В самом деле?
Что-же, тогда я внимательнейше слежу за мыслью опытных наставников.
Порой меня бросает в трепет от величия звучащих на страницах этой темы научных терминов и идей.
Но я не теряю надежды когда-нибудь постичь их сокровенный и глубокий смысл...

Не согласен я с таким критерием оптимизации. У процов по 0.13 мкм процессу лишние 10 С на кристалле сокращали время жизни в 2 раза. С новыми (45-65 нм), похоже, еще печальнее (по диагонали пробежал по endurance tests Атома).
Ответы на почти все свои вопросы топикстартер может найти, поползав с осциллографом по паре-тройке мамок, оборудованных оригинальными чипами мониторинга от производителей мамок, и увязав картинки на осциллографе с настройками в биосах. Возможно, такой опыт позволит ему несколько иначе сформулировать задачу и упростить схему (дроссель с кондюком на выходе не нужны ни для 3-, ни для 4-шпыньковых кулеров, да и в MICxxxx потребность примерно такая же; ОС по температуре должна быть изрядно неторопливой (единицы секунд) и с гистерезисом; ШИМ достаточно сделать 4-разрядным; аналоговое управление ШИМ'ом можно попробовать, а можно и сразу не).

Нет у меня возможности щупать материнки.
Да и в свою лезть как-то боязно.

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.

Но тогда придётся думать, как работать с импульсами таходатчика, промодулированными ШИМ...

В общем, вот что у меня получилось с введением сигнала ШИМ в цепь обратной связи регулятора:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Размах выходного напряжения, конечно-же, уступает схеме с ОУ: от 1.4 до 10.5 вольт против 0.5 - 11.5.
Если удастся достигнуть Vout = Vin, тогда можно на этом остановиться.

Дак Вы ж нас запутали вот этим:

А сами юзаете схему на MIC4680, в которой этот самый PID и сидит.

Прошу никого не обижаться на этот мой пост, он адресован скучающей девушке и носит шутливый тон...

Я имел ввиду програмную реализацию PID в микроконтроллере.

Да? А я вот подумал, что тот пост - мне в ответ.
А насчёт "скучающей девушки" это Вы напрасно. Всем бы так скучать...

Хотел ещё спросить, как мне правильно развести землю на плате.
Ведь микроконтроллер своим сигналом напрямую управляет напряжением на силовых стабилизаторах, их земли не должны иметь ни малейшей разницы потенциалов.

Устройство будет питаться от четырёхштырькового стандартного молекса БП компьютера.
При ожидаемых токах 1 - 4 ампера вполне возможна небольшая просадка напряжения на проводах или на дорожках платы.

Поэтому думаю вести земляную дорожку через все стабилизаторы, и уже только потом на контроллер.

А ещё ведь будет постоянно подключенный RS-232, и как бы часть тока не пошла через его шнурок и мат. плату, вдруг что сгорит?

Стоит ли обратить на это внимание?

Ну, так уж и ни малейшей... Легко можно подсчитать, во что выльется ошибка регулирования при разности земляных потенциалов в несколько милливольт. Существенного влияния это не окажет. Другое дело, что мощные токи по цепи земли могут привести к сбоям МК.

Поэтому цепи "силового" тока и "сигнального" следует разделить. Правильным считается соединение земель непосредственно у БП. В Вашем случае разъём питания желательно разместить так, чтобы земля к силовым элементам шла от него в одну сторону, а к МК - в другую. Рядом с разъёмом (а лучше ближе к стабилизаторам) - электролит, у МК - свою ёмкость.

Да, обычно так и делаю.
Из-за погрешности хотел сделать иначе.

Понял, спасибо!

А вот по поводу RS-232? Стоит ли беспокоиться о его земле?

ЗЫ: а то я уже схему опторазвязки тут присмотрел, но, надеюсь, в ней не будет необходимости

Я что-то не понял насчёт RS-232. Видимо, пропустил что-то. К чему он здесь? Что с чем связывать?

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...?

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%.



Не согласен со словом "пропорционально".


По моему, на на несколько порядков меньше частота должна быть.

Не уверен, но помоему, таходатчик независимый сигнал выдает.

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.

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

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?

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....

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...

То есть ставим N-канальный мосфет вместо диода шоттки?
А можно подробнее про формирование мёртвого времени?
Может, лучше тогда соотв. драйвер поискать?

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?

Да.
Микрокап поможет уяснить.

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

Синхронный выпрямитель для такой блохи? Ну, был бы выходной ток ампер 5-7....

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.

транзистор той серии, что использован - центов по 10-12, и дополнительный к нему - тоже. А диод тоже чего-то стоил....
Сложности никакой особой - с одного выхода раскачивается... проблем не вижу.

Суть проблемы я уловил. Прочитайте 1й и 11й пост темы. Изначально требовалось управлять именно скоростью потока воздуха. "СИСТЕМУ" предложили Вы. Я не совсем понимаю, чем Вам так нравится мой подход, который как раз является "пропорциональным"


Вот как раз, если просто "пропорционально" управлять напряжением в зависимости от температуры, Вы получите релейное регулирование. Особенно при низкой темепеатуре: вентилятор будет то останавливаться, то крутиться на своих минимальных оборатах, а это 20-30%.

К сожалению, учился не в машинке, на прикладной математике.


Думал, таходатчик подключен к датчику холла.
Ну раз Вам не лень ковыряться внутри вентилятора, то рекомендую ознакомиться с аппноутом: AVR442: PC Fan Control using ATtiny13

Проверьте пожалуйста, уважаемые, верно ли я всё нарисовал:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Главное, формирование "мёртвого" времени так делается?

Завтра соберу схему и заценю

Эх, сколько тут всего я уже перебрал! Всё никак не могу выбрать окончательный вариант, так как народные идеи просто неиссякают!

Ещё раз спасибо всем за помощь!

Верно. Так тоже делается формирование мертвого времени.
Если кто волнуется за крутизну фронтов на выходе - то зря, у мосфетов еще и усиление есть, обострят .

Может, понадобится увеличить затворные резисторы - смотря по тому, какая емкость затвора мосфетов.
И из соображения, что у примененных мосфетов низкий порог открывания, так что постоянные времени надо делить прикидочно на 3-5.
Проверка - включить шунтик для контроля сквозного тока и посмотреть...

И еще - обязательно крутые фронта с выхода драйвера нужны. Иначе это не работает.

Спасибо за понимание.
Приятно было пообщаться

Понятно, резисторы буду подбирать. Частоту ведь тоже планирую повысить...

А вот шунт не понял, как включать.
Думаю обойтись лабораторным БП - просто ограничу ток и по его расходу и двум каналам осциллографа увижу картину коммутации...

В принципе, если будут проблемы, всегда можно применить драйвер полумоста - типа LM5104 - чтобы гарантировать правильное включение мосфетов.

Оторвите исток Q12 и включите в разрыв резистор номиналом, ну, скажем, 0.2 ома. Или штук 5 одноомных smd-резисторов в параллель. Если что, они же послужат предохранителями.

Нет, сути вопроса Вы по-прежнему не понимаете. Даже терминологии. Вы не видите разницы в управлении пропорционально тепературе и пропроционально РАССОГЛАСОВАНИЮ.
Когда-то, когда речь плавно от занозы через две недели перетекла к ампутации пальца, из-за двери я услышал обрывок "консилиума" :"Ты лучший рентгенолог в районе. Но какого хрена ты полез в гнойную хирургию?".

Не надо обострять Им тоже должны были читать ТАУ. Только вот кто победил, пиво или препод - это хз

Рассогласованию с чем ??? П, ПИ, ПИД-регулирование необходимо для поддержания ЗАДАННОГО значения параметра. Но я не вижу никаого практического смысла поддерживать, к примеру, температуру в корпусе компа на уровне 41,1 градус. Это ведь не управление производством, где есть жесткие требования к технологическим параметрам.
Объясните, может я чего-нить не понмаю. Но если, к примеру, устанавливаем заданную температуру 60 градусов, то получается вентилятор вообще крутится не должен, потому как РАССОГЛАСОВАНИЕ будет отрицательным. Дойдет до 60 - вентилятор начнет крутится... Если вдруг температура будет чуть больше 60 градусов, то он будет крутится на полных оборотах.
Какой в этом практический смысл ?

В гуманитарном вузе учился. И не в то время... ТАУ естественно не было.

В общем, остановлюсь я, наверное, на синхронной схеме, как достаточно простой и отвечающей требуемым хар-кам.
Драйвер заменю на полумостовой, чтобы избавиться от диодов и повысить скорость переключения.
Получится всего два корпуса SO8 - транзисторы и драйвер.

Индуктивность уменьшил до 120 мкГ. Немного выросли пульсации (до ~350мв), но это не критично.
Зато, действительно, с синхронной схемой напряжение на выходе практически перестало зависеть от нагрузки.
Прекрасно!

Большое спасибо всем, кто помогал!
Пиво с меня Если будете в Тольятти - милости прошу!

ЗЫ:Потом, если получится удачно увеличить частоту до сотни-двух килогерц, можно будет ещё немного уменьшить индуктивность и ёмкость конденсатора...

ЗЗЫ: блин, почему все драйверы полумостов (даже низковольтные!) рассчитаны на два N-канальных мосфета?
На кой чёрт мне нужен кондёр для бутстрапа когда проще поставить P-канал на верхнее плечо?

А, чёрт. Неувязочка вышла.
Способен ли подобный драйвер работать неограниченное время с открытым верхним мосфетом при условии, что HV = VDD = 12 вольт?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Кажется, что нет - конденсатор разрядится и транзистор закроется...??

Конечно, не может. Умрет.

Если выход HS на землю зацепить - может, и заработает...
Только там с временами чего-то не совсем то, если охота на 300 кгц выходить...
Чего-то где-то читал, не помню уже...
Не люблю на высокую сторону драйверов, трансформаторы люблю.

Да бросьте Вы это все. Диоды - это не так уж плохо, глюков там нету...
А вместо драйвера пойдет какой-нибудь CD4049 или CD4069 или неинвертирующий CD4050 с шестью элементами.
Все входы и все выходы - впараллель и все... Цена вопроса - центов 10. Драйверы ваши все равно дороже.
Если инверсия не нужна - один элемент выделяете на вход ... Если нужен ток до 0.5A - вешаете на выход комплементарную пару BC807 BC817,базы вместе эмиттеры вместе колекторы - по питаниям... В последнем случае неплохо с баз на эмиттеры еще 20 ом включить.
Чтобы выход от нуля до питания прокачивать. Но не обязательно.

Дешево и сердито...

Спасибо. Хорошо хоть и я вовремя догадался.
Попробую найти драйвер другой конструкции. Они почему-то все такие...


Да мне цена вопроса не важна. Делаю для себя, чем меньше рассыпухи - тем лучше...
Если ничего подходящего интегрированного не найду - оставлю диоды и резисторы...

А... ну, дело хозяйское - тогда HS на землю вешайте, может что и выйдет...

С N-MOSFET так не прокатит - бутстрепная емкость разрядится и усе. Надо изредка короткими импульсами притягивать HS к земле. Кажется, в архиве апнотов irf была подобная схемка на 555.

Да, я в курсе что так не получится.

Просто хочется получить хорошие хар-ки с минимальным кол-вом элементов, и минимальным занимаемым местом на плате.
Лишние корпуса ставить уже не дело...
Нашёл у Micrel драйвера верхнего плеча с умножителем на борту, не требующие бутстрапа, но они слишком медленные.

Ладно, и с диодами получается терпимо на 60 кГц.
Так и оставлю, наверное.

Лучше тогда поставить диоды и резисторы не на выходы, а на входы - диоды и небольшие ФНЧ обеспечат задержку включения и мгновенное выключение, плюс фронты на выходе будут идеальные...

А Вы их гляньте... Что-то мне подсказывает, что они и так неплохи...


Это как она сможет разрядиться? Один вывод на земле, другой через диод на питании...Интересно...
Я не пояснил, виноват: HS на землю для того, что при данном напряжении питания бутстреп не нужен вообще, это мы так на "верхний" каскад драйвера просто постоянное питание подаем...



Не, та схема просто тупо заряжала бутстрепную емкость, на случай что ее редко коммутируют на землю и основной режим бутстрепа поэтому неэффективен...

Конечно, если мы об одной и той же схеме говорим У меня в той папке столько всего, что лень выбирать....

Я их нарассматривался уже
Затворы: зелёным цветом - п-канал (верхний), жёлтым - н-канал (нижний).
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Резисторы параллельно диодам поставил на 470 ом, плюс дальше последовательно ещё на 10 (чтобы не было овершутов - или как там это правильно называется?).
Может быть оставлю и диод шотки параллельно нижнему ключу, с ним поменьше отрицательный овершут...


Но ведь верхний ключ - NFET. Чтобы он был открыт, на затворе надо поддерживать положит. смещение относительно истока.
А откуда оно там возьмётся? На истоке будет +12, на стоке тоже. И на затворе +12. Что получится-то?
Транзистор просто не откроется ведь до конца?

А, ччорт... Извините... машинально привязался к схеме с комплементарными...
Стереть бы все, стыдно...

Все тогда, вариант остался с диодами. То, что на затворах нет крутизны - не сильно важно. Отпираться, во первых, быстро там никому и не надо - индуктивность им всем в помощь. А вот закрыться надо побыстрее - тут потери и лежат. Но этот фронт мы и не портим.
И потом, на выходе ключей все будет гораздо резче. Ключи, все-таки.
Шоттки - можно оставить, а вообще-то поглядите время восстановления у паразитного диода - у этих он совсем не такой медленный, я думаю, нан 30, да?Или что-то в этом роде...

PS А чего это на затворах Миллеровской полочки (плато) не видно? У меня она была видна... д/б как раз на пороге открывания...
А может так выглядят как раз вот эти загогулины у начала открывания... тогда на нижнем графике желтая линия - артефакт...
Ну да, как раз порог около 2V , тут и оно... у меня тоже получалось вместо плато чего-то неидеальное...

А резисторы можно похоже поставить по 220 ом, если судить по этим графикам... сквозняка не будет еще...Хотя так спокойнее...



Вот это уважаю. Респект. На этих экономить не нужно. У самого затвора всегда ему лучше быть....
В некоторых случаях бывают такие звоны... что и не закроешь

Да, действительно, несмотря на пологий открывающий фронт на выходе ключи переключаются очень быстро.
По поводу затворных резисторов - я пробовал померять ток в цепи нижнего мосфета - поставил в разрыв цепи исток - земля резистор (шунт) на 1.5 ома и посмотрел на нём напряжение. Когда параллельно диодам были 240 ом - в момент переключения (выключения верхнего и включения нижнего) на шунте появлялся короткий положительный импульс в 2 вольта, а затем сразу отрицательный - почти в 4 вольта.
То есть сквозной ток мог быть больше 1 ампера.
Поэтому поставил в затворы 470 ом - эти импульсы уменьшились в два с лишним раза...

Транзисторы стоят - комплементарная пара IRF7379.

Это нормально - еще же и ток затвора туда же течет, он м.б. очень приличным.


Возможно, индуктивность как-то не так ведет себя
(это уже ее ток).
Может, насыщается - я таких экспериментов не ставил,
потому что всегда с запасом рассчитываю индуктивности на насыщение.
Но попробовать надо будет, обязательно...

Все-таки проверьте, пожалуйста.




Ваша правда. При емкости затвора 0.5 nА получается 200 nS ,
а их еще на 4 делить надо - так что даже увеличить возможно.
Видно, вчера с недосыпа недоглядел чего...


В общем, по всем этим потерям просто надо ориентироваться по холостому ходу -
средний ток и нагрев ключей. Д.б. холодные.

Кстати, об индуктивности - "слишком" большая не помешает, если следить за
насыщением и активным сопротивлением ее.

А со слишком маленькой - реактивный ток будет приличный гулять и постоянно подогревать
транзисторы - причем на среднем токе не сильно отразится , кроме той энергии, что ушла на нагрев
(и потери в сердечнике и меди, ес-но).

Посмотрел потребление на холостому ходу (без нагрузки) - разница между отключенным выпрямителем (импульсы отсутствуют, на выходе 0 вольт) и с присутствующими импульсами ШИМ различной скважности (тоже без нагрузки) - всего 10ма по среднему току.
Транзисторы совершенно холодные, даже при нагрузке в 300ма.
Думаю, получилось неплохо
Спасибо!

А индуктивность поставил RCH-110 (Sumida) 120 мкГ на ферритовом сердечнике, рассчитана на ток до 1.5 ампера.
Думаю, не должна насытиться при токах до 1 А и частоте переключения 60 кГц?

Можно, наверное, поставить в корпусе поменьше (smd) на меньший макс. ток - до 1А, всё равно больших постоянных токов у меня не будет?

Не, запас нужен. Есть же еще переходные режимы и вообще...
Защитой мы не озаботились, так что пусть будет запас хотя бы...