Welcher Kondensatorwert eignet sich zur Entstörung eines 12V DC Motors (5A), der von einer H-Brücke mit 1000Hz PWM angesteuert wird?

Question

Welcher Kondensatorwert eignet sich zur Entstörung eines 12V DC Motors (5A), der von einer H-Brücke mit 1000Hz PWM angesteuert wird?

Antwort

Verwandte Fragen

Gibt es einen Frequenzgang für einen 100nF Kondensator gegen Masse?

Kann ich mit dem SFH610 Optokoppler ein PWM-Signal mit 1 kHz und 255 Stufen (0–100 %) zur Ansteuerung einer MOSFET-Brücke nutzen?

Warum wird beim ATtiny bei korrekt initialisiertem Timer TCA0 für PWM das CMP1 Interrupt-Flag gesetzt, wenn CNT ungleich CMP ist?

Was ist ein LKO Kondensator?

Welche Kondensator-Bauformen gibt es?

Funktion eines Kondensators?

Kondensator im Gleichstromkreis kurz und knapp.

Was ist die Formel für einen Kondensator im Gleichstromkreis?

Berechne die Kapazität eines Kondensators mit 200 Volt Spannung und 0,4 mC Ladung.

Was passiert, wenn ich bei einem 36V 250W 3-Phasen-Motor die Spulenanzahl je Phase halbieren und diese parallel verbinden?

Accepted Answer

Für die Entstörung eines 12V-DC-Motors, der mit einer H-Brücke und PWM (1000 Hz) betrieben wird, empfiehlt sich in der Praxis meist ein Keramikkondensator mit einem Wert zwischen **10 nF und 100 nF** (0,01–0,1 µF), der direkt zwischen die beiden Motoranschlüsse gelötet wird. **Empfohlener Wert:** Ein **Keramikkondensator mit 100 nF (0,1 µF), Spannungsfestigkeit mindestens 25V** ist ein bewährter Standardwert für diese Anwendung. **Zusätzliche Hinweise:** - Für noch bessere Entstörung kannst du zusätzlich je einen Kondensator (z.B. 10 nF) von jedem Motoranschluss zum Motorgehäuse löten (falls das Gehäuse geerdet ist). - Achte auf kurze Anschlussdrähte, um die Wirksamkeit zu erhöhen. - Bei sehr starken Störungen kann auch ein Ferritkern auf den Motorleitungen helfen. **Beispielprodukt:** [100 nF Keramikkondensator, 50V](https://www.reichelt.de/keramikkondensator-100-nf-50-v-x7r-rm-5-mm-k104z5u5yb-p1162.html) **Fazit:** Ein 100 nF Keramikkondensator ist für die Entstörung deines Motors bei 12V, 5A und 1 kHz PWM ein guter Startwert.

Accepted Answer

Ja, für einen 100nF-Kondensator gegen Masse gibt es einen sogenannten **Frequenzgang** – genauer gesagt, das frequenzabhängige Verhalten seiner Impedanz. **Erklärung:** Ein ideal... [mehr]

Accepted Answer

Ja, für einen 100nF-Kondensator gegen Masse gibt es einen sogenannten **Frequenzgang** – genauer gesagt, das frequenzabhängige Verhalten seiner Impedanz. **Erklärung:** Ein idealer Kondensator hat eine Impedanz, die mit steigender Frequenz abnimmt. Die Impedanz \( Z_C \) eines Kondensators berechnet sich zu: \[ Z_C = \frac{1}{j \cdot 2\pi f C} \] - \( f \): Frequenz in Hz - \( C \): Kapazität in Farad (hier 100nF = 100 \times 10^{-9} \) F) - \( j \): Imaginäre Einheit **Frequenzgang:** - Bei niedrigen Frequenzen (z.B. Gleichstrom) ist die Impedanz sehr hoch (theoretisch unendlich bei DC). - Mit steigender Frequenz sinkt die Impedanz. - In einem Bode-Diagramm (Frequenzgang) siehst du eine fallende Gerade mit einer Steigung von -20dB/Dekade. **Praktische Aspekte:** Ein realer Kondensator hat zusätzlich parasitäre Eigenschaften: - **Serienwiderstand (ESR)** - **Serieninduktivität (ESL)** Ab einer bestimmten Frequenz (Resonanzfrequenz) verhält sich der Kondensator wie eine Induktivität, und die Impedanz steigt wieder an. **Fazit:** Ja, der Frequenzgang eines 100nF-Kondensators gegen Masse beschreibt, wie sich seine Impedanz mit der Frequenz ändert. Das ist ein Standardkonzept in der Elektronik und wird oft zur Auswahl von Entkopplungs- oder Filterkondensatoren genutzt. Weitere Infos findest du z.B. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Frequenzabh%C3%A4ngigkeit_der_Impedanz

Accepted Answer

Der **SFH610** ist ein Optokoppler, der zur galvanischen Trennung von Signalen verwendet wird. Grundsätzlich kannst du mit ihm ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) übertragen, aber es gibt... [mehr]

Accepted Answer

Der **SFH610** ist ein Optokoppler, der zur galvanischen Trennung von Signalen verwendet wird. Grundsätzlich kannst du mit ihm ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) übertragen, aber es gibt einige wichtige Punkte zu beachten: ### 1. **Frequenz und Schaltgeschwindigkeit** - Der SFH610 ist kein besonders schneller Optokoppler. Die typische Anstiegs- und Abfallzeit liegt im Bereich von **2–5 µs** (je nach Typ und Last). - Bei einer PWM-Frequenz von **1 kHz** (Periodendauer 1 ms) ist das grundsätzlich noch machbar, da die Schaltzeiten im Vergleich zur Periodendauer relativ kurz sind. - Die Auflösung von **255 Stufen** (8 Bit) bezieht sich auf die Pulsbreite, nicht auf die Frequenz. Das ist kein Problem, solange das Signal sauber übertragen wird. ### 2. **Signalform** - Der SFH610 kann ein digitales Signal übertragen, aber bei sehr schnellen Flanken oder sehr kurzen Pulsen kann das Signal verzerrt werden. - Bei 1 kHz und 0–100 % Tastverhältnis ist das Signal für den SFH610 noch geeignet, solange die Ansteuerung korrekt dimensioniert ist. ### 3. **Ansteuerung des MOSFETs** - Der SFH610 kann **keinen MOSFET direkt ansteuern**! Der Ausgangsstrom des Optokopplers ist zu gering, um ein MOSFET-Gate schnell zu laden oder zu entladen. - Du benötigst nach dem Optokoppler einen **Treiber** (z. B. einen Transistor oder einen MOSFET-Treiber-IC), um das Gate des MOSFETs schnell genug zu schalten. ### 4. **Schaltungshinweise** - Achte auf den Vorwiderstand der LED im Optokoppler, damit der Eingangsstrom stimmt. - Am Ausgang solltest du einen Pull-Up-Widerstand verwenden, wenn du den Transistor im Open-Collector-Modus betreibst. ### **Fazit** - **PWM-Signal mit 1 kHz und 255 Stufen kann grundsätzlich mit dem SFH610 übertragen werden.** - **Direkte Ansteuerung einer MOSFET-Brücke ist nicht möglich** – du brauchst einen nachgeschalteten Treiber. - Für höhere Frequenzen oder schnellere Schaltvorgänge wäre ein schnellerer Optokoppler (z. B. mit Schmitt-Trigger-Ausgang oder ein Gate-Treiber-IC mit integrierter Isolation) besser geeignet. **Datenblatt zum SFH610:** [SFH610 bei Vishay](https://www.vishay.com/docs/83673/sfh610a.pdf) **MOSFET-Treiber-ICs (Beispiel):** [Texas Instruments MOSFET-Treiber](https://www.ti.com/power-management/gate-drivers/overview.html) **Zusammengefasst:** Ja, das geht, aber **nur mit zusätzlichem Treiber** zwischen Optokoppler und MOSFET-Brücke.

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Das CMP1-Interrupt-Flag (Compare Match 1) beim ATtiny (z. B. ATtiny1614, ATtiny817 etc.) im Zusammenhang mit dem Timer/Counter TCA0 wird gesetzt, **wenn der Zählerstand (CNT) den Wert des Compare... [mehr]

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Das CMP1-Interrupt-Flag (Compare Match 1) beim ATtiny (z. B. ATtiny1614, ATtiny817 etc.) im Zusammenhang mit dem Timer/Counter TCA0 wird gesetzt, **wenn der Zählerstand (CNT) den Wert des Compare-Registers (CMP1) erreicht oder überschreitet**. Das bedeutet, das Flag wird **nicht nur dann gesetzt, wenn CNT exakt gleich CMP1 ist**, sondern auch, wenn der Zählerstand das Compare-Register „überholt“ hat, z. B. durch einen Sprung oder weil das Flag nicht rechtzeitig gelöscht wurde. **Mögliche Ursachen, warum das CMP1-Flag gesetzt ist, obwohl CNT ≠ CMP1:** 1. **Flag wurde nicht gelöscht:** Das Interrupt-Flag bleibt gesetzt, bis es durch Software (z. B. durch Schreiben einer 1 in das Flag) gelöscht wird. Wenn du das Flag im Interrupt nicht korrekt zurücksetzt, bleibt es gesetzt, auch wenn CNT inzwischen einen anderen Wert hat. 2. **CNT hat CMP1 übersprungen:** Wenn der Timer sehr schnell läuft oder der Compare-Wert geändert wurde, kann es passieren, dass der Zählerstand den Compare-Wert „überspringt“. Das Flag wird trotzdem gesetzt, sobald CNT ≥ CMP1 ist. 3. **Automatisches Löschen nur bei bestimmten Modi:** In manchen Betriebsarten (z. B. im Single-Shot-Modus) wird das Flag automatisch gelöscht, in anderen nicht. Prüfe, in welchem Modus dein Timer läuft. 4. **Mehrere Compare-Events:** Wenn mehrere Compare-Events auftreten, bevor das Flag gelöscht wird, bleibt es gesetzt. **Zusammengefasst:** Das CMP1-Interrupt-Flag zeigt an, dass **irgendwann seit dem letzten Löschen** CNT den Wert von CMP1 erreicht oder überschritten hat. Es bleibt so lange gesetzt, bis du es explizit löschst. Es ist also normal, dass das Flag gesetzt ist, auch wenn CNT aktuell nicht mehr gleich CMP1 ist. **Datenblatt-Referenz:** Siehe z. B. das Datenblatt des [ATtiny1614](https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ATtiny1614-1616-1617-DataSheet-DS40002204A.pdf), Abschnitt „Timer/Counter Type A (TCA) – Interrupts and Flags“. **Tipp:** Im Interrupt-Handler immer das entsprechende Flag löschen, um unerwünschte Interrupts zu vermeiden.

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Ein LKO-Kondensator, auch als "Leistungs-Kondensator" bekannt, ist ein Kondensator, der speziell für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Frequenzen und Leistungen entwickelt wurde. Die... [mehr]

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Ein LKO-Kondensator, auch als "Leistungs-Kondensator" bekannt, ist ein Kondensator, der speziell für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Frequenzen und Leistungen entwickelt wurde. Diese Kondensatoren werden häufig in der Leistungselektronik, in der Filtertechnik und in der Energieversorgung eingesetzt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Kapazität, eine niedrige ESR (äquivalente Serienwiderstand) und eine hohe Spannungsfestigkeit aus. LKO-Kondensatoren sind wichtig für die Stabilität und Effizienz von Schaltungen, insbesondere in Wechselstromanwendungen.

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Kondensatoren gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen geeignet sind. Hier sind einige gängige Bauformen: 1. **Keramikkondensatoren... [mehr]

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Kondensatoren gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen geeignet sind. Hier sind einige gängige Bauformen: 1. **Keramikkondensatoren**: Diese sind klein, kostengünstig und haben eine hohe Stabilität. Sie werden häufig in Hochfrequenzanwendungen eingesetzt. 2. **Elektrolytkondensatoren**: Diese haben eine hohe Kapazität und sind polarisiert. Sie werden oft in Gleichstromanwendungen verwendet, wie z.B. in Netzteilen. 3. **Folienkondensatoren**: Diese sind robust und haben eine gute Temperatur- und Spannungsstabilität. Sie werden häufig in Audioanwendungen und zur Filterung eingesetzt. 4. **Tantal-Kondensatoren**: Diese bieten eine hohe Kapazität in einem kleinen Gehäuse und sind ebenfalls polarisiert. Sie werden oft in mobilen Geräten verwendet. 5. **Superkondensatoren**: Diese haben eine sehr hohe Kapazität und können große Energiemengen speichern. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, die schnelle Lade- und Entladezyklen erfordern. Jede Bauform hat ihre spezifischen Eigenschaften, Vor- und Nachteile, die je nach Anwendung berücksichtigt werden sollten.

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Ein Kondensator ist ein elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in einem elektrischen Feld speichert. Die grundlegende Funktion eines Kondensators besteht darin, elektrische Ladung zu speiche... [mehr]

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Ein Kondensator ist ein elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in einem elektrischen Feld speichert. Die grundlegende Funktion eines Kondensators besteht darin, elektrische Ladung zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Hier sind die Hauptfunktionen eines Kondensators: 1. **Energiespeicherung**: Ein Kondensator speichert Energie in Form eines elektrischen Feldes, wenn eine Spannung an ihn angelegt wird. Die gespeicherte Energie kann später wieder freigegeben werden. 2. **Glättung von Spannungen**: In Stromversorgungen wird ein Kondensator häufig verwendet, um Spannungsschwankungen zu glätten. Er kann kurzfristige Überspannungen oder -unterspannungen ausgleichen. 3. **Filterung**: In elektronischen Schaltungen werden Kondensatoren zur Filterung von Signalen eingesetzt, um bestimmte Frequenzen zu blockieren oder durchzulassen. 4. **Kopplung und Entkopplung**: Kondensatoren können in Schaltungen verwendet werden, um verschiedene Teile einer Schaltung zu koppeln oder zu entkoppeln, indem sie Wechselstromsignale durchlassen und Gleichstrom blockieren. Die Kapazität eines Kondensators, die angibt, wie viel Ladung er pro Volt speichern kann, wird in Farad (F) gemessen.

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Ein Kondensator im Gleichstromkreis speichert elektrische Energie, indem er eine positive und eine negative Ladung auf seinen Platten ansammelt. Im stationären Zustand, wenn der Gleichstromkreis... [mehr]

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Ein Kondensator im Gleichstromkreis speichert elektrische Energie, indem er eine positive und eine negative Ladung auf seinen Platten ansammelt. Im stationären Zustand, wenn der Gleichstromkreis stabil ist, wird der Kondensator vollständig aufgeladen und verhält sich wie ein Unterbrecher, da kein Strom mehr fließt. Die Spannung über dem Kondensator bleibt konstant, bis der Stromkreis unterbrochen oder die Spannung verändert wird.

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Die grundlegende Formel für einen Kondensator im Gleichstromkreis beschreibt die Beziehung zwischen der gespeicherten Ladung (Q), der Kapazität (C) und der Spannung (U). Sie lautet: \[ Q =... [mehr]

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Die grundlegende Formel für einen Kondensator im Gleichstromkreis beschreibt die Beziehung zwischen der gespeicherten Ladung (Q), der Kapazität (C) und der Spannung (U). Sie lautet: \[ Q = C \cdot U \] Dabei ist: - \( Q \) die gespeicherte Ladung in Coulomb (C), - \( C \) die Kapazität des Kondensators in Farad (F), - \( U \) die Spannung über dem Kondensator in Volt (V). Zusätzlich kann die Energie (E), die in einem Kondensator gespeichert ist, mit folgender Formel berechnet werden: \[ E = \frac{1}{2} C U^2 \] Diese Formeln sind grundlegend für das Verständnis der Funktionsweise von Kondensatoren in Gleichstromkreisen.

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Die Kapazität \( C \) eines Kondensators kann mit der Formel \[ C = \frac{Q}{U} \] berechnet werden, wobei \( Q \) die Ladung in Coulomb und \( U \) die Spannung in Volt ist. In deinem Fall i... [mehr]

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Die Kapazität \( C \) eines Kondensators kann mit der Formel \[ C = \frac{Q}{U} \] berechnet werden, wobei \( Q \) die Ladung in Coulomb und \( U \) die Spannung in Volt ist. In deinem Fall ist die Ladung \( Q = 0,4 \, \text{mC} = 0,4 \times 10^{-3} \, \text{C} \) und die Spannung \( U = 200 \, \text{V} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ C = \frac{0,4 \times 10^{-3} \, \text{C}}{200 \, \text{V}} = \frac{0,4 \times 10^{-3}}{200} = 2 \times 10^{-6} \, \text{F} \] Die Kapazität des Kondensators beträgt also \( 2 \, \mu\text{F} \) (Mikrofarad).

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Wenn du die Spulenanzahl je Phase eines 36V 250W 3-Phasenmotors halbierst und die verbleibenden Spulen separat verdrahtest, um dann alle drei Phasen parallel zu verbinden, hat das mehrere Auswirkungen... [mehr]

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Wenn du die Spulenanzahl je Phase eines 36V 250W 3-Phasenmotors halbierst und die verbleibenden Spulen separat verdrahtest, um dann alle drei Phasen parallel zu verbinden, hat das mehrere Auswirkungen: 1. **Widerstand und Induktivität**: Durch das Halbieren der Spulenanzahl wird der Gesamtwiderstand und die Induktivität jeder Phase verändert. Dies kann die elektrischen Eigenschaften des Motors beeinflussen, insbesondere die Impedanz. 2. **Stromverteilung**: Bei paralleler Verbindung der Phasen wird der Strom gleichmäßig auf die Spulen verteilt. Dies kann zu einer Überlastung der einzelnen Spulen führen, wenn sie nicht für den höheren Strom ausgelegt sind. 3. **Drehmoment und Leistung**: Die Leistung und das Drehmoment des Motors könnten beeinträchtigt werden. Da die Spulenanzahl reduziert wurde, könnte der Motor weniger Drehmoment erzeugen, was die Leistung verringert. 4. **Wärmeentwicklung**: Eine ungleiche Verteilung des Stroms kann zu einer erhöhten Wärmeentwicklung in den Spulen führen, was die Lebensdauer des Motors beeinträchtigen kann. 5. **Frequenzverhalten**: Die Änderung der Spulenanzahl und deren Verdrahtung kann das Frequenzverhalten des Motors beeinflussen, was sich auf die Effizienz und die Betriebscharakteristik auswirken kann. Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen und die Konstruktion des Motors zu berücksichtigen, bevor solche Änderungen vorgenommen werden.

Welcher Kondensatorwert eignet sich zur Entstörung eines 12V DC Motors (5A), der von einer H-Brücke mit 1000Hz PWM angesteuert wird?

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Funktion eines Kondensators?

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Berechne die Kapazität eines Kondensators mit 200 Volt Spannung und 0,4 mC Ladung.

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Kann ich mit dem SFH610 Optokoppler ein PWM-Signal mit 1 kHz und 255 Stufen (0–100 %) zur Ansteuerung einer MOSFET-Brücke nutzen?