Sin señal de PWM

  • Escribí un programa para usar la modulación de ancho de pulso para simular una señal sinusoidal.

  • Se agregó un filtro de paso bajo para eliminar el ruido y los rastros de una señal discreta.

  • Se agregó un rectificador de media onda para eliminar la parte negativa de la señal, sin embargo, solo eliminó el 20% en lugar del 50% previsto.

Preguntas:

  1. ¿Por qué sucede esto? ¿Cómo me deshago del otro 30 %? ¿Tiene algo que ver con la alta frecuencia del PWM?

  2. ¿Qué podría hacer para aumentar el voltaje de CA de salida de 3 V a 10 V o 100 V? (Sé multiplicadores de voltaje) pero estoy buscando otra forma.

  3. ¿Se puede usar esto para encender circuitos sin dañarlos?

  4. ¿Cómo puedo agregar 10 A de corriente a mi salida de CA final?

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Por qué te tomas la molestia de generar una onda sinusoidal completa con el pwm de tu arduino, solo para intentar cortar la mitad con un diodo externo? ¿No sería más fácil si solo generara la onda semisinusoidal que desea?
Simplemente seguí la corriente, pero sí, tienes razón, parece más fácil generar el lado positivo de la onda sinusoidal.

Respuestas (3)

Para responder a todas sus preguntas:

  1. Vea la explicación de @JonRB, en resumen: está haciendo una onda que va de 0V a 3V con el arduino, porque el arduino no posee un riel negativo para trabajar. Por lo tanto, debe hacer que la señal sea relativa a tierra, en lugar de su compensación de CC actual de aproximadamente 1.5V

¿Cómo haces eso?

Puedes hacer dos cosas:

  1. R: Puede generar una tierra virtual, a aproximadamente 1,5 V y relacionar todas sus medidas con eso y hacer que su diodo se conduzca a una resistencia conectada a esa tierra virtual para que actúe como un rectificador. Tenga en cuenta, sin embargo, que aún perderá alrededor de 0.7 V de la señal, porque ese es el voltaje que cae el diodo o "necesita funcionar".
  2. B: Puede desacoplar la CC de la señal con un condensador:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La resistencia está allí para llevar el condensador del otro lado a un nivel de tierra de CC. El condensador no permite que los voltajes de CC impongan nada al otro lado, pero para una señal en movimiento se convierte en una impedancia dependiente de la frecuencia. Tenga en cuenta que esto amortiguará las frecuencias más bajas, porque la impedancia del capacitor es mayor en las frecuencias más bajas. Cuanto más grande sea su condensador, mejor, menos inhibirá las frecuencias más bajas, por lo que si puede obtener 10uF o 47uF. Si desea que 50 Hz sea el límite inferior (por ejemplo, audible), los valores dibujados serán fácilmente suficientes.

  1. Necesitas un amplificador para eso. Para aumentos tan grandes, debe consultar los manuales de diseño de amplificadores de audio o amplificadores de potencia. Pero recomendaría este último solo si tiene una comprensión muy firme de las señales, frecuencias, transistores, amplificadores operacionales, condensadores e inductores. Alternativamente, podría aumentar el voltaje que está cambiando con su etapa PWM. Para esto, necesita una fuente de alimentación externa con el voltaje que desea que sea su oscilación pico a pico y un medio puente de transistor decente (BJT, MOST o IGBT) clasificado en el voltaje y las corrientes de trabajo.

  2. Eso depende de los circuitos que quieras alimentar y para qué. Tengo la impresión de que desea construir algún tipo de controlador/chopper de frecuencia de potencia. No voy a reiterar un instructivo completo sobre cómo construirlos, pero realmente debería considerar buscarlos en Google si no quiere hacer algo muy peligroso (en términos de daño o salud). También tenga en cuenta que este es un camino difícil y largo en comparación con conectar un Arduino a un conjunto de filtros.

  3. Ver punto 2: Amplificación antes o después del filtrado AC.

mi idea original era controlar varios motores de micropasos usando esto, ya que quiero que tenga un flujo constante que un motor paso a paso normal no puede hacer; sin embargo, incluso si puedo organizar la señal como lo necesito para hacer esto, podría terminar teniendo problemas con la corriente que necesito entregar a las cargas, gracias por su respuesta, eso es un montón de información que tengo que aterrizar
@GZeromostro Puede hacer eso simplemente usando un controlador de medio puente H lo suficientemente rápido, por ejemplo, 12V, y controlar eso con su señal PWM, luego filtrar y obtener una señal de 10Vp-p a 12Vp-p, pero También debe considerar la inductancia y la resistencia del motor en su filtrado. Lo que no debe olvidar hacer es verificar si un controlador MicroStepper, de Allegro, por ejemplo, no es más rentable al final.

Esto es lo que recomendaría: en lugar de generar una onda sinusoidal completa y luego rectificarla con un diodo, genere la onda sinusoidal rectificada en el software directamente. Luego, en lugar de generar la señal directamente con el pin de E/S del microcontrolador, active un par de transistores MOSFET de potencia para obtener la corriente que necesita. Agregar un MOSFET de accionamiento adicional con una resistencia pull-up debería permitir el uso de voltajes más altos. Básicamente, construya un inversor CMOS con un canal N y un MOSFET de canal P, y controle la entrada de eso con un MOSFET de canal N con una resistencia pullup en la salida. Luego siga con su filtro LC. Solo asegúrese de obtener inductores que sean lo suficientemente robustos para la corriente.

De parte de la consulta, ¿está insinuando que la señal de CA resultante es 3V correcta?

Lo que está creando es una onda sinusoidal pk-pk de 3V que se encuentra en una señal de 1.5V que se alinea con la E / S de un arduino que tiene un voltaje de 3v3, por lo que el 100% de servicio (digamos el pico) solo puede ser 3.3V y 0 % de servicio (digamos el canal) solo puede ser 0V

Con una caída de tensión directa de 0,7 V en el diodo, las señales máximas de 1,5 V se reducen a 0,8 V, lo que equivale a una reducción del 30 %.

si su objetivo es crear una señal rectificada de media onda, debe acoplar CA la salida para permitir que la señal oscile negativamente O proporcionar una referencia adicional

no entendí la parte de acoplamiento de CA ni la referencia adicional
Está creando una onda sinusoidal de CC. Su arduino hace una onda que va entre 0V y 3.3V como máximo, CA significa que va entre un voltaje positivo y negativo, de modo que la corriente puede alternar en la dirección o "Corriente alterna". Su diodo funciona con la referencia de su 0V, porque ahí es donde va la resistencia desplegable en su cátodo, por lo que puede conducir el 70% superior de su señal. Si desea que solo conduzca el 50% superior, debe hacer referencia a la salida del diodo a un voltaje que sea igual a eso. O elimine la compensación de CC de su señal para que sea verdaderamente CA, con acoplamiento de CA.
Sin señal de PWM
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v