Возможность выбора частоты ШИМ сигнала

CraCk · #1

Возможность выбора частоты ШИМ сигнала. Функция analogWrite имеет частоту 490Гц при 16Мгц кварца. Иногда нужно уменьшит или наоборот увеличить частоту ШИМ особенно актуально в управление полевыми транзисторами и Н-мостами.
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=107888
http://robocraft.ru/blog/arduino/614.html
http://cyber-place.ru/showthread.php?t=550

Добавлено (29.12.2015, 22:13)
---------------------------------------------
История с полевиком
http://arduino.ru/forum/obshchii/shim-i ... vat-mosfet

Naladchik · #2

CraCk писал(а):История с полевиком http://arduino.ru/forum/obshchii/shim-i ... vat-mosfet

Действительно полезная информация.

vladimirle · #3

Частотно-импульсная модуляция очень актуальна, хотелось бы иметь такой инструмент в рамках данного проекта

DWD · #4

Ни чего полезного. А вывод - просто шедевр:
"Подытожить к сожалению не могу так как, решение проблемы зависит от того как вы подберете эту частоту для своей нагрузки. Для своей печки у меня оказалась оптимальной частота в 30-100 Герц, но я всеже поставил между выходом ардуины и затвором MOSFETа RC фильтр."

На ШИМ поставить фильтр???

Если не знаешь, что такое полевой транзистор, как он работает и как его нужно подключать, то будет и греться и лицо в крапинку и ещё чего нибудь похлеще.

Добавлено (20.01.2016, 12:13)
---------------------------------------------

CraCk писал(а):Иногда нужно уменьшит или наоборот увеличить частоту ШИМ особенно актуально в управление полевыми транзисторами и Н-мостами.

А для чего?
Приведите, пожалуйста, пример и необходимость в изменении частоты?

#5

DWD писал(а):А для чего?Приведите, пожалуйста, пример и необходимость в изменении частоты?

Пример: при работе мотора на радиоуправляемых моделях, очень раздражительно пищит. 21 век на дворе, машина управляется с телефона, мы о таком даже не мечтали в детстве! А тут писк. Не сколько от работы мотора сколько от ШИМа. Как то не красиво. Зачем делать частоту ШИМ в звуковом диапазоне?

DWD · #6

На сколько я понимаю, проблема в том, что МК не в состоянии генерировать высокую частоту ШИМ напряжения одновременно с выполняемой программой.

Что касактся писка двигателя, то, во первых, его нужно шунтировать диодом, что бы ток через обмотку сделать почти постоянным, а во вторых, высокие частоты для двигателя не эффективны из-за большой индуктивности его обмотки. На высоких частотах ток через обмотку двигателя не успеват достичь максимального значения за время действия импульса и мощность падает. Проблема немного компенсируется увеличением напряжения питания двигателя, но там свои проблемы...
В общем, оптимальные частоты для двигателя не превышают нескольких килогерц.

Skull · #7

Стандартная величина- 4- 19кГц (Lenze)не все так плохо.

DWD писал(а):МК не в состоянии генерировать высокую частоту ШИМ напряжения одновременно с выполняемой программой.

Чаще это делает отдельный аппаратный модуль в составе МК, который, в свою очередь вмешивается в работу генерирующего модуля только для его настройки или смены режима работы а также отработки прерываний. Если ШИМ программный- тогда да.

DWD писал(а):Приведите, пожалуйста, пример и необходимость в изменении частоты?

Совершенно недавно столкнулся - генерация меандра для индуктивного кондуктометра.Нужно 7 кГц.

DWD · #8

Вообще-то, я хотел узнать проблемы с частотой именно в этом плане:

CraCk писал(а):Иногда нужно уменьшит или наоборот увеличить частоту ШИМ особенно актуально в управление полевыми транзисторами и Н-мостами.

Skull · #9

Так там как раз Н-мост на полевиках )

DWD · #10

И как это связано с частотой?
Неужели, если бы стояли биполярные транзисторы, то частота потребовалась бы другая?

Skull · #11

Нет )
Но питать преобразователь напряжения импульсами в 400 гц по меньшей мере глупо. На диммирование светодиодов- самое оно.
А в инверторах есть еще и модуляция изменением ШИМа, когда изменением фазы и длительности импульса формируется управляющая частота из поднесущей во много раз большей.
И часто в этих устройствах стоят полевики или Н-мосты Вот человек и написал:

CraCk писал(а):уменьшит или наоборот увеличить частоту ШИМ особенно актуально в управление полевыми транзисторами и Н-мостами.

А отнюдь не потому что частоту нужно менять в зависимости от типа транзистора. Хотя и это имеет место быть- в зависимости от емкости затвора некоторые полевики просто физически не вывозят частоты более 5 кГц.

#12

DWD писал(а):На сколько я понимаю, проблема в том, что МК не в состоянии генерировать высокую частоту ШИМ напряжения одновременно с выполняемой программой.

ШИМом управляет таймер. Не тот что в ФЛпрог, а аппаратная часть МК. В регистры таймера записывается значение. В регистры управления его записывается режим работы таймера (ШИМ например. см. даташит). Далее выполняется основная программа, а таймер самостоятельно считает до нуля то что в него записано. После вызывается подпрограмма обработки прерывания по переполнению таймера. В ней заново записывается значение счета и по необходимости вып. другие действия. После выхода из обработки прерывания продолжает выполнятся основная программа.
Короче... может неточно описал работу таймера, но суть в том что таймера в МК работают независимо от выполнения основной программы (за исключениям обработки прерывания от таймера).

DWD · #13

Skull писал(а):Но питать преобразователь напряжения импульсами в 400 гц по меньшей мере глупо.

И не нужно! Есть готовые микросхземы преобразователей напряжения. И давно уже работают они на частотах, до сих пор не достижимых для МК. Сейчас уже не экзотика ШИМ контроллеры с рабочей частотой 1...4МГц. Я уже молчу о частотах 200...600КГц, освоенные практически всеми ШИМ контроллерами.

По этому, получив даже пару-тройку десятков килогерц на выходе МК, ни чего оригинального в области преобразовательной техники не собрать.

МК - это мозги. По этому не вижу необходимости нагружать их какими-то аппаратными средствами, давно уже реализованными на отдельных микросхемах.

Skull писал(а):в зависимости от емкости затвора некоторые полевики просто физически не вывозят частоты более 5 кГц.

А не нужно их подключать прямо к портам МК. Для этого существуют, так называемые, драйверы полевиков - хоть на отдельных транзисторах, хоть на микросхемах.
Именно на это я сетовал, сходив по ссылкам из первого поста...

К томиу же, есть мощныеполевики с низким пороговым напряжением и малым зарядом затвора, которые легко управляются от 5В и 5КГц.

Сергей писал(а):ШИМом управляет таймер. Не тот что в ФЛпрог, а аппаратная часть МК.

Это я знаю. Но если нет МК, ШИМ которых в состоянии вырабатывать частоты в десятки КГц, значит это не просто так. Если либо какие-то аппартные ограничения, либо нет необходимости в таких частотах для МК.

chickony · #14

DWD писал(а):Есть готовые микросхземы преобразователей напряжения

а за то как было бы здорово взять незадорого простую атмегу, пару полевиков и транс от атх бп и сделать при минимуме вложений иип на атмеге, которая еще и делает скажем плавный пуск, чтоб холодные электролиты не выбивали шоттки, плюс почти аппаратная(программная) стабилизация хоть по току хоть по напряжению, да хоть по температуре радиаторов... возможности то хорошие у микросхемы и на ней реализовать что-то было бы многофункциональней чем на ир2153 ир2161 или тл494. мне вот сейчас нужен как раз такой вариант но пока ничего не приходит кроме как скрещивать специализированный шим с мк ((, а это удорожание и усложнение схемы
ЗЫ
Кстати ищу единомышленников, и не за "просто так",: нужно сваять иип 220 на 35Вх3.5А со стабилизацией по току и обратной связью с температурой радиатора. техзадание есть - если кому интересно пишите в лс или cyickony@ya.ru

DWD · #15

chickony писал(а):...было бы здорово взять незадорого простую атмегу, пару полевиков и транс от атх бп и сделать при минимуме вложений иип...

Любой, самый навороченый ШИМ контроллер стоит дешевле простой атмеги...

chickony писал(а):...на атмеге, которая еще и делает скажем плавный пуск, чтоб холодные электролиты не выбивали шоттки, плюс почти аппаратная(программная) стабилизация хоть по току хоть по напряжению, да хоть по температуре радиаторов...

Любой, даже самый старый, ШИМ контроллер делает плавный запуск (что является обязательным условием для ИИП), только не для холодных электролитов а для разряженых или, что точнее - для исключения бросков тока через ключевые трранзисторы. Делают стабилизацию хоть по току, хоть по напряжению, хоть "одновременно". Приделать к любому Шим контроллеру датчик температуры элементарно, а в некоторых есть даже специальный вход для этого.

chickony писал(а):...реализовать что-то было бы многофункциональней чем на ир2153 ир2161 или тл494.

IR2153, IR2161 и подобные - как раз сделаны для создания ЭПРА ЛЛ, то есть, являются специализированными и сетовать по этому поводу глупо.
Вы же не сетуете, что, например, трактор не является универсальной машиной - на нём неудобно путешествовать...

А TL494, не смотря на свой преклонный возраст, до сих пор позволяет собрать хороший ИИП. Да ещё и легко сопрягается с МК, позволяя собрать отличный лабораторный БП с микроконтроллерным управлением.

chickony · #16

да это все понятно, я про универсальность - к примеру мне сегодня нужно делать бп к уличным светодиодным светильникам с автовключением (датчик освещенности) и с термостабилизацией (при перегреве радиатора снижает ток) и как основное - стабилизация тока 3.3А при 30-35в . Самое то был бы МК с ШИМ, и им управляй как хочешь. А ир2161, при своем плавном пуске на завышенной частоте шим, потребует столько обвязки для реализации этого, что и подумать страшно... а вот с МК - было бы просто...)

""На счет холодных электролитов я имел ввиду не их температуру, а размещение в "холодной стороне" схемы т.е. после транса которые...
а для лабораторного - ну да - чем городить огород конечно проще взять атх блок и управлять через тл494 или 7500 хоть МК, хоть переменным резистором...

DWD · #17

chickony писал(а):...нужно сваять иип 220 на 35Вх3.5А со стабилизацией по току и обратной связью с температурой радиатора.

Наверно для запитки светодиодных ламп?

Возьмите комповый БП, вместо двух диодов выпрямителя цепи +12В поставьте мостик (можно просто добавить к имеющимся ещё два диода), отключите средний вывод вторички трансформатора от корпуса, пересчитайте делитель напряжения для получения 35В на выходе и перенесите защиту от перегрузки по току с первичной стороны на вторичную.
И будет Вам счастье...

chickony · #18

мне не для запитки, а для промышленного производства иип для уличных светодиодных светильников... поэтому Ваш вариант для счастья не подходит... мне нужен малогабаритный простой иип с стабилизацией по току и температуре.

Skull · #19

DWD писал(а):Любой, самый навороченый ШИМ контроллер стоит дешевле простой атмеги...

Ню-ню.
Посмотреть цену ШИМ

Посмотреть цену 328й меги на плате

Мне кажется, разница есть.

DWD · #20

Skull писал(а):Посмотреть цену ШИМ

LTC3721? За 11 баксов?
Она что, золотая? Или может там функций дофига?..
Даташит говорит, что ни чего в ней особенного нет.

Спрашивается, на кой она нужна, если у себя можно взять, например, SG3525 за пол бакса? С таким же функционалом:
http://www.imrad.kiev.ua/catalog_search ... 5&type=cat

Добавлено (24.01.2016, 23:43)
---------------------------------------------
chickony, в таком случае, лучше БП Вам делать на SG6841(2) - однотактный обратноход со входом для термодатчика.
Или вообще классику - UC384x. Будет ещё дешевле.

А прикрутив ему фототранзистор получите автомат.

Все ШИМ контроллеры имеют встроенную ОС для стабизации выходного напряжения (тока), по этому встроить в эту цепь датчик температуры, освещённости или ещё чего нибудь... да хоть лая собаки - раз плюнуть.

Для таких простых функций применять Ардуино мне кажется излишним. Потому что МК, всё таки будет дороже, да ещё и требует программного обеспечения, а будет выполнять роль источника ШИМ сигнала. Всего лишь...
Но любой ШИМ контроллер справится с этим лучше хотя бы потому, что, в отличие от МК, эта функция у него аппаратная, а не программная - значит более надёжная.