Перетворення ШІМ нанапруга
Ви переглядаєте архів форуму.
Автор: Flex () Дата: 23/03/2005 16:38
Є PIC16F72, який видає ШІМ частотою 5КГц, амплітуда (після ключа) 10В. Ще є регулятор частоти обертання 3х фазного двигуна, керований напругою від 0 до 10В. Як найпростіше перетворити ШІМ на напругу, щоб керувати входом регулятора?
Поки що бачу такі варіанти рішення: 1. Інтегрувати ШИМ RC-ланцюжком. 2. Відмовитися від ШІМ і: а) Використовувати набір вагових резисторів б) Поставити якийсь ЦАП
Якщо використовувати RC-ланцюжок, то якими вибрати значення R і C?Головне питання, яке мене хвилює - чи не буде значних пульсацій на конденсаторі.
Автор: ІС () Дата: 23/03/2005 17:05
Для ШІМ 4 кгц я використовував RC другого порядку на вихід ПІКу з номіналами 15К і 0,1 кожна ланка, а далі буфер з подвійним коефіцієнтом на ОУ. Пульси при виході 5В близько 40mV, вище-нижче - ще менше
Автор: VaBо () Дата: 23/03/2005 17:14
> Є PIC16F72, що видає ШІМ частотою 5КГц, амплітуда > (після ключа) 10В.
А ключ двотактний?
> Як найпростіше перетворити ШІМ на напругу, щоб керувати > входом регулятора?
> 1. Інтегрувати ШИМ RC-ланцюжком.
>Якщо використовувати RC-ланцюжок, то якими вибрати значення R та > C ?> Головне питання, яке мене хвилює - чи не буде значних > пульсацій на > конденсатор.
ніхто не забороняє тобі зробити постійну 200 mS часу, наприклад. Движком швидше рулити не потрібно.
RC при такому тау, е-е-е-е, ну десь 3кОм 68uF, багато залежить від можливостей ключа. Пульсацій не буде точно! :))
Автор: Flex () Дата: 23/03/200517:30
Ключ у моїй схемі звичайний (на одному КТ312). Ідея щодо зменшення частоти ШІМ непогана, спробую знизити в розумних межах :) Хоча, якщо буде значна інерційність всієї цієї системи, доведеться робити щось на кшталт того, як запропонував ІС. Дякую.
Автор: VaBо () Дата: 23/03/2005 17:53
> Ключ у моїй схемі звичайний (на одному КТ312).
А потрібен таки двотактний, інакше дурниця вийде. Спробуй без ключа, на операційнику неінверт. з Ку
= 2. 10(12) вольт адже ти маєш? На вході ОУ, звісно, RC.
> Ідея щодо зменшення частоти ШІМ непогана, спробую знизити > розумних межах :)
ні, ти ніщо не зрозумів! Йшлося про тау фільтруючого ланцюга.
Автор: Phil () Дата: 23/03/2005 18:17
> Ключ у моїй схемі звичайний (на одному КТ312). Тільки працювати він буде погано. Ключ потрібен двотактний, а ще краще, як тут уже писали, брати сигнал ШІМ з виходу ПІКу, відправляти на фільтр другого порядку Чебишева, з частотою -3 dB порядку 10 Hz для 4kHz ШІМу, а потім посилити опером хи 2
> Ідея щодо зменшення частоти ШІМ непогана, спробую знизити > розумних межах :) НАВІЩО.
Автор: Євген Новий () Дата: 24/03/2005 10:03
> Ключ у моїй схемі звичайний (на одному КТ312). Ух ти! Не думав, що такі застосовуються.
>направляти на фільтр другого порядку Чебишева, з частотою -3 dB порядку 10 Hz для 4kHz ШИМу Ну навіщо Ви так? Знущатися з новачка? Людина навряд чи уявляє, як зробити ключ двотактним, а ви йому: "Чебишева", "другого порядку" і т.п. . Думаю, той, хто знає, що це і як розрахувати для нього частоту зрізу, не потребує таких порад. І звідки ви взяли саме 10 Гц? Чому не 15,5або, шкірою, 22?
По суті: Частоту ШИМу знижувати не варто, її краще навіть підвищити, якщо дозволяють ресурси. Для точної відповіді на твоє запитання не вистачає даних про вхідний опір регулятора та дискретність регулювання. А точніше, про мінімальну і максимальну шпаруватість ШІМ. Тому: 1. ОУ перед регулятором поставити – це правильно. Так позбавишся впливу вхідного опору регулятора. Нехай це буде неінвертуючий підсилювач з К=2-2,2, так простіше. ОУ треба вибрати так, щоб діапазон вихідних напруг включав "землю". (При харчуванні між 0 та 10В, звичайно). 2. Між виходом ПІКу та неінвертуючим входом ОУ ставимо RC-ланцюжок. Допустимо, є 255 кроків регулювання (ШИМ 8-розрядний). Тоді мінімальна тривалість імпульсу буде 0,2 ms/255 = 0,78 мкс. Достатньо вибрати постійну часу RC-ланцюжка більше в 5 разів, щоб усереднити такі імпульси з точністю 99%. Тобто. - 4ms. Наприклад, резистора 10к і конденсатора (краще керамічного або тантал) 0,47 мкф буде цілком достатньо. Або, відповідно, 47к і 0,1 мкф (буде більше - не зашкодить). 3. Навіть якщо залишаться невеликі пульсації (а це навряд) із частотою ШІМ, тобто. 5кГц, і регурятор їх "відпрацює" (а це теж навряд чи), на управлінні швидкістю двигуна це ніяк не позначиться - він їх просто "не відчує" і "середнить" сам. Він на 50Гц, та й інерційність у нього - близько секунд. Удачі!
Автор: wdtn () Дата: 24/03/2005 14:32
Євген Новий писав(ла):
> > Ключ у моїй схемі звичайний (на одному КТ312). > Ух ти! Не думав, що такі застосовуються. > > >направляти на фільтр другого порядку > Чебишева, з частотою -3 dB близько 10 Hz для 4kHz ШИМу > Ну, навіщо Ви так? Знущатися надновачком?
як брудно ви про людей судите. :(( по собі не треба рівняти
Людина навряд чи > представляє як > зробити ключ двотактним, а ви йому: "Чебишева", "другого порядку" і т.п. . Думаю, > той, хто знає, що і як розрахувати йому частоту > зрізу, не потребує > таких порадах. І звідки ви взяли саме 10 Гц? Чому не 15,5 > або, шкірою, 22?
Автор: Phil () Дата: 24/03/2005 15:21
Євген Новий писав(ла):
> >направляти на фільтр другого порядку > Чебишева, з частотою -3 dB близько 10 Hz для 4kHz ШИМу > Ну, навіщо Ви так? Знущатися з новачка? Людина навряд чи > представляє як > зробити ключ двотактним, а ви йому: "Чебишева", "другого порядку" і т.п.
Тоді навіщо він береться за таку справу? Не знає - нехай вчиться. Довідники є на те :)
> І звідки ви взяли саме 10 Гц? Чому не 15,5 > або, шкірою, 22? За своїм досвідом роботи з промисловими інверторами. Вплив, що більш змінюється, він просто не відпрацює.
> 2. Між виходом ПІКу та неінвертуючим входом ОУ ставимо > RC-ланцюжок. Допустимо, є > 255 кроків регулювання (ШИМ 8-розрядний). Тоді мінімальна > тривалість імпульсу > буде 0,2 ms/255 = 0,78 мкс. Достатньо вибрати постійну > часу RC-ланцюжка більше > в 5 разів, щоб усереднити такі імпульси з точністю 99%. Тобто. - > 4ms. Наприклад, > резистора 10к та конденсатора (краще керамічного або тантал) > 0,47 мкф буде цілком > достатньо. Або, відповідно, 47к і 0,1 мкф. (буде більше - не зашкодить). Досить великий розмах пульсацій (десь 150 мВ при 5 вольтах і відповідно 300 мВ на 10). Невпевнений, що будь-який інвертор до цього нормально поставиться.
Автор: Євген Новий () Дата: 24/03/2005 16:46
А чому ні? Ви хочете сказати, інвертор відпрацює 5-кГцова зміна керуючої напруги? Навіть якщо амплітудою у кілька вольт? Що станеться? У Вас же є досвід роботи з промисловими інверторами. Хоч один із них "відчує" на вході таку частоту? Погодьтеся, що тоді він не "промисловий", а м'яко кажучи, аматорський. >Більше мінливе задає вплив він просто не відпрацює. Саме. Тому і не потрібно робити такої низької частоти зрізу і формувати крутий спад АЧХ фільтрами 2-го порядку: 10 Гц і 5 кГц - це різниця майже в 9 октав! Крім того, 300 мВ як Ви отримали? У мене набагато менше вийшло:)
Автор: Flex () Дата: 24/03/2005 20:55
2_Євген: Вхідний опір регулятора10К(до речі, чи можна виключити при цьому ОУ, тобто чи буде значним вплив вхідного опору регулятора?), дискретність регулювання (теоретично) 255 кроків.
2_Phil: Промисловий інвертор (L100 HFE).
Соррі за дурне питання - двотактний ключ потрібен для нормального (швидкого розряду конденсатора), тоді як звичайний ключ здатний його тільки заражати? З фільтрами Чебишева я звичайно мало знайомий на даний момент, проте знайшов деяку інфу по ним, якщо експеримент з RC+ОУ провалиться, зберу цей фільтр.
Автор: Діма () Дата: 25/03/2005 07:27
Відповідай обов'язково що вийшло! Наклевиться таке завдання, необхідно регулювати частоту обертання АТ за допомогою ПЧ, управління від ПІКу на аналоговий вхід.
Автор: Flex () Дата: 25/03/2005 9:50
Добре, результат буде на початку наступного тижня.
Автор: VaBо () Дата: 25/03/2005 10:22
розписую по порядку:
вихід піка - розістор - кт312 ;) в кол-тор - 1к на +10 вольт з кол-ра ще один на 1к, шунтований діодом (анодом до кол-ру) після другого резистора - 100 мкФ в землю плюс конд-ра == аналог. вихід.
щоб уникнути залишкового напр-я 0,15 вольт (при нульовому завданні) замість кт312 постав полевичок з n-каналом
ЗИ начебто на інверторах додав. напруга не 10 а 24 вольта - так можеш не мудрувати і подавати на схему 24, обмежиш тільки макс. шпаруватість, ну, можна і ставилитрон 12 вольт на вихід.
Автор: Phil () Дата: 25/03/2005 12:42
Євген Новий писав(ла):
> У вас є досвід роботи з промисловими інверторами. Хоч один > їх "відчує" > на вході таку частоту? Погодьтеся, що він не > "промисловий", а м'яко > кажучи, аматорський. Є деякі моделі дешевих інверторів, вони саме так і працюють:). Не знаю, правда, чому.
> спад АЧХ фільтрами 2-го порядку: 10 Гц та 5 кГц - це різниця > майже о 9 октав! Хоч у випадку Чебишева другого порядку і динаміка буде непогана, і сигнал на вході - чистий.
> Крім того, 300 мВ, як Ви отримали? У мене набагато менше > вийшло :) Прикидаю: 47k 2.5вольт
50 uA зарядний струм ємності 0.1 uF Швидкість заряду виходить близько 500 вольт/секунду. Значить, за час напівперіоду при частоті ШІМу 4 кГц (1/8000 сек) напруга на конденсаторі зміниться приблизно на 70 мВ. Повний розмах буде 140 мВ, а після посилення х2 складе 270 мв. Приблизно так. Я спеціально не вважаю на калькуляторі, бо корисніше вчити себе прикидати ці величини в умі.