5 Fragen zu Pwm

Ein Thyristor wird in der Regel durch eine Sicherung oder einen Überspannungsschutz, wie z.B. eine Varistor oder eine Transzorb-Diode, geschützt. Diese Bauteile verhindern, dass der Thyristor durch Überstrom oder Überspannung beschädigt wird, insbesondere bei Pulsweitenmodulation (PWM), wo schnelle Schaltvorgänge auftreten können.

Die Schaltzeit eines Thyristors hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der spezifischen Bauart des Thyristors, der Ansteuerung und der Schaltung, in der er verwendet wird. Generell haben Thyristoren eine Schaltzeit im Bereich von Mikrosekunden bis einigen Millisekunden. Bei einer PWM-Frequenz von 80 kHz, was einer Periode von 12,5 Mikrosekunden entspricht, ist es wichtig, dass die Schaltzeiten des Thyristors deutlich kürzer sind als die Periodendauer, um eine effektive PWM-Steuerung zu gewährleisten. In der Praxis sollten Thyristoren für solche Anwendungen so ausgewählt werden, dass ihre Schaltzeiten im Bereich von wenigen Mikrosekunden liegen, um eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten.

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.

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.

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.