реклама на сайте
подробности

 
 
> Схема фильтра ШИМ регулятора напряжения, управление скоростью вентиляторов...
sonycman
сообщение Jan 31 2009, 16:32
Сообщение #1


Любитель
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 864
Регистрация: 20-08-06
Из: Тольятти
Пользователь №: 19 695



Вот доделываю свой реобас для управления скоростью вращения вентиляторов сист. блока компьютера.
Характеристики должны быть примерно Vin = 12v, Vout = 0 - Vin, I = 1A max., 4 канала.
Для регулировки напряжения остановился на импульсной схеме, так как нет необходимости в установке радиатора для регулирующего элемента -> компактность и отсутствие нагрева.
Прикрепленное изображение


На макетке собирал подобную схему, но вместо микросхемы драйвера обхожусь пока транзисторами.
Частота ШИМ около 30кГц.
Есть определённый недостаток - заметная нелинейность выходного напряжения относительно скважности входных импульсов ШИМ и зависимость от тока нагрузки.
То есть при скважности 50% имеем на выходе все 10 вольт при токе ~100ма.
С повышением тока нагрузки или индуктивности фильтра нелинейность постепенно сглаживается.
С другой стороны - с повышением индуктивности падает макс. выходное напряжение (при скважности 100%)...

В принципе, нелинейность не страшна, её можно скорректировать программно, управляя соотв. образом скважностью.

Ещё (по приходу драйвера) думаю попробовать увеличить частоту ШИМ (макс. до 300кГц) - это должно поспособствовать уменьшению индуктивности и ёмкости фильтра.
На транзисторах с моими знаниями не получается добиться нужной скорости переключения...

Пока что думаю, какое выбрать сопротивление для R36? И нужно ли оно там вообще?
С одной стороны, не хотелось бы иметь многоамперные импульсные токи по питанию (общее от четырёхпинового молекса компьютера для контроллера управления и для силовой части), с другой - нехорошо сильно заваливать фронты на затворе мосфета, тем более при высокой частоте переключения...
И подойдёт ли для этого резистора типоразмер корпуса 1206?

И может стоит установить на выход защитный диод анодом на землю? Всё-таки индуктивная нагрузка, хотя по осциллографу я не наблюдал отрицательных импульсов...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
8 страниц V  « < 3 4 5 6 7 > »   
Start new topic
Ответов (60 - 74)
sonycman
сообщение Feb 4 2009, 13:41
Сообщение #61


Любитель
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 864
Регистрация: 20-08-06
Из: Тольятти
Пользователь №: 19 695



Этот-же компьютер будет соединён с реобасом по RS232.
Главным образом для конфигурирования, а также для мониторинга, ведения лога или построения графика темп. режимов.

В принципе, чтобы избежать прхождения больших токов по его кабелю, можно ведь просто не соединять земли реобаса и коннектора DB9 на плате?
Общий провод-то всё равно один...?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Клим
сообщение Feb 4 2009, 18:04
Сообщение #62


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 230
Регистрация: 7-04-08
Из: Украина, Запорожье
Пользователь №: 36 541



Цитата(Rst7 @ Feb 2 2009, 16:15) *
Значит необходима плавная регулировка. Теперь уже пошли суровые будни smile.gif Непосредственное управление напряжением на двигателе в зависимости от температуры через PID-регулятор даст нужный результат. А вот способ получения заданного напряжения на двигателе - это уже дело вкуса, хотя, с точки зрения минимизации энергопотребления, стреляет только импульсник.

В каких пределах регулировать напряжение ? Если напряжение упадет и двигатель остановится ?
Потому и надо управлять оборотами. Другое дело, что потом все равно всек сведется к управлению напряжением smile.gif
А к оборотам я прицепился, потому как вижу тут простую математику: задается минимальная температура и максимальная температуры; и, к примеру при минимальной темепературе выставляется 20% от скорости, а при максимальной 100%. В диапазоне Tmin..Tmax соответственно пропорционально 20%..100%.


Цитата(Microwatt @ Feb 2 2009, 16:32) *
Потому, нужно отслеживать датчик температуры и пропорционально разности увеличивать напряжение питания вентилятора.

Не согласен со словом "пропорционально".

Цитата(sonycman @ Feb 3 2009, 03:19) *
Изначально так и было - единственный мосфет. Но на частоте 30кГц менять скорость не получилось. Вентилятор вращался на полных оборотах при скважности всего 1%...
Возможно, если понизить частоту, что-то и получится.
Можно попробовать.

По моему, на на несколько порядков меньше частота должна быть.
Цитата
Но тогда придётся думать, как работать с импульсами таходатчика, промодулированными ШИМ...

Не уверен, но помоему, таходатчик независимый сигнал выдает.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Feb 4 2009, 18:13
Сообщение #63


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Клим @ Feb 4 2009, 22:04) *
Не согласен со словом "пропорционально".

Не согласны? Можно проголосовать "против".
Только системы авторегулирования демократии не терпят.
Если не увеличивать воздействие пропорционально рассогласованию, в системе авторегулирования возникают автоколебания. Вроде же так?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Клим
сообщение Feb 4 2009, 18:33
Сообщение #64


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 230
Регистрация: 7-04-08
Из: Украина, Запорожье
Пользователь №: 36 541



Цитата(Microwatt @ Feb 4 2009, 22:13) *
Не согласны? Можно проголосовать "против".
Только системы авторегулирования демократии не терпят.
Если не увеличивать воздействие пропорционально рассогласованию, в системе авторегулирования возникают автоколебания. Вроде же так?

"Пропорционально" - это есть линейная зависимость. Но, насколько я знаю, в вентиляторах скорость от напряжения зависит не линейно. Минимальное напряжение, при котором вентилятор крутится - величина зависящая от конкретного экземпляра.
А если, допустим в вентилятор что-то попало, он застрял ? Температура возрастет, напряжение поднимется на нем до максимума. Если он 1А от 12в потребляет, то думаю, сгорит достаточно быстро.
Так что контроль оборотов обязательно нужен. А если уж он есть, то почему бы не привязваться к нему ? Тем более, что так организовано управление на нормальных материнках.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sonycman
сообщение Feb 4 2009, 19:54
Сообщение #65


Любитель
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 864
Регистрация: 20-08-06
Из: Тольятти
Пользователь №: 19 695



Цитата(Клим @ Feb 4 2009, 23:04) *
По моему, на на несколько порядков меньше частота должна быть.
Не уверен, но помоему, таходатчик независимый сигнал выдает.

На низкой частоте вентиляторы будут "петь" - их будет слышно.
Даже на 30кГц (вчера опробовал удачно - просто мешала ёмкость фильтра, убрал её вместе с катушкой инд.) при разгоне слышен призвук.

Таходатчик обычно - открытый коллектор ключа, схема управления которого получает питание от, естественно, питания вентилятора.
Шимим его напрямую - получаем чехарду вместо тахоимпульсов.
Бывают экземпляры без ключа вообще - сигнал берётся прямо с одной из обмоток.
Так что ничего независимого sad.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Feb 4 2009, 23:36
Сообщение #66


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Клим @ Feb 4 2009, 22:33) *
"Пропорционально" - это есть линейная зависимость. Но, насколько я знаю, в вентиляторах скорость от напряжения зависит не линейно. Минимальное напряжение, при котором вентилятор крутится - величина зависящая от конкретного экземпляра.
А если, допустим в вентилятор что-то попало, он застрял ? Температура возрастет, напряжение поднимется на нем до максимума. Если он 1А от 12в потребляет, то думаю, сгорит достаточно быстро.
Так что контроль оборотов обязательно нужен. А если уж он есть, то почему бы не привязваться к нему ? Тем более, что так организовано управление на нормальных материнках.

Клим, боюсь, Вы даже сути проблемы не уловили. Вентилятор сертифицирован на 12+10% вольт. Если это напряжение не превышать, то ничего с ним не случится. Обороты его мало кого интересуют. Интересует результат - охлаждение объекта.
Проектируется СИСТЕМА. Цель - поддерживать заданную температуру по показаниям датчика, а вовсе не обороты вентилятора, влажность в помещении, уровень шумов в децибеллах. Авария вентилятора, поломка лопасти, пропадание питания, отказ датчика, попадание системы в космический вакуум - побочные проблемы, которые в системе могут возникнуть, но здесь не рассматриваются.
Управление же в статической системе должно быть пропорциональным рассогласованию. Датчик может быть нелинейным, вентилятор, питание нестабильное. Все это не имеет отношения к принципу воздействия на исполнительный орган пропорционально рассогласованию. Все нелинейности элементов системы при этом выбираются автоматически. Здесь слово "выбираются" употребляется в смысле "компенсируются".
Регулирование релейного типа приведет к астатизму, к динамической системе. Такие тоже строятся сплошь и рядом, но тут инерционность датчика и самого теплового процесса приведет к полной остановке/ включению на полную мощность вентилятора, а не к ПЛАВНОМУ регулированию его оборотов.
Кто Вам в Машинке авторегулирование читал? Щербаков?
Или Вы из программеров?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Feb 4 2009, 23:55
Сообщение #67





Guests






Ну ничего себе я опоздал к началу.... Про БПФ интересно было бы читать по ходу написания, конечно... Теперь уже не то...

А по проблеме - годится и первоначальная схема, в первом посте(посту?) . только надо диоды заменить на еще один ключ. Когда верхний открыт - нижний закрыт... Ну, все знают. Я читал, думал - кто-нить подскажет. Мертвое время можно сформировать и просто задержками в затворных цепях - диодно-резистивными как обычно.

Собственно, все.
Это всегда будет неразрывный ток и напряжение на выходе - пропорционально скважности.
PS Второй мосфет обратной проводимости...
PPS И нормально для практических целей обороты регулируются...
До сих пор никто не жаловался....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Feb 5 2009, 01:11
Сообщение #68


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(orthodox @ Feb 5 2009, 03:55) *
Ну ничего себе я опоздал к началу....
годится и первоначальная схема, в первом посте(посту?) . До сих пор никто не жаловался....

Четчее излагать надо, определеннее. "См. первый же пост сзаду второво." biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Feb 5 2009, 01:42
Сообщение #69





Guests






Цитата(Microwatt @ Feb 5 2009, 03:11) *
Четчее излагать надо, определеннее. "См. первый же пост сзаду второво." biggrin.gif


Там я все подробно читал...Потому и написал...
Чего сложного, мосфет вместо диода?
Сам так делаю, если надо реактивные токи съесть, например...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sonycman
сообщение Feb 5 2009, 06:11
Сообщение #70


Любитель
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 864
Регистрация: 20-08-06
Из: Тольятти
Пользователь №: 19 695



Цитата(orthodox @ Feb 5 2009, 04:55) *
Ну ничего себе я опоздал к началу.... Про БПФ интересно было бы читать по ходу написания, конечно... Теперь уже не то...

А по проблеме - годится и первоначальная схема, в первом посте(посту?) . только надо диоды заменить на еще один ключ. Когда верхний открыт - нижний закрыт... Ну, все знают. Я читал, думал - кто-нить подскажет. Мертвое время можно сформировать и просто задержками в затворных цепях - диодно-резистивными как обычно.

Собственно, все.
Это всегда будет неразрывный ток и напряжение на выходе - пропорционально скважности.
PS Второй мосфет обратной проводимости...
PPS И нормально для практических целей обороты регулируются...
До сих пор никто не жаловался....

То есть ставим N-канальный мосфет вместо диода шоттки?
А можно подробнее про формирование мёртвого времени?
Может, лучше тогда соотв. драйвер поискать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sonycman
сообщение Feb 5 2009, 08:53
Сообщение #71


Любитель
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 864
Регистрация: 20-08-06
Из: Тольятти
Пользователь №: 19 695



Цитата(orthodox @ Feb 5 2009, 04:55) *
А по проблеме - годится и первоначальная схема, в первом посте(посту?) . только надо диоды заменить на еще один ключ. Когда верхний открыт - нижний закрыт... Ну, все знают. Я читал, думал - кто-нить подскажет. Мертвое время можно сформировать и просто задержками в затворных цепях - диодно-резистивными как обычно.

Я вот тут подумал - а большая ли разница между диодом шотки и мосфетом нижнего плеча? Всего лишь в 0.5 вольта?
Ведь всё равно при слаботочной нагрузке энергия из катушки и ёмкости даже с этим мосфетом никуда не денется...
Действительно ли будет всегда неразрывный ток?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Feb 5 2009, 09:02
Сообщение #72





Guests






Цитата(sonycman @ Feb 5 2009, 10:53) *
Действительно ли будет всегда неразрывный ток?


Да.
Микрокап поможет уяснить.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Feb 5 2009, 09:29
Сообщение #73


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата
Действительно ли будет всегда неразрывный ток?


Да.


Ну если быть до конца точным, то ток то будет достигать 0, т.е. прерываться wink.gif Правда, после этого он будет менять знак. Конечно, с точки зрения теории устойчивости режим должен рассматриваться как режим непрерывных токов.


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Feb 5 2009, 11:44
Сообщение #74


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(orthodox @ Feb 5 2009, 13:02) *
Да.
Микрокап поможет уяснить.

Синхронный выпрямитель для такой блохи? Ну, был бы выходной ток ампер 5-7....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Feb 5 2009, 12:31
Сообщение #75


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата
Синхронный выпрямитель для такой блохи?


А не в синхронности как в средстве экономии дело. Дело в том, что синхронное выпрямление приведет к сглаживанию характеристики коэффициент_заполнения/выходное_напряжение, она станет близка к линейной. Тогда можно затевать ПИД прямо от температуры на шим, без промежуточного звена в виде стабилизации напряжения.


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post

8 страниц V  « < 3 4 5 6 7 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 01:51
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01496 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016