Matthias Pollack

Braunschweig, 12.08.2008, 11:25 |
Pulsweitenmodulation stört Restelektrik! Wie Hilfe möglich? (Schaltungstechnik) |
Hallo Leute!
Folgendes Problem!
Ich habe im Auto einen großen 12V-Gleichstrom-Lüftermotor mit richtig Leistung, den ich stufenlos regeln will. Die zu regelnde Leistung beträgt dabei 160 Watt, was bei 12V immerhin einen Motordauerstrom von etwas über 13 Ampere bedeutet.
Die Verkabelung und Versorgung ist hinreichend groß, ich könnte auch 20 oder 30 Ampere zum Motor relativ verlustfrei hinbringen.
Ich habe mich auf der Suche nach einer möglichst verlustfreien Möglichkeit der Regelung für eine Pulsweitenregelung entschieden und bin auch bei Conrad fündig geworden. Dort gibt es einen Pulsweitenmodulator bis 10A mit Überlastsicherung und einem IGBT IRC 540, den ich gleich für meine Belange modifizieren konnte. Durch Erweiterung der Kühlstärke durch einen PC-Lüfter sowie Anpassung der Stromfühler-OP-Schaltung regelt diese jetzt erst bei 18 A zurück, was für den Betrieb meines Lüfters genug ist.
Zuerst war allerdings die Modulationsfrequenz im Motor zu hören, so dass ich diese nun durch andere Kapazitäten in dem NE555-Schwingkreis auf 25 KHz hochgesetzt habe.
Nun ist alles unhörbar und die Schaltung versieht super Ihren Dienst.
Seitdem habe ich aber geisterhafte Spukprobleme in der Elektrik. Die Wegfahrsperre spricht nach Anschalten der Zündung ab und an an und der Wagen lässt sich nicht starten. Dann wieder bleibt ohne erkennbare Fehlfunktion die ABS-Lampe an und das ABS geht nicht.
Abhilfe in diesen Fällen: Zündungsneustart und alles ist wieder beim alten ohne erkennbaren Defekt.
Ich bin also nun auf Fehlerdiagnose gegangen obwohl mir schon ziemlich klar war, dass nur die PWM dafür verantwortlich sein kann und quasi nun mit 25 KHz -13 A ist ja nicht gerade wenig ...- das Bordnetz stört. Und siehe da, Lüftersteuerung ausgebaut und alles wieder i.O.!
Wie kann ich das filtern? Mit einer weiteren Drossel, eventuell mit einer Kapazität kombiniert?
Ich würde ungerne auf die PWM verzichten weil es schon witzig ist, relativ verlustfrei die Lüfterregelung zu vollziehen!
Wie machen die Hersteller das bei der Climatronik zum Beispiel, wo der Lüfter auch stufenlos geregelt wird? Per PWM oder verbraten sie die Leistung oder doch diskrete Widerstandskaskaden, die nur geschaltet werden?
Viele Grüße und lieben Dank für die Antworten,
Matthias |
Theo
12.08.2008, 11:34
@ Matthias Pollack
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Pulsweitenmodulation stört Restelektrik! Wie Hilfe möglich? |
Hallo
Die Zuleitung zur Steuerung direkt auf die Batterie klemmen, sollten dann noch Störungen auftreten, die Steuerung in eine geschirmte Kiste bauen.
Theo |
Theo
12.08.2008, 11:43
@ Theo
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Nachtrag |
Hallo nochmal
Je nachdem wie die Kabel für die Lüfter oder das Poti verlegt sind, und wie nah sie dabei empfindlicher Elektronik kommen, müssen diese Kabel dann auch geschirmt werden.
Meist wird die Drehzahl einfach über ein oder zwei dicke Vorwiderstände eingestellt.
Theo |
Matthias Pollack

Braunschweig, 12.08.2008, 11:59
@ Theo
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Nachtrag |
Hallo Theo!
Soweit so gut! Folgendes muss ich aber noch hinzuerwähnen!
Der Motor ist in dem Auto, wo das verbaut ist, gleich von 12V aus nach Masse geschaltet, was meine Anschaltung der PWM sehr vereinfachte. Ich musste nämlich blos die Ableitung des Motors nach Masse bzw. über das alte Wiederstandswerk im Schalter auftrennen die PWM dazwischenhängen, das war vom Fahrzeughersteller schon so vorgesehen, dass da auch eine elektronische Lastregelung möglich ist.
Die PWM-Schaltung selber habe ich dann nur noch durch eine kleine Leitung von Klemme 15 im Auto versorgt, da sie ja kaum Strom zieht (< 10 mA).
Das bedeutet, dass die Zuleitung zum Lüfter gar nicht angefasst wurde und sich im Serienzustand des Autos befindet. Lediglich in der Ableitung nach Masse hängt jetzt die PWM zwischen.
Abgeschirmte Leitungen (für bis zu 18 A???) kann ich da gar nicht verlegen und für eine Box ist kein Platz. Ich bekomme schon arge Probleme, die Platine überhaupt da irgendwo unterzubringen.
Weiterhin glaube ich nicht, dass ich groß in der Nähe kritischer und empfindlicher Steuergeräte bin, sowas wird bezüglich EMV auch intensiv von allen Fahrzeugherstellern getestet. Zumindest vom ABS bin ich bestimmt 150 cm weg und da liegt eine metallene Spritzwand dazwischen ...
Ich denke eher, dass ich ein Problem aus der Versorung des ganzen habe, dass da was in die Elektrik zurückstört. Gibt es eher was in Richtung Bedämpfung der hohen Spannungsgradienten auf der PWM-Frequenz?
Viele Grüße,
Matthias
» Hallo nochmal
»
» Je nachdem wie die Kabel für die Lüfter oder das Poti verlegt sind, und
» wie nah sie dabei empfindlicher Elektronik kommen, müssen diese Kabel dann
» auch geschirmt werden.
»
» Meist wird die Drehzahl einfach über ein oder zwei dicke Vorwiderstände
» eingestellt.
»
» Theo |
x y
12.08.2008, 12:02
@ Matthias Pollack
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Pulsweitenmodulation stört Restelektrik! Wie Hilfe möglich? |
» Seitdem habe ich aber geisterhafte Spukprobleme in der Elektrik.
Und du weißt jetzt, weshalb seit einer ganzen Weile solcherlei Elektronik eine E1-Zulassung benötigt, sonst erlischt die Betriebserlaubnis deines Fahrzeugs.
Ansonsten poste mal die Bestellnr dieses Conrad Teils. |
Theo
12.08.2008, 12:25
@ Matthias Pollack
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Nachtrag |
Hallo
Wo liegt denn nun das Pluskabel des Lüftermotors? Direkt auf der Batterie wie von mir vorgeschlagen, oder geht es auf eine Sicherung im Sicherungskasten?
Wenn die Regelung in die Minusleitung geschaltet wurde, heisst das doch nicht, dass die Plusleitung nicht keine Störimpulse verteilen kann.
Versuche es doch einfach mal.
Theo |
Matthias Pollack

Braunschweig, 12.08.2008, 12:28
@ x y
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Pulsweitenmodulation stört Restelektrik! Wie Hilfe möglich? |
Hallo XY!
Was genau meinst Du mit einer E1-Zulassung? Etwa eine amtliche Bauartgenehmigung? Ein E-Prüfzeichen habe ich noch nirgends auf irgendeinem nebensächlichen Steuergerät wie einer Lüftersteuerung oder einem Innenlichtdimmer oder einer Scheibenwaschsteuerung oder ähnlichem gesehen, aber ich lasse mich gerne eines besseren belehren ...
Hier die TN: Conrad 192287-...
Viele Grüße,
Matthias
» » Seitdem habe ich aber geisterhafte Spukprobleme in der Elektrik.
»
» Und du weißt jetzt, weshalb seit einer ganzen Weile solcherlei Elektronik
» eine E1-Zulassung benötigt, sonst erlischt die Betriebserlaubnis deines
» Fahrzeugs.
»
» Ansonsten poste mal die Bestellnr dieses Conrad Teils. |
x y
12.08.2008, 12:34
@ Matthias Pollack
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Pulsweitenmodulation stört Restelektrik! Wie Hilfe möglich? |
» Was genau meinst Du mit einer E1-Zulassung? Etwa eine amtliche
» Bauartgenehmigung?
Ja.
» Ein E-Prüfzeichen habe ich noch nirgends auf
» irgendeinem nebensächlichen Steuergerät wie einer Lüftersteuerung oder
» einem Innenlichtdimmer oder einer Scheibenwaschsteuerung oder ähnlichem
» gesehen, aber ich lasse mich gerne eines besseren belehren ...
Naja, das gehört ja zum Fahrzeug, da ist das nicht notwendig. Aber selbst einfachstes Zubehör, wie Handyladeadapter, braucht das mittlerweile.
» Hier die TN: Conrad 192287-...
Ich schaus mir an. |
Theo
12.08.2008, 12:48
@ x y
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Schaltung |
Hallo
Hier ist die Schaltung:
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Matthias Pollack

Braunschweig, 12.08.2008, 12:58
@ Theo
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Nachtrag |
Hallo Theo!
Ja, die Leitung geht an eine Sicherung im Sicherungskasten, natürlich, der Lüfter geht ja nur bei Zündung ein und die Versorgung kommt von Klemme 15 aus dem Zündschloss, von dort aus natürlich aus der Klemme 30. Ich weiß gerade nicht, ob noch ein Entlastungsrelais dazwischenhängt. Ich denke schon!
Gut, ich baue noch ein Trennrelais dazwischen und versorge den Lüfter mal direkt aus der Bakterie!
Mal sehen, was bei herauskommt!
Viele Grüße,
Matthias
» Hallo
»
» Wo liegt denn nun das Pluskabel des Lüftermotors? Direkt auf der Batterie
» wie von mir vorgeschlagen, oder geht es auf eine Sicherung im
» Sicherungskasten?
»
» Wenn die Regelung in die Minusleitung geschaltet wurde, heisst das doch
» nicht, dass die Plusleitung nicht keine Störimpulse verteilen kann.
»
» Versuche es doch einfach mal.
»
» Theo |
Matthias Pollack

Braunschweig, 12.08.2008, 13:04
@ Theo
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Schaltung |
Hallo!
Ja, die Schaltung kenne ich! Entfernt ist das Poti P1, der Widerstand R3 und der Kondensator C1 und ersetzt durch solche Exepmplare niedrigerer Kapazität/Widerstände, um die PWM-Frequenz auf 25 KHz zu bringen.
Der Widerstand R18 ist für eine höhere mögliche Strombegrenzung von 10A auf 18A abgeändert.
Weiterhin hängt der Motor eben nicht wie in der Schaltung beschrieben direkt an der Elektronik dran sondern die Motormasse nur an dem Drain des IGBT. Plus erhält der Motor bereits so serienmäßig aus der Fahrzeugelektrik über Klemme 15!
Viele Grüße,
Matthias
» Hallo
»
» Hier ist die Schaltung:
»
»
»
»  |
x y
12.08.2008, 13:15
@ Matthias Pollack
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Schaltung |
» PWM-Frequenz auf 25 KHz
Bissl viel für die maue Gateansteuerung.
» Der Widerstand R18 ist für eine höhere mögliche Strombegrenzung von 10A
» auf 18A abgeändert.
Naja, solange der Schaltransistor das mitmacht...
» Weiterhin hängt der Motor eben nicht wie in der Schaltung beschrieben
» direkt an der Elektronik dran sondern die Motormasse nur an dem Drain des
» IGBT. Plus erhält der Motor bereits so serienmäßig aus der
» Fahrzeugelektrik über Klemme 15!
Das ist kein IGBT, sondern ein MOSFET mit Current Sense. Und Plus von Klemme 15 zu holen ist eine denkbar schlechte Idee, über die Strippe muss der Flybackstrom fließen, und der hats in sich. Hol dir Plus direkt von der entsprechenden Motorklemme, direkt!, und nicht mit zu dünner Strippe. |
Matthias Pollack

Braunschweig, 12.08.2008, 13:47
@ x y
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Schaltung |
Hallo XY!
» » PWM-Frequenz auf 25 KHz
»
» Bissl viel für die maue Gateansteuerung.
»
Wieso? Was passt mit der Gateansteuerung nicht? Ein BC546/556 sollte doch 25 KHz schaffen ...
» » Der Widerstand R18 ist für eine höhere mögliche Strombegrenzung von 10A
» » auf 18A abgeändert.
»
» Naja, solange der Schaltransistor das mitmacht...
»
Das kann er, er kann 28A mit entsprechender Kühlung, und dafür hab ich gesorgt ...
» Das ist kein IGBT, sondern ein MOSFET mit Current Sense. Und Plus von
Stimmt!
» Klemme 15 zu holen ist eine denkbar schlechte Idee, über die Strippe muss
» der Flybackstrom fließen, und der hats in sich. Hol dir Plus direkt von
» der entsprechenden Motorklemme, direkt!, und nicht mit zu dünner Strippe.
Naja, daran hatte ich zumindest gedacht aber dass das so durchschlägt, hätte ich nicht vermutet oder zumindest hatte ich gehofft, dass dem nicht so wäre.
Aber die Gradienten sind wohl bei den Strömen und Induktivitäten nicht zu verachten ...
Also wird umverkabelt. Eigentlich wollte ich ja nicht ... Ich werde mal berichten, wie es dann läuft!
Vielen Dank,
Matthias |
wiikinger
12.08.2008, 18:44
@ Matthias Pollack
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Schaltung |
Hallo Matthias,
setze einmal ein Kondensator und eine Diode direkt an die Anschlüsse vom Lüftermotor. Die Werte sollte wie C11/D7 sein. Dadurch wird die meiste Störenergie dort verbraten.
Aber bitte nicht C11/D7 aus der Schaltung ausbauen, weil sonst der FET gegrillt wird.
Wenn dann noch eine Endstördrossel an den Eingang der positiven Versorgungsspannung der PWM-Schaltung kommt, könnte Ruhe im Karton sein.
Gruß Micha
» Hier ist die Schaltung:
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»  |
x y
13.08.2008, 10:28
@ wiikinger
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Schaltung |
» setze einmal ein Kondensator und eine Diode direkt an die Anschlüsse vom
» Lüftermotor. Die Werte sollte wie C11/D7 sein. Dadurch wird die meiste
» Störenergie dort verbraten.
» Aber bitte nicht C11/D7 aus der Schaltung ausbauen, weil sonst der FET
» gegrillt wird.
» Wenn dann noch eine Endstördrossel an den Eingang der positiven
» Versorgungsspannung der PWM-Schaltung kommt, könnte Ruhe im Karton sein.
Sauberes Halbwissen. |
x y
13.08.2008, 10:45
@ Matthias Pollack
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Schaltung |
» » Bissl viel für die maue Gateansteuerung.
» »
» Wieso? Was passt mit der Gateansteuerung nicht? Ein BC546/556 sollte doch
» 25 KHz schaffen ...
Aber nicht den Umladestrom der Gatekapazität. |