¿Cómo se conecta a tierra correctamente un potenciómetro digital y un amplificador operacional?

Tomaré una fuente de alimentación de 5V 500mA y la pasaré a través de un potenciómetro digital AD5235 y luego la subiré a través de un amplificador operacional con una ganancia de 2 para obtener una salida de hasta 10V y la pondré en un controlador de atenuación meanwell basado en voltaje.

diagrama esquemático

Estoy un poco confundido sobre cómo manejar la conexión a tierra con esto. Están encerrados en un círculo azul. ¿Puedo "conectar a tierra" los -5V del potenciómetro y los -10V del atenuador y el opamp juntos sin dañar el potenciómetro conectándolos al terminal de la fuente de alimentación -5V de la verruga de pared que usaré?

También tengo un par de preguntas sobre los significados de los pines:

  • WP - Protección contra escritura opcional. Cuando está activo bajo, WP evita cualquier cambio en el contenido actual
  • PR - Preajuste de anulación de hardware opcional. Actualiza el registro del bloc de notas con el contenido actual del registro EEMEM. PR se activa en la transición lógica alta.
  • RDY - Listo. Salida activa de alto drenaje abierto

¿Qué es active low vs just low, por qué el verbo active?

¿Qué significan exactamente las transiciones lógicas altas y la salida activa de drenaje abierto alta?

Te di +1 por el esquema épico. ¿Sin embargo, la mayoría de esos controladores no tienen PWM? Obviamente, lo anterior necesita un microcontrolador o similar para SPI, por lo que si el controlador que está utilizando lo admite, será mucho más fácil y reducirá el recuento de piezas adicionales a prácticamente cero.
"activo bajo" significa que la función que controla el pin está "activa" cuando la entrada es "baja". Una transición lógica alta significa el instante en el que una entrada lógica era baja y luego se convirtió en alta. Una salida de drenaje abierto es solo el equivalente MOSFET de un colector abierto .
@PeterJ La función de atenuación permite pwm "CONTROL DE ATENUACIÓN (OPCIONAL) 1 ~ 10 V CC o señal PWM: 100 Hz ~ 3 KHz", pero pensé que cambiar la frecuencia PWM cambia los temporizadores de Atmega e interrumpe las operaciones, especialmente si usa hardware basado en arduino.
@Bob R, he usado AVR pero no Ardunino como tal, pero si el AVR en particular tiene hardware PWM, cambiar el registro es unos pocos ciclos (no afecta nada más mientras se ejecuta) y ciertamente será más rápido cambiar que un potenciómetro SPI externo / ADC. Pero depende del chip y de cómo se configuran los relojes en cuanto a lo que puede obtener en ese rango.
Vaya, lo anterior debería haber sido DAC, no ADC. Pero incluso implementar el software PWM para 100 Hz con una resolución del 1 % solo necesita una interrupción de 10 kHz, por lo que debería ser fácil de lograr a menos que esté presionando las cosas de otra manera.
Tal vez estoy malinterpretando lo que se indica en la hoja de especificaciones, ¿significa que de 100 Hz a 13 KHz supongamos que la salida máxima del atenuador es 12V 1A tendría cerca de 0V y 0A a 100 Hz y el máximo a 13 KHz? También me pasaste por alto con el material de interrupción. Creo que solo usaré el pwm para la parte opamp y dejaré de lado el bote.
gracias a todos. Estoy empezando a entender esto. Tenía una idea errónea de lo que sale de una verruga en la pared. +5 voltios y una tierra también conocida como común.

Respuestas (2)

Sugerencia :

Realmente no necesita el potenciómetro digital, el amplificador operacional para amplificar el voltaje de salida del potenciómetro, o las agradables líneas de marcador multicolor, para hacer lo que necesita.

Explicación :

"DIMMING CONTROL (OPTIONAL) 1 ~ 10VDC or PWM signal : 100Hz ~ 3KHz"significa que el atenuador se puede operar variando un voltaje analógico de CC (Solución 1 a continuación) o variando solo el ciclo de trabajo de una señal PWM a su elección de frecuencia en el rango de 100 Hz a 3 KHz (Solución 2 a continuación).

Solución 1 :

Utilice una fuente de alimentación regulada de 10 voltios, como una verruga de pared, o incluso una batería de 9 voltios y un potenciómetro, en la siguiente configuración:

Atenuador con potenciómetro

Una batería de 9 voltios sería lo suficientemente buena para uso general, con la única limitación de que alcanzaría solo hasta el 90 % del ajuste de brillo total del atenuador.

El contacto central del potenciómetro va al pin de entrada de atenuación analógica D+ , y el lado negativo de la batería se conecta a uno de los contactos finales del potenciómetro y al pin D- del atenuador.

Solución 2 :

Conecte una de las salidas PWM del Arduino, por ejemplo, el pin 3, 9, 10 u 11, al pin de entrada PWM D+ del atenuador, y conecte uno de los pines GND del Arduino al pin D- del atenuador . . La frecuencia PWM predeterminada del Arduino es de aproximadamente 490 Hz , dentro del rango aceptable para su atenuador.

Establezca el nivel de atenuación que desee, en una escala de 0 a 255, utilizando AnalogWrite()un boceto de Arduino. Al no cambiar las frecuencias predeterminadas, el funcionamiento del Arduino no se verá afectado de forma adversa.

EDITAR : Se agregó la Solución 3 , de un hilo de atenuación de Meanwell en un foro de discusión.

Esta solución es útil para los atenuadores Meanwell que solo admiten el método de atenuación analógica de 0-10 voltios y no tienen una opción PWM.

Atenuación PWM a 1-10V

De la publicación correspondiente: This circuit will let you dim a D driver with the PWM outputs from the Arduino.

Notas :

  • El pin de tierra de entrada del atenuador al que se hace referencia anteriormente debe ser uno de los pines del conector de entrada de control del atenuador, NO la línea neutra de la red eléctrica, si el atenuador al que se refiere se usa para la atenuación de la red eléctrica.
  • Un enlace a la hoja de datos del atenuador será útil para determinar si la entrada de control del atenuador necesita algún tipo de optoaislador; no debería ser el caso, pero es mejor prevenir que curar
    Actualización : los pines de entrada D + y D- del controlador de atenuador Meanwell no necesitan estar aislado externamente.
  • Suposición : su concepto de usar el amplificador operacional era poder lograr un rango de señal de 10 voltios sin proporcionar ningún suministro de energía de 10 voltios... Eso no funciona, el amplificador operacional en sí requiere un suministro de 10 voltios como mínimo, para poder proporcionar una salida de 0 a 10 voltios.
  • Suposición : Su uso del potenciómetro digital fue únicamente con el propósito de controlar el voltaje mediante programación desde un microcontrolador. En ese caso, el divisor de voltaje del potenciómetro analógico que se muestra arriba en la Solución 1 se puede usar como entrada al microcontrolador, alimentado desde el pin Vcc del microcontrolador en lugar de la batería. La salida PWM como en la Solución 2 permanecería como se indicó, para controlar realmente el atenuador.
  • OP menciona en un comentario que la atenuación PWM funciona así: 100 Hz = suministro apagado, 3 KHz = brillo máximo. La hoja de datos de Meanwell ELN-30/60-XXD(P) contradice esto , afirmando: Extracto de la hoja de datos de MeanwellEn otras palabras, el ciclo de trabajo de PWM define el brillo, independientemente de la frecuencia de PWM, dentro del rango permitido de 100 Hz a 3 KHz.
Bajo o apagado porque el suministro es de 100 Hz y el brillo total es de 3Khz, a 490 Hz solo vería alrededor del 2% del voltaje de la fuente de luz.
@BobR Comparta la hoja de datos de su atenuador específico. La hoja de datos de uno de los atenuadores Meanwell establece claramente que el ciclo de trabajo determina la atenuación , no la frecuencia. Tenga en cuenta las actualizaciones en mi respuesta anterior.

Su esquema no muestra de dónde proviene el SPI, ¿presumiblemente un microcontrolador?

Hay un poco más de detalle en la tabla 4 de la hoja de datos.

"Activo bajo" significa "esta señal tiene su efecto cuando es baja y no tiene efecto cuando es alta". Entonces, para proteger el dispositivo contra escritura, baje el pin ~WP. (Las señales bajas activas generalmente se representan con una "barra" sobre el nombre, o un ~ delante, o _N al final del nombre)

"Drenaje abierto" significa que está conectado al lado de drenaje de un MOSFET; para que el dispositivo pueda tirar del pasador hacia abajo pero no llevarlo hacia arriba. Normalmente, esto significa que debe tener una resistencia pull-up.

Editar: sobre su título: discute varias fuentes de alimentación (+5V, -5V, -10V?) Sin mostrarlas en el esquema o de dónde provienen.

Identificación verde -5V de una verruga de la pared, rojo el positivo de la verruga, 10 del lado de salida del amplificador operacional y -10 sería la otra pata del atenuador gris y el símbolo de tierra magenta que he marcado con un círculo azul. Están etiquetados como 2 y 3.
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