Quiero crear una salida estable de 0-10 V CC a partir de una señal PWM de 3,3 V (arduino/esp8266)

Quiero controlar un motor EC, pero tengo algunas dificultades con la entrada de control del motor. Según mis mediciones, tiene una impedancia de entrada de ~ 50 kOhm y probablemente también tenga un filtro de paso bajo RC (desconocido).

Mi primer intento fue un simple 2N2222 NPN BJT para amplificar la señal PWM del chip ESP de 0-3.3V a 0-10V.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Vout se ve bien (medido con un DMM), hasta que conecto la entrada de control del motor EC: luego eleva el Vout a altos voltajes. (Ej.: en caso de un ciclo de trabajo del 50%, el Vout sube a ~8V).

Mi suposición es: que el problema está en el filtro de paso bajo RC en la electrónica de control del motor, que tiene un condensador. Como mis circuitos son capaces de absorber mucha más corriente que la fuente, el capacitor no puede deshacerse de la carga que recolectó. Si aumento la frecuencia de PWM, empeora. Cuando disminuyo R2, mejora.

Mi solución actual es que reemplacé R1 con una resistencia variable de 0-100k, por lo que puedo reducir la corriente de carga limitando la corriente base en el BJT.

Ahora el circuito funciona bien, pero tengo que ajustar el sistema cada vez que quiero, por ejemplo, conectar otra entrada de control de motor EC diferente.

Actualmente estoy usando la frecuencia PWM de 10kHz, porque por debajo de 1kHz el motor se comportó de manera extraña. (Estaba cambiando de velocidad todo el tiempo, supongo que después del filtro RC interno todavía había una gran onda en la señal).

Básicamente, quiero crear un circuito DAC, que proporcione una salida de voltaje analógico regulada y estable, incluso si hay filtros RC o una impedancia de entrada relativamente alta adjunta.

¿Puedes recomendar algo? ¿Tal vez introduciendo un amplificador operacional, o hay alguna placa DAC barata que pueda controlar con el chip ESP8266?

gracias de antemano

Según mis mediciones, tiene una impedancia de entrada de ~ 50 kOhm. Todavía tengo que ver un motor con una impedancia de 50 kohm. Tal vez quiera decir que la entrada de control tiene una impedancia de entrada de 50 k ohmios. ¿Quizás es un fanático? Incluya un enlace a la hoja de datos de ese ventilador para que esté completo. También se sumerge en implementaciones y problemas e incluso propone usar un DAC. Da un paso atrás, explica la situación completa y lo que quieres lograr. El control de un ventilador desde un microcontrolador se ha hecho muchas veces antes, ¿en qué se diferencia su configuración de esas? ¿Lo es? ¿Necesita ser?
Sí, es la entrada de control. Corregí la pregunta. También aquí está la especificación que encontré, pero probablemente no ayude ya que no hay mucho sobre el motor en sí: lueftung-shop.de/WebRoot/Store10/Shops/62067764/56CC/6152/599D/… It is a Cosmo Sistema de ventilación con recuperación de calor eco, donde quiero cambiar la electrónica de control.
"El control de un ventilador desde un microcontrolador se ha hecho muchas veces antes, ¿en qué se diferencia su configuración de esas?" --> es un ventilador/motor EC, no uno normal. Para poder controlarlo, necesito una salida analógica regulada de 0-10V. Quiero hacer esto con un microcontrolador que solo tiene una salida PWM.
es un ventilador/motor EC, no uno normal Entonces, ¿qué lo hace diferente de uno "normal" entonces? Déjame hacer la investigación por ti: motioncontroltips.com/… así que un motor EC es básicamente el tipo de motor que se usa en todos los ventiladores de PC. Solo (algunos de) estos ventiladores tienen una entrada de control PWM, su ventilador tiene una entrada de voltaje lineal. Tal vez funcione de la misma manera si la frecuencia PWM es lo suficientemente alta y la impedancia de la señal de control es lo suficientemente baja.
Aumenté la frecuencia PWM a 40kHz (máximo), pero no ayudó. ¿Cómo puedo reducir la impedancia de la señal de control?
Dibujar un circuito...
Lo siento, me perdiste :) ¿Puedes ayudarme a dibujar ese circuito?
¡Estoy dibujando el circuito, mira mi respuesta!

Respuestas (1)

Su circuito de 3,3 V a 10 V tiene algunas limitaciones.

Te propongo probar este circuito:

esquemático

R1, R2 y Q1 son un nivel de cambio de 3,3 V a 12 V para la señal PWM.

R3 y C1 filtran (promedio) esa señal PWM para que obtengamos un voltaje de CC (más o menos) constante.

El opamp amortigua ese voltaje. Usé un TLC271 porque puede operar de riel a riel y puede manejar un suministro de 12 V. Tal vez un TL071 (o TL081 que es similar) también sea lo suficientemente bueno, pero estos no son amplificadores operacionales de riel a riel.

El voltaje de salida en realidad no está limitado a 10 V, puede convertirse en 12 V, pero supongo que el ventilador puede manejar eso. El opamp no puede entregar mucha corriente de todos modos, por lo que casi no hay posibilidad de que algo se rompa si el opamp genera 12 V.

Esa fue mi idea también con el amplificador operacional, solo tengo que comprar algunos. Gracias por la recomendación sobre los valores de resistencia y los tipos de amplificadores operacionales. ¿Puedo usar también amplificadores operacionales LM358 o TL082?
Y sí, la entrada de control del motor puede manejar 12V que probé. De todos modos, es un motor de 12 V, por lo que ya estoy usando 12 V para el PWM en mi circuito actual, ya que ya está allí.
LM358 funcionará, TL082 no. Coloque una resistencia de 5K en Q1 (C a E) para limitar la salida a 10V. Tenga en cuenta que el ciclo de trabajo de PWM está invertido (ciclo de trabajo del 0 % o entrada abierta = encendido completo), por lo que es posible que desee considerar agregar un inversor por adelantado.
Estoy tratando de reducir los componentes hw, así que invierto la señal en el código del microcontrolador.