Избавление от пульсаций на низких частотах

@berkut234 · Регистрация: 20.09.2017

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Добрый день, форумчане. Есть модуль управления выходным напряжением (+OUT_1 - выход на схеме; OUT_1 - на аналоговый вход микроконтроллера для контроля выходного напряжения; PWM_1 - выход ШИМ микроконтроллера, задающий требуемое выходное напряжение) понижающего преобразователя, используемого для управления яркостью светодиодной лампы. Диапазон регулирования - от 3В до 24В. Чем выше задаваемое напряжение, тем выше частота пульсаций на выходе преобразователя. Проблемы начинаются, когда путём переключения я пытаюсь настроить выход на уровень в промежутке от 3В до 8В. Там частота колебаний ниже 40 Гц (если быть точнее, то 5 Гц при 3В и 40 Гц при 8В) и это становится визуально заметно.

Какие аппаратные либо программные (насчёт программного решения очень сильно сомневаюсь) решения можете посоветовать, чтобы закрыть данный вопрос? Спасибо

Участок схемы прилагаю

@i8085 · 29.08.2024, 20:58

Сообщение от berkut234

Какие аппаратные либо программные ... решения можете посоветовать

Могу посоветовать сделать сигнал ШИМ, подаваемый на вход PWM_1, как положено - выбрать достаточно высокую частоту, чтобы импульсный сигнал нормально (до приемлемо малой амплитуды пульсаций) интегрировался RC цепью на C22, а уровень сигнала регулировать как положено, изменением длительности (ширины) импульса (Широтно-Импульсной Модуляцией, она же Pulse Width Modulation).

Dmitry · 29.08.2024, 21:31

Сообщение от berkut234

PWM_1 - выход ШИМ микроконтроллера, задающий требуемое выходное напряжение

вообще-то, если заглянуть в datasheet на микросхему MP1584, то там можно прочесть следующее (назначение выводов):

4	FB	Feedback. This is the input to the error amplifier. The output voltage is set by a resistive divider connected between the output and GND which scales down VOUT equal to the internal +0.8V reference.
...
6	FREQ	Switching Frequency Program Input. Connect a resistor from this pin to ground to set the switching frequency.

исходя из прочитанного, вам нужно выбрать желаемый номинал резистора R22, который и определит частоту работы ШИМ!
а на вывод PWM_1 должен приходить АНАЛОГОВЫЙ сигнал "ошибки"

@MallSerg · 29.08.2024, 21:53

ФНЧ
и какойнить онлайн калькулятор

@berkut234 · 30.08.2024, 10:22 **[ТС]**

Сообщение от i8085

Могу посоветовать сделать сигнал ШИМ, подаваемый на вход PWM_1, как положено - выбрать достаточно высокую частоту, чтобы импульсный сигнал нормально (до приемлемо малой амплитуды пульсаций) интегрировался RC цепью на C22, а уровень сигнала регулировать как положено, изменением длительности (ширины) импульса (Широтно-Импульсной Модуляцией, она же Pulse Width Modulation).

Настоящая частота ШИМ - 500 кГц - этого разве мало? Уровень выходного сигнала так и регулируется: путём изменения скважности

Добавлено через 44 минуты

Сообщение от MallSerg

ФНЧ
и какойнить онлайн калькулятор

У меня стоит задача передавать на потребитель низкое напряжение, убрав колебания. Если воткнуть один только фильтр, то выходной сигнал на низких частотах просто упадёт в 0

@MallSerg · 30.08.2024, 11:17

Сообщение от berkut234

то выходной сигнал на низких частотах просто упадёт в 0

Ну так и тема озвучена как

Сообщение от berkut234

Избавление от пульсаций на низких частотах

Правильно заданный (сформулированный) вопрос это 80% ответа.

@i8085 · 30.08.2024, 12:18

Сообщение от berkut234

частота ШИМ - 500 кГц - этого разве мало?

И где об этом было написано? Как "криво" спросили, так вам "криво" и ответили.

Перенесите С22 на другую сторону оптрона - параллельно светодиоду. Сейчас у вас делитель FB по высокой частоте получается 18 кОм/300 Ом, т.е. обратной связи считай нет, вот напряжение на выходе и болтается.

Dmitry · 30.08.2024, 12:53

если у вас...

Сообщение от berkut234

PWM_1 - выход ШИМ микроконтроллера

...то достаточно было просто подавать его на ключ step-down преобразователя (при необходимости - через драйвер), а микросхему MP1584 выкинуть совсем

@berkut234 · 30.08.2024, 15:20 **[ТС]**

Сообщение от i8085

Перенесите С22 на другую сторону оптрона - параллельно светодиоду. Сейчас у вас делитель FB по высокой частоте получается 18 кОм/300 Ом, т.е. обратной связи считай нет, вот напряжение на выходе и болтается.

т.е. параллельно C24, C26, C28?

@i8085 · 30.08.2024, 15:22

Сообщение от Dmitry

...то достаточно было ...

По этой схеме можно долго гадать, чего было бы достаточно. И всё равно не угадать.

Например, на ней не видно, как соединяются "земли" GND и GND1. Оптрон-то зачем-то понадобился ведь. Чтобы их гальванически изолировать? Хотя Оut_1 и Out_2 соединены непосредственно с преобразователем... Эти "земли" можно так соединить, что ещё не такие чудеса будут.

Сообщение от berkut234

т.е. параллельно C24, C26, C28?

Издеваетесь?
Или что такое светодиод оптрона не знаете?

@berkut234 · 30.08.2024, 16:31 **[ТС]**

Сообщение от i8085

Издеваетесь?
Или что такое светодиод оптрона не знаете?

Не про тот светодиод подумал сразу)
После установки в указанное место свечение на низком напряжении вовсе исчезло.

GND - это земля микроконтроллера. GND_1 - земля первого канала управления, ещё есть GND_2 (с такой же схемотехникой, там примерно такая же проблема), но чтобы было проще опустил её. Оба преобразователя запитываются от разных источников +24В, оба настраивают минимальное выходное напряжение путём изменения сопротивления подстроечного резистора

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Dmitry

...то достаточно было просто подавать его на ключ step-down преобразователя

MP1584 - это и есть понижающий преобразователь

@i8085 · 30.08.2024, 16:51

Сообщение от berkut234

Не про тот светодиод подумал ...

На этой схеме нет другого светодиода. Не люблю "лапшу на уши".

Сообщение от berkut234

GND - это земля микроконтроллера. GND_1 - земля первого канала управления, ещё есть GND_2

То есть, "земли" изолированы, а сигнальные линии гальванически соединены? No Comments...

Сообщение от berkut234

После установки в указанное место свечение на низком напряжении вовсе исчезло.

Естественно. Вам же неизвестен коэффициент передачи оптрона. Вся "шкала" регулировки съедет. Диапазон уровней естественно придётся подбирать заново. Зато цепь регулировки FB скорее всего будет работать, "болтанка" напряжения на выходе должна исчезнуть.

Кто вам эту схему рисовал?

Может этой предложенной минимальной доработки будет достаточно, чтобы схема "задышала". Но если можете всю переделать, сделайте как Dmitry предложил. И сделайте "землю" общей, выкиньте оптрон.

Добавлено
Таак... Оказывается вы не поняли и что Dmitry предложил...
Он предложил вообще выкинуть MP1584 и поставить вместо него обычный полевик, затвором которого управлять импульсами с выхода PWM. Частота ШИМ будет чстотой преобразования, а скважностью будете регулировать уровень.

Dmitry · 30.08.2024, 16:51

Сообщение от berkut234

MP1584 - это и есть понижающий преобразователь

та ты шо?! не поверишь, пдф (ссылку на который приводил выше) я читал!
я писал про

Сообщение от Dmitry

ключ step-down преобразователя

вот пример (транзистор Q1):

Избавление от пульсаций на низких частотах

@i8085 · 30.08.2024, 16:51

.

@berkut234 · 30.08.2024, 17:59 **[ТС]**

Всем спасибо за советы. В понедельник буду тестировать предложенные варианты.

Добавлено через 4 минуты
Правда пока несильно понятно: почему схема на полевом транзисторе может помочь в решении вопроса передачи низкого напряжения на выход таким образом

Сообщение от i8085

Кто вам эту схему рисовал?

Не знаю. Сам я к схемотехнике имею лишь частичное отношение, приходится работать с чем есть

Dmitry · 30.08.2024, 19:29

Сообщение от berkut234

несильно понятно

в интернете миллионы раз описаны "buck converter", или "step-down converter", что по сути - разные названия одного и того же устройства
микросхема MP1584 - это тоже "buck converter" ("step-down converter"), и если пдф-ник, ссылку на который я приводил выше, пролистать подальше, то там найдется рисунок "Functional Block Diagram", на котором вы тоже найдете "схему на полевом транзисторе"...

Dmitry 13335 / 7471 / 816 Регистрация: 09.09.2009 Сообщений: 29,224
	30.08.2024, 16:51	13
	Сообщение от berkut234 MP1584 - это и есть понижающий преобразователь та ты шо?! не поверишь, пдф (ссылку на который приводил выше) я читал! я писал про Сообщение от Dmitry ключ step-down преобразователя вот пример (транзистор Q1): 0

@i8085 3289 / 2396 / 544 Регистрация: 11.09.2009 Сообщений: 8,726
	30.08.2024, 16:51	14
	. . 0

@berkut234 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.09.2017 Сообщений: 132
		1
	Избавление от пульсаций на низких частотах 29.08.2024, 16:45. Показов 843. Ответов 15 Метки нет (Все метки) Добрый день, форумчане. Есть модуль управления выходным напряжением (+OUT_1 - выход на схеме; OUT_1 - на аналоговый вход микроконтроллера для контроля выходного напряжения; PWM_1 - выход ШИМ микроконтроллера, задающий требуемое выходное напряжение) понижающего преобразователя, используемого для управления яркостью светодиодной лампы. Диапазон регулирования - от 3В до 24В. Чем выше задаваемое напряжение, тем выше частота пульсаций на выходе преобразователя. Проблемы начинаются, когда путём переключения я пытаюсь настроить выход на уровень в промежутке от 3В до 8В. Там частота колебаний ниже 40 Гц (если быть точнее, то 5 Гц при 3В и 40 Гц при 8В) и это становится визуально заметно. Какие аппаратные либо программные (насчёт программного решения очень сильно сомневаюсь) решения можете посоветовать, чтобы закрыть данный вопрос? Спасибо Участок схемы прилагаю Миниатюры 0

@i8085 3289 / 2396 / 544 Регистрация: 11.09.2009 Сообщений: 8,726
	29.08.2024, 20:58	2
	Сообщение от berkut234 Какие аппаратные либо программные ... решения можете посоветовать Могу посоветовать сделать сигнал ШИМ, подаваемый на вход PWM_1, как положено - выбрать достаточно высокую частоту, чтобы импульсный сигнал нормально (до приемлемо малой амплитуды пульсаций) интегрировался RC цепью на C22, а уровень сигнала регулировать как положено, изменением длительности (ширины) импульса (Широтно-Импульсной Модуляцией, она же Pulse Width Modulation). 0

@MallSerg 79 / 10 / 4 Регистрация: 16.11.2018 Сообщений: 63
	29.08.2024, 21:53	4
	ФНЧ и какойнить онлайн калькулятор 0

@berkut234 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.09.2017 Сообщений: 132
	30.08.2024, 10:22 [ТС]	5
	Сообщение от i8085 Могу посоветовать сделать сигнал ШИМ, подаваемый на вход PWM_1, как положено - выбрать достаточно высокую частоту, чтобы импульсный сигнал нормально (до приемлемо малой амплитуды пульсаций) интегрировался RC цепью на C22, а уровень сигнала регулировать как положено, изменением длительности (ширины) импульса (Широтно-Импульсной Модуляцией, она же Pulse Width Modulation). Настоящая частота ШИМ - 500 кГц - этого разве мало? Уровень выходного сигнала так и регулируется: путём изменения скважности Добавлено через 44 минуты Сообщение от MallSerg ФНЧ и какойнить онлайн калькулятор У меня стоит задача передавать на потребитель низкое напряжение, убрав колебания. Если воткнуть один только фильтр, то выходной сигнал на низких частотах просто упадёт в 0 0

@MallSerg 79 / 10 / 4 Регистрация: 16.11.2018 Сообщений: 63
	30.08.2024, 11:17	6
	Сообщение от berkut234 то выходной сигнал на низких частотах просто упадёт в 0 Ну так и тема озвучена как Сообщение от berkut234 Избавление от пульсаций на низких частотах Правильно заданный (сформулированный) вопрос это 80% ответа. 0

@i8085 3289 / 2396 / 544 Регистрация: 11.09.2009 Сообщений: 8,726
	30.08.2024, 12:18	7
	Сообщение от berkut234 частота ШИМ - 500 кГц - этого разве мало? И где об этом было написано? Как "криво" спросили, так вам "криво" и ответили. Перенесите С22 на другую сторону оптрона - параллельно светодиоду. Сейчас у вас делитель FB по высокой частоте получается 18 кОм/300 Ом, т.е. обратной связи считай нет, вот напряжение на выходе и болтается. 0

Dmitry 13335 / 7471 / 816 Регистрация: 09.09.2009 Сообщений: 29,224
	30.08.2024, 12:53	8
	если у вас... Сообщение от berkut234 PWM_1 - выход ШИМ микроконтроллера ...то достаточно было просто подавать его на ключ step-down преобразователя (при необходимости - через драйвер), а микросхему MP1584 выкинуть совсем 0

@berkut234 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.09.2017 Сообщений: 132
	30.08.2024, 15:20 [ТС]	9
	Сообщение от i8085 Перенесите С22 на другую сторону оптрона - параллельно светодиоду. Сейчас у вас делитель FB по высокой частоте получается 18 кОм/300 Ом, т.е. обратной связи считай нет, вот напряжение на выходе и болтается. т.е. параллельно C24, C26, C28? 0

@i8085 3289 / 2396 / 544 Регистрация: 11.09.2009 Сообщений: 8,726
	30.08.2024, 15:22	10
	Сообщение от Dmitry ...то достаточно было ... По этой схеме можно долго гадать, чего было бы достаточно. И всё равно не угадать. Например, на ней не видно, как соединяются "земли" GND и GND1. Оптрон-то зачем-то понадобился ведь. Чтобы их гальванически изолировать? Хотя Оut_1 и Out_2 соединены непосредственно с преобразователем... Эти "земли" можно так соединить, что ещё не такие чудеса будут. Сообщение от berkut234 т.е. параллельно C24, C26, C28? Издеваетесь? Или что такое светодиод оптрона не знаете? 0

@berkut234 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.09.2017 Сообщений: 132
	30.08.2024, 16:31 [ТС]	11
	Сообщение от i8085 Издеваетесь? Или что такое светодиод оптрона не знаете? Не про тот светодиод подумал сразу) После установки в указанное место свечение на низком напряжении вовсе исчезло. GND - это земля микроконтроллера. GND_1 - земля первого канала управления, ещё есть GND_2 (с такой же схемотехникой, там примерно такая же проблема), но чтобы было проще опустил её. Оба преобразователя запитываются от разных источников +24В, оба настраивают минимальное выходное напряжение путём изменения сопротивления подстроечного резистора Добавлено через 2 минуты Сообщение от Dmitry ...то достаточно было просто подавать его на ключ step-down преобразователя MP1584 - это и есть понижающий преобразователь 0

	30.08.2024, 19:29

Опции темы

@i8085 3289 / 2396 / 544 Регистрация: 11.09.2009 Сообщений: 8,726
	30.08.2024, 16:51	12
	Сообщение от berkut234 Не про тот светодиод подумал ... На этой схеме нет другого светодиода. Не люблю "лапшу на уши". Сообщение от berkut234 GND - это земля микроконтроллера. GND_1 - земля первого канала управления, ещё есть GND_2 То есть, "земли" изолированы, а сигнальные линии гальванически соединены? No Comments... Сообщение от berkut234 После установки в указанное место свечение на низком напряжении вовсе исчезло. Естественно. Вам же неизвестен коэффициент передачи оптрона. Вся "шкала" регулировки съедет. Диапазон уровней естественно придётся подбирать заново. Зато цепь регулировки FB скорее всего будет работать, "болтанка" напряжения на выходе должна исчезнуть. Кто вам эту схему рисовал? Может этой предложенной минимальной доработки будет достаточно, чтобы схема "задышала". Но если можете всю переделать, сделайте как Dmitry предложил. И сделайте "землю" общей, выкиньте оптрон. Добавлено Таак... Оказывается вы не поняли и что Dmitry предложил... Он предложил вообще выкинуть MP1584 и поставить вместо него обычный полевик, затвором которого управлять импульсами с выхода PWM. Частота ШИМ будет чстотой преобразования, а скважностью будете регулировать уровень. 0

@berkut234 1 / 1 / 0 Регистрация: 20.09.2017 Сообщений: 132
	30.08.2024, 17:59 [ТС]	15
	Всем спасибо за советы. В понедельник буду тестировать предложенные варианты. Добавлено через 4 минуты Правда пока несильно понятно: почему схема на полевом транзисторе может помочь в решении вопроса передачи низкого напряжения на выход таким образом Сообщение от i8085 Кто вам эту схему рисовал? Не знаю. Сам я к схемотехнике имею лишь частичное отношение, приходится работать с чем есть 0

Dmitry 13335 / 7471 / 816 Регистрация: 09.09.2009 Сообщений: 29,224
	30.08.2024, 19:29	16
	Сообщение от berkut234 несильно понятно в интернете миллионы раз описаны "buck converter", или "step-down converter", что по сути - разные названия одного и того же устройства микросхема MP1584 - это тоже "buck converter" ("step-down converter"), и если пдф-ник, ссылку на который я приводил выше, пролистать подальше, то там найдется рисунок "Functional Block Diagram", на котором вы тоже найдете "схему на полевом транзисторе"... 0