Trådlindade motstånd vid switchning

[hioeral]

Kan man använda trådlindade motstånd i en switchad applikation som på bilden?
(motståndet kopplad till basen är ej trådlindad utan jag syftar enbart på den med 3.9 Ohm)

Eller blir det för stora förluster på grund av induktansen? Kan man räkna ut induktansen på
något sätt för att faskompensera?

Dem frekvenser jag tänkt köra på är 800 Hz, 900 Hz och 9000 Hz.

[Icecap]

Om inte induktansen är av betydande värde har den ingen betydelse vid de frekvenser. Och är det ett vanligt trådlindat motstånd är induktansen definitivt inte av betydande värde.

[xxargs]

jag har åkt på avsevärda störningar i switchade omvandlare pga att (strömmätnings)motståndet i fråga har varit för induktivt redan vid typ 22 kHz switcharfrekvens - då för att kolla om det var denna typ av problem man råkat på, själv fick linda motståndet bifilärt med mycket tunn koppatråd eller liknande - dock inget för produktion eller stora temperaturområde då koppar har stor temperaturkoefficient när det gäller att ändra i resistans med temperaturen.

mao. man skall vara beredd på att det kan bli problem och titta på det om det inte fungerar som tänkt, men det är inte samma sak som att det garanterat blir det utan är från fall till fall beroende på hur konstruktionen och arbetsfrekvenserna ser ut i övrigt.

[hioeral]

Jag kom på att jag inte nämnt detta: det är EJ VÄXELSTRÖM genom det strömbegränsande motståndet,
utan det är bara likström som leds ner till jord via transistorn. D.v.s. switchning av LIKSTRÖM.

Är det isåfall inte så att det INTE kommer uppstå någon induktiv reaktans eftersom det är likström åt ett håll hela tiden?
D.v.s att det inte behövs någon faskompensering? Utan det enda som behövs är en diod som leder strömmen vidare??

hoppas någon kunnig kan kommentera

[xxargs]

och var är då flanken just när strömmen slås av eller slås på ??? - likström?, knappast

Om du slår av och på likström så har du en (rad) växelströmskomponent(er) överlagrad på likströmmen med den takten du slår av och på.

med andra ord så fort strömmen och/eller spänningen ändrar i styrka i något avseende så finns det en växelströmskomponent som gör att induktanser och kapacitanser är med och arbetar.

i tillräckligt lång perspektiv så finns ingen likström då denna slås på och av minst en gång under universums livstid och kan ses som en halvperiod av en växelström

[TomasL]

Finns induktansfria trådlindade motstånd.

[hioeral]

xxargs du verkar va bra på de där.. Någon metod att räkna ut vilket motstånd som uppkommer vid mina frekvenser ?
Eller andra saker att tänka på? Jag är ute efter konkreta tips eller varningar

tack för hjälpen

[TomasL]

Det blir en helt vanlig luftlindad spole, finns mängder av hemsidor med formler/kalkylatorer.

Och som jag skrev ovan:
"det finns induktansfria trådlindade motstånd"

[hioeral]

Det finns för växelström men ej för likström.. ja tror knappast att det är samma formler man använder...sen så vill ja även lära mig just beräkning av reaktanser vid PWM av likström som kretsschemat ovan visar.

[TomasL]

Jo det är samma formler, induktansen är vad den är, sedan får man räkna på stigtiderna för att få fram övriga uppgifter.
Eftersom du redan har resistansen, så blir det rätt enkelt, sas.

Du har inte likspänning/ström, du har växelspänning, eftersom du slår till och från den, med en specifik frekvens.

Fortfarande, varför inte induktansfria motstånd?

Du PWMar inte likspänning, eftersom PWM per definition är växelspänning.

[sodjan]

>> det finns induktansfria trådlindade motstånd

> Det finns för växelström men ej för likström...

Antingen har man en induktans eller så har man det inte.
Det har inte ett smack med lik eller växelström att göra...

[xxargs]

Sodjan:

Tyvärr finns det parasitinduktanser och kapacitanser fast man köper en komponent som kallas resistans - en drossel som man köper har en parasitresistans (och vid högre frekvens, också parasitkapacitans) i sig, kondingar blir induktiva vid lite högre frekvens där större elektrolytkondingar utmärker sig och tappar kapacitans och kan bli induktiva redan vid så låg frekvens som 10- 50 kHz och knappast fungerar för det man tänkt sig i tex. en switchare utan måste ha hjälpkondingar med mycket lägre parastitinduktans i sig, parallellkopplade etc.

det är sådan man får slåss med vid verkligt byggande men som inte syns när man leker med spice och med teoretisk 'perfekta' passiva kondingar och andra komponenter i någon kurs eller hemmavid...

Om möjligt skall man använda modeller av dom komponenter eller ekvivalenter av dessa man sedan tänker bygga med fysiskt om man simulerar i vald smak av Spice - annars kommer man bli besviken och med effekter som man inte alls sett i simuleringarna - tex bygger man passiva filter (tex högtalarfilter) så är resistansen i drosslarna väldigt kostsamma och ger dålig prestanda för den filterkaraktären man är ute efter

---

hioeral:

Likström har frekvensen 0 Hz matematiskt och kan hanteras som växelström i dina formler - dock kommer du se att verkan att L är kortsluten vid 0 Hz och C har oändlig resistans vid 0 Hz och endast verkan av R kommer att synas i formlerna.

all dynamisk förändring av ström eller spänning innebär att det innehåller en eller flera frekvenskomponenter överlagrade på vad det nu är som beskriver själva förändringen (tex. en brytning) och då kommer L och C påverka olika mycket på olika frekvenser och det är detta som kommer att bestämma hur skarp kanten är när tex. strömmen bryts eller går mellan noll och ett.

gör du ett LC-filter (lågpassfilter) med en brytfrekvens långt under frekvensen på fyrkantvågen så kommer den resulterande spänningen vara halva fyrkantvågens amplitud - DC-komponenten vid 0 Hz eftersom alla högre frekvenser är hårt dämpade av lågpassfiltret. har du ett lågpassfilter som har brytfrekvensen nära fyrkantvågens frekvens så kommer du finna en överlagrad växelström av en distorderad fyrkantvåg på din DC-signal - hur mycket överlagring/rippel beror på hur lågt i frekvens och ordningen på filtret är under frekvensen på fyrkantvågen.

RC-filter fungerar också som låpassfilter men där dämpas dom högre frekvenskomponenterna mindre med mer rippel och rester av fyrkantvågen är överlagrat i den resulterande likströmmen


---

Med andra ord behöver du läsa ellära och växelströmslära om du skall förstå hur det här fungerar, och du behöver verkligen _förstå_ detta och inte bara använda tagna formler från wikipedia mm. om du skall bli bra på sådana saker.

[Walle]

Det finns för växelström men ej för likström.. ja tror knappast att det är samma formler man använder...sen så vill ja även lära mig just beräkning av reaktanser vid PWM av likström som kretsschemat ovan visar.

Det är ett lätt misstag att göra, d.v.s. att tro att PWM av likström bara skapar en likström som växlar mellan "på" och "av". Jag gick länge runt med den villfarelsen, och hade ganska svårt att greppa snacket om att en fyrkantsvåg egentligen är en växelström med väldigt många olika frekvenser inblandade. Det som fick myntet att trilla ner för mig var följande matlab-script:

Kod: Markera allt

t = 0:.02:3.14*2;   
y = zeros(10,length(t));
x = zeros(size(t));
for k=1:2:19
    x = x + sin(k*t)/k;
    y((k+1)/2,:) = x;
    plot(y(1:2:9,:)')
    pause(1);
end
plot(y(1:2:9,:)')
title('Sine wave to square wave')
pause
surf(y);
shading interp
axis off ij

Som genererar följande graf:

square.jpg

Nu innehåller den grafen inte så många övertoner, men den tydliggör ändå att en fyrkantsvåg i grunden består av en grundfrekvens med många övertoner.

[sodjan]

> Sodjan:
> Tyvärr finns det parasitinduktanser och kapacitanser fast man köper en komponent som kallas resistans...

Ja, men...

Jag förväntar mig att det är något slags skillnad på ett "vanligt" trådlindat motstånd
och ett som kallas "induktansfritt trådlindat motstånd". En inte allt för vågad
gissning är väl att det är lägre induktans i alla fall...

Och vid de frekvenser som det talas om här (800 Hz, 900 Hz och 9000 Hz) så är
ditt resonemang kanske inte tekniskt fel men tämligen ointressant i sammanhanget.

I princip så, för att svara på den ursprungliga frågan, om någon minns den, så går
det troligtsvis helt OK att använda vanliga standard trådlindade motstånd för
den aktuella applikationen vid de nämnda switch-frekvenserna. Om det är
osäkert på något sätt, eller om det inte är för hobbybruk, så är det väl
bara att köra med de induktansfria motstånden...

[hioeral]

xxargs:

Jag har läst Fourieranalys så jag vet precis vad du pratar om. Jag kan betrakta en "likströms fyrkant" som en addition av oändligt många sinuskurvor med olika frekvens och amplitud (beroende på fyrkantens utseende), (nästan i alla fall eftersom gibbs fenomen inte går att göra nåt åt även om antalet sinuskurvor går mot oändligheten).

Felet är lite halvt mitt eftersom jag är lite lat och letade efter en färdigarbetad allmän formel för PWM kurvor. Men sen läser jag 3:e året på civilingenjörsutbildning så hittills har vi enbart läst ren matte och är därför lite ovana att göra en sådan koppling mellan matten och verkligheten. (annars borde jag ha förstått att PWM EJ är likström, vilket fick bli min läxa denna gång). Du menar då att jag ska approximera mina fyrkantpulser med ändligt antal sinuskurvor summerade till varandra, och sedan sätta in dessas frekvenser in i formler för faskompensering hos växelström. Jag personligen tycker att det är lite overkill för att låta några lysdioder lysa, (vilket jag ej nämnt och borde ha gjort).

Jag råkade köpa trådlindade motstånd eftersom de var effekttåligast och tänkte mig inte för, att dessa är spolar i själva verket. Så att köpa "induktansfria trådlindade motstånd är inget direkt alternativ, då kan jag lika gärna köpa effektmotstånd som inte är trådlindade överhuvudtaget.

självklart vill jag ha så lite effektförluster som möjligt eftersom jag vill ha stark ljusstyrka och hög frekvens på lysdioderna
(lysdioderna är inte till för att kolla på, utan att lysa mot huden snarare, därav hög frekvens och hög önskad effekt). Men en gång för länge sen gjorde jag en linjeföljande robot där motorerna fick min microcontroller att bli varm och sen pajja.
Jag tänkte att dessa trådlindade motstånd kanske skulle ha samma effekt på kretsen som motorerna hade. Därför tänkte jag att det är bättre att ta upp det här så någon kunnig kunde kommentera.



Den andra bilden jag lagt upp, var också det tips jag fick från några här på forumet när jag mekkade fram linjeföljaren. (d.v.s dioden som är paralellkopplad med trådlindade motståndet i motsatt riktning). Jag tror inte jag kommer få så mkt hjälp från denna tråd,, utan snarare bara uppmaningar och påminnelser om att jag "kan för lite för sånt". Men jag tänker ändå fråga: Om min ström är på 650 mA, motståndet är 3.9 ohm och frekvenserna är 800 Hz, 900 Hz och 9000 Hz, går det då att UNGEFÄR veta hur stora effektförluster det kommer bli, pågrund av induktandsen? Någon kanske gjort en liknande lösning vem vet =D