Regulace vybojky

[Tomáš Svoboda]

Zdravim.

Vy potrebujete regulovat 4 vetraky, tedy 4 DC motory.
K tomu se pouziva temer vzdy PWM.

Trochu to rozvedu, jelikoz se mi zda, ze je to potreba.

Jde o to, ze se napeti pripoji treba na 60% doby a 40% doby
se necha vypnute (priklad) a to se stale opakuje s urcitou
frekvenci. Tim se stane to, ze vykonove ztraty jsou minimalni
(nehreji se tranzistory co PWM spinaji, protoze nepracuji v linearni
oblasti, ale jsou jen sepnute ci rozepnute, coz nepredstavuje
vykonove zatizeni), ale kdyz se opakuje onech x% zapnuto a y%
vypnuto dostatecne rychle, je to stejne, jako by bylo napeti mezi
0V a plnym napetim. Pro DC motory se nic nevyhlazuje, ale posila
se ten hranaty prubeh primo na spinaci prvek, tedy tranzistor,
ktery napriklad spojuje jeden vyvod motoru se zemi a druhy vyvod
je pripojen k napajecimu napeti. Motor je vlastne indukcnost, tedy
dioda pres nej od - k + je nutna (chrani tranzistor). Kdyz bude
frekvence PWM napr. 200Hz, bude to pro vetrak dostatecne,
stacilo by i mene. Jde o to pouzit vhodnou frekvenci (ne malo a
ne moc), ale Vam asi o uplne optimalni "vyladeni" nepujde
(da se s tim i dost vyhrat), tedy vyhovi ledacos.

PWM lze vytvorit analogove a digitalne.

PWM vyvorit analogove znamena, porovnavat komparatorem napeti
na vstupu s napetim generatoru trojuhelniku. Analogove vytvorene
PWM ma vlastne nekonecne rozliseni co se poctu urovni tyce a da
se s klidnym svedomim rici, ze kdyz bude frekvence PWM dostatecne
vysoka, ani audiofil (ackoli to bude tvrdit) nepozna poslechem vystup
z PWM a cisteho linearniho analogu (myslim tim PWM s frekvenci
alespon okolo 100kHz).

Z hlediska digitalni tvorby PWM  se pak rozdeli doba jedne periody
na X dilu a pak se necha cast dilu sepnuto a zbytek vypnuto. Pokud
mam byt konkretni, pak napr. 8 bit PWM (256 urovni), pak bude ona
jedna perioda rozdelena na 255 casti a 0 az 255 z nich pak bude
sepnuto, zbytek rozepnuto. Protoze ale tady nejde primo o bity
- klidne muze byt PWM i petapulbitova :) - muzete mit libovolne
onech dilu a pak regulovat s krokem podle poctu onech dilku.
Nekdy klidne vystacite s rozdelenim na 4 dily a pak muzete regulovat
napr. otacky 0 az 100% po 25 %, nekdy zase potrebujete podstatne
jemneji. Jde pak o to, co pouzity jednochip bud stihne hardwarove,
nebo softem, pokud HW PWM nema a je vytvoreno programem
nejlepe napocitanim doby trvani instrukci.

A ted k PIC.

Videl bych to tak, ze pri nejnizsi cene se da rozumneho rozliseni pro
vetraky
dosahnout i bez HW PWM, tedy vyvorenim 4 PWM softem na vystupech
PIC. Proste program bude cyklit stale dokola a pocitat do x, a v kazdem
prubehu se jen podiva, zda uz nema shodit ci nahodit vystup. Takze s jednim
pocitadlem porovnate nastavene hodnoty pro kazdy PWM vystup a ridite je.
No a jeste musite stihnout nejak brat vstupy, tedy bud ze seriove linky,
nebo napr. z ADC, ci jako dobu nabijeni nejakeho kondenzatoru, abyste
vedel jakou hodnotu PWM chcete na kazdem konkretnim PWM vystupu.

Pouziti jednochipu muze mit vyznam i v aplikacich, kde by se mohlo zdat,
ze to analogove pujde jednoduseji, protoze jedno pouzdro udela klidne
zmereni napeti pomoci ADC a prevod na PWM (i nekolik) a zabere to
minimum mista ne desce. Nicmene zadny jednochip nedocili presnosti
PWM pri jeho tvorbe analogovym zpusobem (trojuhelniky a komparator).
U vetraku ale nejaka ta otacka nehraje roli, tedy tam muze byt jednochip
velice vhodny, ale je treba priznat, ze napr. pri rizeni otacek podle
teploty je pouziti jednochipu zbytecne. Jde to proste stejne dobre i bez
nej.
Tedy je jen na Vas, zda jste lepsi analogar ci programator, protoze
vysledky zrovna u takove ulohy budou v obou pripadech (u stejne schopnych
lidi) da se rici rovnocenne (kdyz nepujdeme do tady nepodstatnych detailu).

Nastavovat linearne napeti pro rizeni vetraku (jak jste asi puvone myslel)
pomoci napeti ziskaneho z nastavitelne reference znamena vzdy vyrabet
dodatecne teplo a to jak jiste uznate neni to prave. Pricipialne lze jiste
z jednoho vystupu s nastavitelnym napetim udelat treba 4, staci k tomu
vzdy nabit kodan pred operakem (ma velky vstupni odpor) a prepnout
na dalsi kodan analogovym prepinacem a ten nabit na hodnotu (treba jinou)
atd. atd. Ale v tomto pripade (rizeni vetraku) to nema vyznam (jen
prikladem,
jak se da vice analog vystupu z jednoho udelat). Existuji i obvody
sample&hold,
ktere jsou vlastne totez co jsem prave popsal :).

Vim ze jsem zase byl delsi a mozna ne vsechno je hned k pochopeni,
tedy klidne se zeptejte, nebo mne opravte, pokud jsem nekde nepresny,
nebo pokud nemam pravdu (patent na rozum nevlastnim).

--
Jiri Bezstarosti


----- P?vodn? zpr?va -----
Od: "Petr Simek" <psimek@jcu.cz>
Komu: <hw-news@list.gin.cz>
Odesl?no: 28. ??jna 2002 14:44
P?edm?t: Re: Regulace otacek pomoci PICu


> On Mon, 28 Oct 2002, pavel prochazka wrote:
>
> > Dobry den,
> >
> > Pot?eboval bych m?rn? helfnout: Nemate n?kdo tu?en? jak nejednodu?eji
> > prov?st regulaci ot??ek pomoci PICu. Chci k n?mu p?ipojit 4
> > ventil?torky. Nejv?t?? probl?m je jak pomoc? jednoho D/A p?evodn?ku v
> > PICu ovl?dat ?ty?i analogov? za??zen?. P?jde to pomoc? multiplexn?ho
> > provozu? A ??m p?ep?nat analogov? sign?l.
>
> A/D predvodnik se da udelat i s jednim dratem. Staci na to citac ktery
> Vam vygeneruje PWM signal ktery privedete na RC dolni propust. Kdyz bude
> casova konstanta RC mnohem vetsi nez perioda PWM bude vystupni napeti
> pomerne stabilni. Nepujde to sice rychle preladovat, ale pro realizaci
> reference pro zdroj napeti to mozna postaci.
>
> > S pozdravem Pavel  Proch?zka
>
> *------------------------------------------------------------------------*
> |                          Petr Simek   APS JU                           |
> |                             psimek@jcu.cz                              |
> *------------------------------------------------------------------------*
>
>