hd44780
Aug 5 2008, 17:13
Вот сделал схему на ATMega8@4 MHz.
Регулирует напряжение на выходе БП.
К ШИМу (OCR1A) подключены 2 RC фильтра - оба резистора по 1 кил, оба кондера электролиты 10 мкф.
Частота таймера - около 4 kHz (предделитель 1024).
Режим ШИМ - 14 (TOP= ICR1)
Регулировка выполняется кнопками - изменением регистра OCR1.
Выход фильтров и выход всего БП (через делитель) заведены на АЦП, выводятся на LCD.
Проблемы и вопросы:
1. Большие скачки напряжения на выходе фильтров (видны даже обычным цифровым вольтметром). Как следствие и на выходе. Как от этого избавиться (частота, добавить еще 1 фильтр)
2. Чем и как лучше регулировать (OCR, ICR)?
3. Номиналы конденсаторов фильтров? Я видел разные варианты - от 100 nF до 10 мкф.
Спасибо.
Есть у
Linear апликейшин где рассуждается на тему емкостных нагрузок, м.б. это из этой области проблема.
Цитата(hd44780 @ Aug 5 2008, 16:13)

1. Большие скачки напряжения на выходе фильтров.
2. Чем и как лучше регулировать (OCR, ICR)?
3. Номиналы конденсаторов фильтров? Я видел разные варианты - от 100 nF до 10 мкф
1) Полоса пропускания ваших фильтров порядка 100 Гц. Какова у вас частота шим? Если частота шим меньше 100 Гц, то ничего не сделаете, надо повышать тактовую таймера. Fшим=Fтаймера/ICR. Например, для 8-разрядной шим, частота Fшим=4000/256=15 Гц, такую частоту фильтр пропустит.
2) Регулировать - как вам удобнее в программе, шим он и в Африке шим.
3) Задаете полосу, считаете R и C по формуле Fфильтра=1/(RC).
hd44780
Aug 6 2008, 08:33
=GM=, спасибо.
Частоту повысил и получилось.
И скачков напряжения нету и на экране показания АЦП не "бегают", как раньше.
На данном этапе вопрос решен.
лучше увеличить сопротивления резисторов до 10К, емкости уменьшить до 10 мкФ, поднять частоту ШИМа до макс.
defunct
Aug 6 2008, 11:36
Частоту на макс само собой.
И поставить хороший выходной фильтр, напр MAX7400 (8-го порядка) специально предназначенный для сглаживания ШИМовых ЦАПов, ибо фонящий БП - это ЗЛО.
ivainc1789
Aug 6 2008, 20:22
А есть ли смысл для такого применения делать активный фильтр или достаточно составного RC? Ведь еще и быстродействие фильтра должно быть достаточным...
Цитата(ivainc1789 @ Aug 7 2008, 00:22)

А есть ли смысл для такого применения делать активный фильтр или достаточно составного RC? Ведь еще и быстродействие фильтра должно быть достаточным...
Именно для этого и ставят активные фильтры.
А вообще, странный какой-то подход к фильтрам - типа, подберем rc-цепочку, авось будет работать. Вообще-то фильтр - это серьезное звено и рассчитывать его надо достаточно серьезно. Для начала надо выяснить допустимую амплитуду выходных пульсаций и, зная что входная амплитуда 5 В, посчитать на сколько децибел требуется подавление на частоте ШИМа. Затем выяснить какая требуется частота пропускания и по разности с частотой ШИМа вычислить крутизну спада АЧХ. Теперь можно оценить требуемый порядок фильтра, учитывая что каждые 2 порядка обеспечивают спад 12 дБ/октаву. И только тогда считать номиналы элементов фильтра.
Dog Pawlowa
Aug 7 2008, 09:50
Цитата(777777 @ Aug 7 2008, 09:45)

А вообще, странный какой-то подход к фильтрам - типа, подберем rc-цепочку, авось будет работать. ..... И только тогда считать номиналы элементов фильтра.
IMHO, в наше время дешевых ЦАПов есть смысл работать только с ШИМ, непосредственно управляющим импульным блоком питания.
EmbedElektrik
Aug 7 2008, 13:02
Цитата(Dog Pawlowa @ Aug 7 2008, 13:50)

IMHO, в наше время дешевых ЦАПов есть смысл работать только с ШИМ, непосредственно управляющим импульным блоком питания.
+1 сам делал на па1 + лм317.
Леонид Иванович
Aug 8 2008, 07:47
Цитата(Dog Pawlowa @ Aug 7 2008, 12:50)

IMHO, в наше время дешевых ЦАПов есть смысл работать только с ШИМ, непосредственно управляющим импульным блоком питания.
Где Вы видели дешевые ЦАП? Особенно 16 бит, как у ШИМ. А ШИМ - вообще бесплатно, если контроллер уже есть.
Л.И., у с.П. стоит не вопрос, а утверждение, что есть смысл работать только с шим (:-)
ivainc1789
Aug 8 2008, 11:31
Все же хотелось бы послушать конкретную методику максимально дешевого, но оправданного расчета такого фильтра. Особенно в контексте наличия AVR с PLL и без оного. Насколько упростится фильтр в случае с PLL?
Требования к пульсациям на выходе = 10mV. Необходимо управлять мощным полевым транзистором обычного линейного стабилизатора, запитанного, например от однополярного источника +30V. Также желательно получить максимальные пределы регулирования, особенно снизу.
Также отметим, что ЦАП DAC121S101 от NS стоит порядка 60руб.
Для кого то, возможно, тривиальный расчет, но если не жалко, огласите.... )
приблизительно - период входной частоты умножьте на 10 - получите минимальную постоянную времени фильтра - R * C. из этого значения находите нужное R или C.
Цитата(ivainc1789 @ Aug 8 2008, 10:31)

Все же хотелось бы послушать конкретную методику максимально дешевого, но оправданного расчета такого фильтра. Для кого-то, возможно, тривиальный расчет, но если не жалко, огласите
Чтобы правильно рассчитать фильтр, нужно определить требуемое подавление частоты шим на выходе фильтра. Ну скажем, полоса управляющего сигнала лежит в диапазоне 0-100 Гц, частота шим 4000 кГц, пульсации от шим не более Uпульс=10мВ, уровень управляющего напряжения Uупр=2В. Отсюда уже можно определить требования к ачх фильтра: полоса пропускания 0..100 Гц по уровню 3 дБ, затухание на частоте 4000 Гц не менее 20*lg(Uупр/Uпульс)=46 дБ. Как-то так, вгрубе. Теперь можно выбрать тип фильтра, порядок, реализацию...
ivainc1789
Aug 8 2008, 15:44
Цитата(=GM= @ Aug 8 2008, 16:59)

Чтобы правильно рассчитать фильтр, нужно определить требуемое подавление частоты шим на выходе фильтра. Ну скажем, полоса управляющего сигнала лежит в диапазоне 0-100 Гц, частота шим 4000 кГц, пульсации от шим не более Uпульс=10мВ, уровень управляющего напряжения Uупр=2В. Отсюда уже можно определить требования к ачх фильтра: полоса пропускания 0..100 Гц по уровню 3 дБ, затухание на частоте 4000 Гц не менее 20*lg(Uупр/Uпульс)=46 дБ. Как-то так, вгрубе. Теперь можно выбрать тип фильтра, порядок, реализацию...
Все же поболее конкретики: ATmega88 работает от кварца 18.432 MHz и мы используем таймер1 в режиме 10 бит fast PWM. Таким образом, Fpwm=18.432e6/1024=18000Hz (предделитель не исп).
Из каких соображений выбрана "полоса упр. сигнала" я недопонял.
Пульсации от PWM, ИМХО, должны быть меньше, т. к. после фильтра возможно последуют цепи согласования с полевиком с коэфф передачи более 1. Или нет? Исходим, что источник питания (напряжение на истоке полевика) +30V.
Остальное вроде понятно...
Цитата(ivainc1789 @ Aug 8 2008, 14:44)

Из каких соображений выбрана "полоса упр. сигнала" я недопонял.
Пульсации от PWM, ИМХО, должны быть меньше, т. к. после фильтра возможно последуют цепи согласования с полевиком с коэфф передачи более 1
А чего тут недопонимать, полоса управляющего сигнала была взята от фонаря, а вообще она зависит от поставленной задачи, скажем, вам надо менять выходное напряжение один раз в секунду, значит подойдёт фильтр с полосой в один герц.
Пульсации тоже были взяты от фонаря, просто для примера, я же не знаю вашей задачи, возьмите конкретные цифры, которые вам нужны, да посчитайте.
mr_smit
Feb 8 2011, 15:50
hd44780, а где сама схема, что то не нашел её в первом посте

Очень интересна данная тема!!! Давно хочу БП на микроконтроллере сделать. Именно с ШИМом.
Леонид Иванович
Feb 26 2011, 10:42
Ну я примерно так делал (только там нет схемы фильтров):
mr_smit
Feb 28 2011, 05:51
А нет ли попроще схемы? Типа такой:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаТолько не уверен в её работоспособности... думаю пульсации большие будут. Или нет?
Леонид Иванович
Feb 28 2011, 07:01
Цитата(mr_smit @ Feb 28 2011, 08:51)

А нет ли попроще схемы? Типа такой:
Это совсем другой принцип. Здесь микроконтроллер формирует PWM для ключевого стабилизатора. У меня же PWM микроконтроллера сглаживается и используется как опорное напряжение для внешнего линейного стабилизатора (многоступенчатого для повышения КПД). В Вашем случае нужно еще как-то замкнуть обратную связь (через АЦП микроконтроллера), решить проблемы с устойчивостью для разных нагрузок, как-то сделать режим стабилизации тока (или хотя бы защиту по току). В результате схема тоже станет сложной.
mr_smit
Feb 28 2011, 07:16
Режим стабилизации по току не нужен. Только индикация текущего значения. На максимуме гонять БП не собираюсь, поэтому ограничить мах ток можно предохранителем (превысили - поменяли предохранитель). Меня больше интересует напряжение. Я понимаю что нужно будет придумывать обратную связь, делать ПИД. Но, приведенная мною выше схема, работоспособна? Я имею ввиду номиналы компонентов и их количество. Мне вот кажется что 1uH и 0,1uF - это уж дюже мало. Далеко не "стабильное" напряжение будет. Особенно при нагрузке 1-1,5 ампера. Или в данном случае нормально?
Microwatt
Feb 28 2011, 07:25
Ничего из этого решения не получится, кроме машинки для быстрого пережигания ключей (предохранителями не отделаетесь).
Цитата(Леонид Иванович @ Feb 26 2011, 13:42)

Ну я примерно так делал (только там нет схемы фильтров):
мда... функционал практически такой, как я хотел в своем МОД БП 3 сделать, да не дохотел...

но саму идею
реализовал давно
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.