Glätta PWM?

[OwLOwL]

Hejsan!

Jag har en 12V PWM som jag skulle vilja glätta till renare (lite rippel är ok) DC för att mata till en 'borstlös' fläkt som tar DC in. Denna fläkt har intern logik för att mata den borstlösa motorn.
Inspänningen kan variera mellan 4-12V för att sätta varvtal. PWM duty bör således variera mellan 33 och 100%.

PWM-signalen idag är på ca 37kHz och varvtalsstyrningen fungerar hyfsat utan att glätta - men vid vissa duty-värden hör jag en resonanston i motorn. Detta känner jag inte kan vara helt ok.

Fråga 1:
Hade ni omvandlat PWM-signalen till DC-nivåer?

Fråga 2:
Om ni hade omvandlat vilken typ av LP-filter hade ni kört med (lite rippel är nog ok tror jag)?

Fråga 3:
Vilken cutoff-frekvens hade ni siktat på i detta fall när PWM-frekvensen är på 37kHz?


Mina egna tankar:
LC-filter (för att slippa onödig spänningsdelning och minskning av max spänningen över fläkten som ett RC-filter ger).
Cutoff frekvens på ca halva PWM-frekvensen - 18kHz

Är jag tokigt på det?

Mvh // Robert

[OwLOwL]

Hejsan.

Har experimenterat lite med RC-filter.

Lasten över fläkten är cirka 150 Ohm. Så plockade fram en 10 Ohm resistor.

Gick ner i cutoff till 16Hz (mitt antagande om halva PWM-frekvensen var nog tokig!). Det resulterar i 1uF kondning.

Detta funkar ganska bra, och spänningsfallet är ju bara 0,8V. Jag kan leva med det.

Jag upptäckte att duty nu kan gå nästan hela vägen ner till 5% och ändå få ut 4V över fläkten. Det är bara bra.
Antar att ripplet är relativt stort, men har inget oscilloskop. Ska simulera i spice vid tillfälle.

Styrningen är inte speciellt linjär, men det beror nog på att fläkten inte är linjär mot spänningen.

Tack så länge!

Det är nog Good enough nu. Men jag är ändå intresserad av era inputs och tankar.

[JustNeed]

Är det PWM som i 12V/högimpedans eller PWM som i 12V/0V, d.v.s att den aktivt sänker utgången?
Jag gissar förstnämnda. I så fall kan det räcka med en glättningskondensator och det är så man brukar göra.
Klart du kan lägga in en induktans också, men det är nog inte nödvändigt.

Rippel etc kommer att starkt bero på ström genom last och switch-frekvens.

Välkommen till forumet förresten.

[MadModder]

Endast en glättningskondensator höjer den låga nivån i signalen. Den höga nivån sänks inte alls. Medelvärdet höjs alltså.
Vid liten effektförbrukning jämfört med kondensatorns storlek blir utspänningen konstant 12VDC och meningen med PWM försvinner helt.
Man måste använda ett fullt lågpassfilter, antingen RC eller LC.

[JimmyAndersson]

"vid vissa duty-värden hör jag en resonanston i motorn."

Har du testat att öka frekvensen på PWM'en för att se (höra) om resonansen minskar?

(När det gäller filter så är ju motorn i sig en induktans, som fungerar som ett filter vid ett visst frekvensområde.)

Jag har alltid bara kört med PWM direkt till fläkten, utan att göra om till likspänning, men en del säger att fläkten förstörs då.
En del fläktar har lite svårt att starta vid låg dutycycle, men de problemen brukar försvinna om man ökar frekvensen.
(Ett annat sätt i dessa fall är att starta med högre dutycycle och sedan sänka så fort motorn börjat röra på sig.)

Minns tyvärr inte vad jag brukar använda för frekvens på PWM-signalen.
Men vill man verkligen optimera så kan man ju ändra både frekvens och dutycycle.

Lite trådar i ämnet:
https://elektronikforumet.com/forum/vie ... 5&p=924921
https://elektronikforumet.com/forum/vie ... =2&t=16834

[OwLOwL]

Tack för välkomnandet!
JustNeed: Det är en pwm på 5V från en attiny13 som öppnar en NPN med 12V. Glättningskondning enbart testade jag med, men hade svårt att välja värde och vid stora värden så gick det inte att reglera fläkten. Den bara stannade på 12V. Tog jag en liten kondning så hörde jag fortfarande resonansen. Så ett LP-filter behövs som MadModder säger.

JimmyAndersson: Jag kör med 37kHz (Fast PWM utport på en attiny13) och det kan jag tycka är ganska hög PWM-frekvens redan... Kan inte komma högre...
Eftersom motorn har styrelektronik så vet jag faktiskt inte vilken karakteristik den har i kretsen för övrigt. (Det är ju en borstlös DC-motor med intern PWM för lindningarna antar jag. Eftersom den regleras med DC-nivå så antar jag att det sitter en DA-omvandlare i fläkten som styr duty internt mot spänningen. Och jag antar det redan sitter, åtminstone, en kondning på DC-in. Eftersom det blir lite resonans om jag inte filtrerar PWM så antar jag att den tycker illa om vissa övertoner vid vissa duty-värden på den externa pwmen.) I min kod i attinyn primear jag fläkten med 100% duty I 3sek när jag drar igång systemet. Verkar inte vara några problem.

Som sagt - jag gjorde ett LP filter (RC) som verkar funka nu. Signalen är nog inte snygg, men jag hör ingen resonans längre och kan nu reglera bättre än när jag körde med pwm utan filter. Eftersom fläktens last verkar konstant på 150 Ohm valde jag 10 Ohm i R och 1 uF i C. Good enough.

[JimmyAndersson]

Efter att ha läst ditt senaste inlägg så insåg jag att jag läste fel.

”Denna fläkt har intern logik för att mata den borstlösa motorn.” (från första inlägget)
Jag läste det som ”ingen logik”.

Men.. ja, då behöver du filtrera. Som du redan har märkt.

[4kTRB]

7:de ordningens chebytjoff med 0.1 dB rippel skulle jag rekommendera.

[Icecap]

Om du vill styra med DC tar du ett lågpassfilter och kopplar en NPN-transistor som emitterföljare till att driva fläkten.

[prototypen]

Och tappar 0,7 volt......

Protte

[Icecap]

Sant. Det kostar 0,7V - men fungerar annars bättre än att "filtrera" med en konding.

[4kTRB]

Här är en bra PDF i ämnet.......https://www.google.se/url?q=http://ltwi ... VcU4VG7u1r

[OwLOwL]

Tack alla!
Sjukt bra PDF 4kTRB! Tack!