PWM & điện áp đầu ra

Trong khi cuộc thi 555 đã qua lâu, tôi vẫn đang gỡ lỗi thiết bị của mình, nơi tôi đã bỏ rơi chính nó :-)

Hiện tại, tôi đang điều khiển quạt PC từ tín hiệu PWM (30kHz) từ atmel uC.

Tôi đang cung cấp năng lượng cho P-MOSFET với "trình điều khiển" 1-BJT đơn giản. Đầu ra được lọc với một cuộn cảm 22uH + nắp 330uF. Chắc chắn tôi có diode kickback tại chỗ.

Vấn đề tôi gặp phải là trong khi tôi có 256 "mức" của PWM, tôi nhận được phần lớn chênh lệch đầu ra ở đâu đó trong phạm vi 1-20. Có vẻ như các xung ngắn thậm chí còn có "sức mạnh" để điều khiển quạt hết công suất.

1) Làm thế nào tôi có thể làm cho nó "ít" mạnh hơn? Tôi sẽ có những người hâm mộ mạnh mẽ hơn không đủ sức?

2) Trên cống của mosfet, tôi thấy một số chuông 1-3Mhz với biên độ 5V, và trong khi tất cả đều hoạt động, tôi không thích nó (không đổ chuông trên nguồn hoặc cổng). Điều gì gây ra nó và làm thế nào tôi nên chiến đấu với nó?

Cập nhật: R1 - 1kOhm R2 - 47Ohm MOSFET - là PMOSFET từ bo mạch chủ Diode là một số Schottky cỡ trung bình, giảm 0,2V.

Tôi nghĩ rằng bạn đang bị cắn bởi vật lý của quạt.

Công suất trong luồng không khí chuyển động tỷ lệ thuận với khối lập phương của tốc độ không khí và tốc độ quay của một cánh quạt bước cố định (tức là quạt) tỷ lệ thuận với tốc độ không khí. Điều này có nghĩa là để tăng gấp đôi tốc độ không khí từ quạt của bạn (hoặc tốc độ quay của nó), bạn phải đặt năng lượng gấp tám lần. Hoặc ngược lại, để giảm tốc độ xuống một nửa, bạn chỉ cần một phần tám sức mạnh. Nếu bạn gọi tốc độ không khí bạn nhận được ở 100% chu kỳ nhiệm vụ là 'tốc độ tối đa', thì 'một nửa tốc độ' sẽ xảy ra ở mức 1/8 mức năng lượng; ở chu kỳ thuế 12,5%. Thậm chí nhiều hơn đáng kể, tốc độ quý sẽ là 1/8 của đó , tại chỉ 1,5625% nhiệm vụ chu kỳ. Nói cách khác, bất cứ tốc độ nào bạn đạt được ở chu kỳ nhiệm vụ thấp nhất là gần như tất cả những gì bạn sẽ nhận được, bởi vì sức mạnh trong không khí chuyển động là phi tuyến tính.

Chỉnh sửa dựa trên sơ đồ:

Bạn về cơ bản có một công cụ chuyển đổi buck ở đó. Kênh P là loại hoạt động giống như kênh N phía cao mà bạn thường có trong một nhóm. Tôi nghi ngờ rằng FET đang bật mạnh như kênh N với ổ đĩa phía cao, nhưng nó vẫn hoạt động ổn định.

Nếu bạn không kiểm soát tốc độ tốt, có lẽ bạn có một quạt chỉ hoạt động trong phạm vi đầu vào DC giới hạn (10-12V) hoặc kênh P phía cao đang làm tiêu tan một số điện áp đầu vào, giới hạn DC tối đa mà người hâm mộ có thể nhìn thấy.

Hoặc, sắp xếp lại xô để FET ở phía thấp và sử dụng kênh N ở đó.

Nếu bạn có chuông HF trên MOSFET, bạn có thể thử làm chậm quá trình chuyển mạch bằng cách tăng điện trở cổng nối tiếp hoặc thêm mạch snubber RC tần số cao qua nguồn cổng để triệt tiêu các vòng.

Một thời gian trước, tôi đã thực hiện một mạch tương tự, về cơ bản là một bộ lọc với bộ lọc LC ở đầu ra. Về bản chất, đây là một bộ chuyển đổi DC / DC buck. Tôi sẽ cắt theo đuổi: Nó không hoạt động.

Vấn đề chính là nắp đã được sạc hoàn toàn khi bật PWM và không xả hoàn toàn khi tắt PWM - do đó về cơ bản là cung cấp năng lượng cho quạt 100% thời gian. Ngoài ra, hãy nhớ rằng hầu hết các quạt 12 v sẽ quay khi tắt chỉ 4v.

Đề nghị của tôi là loại bỏ bộ lọc LC và xem nếu điều đó cải thiện mọi thứ (nó nên). Nếu bạn không cố gắng vượt qua các bài kiểm tra của FCC thì bạn đã hoàn thành. Nếu bạn đang cố gắng vượt qua các bài kiểm tra, thì chỉ cần thêm một nắp nhỏ (1 uF trở xuống) sẽ hoạt động. Ngoài khí thải EMI, không có nhiều lý do để lọc mọi thứ cho người hâm mộ.

Ngoài ra, nếu bạn để bộ lọc LC ở đó thì điều bạn thực sự không phải là điều khiển quạt, mà là kiểm soát tốc độ bằng cách thay đổi điện áp. Để làm việc này, bạn nên tăng kích thước của cuộn cảm và / hoặc tăng tần số PWM. Về cơ bản, bạn muốn làm cho bộ chuyển đổi buck / DC chuyển đổi này hoạt động đúng.

Thay đổi chu kỳ nhiệm vụ của PWM trong nỗ lực để đạt được đầu ra điện áp tuyến tính (hoặc gần tuyến tính) hoạt động khi bạn làm mịn điện tích và phóng điện từ "đầu ra", nguồn và dòng điện có cùng tốc độ. Thông thường, bạn sẽ thấy điều này với đầu ra lưỡng cực (ý tôi là cả hai cực, không phải là BJT) cung cấp bộ lọc R / C.

Thay vào đó, những gì bạn đã xây dựng là một mạch phun sạc chu kỳ nhiệm vụ biến đổi (một loại bộ chuyển đổi buck) - bạn không điều khiển điện áp vì tốc độ xả của bộ lọc của bạn được điều khiển bởi tải chứ không phải mạch PWM. Bạn đang hoạt động tại một vòng lặp mở ở đây - và ngoài một cửa sổ nhỏ, bạn sẽ không có đủ dòng điện và điện áp về 0, hoặc bạn sẽ có quá nhiều dòng điện và bạn có điện áp đầy đủ.

Tôi cho rằng một cách nhanh chóng để có được kết quả mà bạn muốn là có một cột totem FET sẽ kéo phía bên trái của L1 xuống đất. Mặc dù vậy, tôi không chắc nguồn cung cấp điện 12V của bạn sẽ cảm ơn bạn vì điều đó.

"Bị cắn bởi vật lý của quạt" nghe có vẻ.

Bạn có thể tính toán lại tỷ lệ của bạn theo luật bình phương nghịch đảo p / 4πr ^ 2. Nhưng bạn sẽ cần nhiều hơn 8 bit độ phân giải PWM để thực hiện công việc đó.