zu früh wieder zur Seite gelegt (?)..
Es handelt sich ja um eine KSQ, die ein- und ausgeschalten wird. Ich stelle mir am Treiberausgang einen Wechselstrom mit Gleichstromanteil vor, der aus zwei Gründen auch höhere Frequenzen enthält:
- Takt des Buck-Reglers von 1.6MHz "schneit" durch
- Strom-Ausregelzeit von ein paar us
Wenn ich dem Thread
http://www.ledstyles.de/ftopic4777......tisch
glauben schenkte, müsste ich befürchten, in EMV-Probleme zu fahren mit pulsierenden 1A. Es wird dort erwähnt, die Distanz zur LED sollte so kurz sein wie möglich und jemand erwähnt gar, dass auch ein Schirm nichts nütze.
Ich hatte bereits mal mit dem Hersteller des Treibers Kontakt aufgenommen. Dieser sagt, bei ihnen wisse man nicht, wie es mit EMI bei grösseren Kabellängen aussehe, da keine entsprechenden Messungen gemacht wurden. Meine Versuche sind sehr begrenzt. Ich hatte mal einen einzelnen LED-Kanal betrieben. Dabei war mein Digital-Radio ausgefallen, auch noch bei Massnahmen wie Ferritperlen und Verwendung eines Kabels mit Schirmung. Interessant: bei 100% PWM war die Empfangsfehlerrate des Radios am grössten.
Ich bin momentan ziemlich unschlüssig, welche Lösung besser ist.
- @Perl Würdest Du denn den Schirm der Koaxialleitung an den Rückleiter der LED anschliessen?
- Was bedeutet dies bezüglich EMV?
Schöne Grüsse!
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BID = 633393
perl Ehrenmitglied
       
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| | Würdest Du denn den Schirm der Koaxialleitung an den Rückleiter der LED anschliessen? |
Das muss, nur so vermeidest du die Störungen.
Und zwar für jede Farbe einzeln den zum betreffenden Innenleiter gehörenden Schirm.
Wegen des hohen Stroms wird auch ein gewisser Spannungsabfall auf der Abschirmung auftreten, aber das ist relativ unproblematisch, solange da nur Spannung ist und keine von Strom durchflossenen Schleifen.
Es hilft auch die Störstrahlung zu reduzieren indem man den Stromeinsatz "weich" macht. Dazu reicht u.U. schon eine Ferritperle (bringt etwa 0,6µH) auf dem Innenleiter.
Was dein Experiment mit dem Radio angeht, so ist das schon ein guter Anfang, aber du musst feststellen wo und wie diese Störungen abgestrahlt werden. Immerhin ist es möglich, dass garnicht die Verbindung zu den LEDs strahlt, sondern die Leitung zum Netzgerät...
Im übrigen werden wegen der Kleinheit desAufbaus diese niedrigen Frequenzen tatsächlich kaum abgestrahlt. Was du beobachtet hast, wird hauptsächlich das magnetische Nahfeld sein, das aber mit der Wellenausbreitung nicht viel zu tun hat. Einiges davon kann man sicherlich abschirmen.
Viel problematscher sind Störungen in den Kurzwellen-, UKW- und Fernsehbereichen, weil da die Leitungsdimensionen in die Grössenordnung der Wellenlänge kommen und 0,5m Draht schon eine sehr wirksame Antenne darstellen.
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BID = 633520
timme Gerade angekommen
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Beiträge: 3 Wohnort: Luzern
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Ok... lambda/4 = 45m bei 1.6MHz. Klaro!
Deinen Vorschlag habe ich mit 3 langen Audio/Video-Kabeln umgesetzt. Vergebens versuchte ich, mögliche Störquellen abzuschirmen.
Dein Stichwort "Magnetisches Nahfeld" hat mich weitergebracht;
(Irrtum vorbehalten):
Bei der maximalen Frequenz von 1.6MHz in meinem Design sind leitungsgebundene Störungen, sowie das magnetische Nahfeld immer noch dominant. Dieses lässt sich aber nur durch geschlossene ferromagnetische Werkstoffe (eisen/mu-metalle) abschirmen. Aluminium oder Kupfer gehören nicht dazu, was erklären würde, warum meine Abschirmungs-Massnahmen erfolglos waren.
However, der zulässige EMV-Störpegel ist bereits ab 150kHz spezifiziert. Der heikle Punkt ist der, und das hatte ich bis anhin noch nicht erwähnt: Schlussendlich werden 20 solcher Systeme nebeneinander betrieben, mit insgesamt 480 LEDs.
Diese magnetischen Wechselfelder werden also überlagert.
Wie ernst ist die Lage? Brauche ich einen EMV-Test?
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