Преобразование синусоидального сигнала в двуполярный

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Преобразование синусоидального сигнала в двуполярный

Сообщение Ra »

Добрый день.
Вопрос следующий:
Используя мегу88 и ее ШИМ написал 3хфазный генератор. То есть с трех ее пинов идет шим-сигнал, который при должном сглаживании превратится в трехфазный синус(со сдвигом фаз 120 градусов)
Мега рулит 3мя мощными полевыми транзисторами.

В нагрузке у них стоят соленоиды. Т.О. получаем три соленоида, магнитное поле которых изменяется по закону синуса, со сдвигом фаз.

Однако есть очень неприятный момент - напряжение меняется соответственно от 0 до Eпитаня - 0-20В. Поэтому присутствует постоянная составляющая. Значит катушки во первых намного сильнее греются, а во вторых - пост. составляющая имеется и у магнитного поля.
Есть ли возможность в данной ситуации (с шимом) получить синусы, от -Е/2 до +Е/2 (в моем случае - от -10в до +10в)?


Дело в том, что хочу получить вращающееся магнитное поле - то есть если разместить эти катушки допустим в углах равностороннего треугольника и направить к центру окружности куда он вписан, получим, что в этом центре вектор индукции равен сумме векторов от каждой катушки. Вот в случае с нормальным, двуполярным синусом, получится нормальное вращающееся поле, то есть если в центр такой системы положиь магнит (что я и хочу) то он будет вращаться с частотой вращения поля. А в моем случае, я так понимаю, будет немного не так, его выкинет с центра...
Реклама
Аватара пользователя
Паятель
Модератор
Сообщения: 3174
Зарегистрирован: Пт июл 21, 2006 03:08:05
Откуда: Пенза

Сообщение Паятель »

Может, операционником сдвинуть?
Если долго мучиться, что-нибудь... сломается.
Реклама
Аватара пользователя
Aiudara
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт июл 31, 2009 21:52:18

Re: Преобразование синусоидального сигнала в двуполярный

Сообщение Aiudara »

Ra писал(а): Есть ли возможность в данной ситуации (с шимом) получить синусы, от -Е/2 до +Е/2 (в моем случае - от -10в до +10в)?
Коннечно есть. Для этого используют Н-мост.
Вот про него подробно - http://tinyurl.com/lfb3xx
Последний раз редактировалось Aiudara Пн авг 10, 2009 15:01:22, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Aiudara
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт июл 31, 2009 21:52:18

Сообщение Aiudara »

Если ток до 2 или 4 ампер - то можно интегральные мосты L298 использовать. При больших токах другие.

А можно полумосты + конденсатор для устранения постоянки.

Если ток до 2 ампер то с конденсаторами одной L298 хватит - в ней 4 полумоста.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Про полумосты я как то не подумал, спасибо =)

Но... У них ведь, грубо говоря, два управляющих пина. При
A=1, B=0 получаем ток в одну сторону, при B=1, A=0 - в другую.
У меня юзаются аппаратные шимы меги для вывода синуса, то есть там просто заданы определенные настройки в регистрах таймера и таймер сам дрыгает ногой.

Получается, чтобы заюзать полумост, нужно будет на A моста подать шим, на B - выход со свободного пина меги, 0 допустим, ручками отслеживать внутри меги середину синуса (Пи то бишь) и в этот момент выставлять на B 1 а шим инвертировать, так?
Или я проглядел какое то простое решение?
Реклама
Аватара пользователя
Aiudara
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт июл 31, 2009 21:52:18

Сообщение Aiudara »

Можно логику инверторы добавиь 74hc14 а если с конденсаторами то
драйверы с дедтаймом - паузой и 1 вход которых инвертирован типа R2103 - входы вместе соединить.

Короче с МК 1 ШИМ подаете на два входа IR2103 - она рулит мощными полевыми ключами - далее соленоид, конденсатор на землю или на питание - без разницы.

ТОК какой у вас ?
Реклама
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Ток вообще планировался большой, около 5А.
Но в принципе можно для эксперимента и поменьше, я просто сначала хотел не магнит в центр класть а просто какой-нибудь металлически предмет, чтоб он за счет вихревых токов крутился.

Инвертировать я могу и контроллером, я говорю про то что отслеживать переход синуса через Пи все равно придется руками, так? Потому что внешняя логика не знает когда поменять полярности выхода.
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Мяу Ra..
Могу предложить следующий вариант:
а) Мегой формируешь не целый синус, а половинку, от 0 до максимума и с амплитудой - сколько надо..
б) Мост на 4х полевиках - коммутирует эту половину ШИМ-синуса на нагрузку, положительная/отрицательная полуволна..
в) Ключи моста переключаем перед началом формирования каждого полу-синуса..
..
В этом случае - на МК инвертировать ничего не надо, и отслеживать вручную переход через ноль - тоже..
Просто в начале формирования полу-синуса, линия +/- полуволны - инвертируется...
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Да-да, я так и предполагал.
Просто сейчас таблица для синуса длиной 256 байт, и так хорошо получается что указатель, который ползет по таблице, в силу того что он BYTE, автоматом по кругу ходит. Не нужно отслеживать момент окончания периода.

А так придется ловить этот момент и ручками менять полярность на мосту.
И драйверы еще для него...


Но в принципе, тоже неплохо - единственное что напрягает - синусов у меня три, то есть надо три моста, три драйвера моста и т.п. - это вот конечно плохо....
Отслеживать вручную переход через ноль - тоже..
Просто в начале формирования полу-синуса, линия +/- полуволны - инвертируется.
Дык это и есть переход через ноль, начало формирования полуволны...
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Ra..
Просто сейчас таблица для синуса длиной 256 байт
И чего ? Ты-же его как-то по таблице передвигаешь ? И есть наверняка операция декр./инкр. адреса..
Так после этой операции декр./инкр. адреса просто проверяй флаг переполнения и если он есть - то инвертируй линию "полярность на мосту"...
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Да понятное дело, я просто говорю что этот момент надо будет отловить :)

В том смысле что сейчас там только инкремент, а так надо будет после каждого инкремента проверять еще переполнение.
А учитывая что синусов три - то вообще говоря проверять все три каунтера - это не совсем хорошо...
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Думаю - не проблема вставить 3 раза по две строчки в программу... :)
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Не проблема, я о скорости думаю, там сейчас на пределе все...
Шим с частотой 31кГц, синус сейчас 60.

А насчет комутации - у моста 4 входа, от 4х мосфетов.
По любому придется как то перекидывать шим сигнал с одного на другой, или инвертеры юзать - как иначе-то перекомутировать?
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Ra..
Не проблема, я о скорости думаю, там сейчас на пределе все...
Шим с частотой 31кГц, синус сейчас 60.

Т.е ты за 32мкС не успеваешь общитать следующее значение ?
Меняй алгоритм.. /это если, у тя ШИМ - программный/..
..
А насчет комутации - у моста 4 входа, от 4х мосфетов.
Не-а.. не 4, а две пары..
..
По любому придется как то перекидывать шим сигнал с одного на другой,
:shock: Зачем.. ШИМ, как подавался на одну диагональ моста, так и подаваться будет..
..
или инвертеры юзать - как иначе-то перекомутировать?
Парами полевиков управляешь или через трансы или через драйверы ключей - вариантов - масса...
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Хм.
Изображение

Затворы соединены парами, так? Q1-Q4, Q2-Q3.
Чтобы в одну сторону тек ток подаем шим на Q1-Q4, допустим, на Q2-Q3 - 0
Чтобы в другую - надо шим подать на Q2-Q3, а на Q1-Q4 - 0

Разве не так?
Аватара пользователя
Aiudara
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 170
Зарегистрирован: Пт июл 31, 2009 21:52:18

Сообщение Aiudara »

Ra писал(а):Ток вообще планировался большой, около 5А.
Тогда полевики надо на 25 ампер. Советую IRFz44 - только настоящие !
Ra писал(а): Инвертировать я могу и контроллером, я говорю про то что отслеживать переход синуса через Пи все равно придется руками, так? Потому что внешняя логика не знает когда поменять полярности выхода.


Внешняя логика просто инвертирует сигнал для второго полумоста и все. Это если без конденсаторов.

На 1 соленоид 2 IR2103 и 4 IRFz44 - это примерно до 10 ампер.

Если ток маленький то 2 L298 хватит на 4 соленоида.
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Ra..
Хм.
Ты не понял, про что мя те написал.. может потому, что картинки не было.. :)
..
По твоей схеме:
Сформированный полу-синус подаём на +/- Ve..
А парами ключей в мосту - коммутируем на нагрузке полярность твоего полу-синуса...
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

А, емое.... Все, теперь все понятно, спс)
Действительно не так понял)
Меня слегка сбил пост Aiudara про то что шим на входы подавать, я поэтому думал что тут тоже так)
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Сообщение МитяРа »

Способы поШИМить выходом есть разные..
..
Если те надо поуправлять 3х-фазной системой и при этом менять напряжение и частоту,
расскажу кратко про один из вариантов, как это делают в приводах для 3х-фазных двигателей или, как их ещё называют - преобразователях частоты..
Это только один из множества вариантов:
а) берём и от источника напряжения через трансформатор формируем дву-полярные-прямоугольные импульсы 31кГц, например..
б) на выходе трансформатора - ставим ТРИ пары ключей /по количеству фаз/..
в) МК управляет всего 6 транзисторами..
..
Подробней написать не успею, т.к. уже ухожу, а с завтрашнего дня - в отпуске..
Можешь поискать в Гугле по слову cycloconverter
Или вот тут посмотреть: http://www.wikipatents.com/tag/cycloconverter
[/i]
Ra
Прорезались зубы
Сообщения: 231
Зарегистрирован: Сб май 19, 2007 18:39:33
Откуда: Москва

Сообщение Ra »

Спс!
То что я собираю и есть по сути трехфазный двигатель, только в другой немного форме.
Но так как тут желательно сделать его очень компактным, то трансформатор, имхо, будет лишним.

Я думаю снизить токи до 1.5-2 ампер и использовать две L298 для коммутации и 3 полевика на 2А для формирования собственно синуса.
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»