regulacja mocy PWM...

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Polish to

Threaded View
Otóż chodzi o stabilizację mocy ;

jest sobie obciążenie (dla ułatwienia weźmy rezystancyjne - czyli  
żarówkę ). Żarówka jest normalnie zasilania z 24V.

I teraz, chodzi o to, żeby przy zwiększaniu napięcia zasilania (powyżej  
tych 24V) utrzymać stałą moc - czyli żeby żarówka świeciła "tak samo".
(w rzeczywistości będzie to silnik DC).

Do tego celu mamy mosfeta, który jest sterowany PWM w zakresie 0-255  
(czyli 8 bitów rozdzielczości).

No i tak = w momencie, kiedy mam Uwe24%V, to tranzystor jest załączony  
na stałe (pwm25%5).

Kiedy Uwe > 24V, to należy wypełnienie pwm odpowiednio zmniejszyć.
W tym celu należy jakoś wyliczyć , o ile należy to pwm zmniejszyć.

No więc, żeby to obliczyć robię tak :

Zakładam, że dla 2 razy większego napięcia moc wydzielona będzie 2 razy  
większa. Czyli dla 48V wypełnienie powinno wynosić 128. Wtedy obciążenie  
powinno otrzymać 50% mocy - czyli niby powinna żarówka świecić jak dla 24V.

No to, wychodzi na to, że "nadwyżka" napięcia zasilającego
w zakresie 24V-48 powinna odpowiednio zmieniać wypełnienie PWM od 255 do  
128 (zmiejszamy pwm z wzrostem zasilania).

Czyli, że na 1V "nadwyżki" wypada ok. 5 jednostek. Znaczy - przykładowo  
dla Uwe30%V PWM powinno wynosić:

30-24=6V "nadwyżki"
6*5 = 30
255-3022%5.

Ale - niestety, to nie działa prawidłowo.
Dopiero kiedy pomnożę ten "Współczynnik" przez 3 (czyli w tym przypadku  
zamiast 5 przyjmę 15 na 1V), to żarówka podłączona do wyjścia układu  
świeci z tą samą jasnością niezależnie od napięcia wejściowego.

Ale to oznacza, że 50% wypełnienie jest nie dla 48V a już dla ok. 32V
No więc - zupełnie coś się nie zgadza "z teorią".

O co kuśwa chodzi ?





Re: regulacja mocy PWM...
Czyżby winna była charakterystyka napięciowo-prądowa żarówki ?
Bo zgodnie z krzywą z tego wątku :

http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1115010.html

to by chyba mniej więcej tak wychodziło właśnie...

Ale - jaka może być teoretyczna charakterystyka silnika DC ?
Oczywiście, można empirycznie dostosować współczynniki, ale to mi się  
mnie podobuje...

Dla jasności - nie chodzi o jakąś "super-stabilizację", rzecz w tym ,  
żeby "na ucho" silnik chodził w miarę ze stałą szybkością - czyli  
dokładność pewnie rzędu kilku-kilkunastu procent.


Re: regulacja mocy PWM...
W dniu 2013-04-13 03:38, sundayman pisze:
Quoted text here. Click to load it

A nie można zmierzyć co jest na wyjściu? Na przykład uśrednione  
napięcie, albo prąd, albo wprost obroty na silniku. I sygnałem błędu  
stabilizujesz pracę PWM.


--  
pozdrawiam
MD

Re: regulacja mocy PWM...
Dnia Sat, 13 Apr 2013 03:38:57 +0200, sundayman napisał(a):
Quoted text here. Click to load it

Silnik sie inaczej steruje niz zarowke :-)

Quoted text here. Click to load it

Najpierw nalezy zdefiniowac i wyliczyc co to znaczy "stala moc"

Quoted text here. Click to load it

Dla rezystora moc wynosi P=U^2/R. Wiec przy 2x wiekszym napieciu jest
4x wieksza i nalezy dac wypelnienie 1/4.
Zarowka ma rezystancje zmienna .... a nie, przy stalej mocy swieci tak
samo i mozna potraktowac jako stala.

Zaleznosci przy silniku sa bardziej skomplikowane.
Na pewno chcesz stala moc ? Moze stale obroty, albo staly moment .. i
normalny regulator dajemy, z impulsatorem, albo normalna przetwornice
step-down z dlawikiem, i wychodzi nam upragnione 24V :-)

J.

Re: regulacja mocy PWM...

Quoted text here. Click to load it

no w sumie to źle napisałem - stałe obroty chcę.
W grę wchodzi tylko taka reglacja PWM , bo elektronicznie to już nie do  
zmiany, mogę tylko ingerować w soft.

Więc żadne sprzężenia zwrotne od silnika nie mogą być, bo ich nie mogę  
zrobić. Ale jak napisałem - nie chodzi o dokładną stabilizację, ot -  
żeby to mniej więcej trzymało stałe obroty właśnie.




Re: regulacja mocy PWM...
W dniu 2013-04-13 14:00, sundayman pisze:
Quoted text here. Click to load it

Ale możesz zrobić sprzężenie zwrotne od napięcia wyjściowego. Lub lepiej  
prądu.

  Ale jak napisałem - nie chodzi o dokładną stabilizację, ot -
Quoted text here. Click to load it

Skoro tą metodą nie wychodzi ci nawet "mniej więcej" to zrób sensowną  
metodą.


--  
pozdrawiam
MD

Re: regulacja mocy PWM...

Quoted text here. Click to load it

nie mogę, ponieważ sprzętowo nie ma takiej możliwości.
Na wyjściu mam tylko mosfeta sterowanego z MCU, nic nie mogę dodać.
Nie mogę dołożyć nawet 1-go opornika - niestety nie było to przewidziane  
w projekcie, i teraz tylko metody softwareowe pozostają.
Oczywiście , ze świadomością ograniczeń.

Quoted text here. Click to load it

Ale wyjdzie - za chwilę podłączę silnik, i zobaczę, jak jest z silnikiem  
a nie żarówką. Czytałem, że silniki DC z magnesem trwałym mają mniej  
więcej liniową charakterystykę. Zobaczymy.

Chodziło mi o to, czy prawidłowo rozumuję, że przy 2 * większym  
napięciu, wypełnienie 50% powinno dać mi tą samą jasność świecenia  
żarówki. Jak widać, żarówka jest mocno nieliniowa, i się nie sprawdza  
jako test w tym przypadku.






Re: regulacja mocy PWM...
Dnia Sat, 13 Apr 2013 14:00:36 +0200, sundayman napisał(a):
Quoted text here. Click to load it

Silnik komutatorowy DC z magnesem trwalym ma prosty model,
przynajmniej ten podstawowy.

M - moment, n obroty, R - rezystancja wirnika, U napiecie zasilania,  
E - napiecie indukowane w wirniku, I - prad zasilania  

M=k1*I
E=k2*n
I=(U-E)/R

k1 i k2 - stale silnika, w dodatku zwiazane ze soba, bo moc musi sie
zgadzac :-)

Z tego dalszy wniosek n=aU-bM  (a, b - stale silnika).
Czyli obroty nie sa stale, tylko (liniowo) zalezne od obciazenia.

Jak obroty maja byc stale, to najlepiej zmierzyc je bezposrodnio, i
stabilizowac regulatorem.

A jesli maja byc w miare stale a zmierzyc absolutnie nie ma jak ...
mozna stabilizowac E. Ktore jest rowne U-IR. Tak dzialaly stare
magnetofony i zajmowalo to 2 tranzystory, no gora 3 :-)

Przy PWM dochodzi napiecie z indukcyjnosci i zmierzyc nie jest latwo.
Trzeba ambitnie usredniac.
No chyba ze ... w fazie wylaczenia poczekac az prad spadnie do zera.  
I wtedy zmierzyc napiecie na silniku wprost :-)

A moze po prostu jak normalny czlowiek 21w uzyjesz BLDC :-)

No bo z drugiej strony - jak pisalem, zwykla przetwornica step-down, i
otrzymasz 24V, a silnik sie bedzie krecil jak zwykle (czyli zaleznie
od obciazenia)  

J.

Re: regulacja mocy PWM...

Quoted text here. Click to load it

Nic nie mogę użyć innego niż jest, bo chodzi o modyfikację istniejącego  
rozwiązania, i to w kilkudziesięciu egzemplarzach.

Quoted text here. Click to load it

teoretycznie mógłbym to zrobić, dokładając przetwornicę na "wyjściu",  
ale to nie jest korzystna sytuacja (brak miejsca, dodatkowe koszty, itp).

Mając możliwość regulacji PWM tylko kosztem zmiany software, jest to  
najlepsza "ekonomicznie" opcja, chociaż oczywiście wiadomo, że niezbyt  
precyzyjna.

Obciążenie silnika jest stałe. Jan napisałem, wahania rzędu 10%  
szybkości nie są problemem , więc po prostu podłączę silnik, i zobaczę  
jak on się zachowuje. W razie potrzeby zrobię charakterystykę, i  
odpowiednio zmodyfikuję współczynnik wypełnienia.

De facto chodzi o zakres napięć wejściowych silnika 24-30V.
Czyli nie jest to bardzo szeroko.



Re: regulacja mocy PWM...
W dniu 2013-04-13 03:38, sundayman pisze:
Quoted text here. Click to load it

Texas robi do tego kostkę TPIC2101. W zasadzie jest na "samochodowe  
12V", ale daje się dostosować do wyższych napięć. Zrobiłem na niej  
zasilacz do wiertarki do płytek z dziwnym silnikiem za 17V. Bardzo  
sympatycznie działa :-)

Pozdrawiam,
Paweł


Re: regulacja mocy PWM...
Zrobiłem sobie charakterystykę tego silnika - zasadniczo , przynajmniej  
w tym zakresie, w którym zmierzyłem (24-30V) jest w miarę liniowa.

Dla U24%V są 32,94 obr/min
Dla U30%V są 42,12 obr/min

Czyli podwojenie ilości obrotów przypada na 45.5 V


Kiedy pomnożę uzyskany z poprzednich obliczeń współczynnik przez 2, to  
silnik w zakresie 24-30V zachowuje stałą prędkość.

Ale skąd akurat 2 ? Czy po prostu każdy silnik ma własną  
charakterystykę, i nie ma innego wyjścia (bez sprzężenia) niż po prostu  
dostosowanie empiryczne do danego typu silnika ?

Nie jest to akurat tutaj problem, bo silniki są takie same, no ale
nie jest to zbyt eleganckie rozwiązanie...



Site Timeline