РАДИОСХЕМЫ



РАДИОФОРУМЫ


СХЕМЫ И СТАТЬИ



  • Страница 1 из 1
  • 1
Архив - только для чтения
Форум радиолюбителей » СХЕМЫ » ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ » Преоразование 12В ШИМ в 12В DC (в картинках)
Преоразование 12В ШИМ в 12В DC (в картинках)
Ср, 25.03.2020, 16:38 | Сообщение # 1        
4ads10
аватар
  Постов: 5   ОК 
Вопрос такой:
Какая самая простая схема преобразования
прямоугольного ШИМ напряжения с 50% заполнением вида:
` _ ` _
_| |_| |_
на пике 24В, на минимуме 0В, т.е. в среднем получается 12В.

в 12В DC напряжение вида:
-----------------------

Ну то есть ШИМ сигнал нужно преобразовать в обычный сигнал.

Схема должна преобразовывать в зависимости от ШИМ, т.е. если ШИМ будет 33% заполнением, т.е. 0.33*24В(на пике)=8В в среднем, то схема должна давать 8В прямую линию (с минимальным разбросом напряжения).

Если есть готовая микросхема, то можно ее название дать.
Ср, 25.03.2020, 18:59 | Сообщение # 2        
Tygra
аватар
  Постов: 2165   Друзья 
Любой StepDown преобразователь ? Например LM2596
Ср, 25.03.2020, 21:28 | Сообщение # 3        
4ads10
аватар
  Постов: 5   ОК 
DC-DC преобразователь поможет только если исходное напряжение было ровным (а не лесенкой).
Например, вот этот DC-DC преобразователь:

только сглаживает форму сигнала, из прямоугольников получаем вот это:

если поставить на выходе DC-DC конденсатор 220mF, то форма еще сгладится:

если поставить на выходе DC-DC вот этот pwm-фильтр:

то сигнал сгладится в 2 раза и разброс по напряжению тоже уменьшится в 2 раза:

но дальше если добавить параллельно на выход еще один кондёр на 220mF, диапазон напряжения не меняется, только падение становится глаже:

Вопрос: что нужно изменить в pwm-фильтре, чтобы амплитуда напряжения была 1В или меньше (с текущим pwm-фильтром амплитуда получается 5V)?
Файлы: 4120268.jpg(201.8 Kb) · 6608364.jpg(75.3 Kb) · 9337692.jpg(76.4 Kb) · 2967482.jpg(40.9 Kb) · 6866577.jpg(90.0 Kb) · 4587248.jpg(84.8 Kb)
Ср, 25.03.2020, 22:21 | Сообщение # 4        
msmmmm
аватар
  Постов: 891   Друзья 
4ads10, среднее значение можно получить любым ФНЧ, если просто посмотреть осциллографом - достаточно интегрирующей RC цепи, если нужно управлять нагрузкой - добавлять УПТ (лучше с обратной связью).
Можно и напрямую с выхода pwm поставить LC фильтр, но он будет малоэффективен. pwm в любом случае должен быть с двутактным выхлопом.
Как вариант:
Файлы: 0495696.jpg(34.1 Kb) · 5304471.jpg(55.4 Kb)
Чт, 26.03.2020, 03:51 | Сообщение # 5        
Tygra
аватар
  Постов: 2165   Друзья 
Ох уж эти студенты , не сразу понял что надо , просто "выпрямитель" , диод, конденсатор , м\б ФНЧ далее , зависит от нагрузки . Так же ответ нужен зачем это нужно ? Если теории ради , то и решать задачу тупо теоретически с расчетами , если пофиг теорию , надо чтоб работало, то не хватает данных , что генерирует сей сигнал , куда подается, и что будет в итоге , без этих данных не выйдет ничего и ФНЧ любой подбирается под нагрузку ....
Чт, 26.03.2020, 06:47 | Сообщение # 6        
cccr2
аватар
  Постов: 1693   Друзья 
Цитата 4ads10 ()
о сигнал сгладится в 2 раза и разброс по напряжению тоже уменьшится
А если на выходе поставить мостик и классическую схему схему из конденсаторов и дросселя,по моему ты и получишь что тебе надо,а напряжение подобрать стабилитроном.
Чт, 26.03.2020, 08:13 | Сообщение # 7        
msmmmm
аватар
  Постов: 891   Друзья 
Tygra, cccr, не получится с диодом сигнал, пропорциональный коэффициенту заполнения ШИМ. Для усреднения ШИМ сигнала конденсатор фильтра должен как заряжаться, так и разряжаться соответствующими плечами выхода. Диод этого не позволит.
Чт, 26.03.2020, 08:48 | Сообщение # 8        
Tygra
аватар
  Постов: 2165   Друзья 
msmmmm, Разряжать будет нагрузка , посему нужно точно знать что задает сии импульсы и что оно будет питать , если теории ради, ради оценки в зачетке , то подход уже другой , там идет расчет на идеальные компоненты и ситуации , соответственно и расчеты идут под идеальные упрощенные данные , потом у студентов теория с практикой не вяжется из-за недопонимания процессов и упрощения в расчетах для большей понятности ...
Чт, 26.03.2020, 08:59 | Сообщение # 9        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
Самый простой ШИМ стабилизатор. Делался в железе Работает и от 24в, хотя по даташиту на затворе должно быть не более 20в.
Файлы: 0722683.png(10.8 Kb)
Чт, 26.03.2020, 09:02 | Сообщение # 10        
msmmmm
аватар
  Постов: 891   Друзья 
Tygra, derba,
Цитата 4ads10 ()
Схема должна преобразовывать в зависимости от ШИМ, т.е. если ШИМ будет 33% заполнением, т.е. 0.33*24В(на пике)=8В в среднем, то схема должна давать 8В прямую линию (с минимальным разбросом напряжения).
Чт, 26.03.2020, 10:10 | Сообщение # 11        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
То msmmmm, схема у меня дает как раз практичесски прямую линию. Если нужно очень прямую, то вот, тут частота преобразования 150кгц (зашито в самой микросхеме). Недостаток, дает всего 3А. Есть разновидности микросхем на 3,3в, 5в, 12в 15в. Если сделать по нижней схеме, то выходное напряжение регулируется. На выходе пульсаций не видно, чуть чуть видно осциллографом на самой высокой чувствительности. У меня был такой БП, недавно микросхема сгорела, дал 40в на вход
(по даташиту 37в)

Не понятно, кто может объяснить? Плата, на которой уже впаяна микросжема стоти 1 доллар (27,5 грн), а сама микросхема стоит 4,7 доллара (129 грн ). И все это продается на одной и той же фирме. Такую плату я сам покупал, вполне рабочая, только чуть выше напряжение, сгорает микросхема. А так с неделю при 35в входных работала, подстроечник заменил на переменое сопротивление. Внутри есть защита от короткого.


Файлы: 4878059.png(141.8 Kb) · 0416893.png(111.0 Kb)
Чт, 26.03.2020, 14:09 | Сообщение # 12        
Tygra
аватар
  Постов: 2165   Друзья 
msmmmm, Так не выйдет ... Это в теории оно возможно , а на практике , как я говорил , слишком много "если" ... Если надо такое на практике и строго по условию , то только контроллер , измеряет скважность , управляет стабилизатором , выдает по таблице заданной в проге , только так можно получить стабильную зависимость на практике ...

Добавлено (26.03.2020, 15:11)
---------------------------------------------
derba, В условиях заданно что на входе не постоянка ! там шим ... с неизвестными нагрузочными параметрами !

Чт, 26.03.2020, 15:06 | Сообщение # 13        
msmmmm
аватар
  Постов: 891   Друзья 
Tygra, все выйдет. Меньше года назад изучал CORDIC алгоритмы - синусоида получается практически идеальная. Выводил через ШИМ с RC цепью. Стрелочные приборы подключал к МК через ШИМ - тоже вполне себе работает. Так что с точностью больших проблем быть не должно. Если нагрузка мощная - будет печка. smile Но все равно будет работать. А вот с быстродействием могут быть проблемы, но тут нужно знать
Цитата Tygra ()
неизвестные нагрузочные параметры
Чт, 26.03.2020, 15:42 | Сообщение # 14        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
Цитата Tygra ()
msmmmm, Так не выйдет ... Это в теории оно возможно , а на практике , как я говорил , слишком много "если" ... Если надо такое на практике и строго по условию , то только контроллер , измеряет скважность , управляет стабилизатором , выдает по таблице заданной в проге , только так можно получить стабильную зависимость на практике ...
Добавлено (26.03.2020, 15:11)
---------------------------------------------
derba, В условиях заданно что на входе не постоянка ! там шим ... с неизвестными нагрузочными параметрами !

В точке А у нас ШИМ. Зная реальную частоту и нагрузку можно подобрать дроссель и емкость для любых случаев жизни, даже если мин частота , к примеру 50 гц, а на более высокой частоте уже будет работать без проблем. Выше уже не страшно.
Файлы: 3026043.png(61.7 Kb)
Пн, 30.03.2020, 22:54 | Сообщение # 15        
4ads10
аватар
  Постов: 5   ОК 
Поставил конденсатор на 2350 mF. В итоге получил сглаженные 24В smile

Спасибо тем, кто ответил. Задача не в том, чтобы просто понизить напряжение - для этого я ставлю Dc-Dc преобразователь и конденсатор+диод. Задача в том, чтобы напряжение понижать пропорционально ШИМ-сигналу (ну либо сделать ШИМ-сигнал другой формы).

По заданным вопросам:
ШИМ на 3д-принтере, генерируется Ардуино. Менять настройки ШИМ не хочется, т.к. это настройки Marlin и там при каждом апгрейде Marlin нужно будет эти танцы с бубном делать.
Конечное устройство - вентилятор обдува сопла, SUNON MagLev Motor Fan (80 mA / Max. 92 mA, 8~27.6 VDC, 1.92 WATTS / Max. 2.21 WATTS).
При текущей ШИМ-модуляции при нагрузке 100% слышен шум вентилятора :(, а при нагрузке ниже слышно биение вентилятора sad Биение слышно т.к. вентилятор то запускается, то останавливается.
При этом вентилятор работает с разными скоростями (регулируется через ШИМ) в зависимости от программы печати (обдув для деталей разного размера разный).

Нужно чтобы схема делала следующее:

Т.е. в зависимости от частоты входного ШИМ-сигнала понижались обороты вентилятора - нужно либо вольтаж понижать (при этом амплитуда должна быть минимальной), 24v,50%->12V; 24v,66%->16V; 24v,33%->8V, т.е. на выходе должно быть ровное напряжение в зависимости от пропорции ШИМ-сигнала.

Ну или преобразовать ШИМ сигнал в ШИМ-сигнал другого вида, так, чтобы не были слышны биения вентилятора при нагрузке меньше 70%.

И еще желательно минимальный размер и вес схемы.
Файлы: 4007576.png(79.7 Kb)
Вт, 31.03.2020, 05:20 | Сообщение # 16        
Tygra
аватар
  Постов: 2165   Друзья 
Я так понимаю поток с вентилятора учитывается программой , снижение производительности скажется на конечном продукте , 3д принтер и так жужжит как старый матричный принтер , чуть больше жужжит чуть меньше, какая уже разница то ? Если уж сильно хочется и очень скучно , ставьте большой низкоскоростной кулер, с рукавом выносным.
Вт, 31.03.2020, 05:47 | Сообщение # 17        
оксана0399
аватар
  Постов: 109   ОК 
Цитата 4ads10 ()
Поставил конденсатор на 2350 mF. В итоге получил сглаженные 24В smile

Нужно чтобы схема делала следующее:


derba объяснял, объяснял, но толку ноль. Конденсатор не будет работать без дросселя. (сообщение 14)
Вт, 31.03.2020, 07:53 | Сообщение # 18        
msmmmm
аватар
  Постов: 891   Друзья 
оксана0399, с дросселем тоже чепуха будет - с диодом правильной зависимости не добиться, а без него будет без толку заряжаться - разряжаться конденсатор фильтра. Я вижу два варианта. Первый уже выложил, но он линейный и (ток потребления вентилятора так и не озвучен) будет греться. Второй - та же RC цепь задает напряжение, а любой импульсный преобразователь выполняет задание. Я бы для начала сделал на макете первый (как более простой), потестил, дальше по результату.
Вт, 31.03.2020, 12:36 | Сообщение # 19        
dsfas
аватар
  Постов: 703   Друзья 
msmmmm,
Цитата 4ads10 ()
SUNON MagLev Motor Fan (80 mA / Max. 92 mA, 8~27.6 VDC, 1.92 WATTS / Max. 2.21 WATTS)

Вт, 31.03.2020, 13:13 | Сообщение # 20        
msmmmm
аватар
  Постов: 891   Друзья 
dsfas, слона-то я и не заметил. smile
Максимальная мощность, рассеивая выходным транзистором в линейном режиме, будет чуть больше 1Вт. Можно пробовать линейную схему.
Вт, 31.03.2020, 22:36 | Сообщение # 21        
4ads10
аватар
  Постов: 5   ОК 
По поводу шума - я заменил 5 вентиляторов+драйверы моторов и снизил шум с 80 дб до 20 дб. Но осталось это раздражающее биение.

Вопросы по схеме:

1) Под 557 транзистором там стабилитрон стоит? На какое напряжение/ток?
2) что значит 22н?
3) У трех резисторов и конденсатора справа от 557 транзистора тоже маркировка не стоит. Какие там резисторы и конденсатор?
4) 2 катушки (дроссели) вверху тоже не промаркированы. Какие ставить?

Попробую собрать эту схему, посмотрю на результат.
Файлы: 4859705.png(10.8 Kb)
Ср, 01.04.2020, 09:41 | Сообщение # 22        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
1 Да, стабилитрон, в принципе любой, на напряжение меньше выходного. К примеру, надо выходное напряжение 10в, то стабилтитрон пойдкт и 3,3в на 4,7в, и так до 8,1в.
2 22 нанофарад, это конденсатор. От него зависит частота.
3 Это подбирается в зависимости от номинала стабилитрона. Схема делалась не раз, под различные напряжения, и для своего напряжения нужен свой набор резисторов. Номинал в сумме не желательно, что бы превышал 10к.
4 первый дроссель порядка 10-15мкГн, второй , это зависит тот нагрузки, требованиям к пульсациям. Часто можно обойтись без этого конденсатора. Эта схема, только на биполярных транзисторах есть в Ж радио за 80-е годы.

Есть схема и в Интернете, по поиску "импульсный стабилизатор на транзисторах". Тут дроссель 1 мкГн , это мало, надо раз в 10 больше. Схема вполне работает и на полевике.
Конденсатор С2 можно и так поставить, все равно будет работать, но на эмиттер более стабильно будет работа, да и емкость С2 маловата. И V2 стоит не верно, ошибка, стабилитрон тут включен в прямом включении.

А вот еще схема, в Ж радио такая, на составном транзисторе. И конденсатор (тут С3) стоит , как у меня, и стабилитрон правильно.


Файлы: 4181953.png(9.4 Kb) · 6723207.png(81.0 Kb)
Ср, 01.04.2020, 10:33 | Сообщение # 23        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
Кстати, вот и лайка есть, тут только под Р канал,делал несколько преобразователей 24 в 12в, для автобуса, там 24в аккумулятоы. А вся аудио аппаратура на 12в. Тут защита, генератор тока. Не боится ни какого короткого. Только схему нужно рисовать самому, тут все другой проводимости.

Файлы: 5661900.jpg(34.2 Kb) · imp.lay(16.4 Kb) · 8121961.png(9.7 Kb)
Ср, 01.04.2020, 12:39 | Сообщение # 24        
4ads10
аватар
  Постов: 5   ОК 
Спасибо за быстрый ответ.

Собрал эту схему в эмуляторе:
http:/ /tinyurl.com/ty8p8e9

Эмулирует вот так:

Т.е. частота и форма напряжения на входе равна частоте/форме на выходе (пробовал на 400Гц и 7кГц на входе).

В чем может быть проблема: неправильно собрал? неправильно работает программа эмуляции? ошибка в схеме?

PS: если перейти по ссылке, то попадете на работающую эмуляцию этой схемы.
Файлы: 3619124.png(108.1 Kb)
Ср, 01.04.2020, 13:32 | Сообщение # 25        
оксана0399
аватар
  Постов: 109   ОК 
Никакой схемы нет, всё это эквивалентно непосредственному соединению входа с выходом.
Правильная схема - это преобразователь ПОСТОЯННОГО входного напряжения в ПОСТОЯННОЕ выходное,
не допускается падение входного напряжения до нуля.
Ср, 01.04.2020, 15:51 | Сообщение # 26        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
Есть не понятки по схеме.
Файлы: 6196811.png(82.5 Kb)
Ср, 01.04.2020, 16:54 | Сообщение # 27        
derba
аватар
  Постов: 707   Мастер 
Вот, составил модель. Вот, график по 4 точкам. Точнее 4 графика в определенных точках.
Файлы: 1408407.png(46.0 Kb) · Draft43.zip(0.9 Kb)
Форум радиолюбителей » СХЕМЫ » ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ » Преоразование 12В ШИМ в 12В DC (в картинках)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск:

Внимание! Форум переехал на Tehnodium.ru



© 2010-2022 "Радиосхемы". All Rights Reserved  Почта  PDA