Hallo fredred,

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Meine Vorgabe war nur eine Spannung von min 0,5 Volt bis max 5 Volt und wichtig bis max 100 mA und Spannung in kleinen Schritten zu Verfügung zu stellen.
OK, bei 5V und 0.1A komme ich auf .5W, da wirds noch nicht so richtig warm!

Also, nehmen wir mal an Stelle des Motors einen Widerstand, mit Motor wirds nicht linear und eine riesen Rechnerrei

Gegeben 5V und Rl= 50 Ohm.

1. Last direkt an 5V, es fliessen 0.1A und in der Last ist P = 0.5W

2. Geschaltet über einen Transistor:
Am Transistor fallen, im Idealfall 0.2V ab, an der Last liegen also 4.8V an:
= 96mA durch die Last P = 0.4608W
= 96mA durch den Transistor, Verlsute im Transistor P=0.0192W

3. Nur 2.5V an der Last:
= 50mA durch den Zweig.
Die Last und der Transistor tragen je 0.125W
Die Energieaufnahme aus dem Netzteil beträgt also 0.25W obwohl in der Last nur 0.125W verwendet werden.

4. PWM.
Da haben wir den Fall wie unter 2., aber der Transistor ist nur zeitweise angeschaltet.
Um jetzt wieder die 0.125W an der Last zu haben, beträgt das Tastverhältnis 1:2.6864
Die Verluste im Transistor betragen dann 0.00520W.
Die Leistungsaufnahme der Schaltung liegt also bei 0.130W, was einiges weniger als die 0.25W unter 3. sind.
Der mittlere Strom beträgt dabei 26mA.

Mit PWM kannst du also die Last fast doppelt so lange mit 0.125W an einem Akku betreiben, wie mit der linearen Lösung.

Wenn du jetzt das Ganze noch für andere Zwischenwerte berechnest, siehst du, dass das für die Poti-Lösung nicht linear ist.
Wenn fast nur Vollgas gefahren wird, hast du praktische keinen Unterschied zwischen Poit und PWM. Bei hauptsächlichem Betrien bei Teillast, sieht die Rechnung dann anders aus.

Das war jetzt für eine Ohmsche Last.
Bei einem Motor sieht das noch etwas besser aus.
Damit sich der Motor dreht, ist nicht der Strom ausschlaggebend, sondern das Magnetfeld, welches durch den Strom erzeugt wird!

Bei Induktivitäten ist es nun aber so, dass sich das Magnetfeld nur langsam aufbauen kann. Ebenso, verschwindet es nicht sofort wieder, wenn der Strom abgeschaltet wird, sondern muss sich erst wieder abbauen. Wie schnell sich das Magnetfeld auf und abbauen kann, entspricht der Induktivität.
Beim Abbauen des Magnetfeldes, treibt dieses aber den Motor weiterhin an.

Somit kann man praktisch das Tastverhältnis noch etwas grösser wahlen, also die Stromaufnahme noch etwas verringern, ohne die mechanische Leistung an der Motorenwelle zu verkleinern. Wie viel da dann drin ist, hängt von der Bauart des Motors ab.

Was die Verlustwärme angeht, kann man das bei 100mA max noch vernachlässigen. Wenn der Motor aber 1A oder noch mehr aufnimmt, sieht es dann ganz anders aus!

MfG Peter(TOO)