|
Схема фильтра ШИМ регулятора напряжения, управление скоростью вентиляторов... |
|
|
|
Jan 31 2009, 16:32
|

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.
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...
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(60 - 74)
|
Feb 4 2009, 18:04
|
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  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  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.
|
|
|
|
|
Feb 4 2009, 18:33
|
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.
|
|
|
|
|
Feb 4 2009, 19:54
|

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
|
|
|
|
|
Feb 4 2009, 23:36
|
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?
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Feb 4 2009, 23:55
|
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....
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Feb 5 2009, 01:42
|
Guests

|
Цитата(Microwatt @ Feb 5 2009, 03:11)  Четчее излагать надо, определеннее. "См. первый же пост сзаду второво."  Там я все подробно читал...Потому и написал... Чего сложного, мосфет вместо диода? Сам так делаю, если надо реактивные токи съесть, например...
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Feb 5 2009, 09:02
|
Guests

|
Цитата(sonycman @ Feb 5 2009, 10:53)  Действительно ли будет всегда неразрывный ток? Да. Микрокап поможет уяснить.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|