Вопрос о коммутации

[Ritter_Wulf]

Добрый день. Есть вот такая схемка. Нужно что б SW1 управлялся микроконтроллером. То есть - при подаче сигнала с МК неинвертирующий вход закорачивался на землю и в случае если на нем положительное напряжение - и в случае если отрицательное. Т.к частота таких переключений до 100 гц - то реле не подойдет. Подскажите плиз, что можно использовать?

Вложения

op_inv1.gif

(30.1 KiB) Скачиваний: 106

[parovoZZ]

Почему реле не подойдёт? Очень даже подойдёт. Только не электромагнитное, а электронное.

[mickbell]

Скажем, берём CPC1008N, смотрим параметры: Ton = 2 ms, Toff = 0.5 ms. Коммутация с частотой 100 Hz - период 10 ms, его четверть занимает переключение туды-сюды. А что, другие в этом плане лучше?
Я бы подумал, чтобы снизить входное напряжение (как я себе понимаю, сейчас оно плюс-минус 1 V) раз в пять-десять, потом усилить - тогда коммутировать можно будет, к примеру, мосфетом BSS131.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

Скажем, берём CPC1008N, смотрим параметры: Ton = 2 ms, Toff = 0.5 ms. Коммутация с частотой 100 Hz - период 10 ms, его четверть занимает переключение туды-сюды. А что, другие в этом плане лучше?
Я бы подумал, чтобы снизить входное напряжение (как я себе понимаю, сейчас оно плюс-минус 1 V) раз в пять-десять, потом усилить - тогда коммутировать можно будет, к примеру, мосфетом BSS131.

Напряжение которое подается будет менятся в пределах +-13 вольт.

[mickbell]

1. Каковы метрологические требования?
2. Что происходит с полученным сигналом дальше, куда он идёт?

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

1. Каковы метрологические требования?
2. Что происходит с полученным сигналом дальше, куда он идёт?

1. Данный сигнал это ШИМ после сравнения с опорным напряжением (посредством дифференциального усилителя). По сигналу с датчиков Холла должен инвертироватся.
2. Сигнал после идет на RC фильтр третьего порядка, после чего усиливается и идет на обмотки двигателя

[mickbell]

То есть сигнал импульсный, не аналоговый. Тогда задача решается не так, а именно одним элементом "исключающее ИЛИ": на один вход подаёте ваш ШИМ, на другой - сигнал с МК, выход - на ключи, ФНЧ и обмотки.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

То есть сигнал импульсный, не аналоговый. Тогда задача решается не так, а именно одним элементом "исключающее ИЛИ": на один вход подаёте ваш ШИМ, на другой - сигнал с МК, выход - на ключи, ФНЧ и обмотки.

Не совсем так. Импульсный сигнал сглаживается RC цепью до аналогового. После чего идет на дифференциальный усилитель который его усиливает в 5 раз.

[mickbell]

Это уточнение не запрещает сделать так, как я сказал. То есть сначала проинвертировать сигнал исключаюшим ИЛИ, а потом его уже фильтровать.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

Это уточнение не запрещает сделать так, как я сказал. То есть сначала проинвертировать сигнал исключаюшим ИЛИ, а потом его уже фильтровать.

Оно то да НО... такой вариант исключит плавную регулировку ШИМ. А тк то, чем я собираюсь управлять - это тихоходный двигатель винилового проигрывателя - то это критично.
Такой вопрос - для замыкания на ноль неинвертирующего входа подойдет ли что то вроде оптрона MOC3062?

Добавлено after 21 minute 39 seconds:
Так же вопрос - подойдет ли оптореле вроде LCA710

[mickbell]

Ritter_Wulf писал(а):

НО... такой вариант исключит плавную регулировку ШИМ.

С чего бы?

Ritter_Wulf писал(а):

А тк то, чем я собираюсь управлять - это тихоходный двигатель винилового проигрывателя - то это критично.

Импульсы ШИМ сами по себе имеют плавную регулировку - разумеется, при достаточной разрядности железа, формирующего импульсы. Но вообще-то я не понял, зачем вам что-то коммутировать, тем более с частотой 100 Hz. Двигателю надо дать - что? Две или три фазы синусоиды нужной частоты, так? Или у вас какой-то специфический двигатель?

Ritter_Wulf писал(а):

Такой вопрос - для замыкания на ноль неинвертирующего входа подойдет ли что то вроде оптрона MOC3062?

Я думаю, нет.
PS. Есть у меня подозрение, что вы неверно поставили задачу.

Добавлено after 3 minutes 43 seconds:

Ritter_Wulf писал(а):

Так же вопрос - подойдет ли оптореле вроде LCA710

Это - точно нет, время его включения даже больше, чем у упомянутого мной оптореле CPC1008N.
PPS. MOC3062 точно не подойдёт, это вообще не оптореле, ему только тиристорами-симисторами управлять на переменном токе.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

Ritter_Wulf писал(а):

НО... такой вариант исключит плавную регулировку ШИМ.

С чего бы?

Ritter_Wulf писал(а):

А тк то, чем я собираюсь управлять - это тихоходный двигатель винилового проигрывателя - то это критично.

Импульсы ШИМ сами по себе имеют плавную регулировку - разумеется, при достаточной разрядности железа, формирующего импульсы. Но вообще-то я не понял, зачем вам что-то коммутировать, тем более с частотой 100 Hz. Двигателю надо дать - что? Две или три фазы синусоиды нужной частоты, так? Или у вас какой-то специфический двигатель?

Ritter_Wulf писал(а):

Такой вопрос - для замыкания на ноль неинвертирующего входа подойдет ли что то вроде оптрона MOC3062?

Я думаю, нет.
PS. Есть у меня подозрение, что вы неверно поставили задачу.

Добавлено after 3 minutes 43 seconds:

Ritter_Wulf писал(а):

Так же вопрос - подойдет ли оптореле вроде LCA710

Это - точно нет, время его включения даже больше, чем у упомянутого мной оптореле CPC1008N.
PPS. MOC3062 точно не подойдёт, это вообще не оптореле, ему только тиристорами-симисторами управлять на переменном токе.

1- Ибо размах ШИМ - от 0 до 5в. А регулировка идет в диапазоне он - 15 до + 15
2 - Двигатель от Эстония ЭП 010. В котором аналоговые холлы решил заменить на цифровые (ибо аналоговые холлы с 4 выводами достать оч тяжело). 100 HZ - максимальная частота переключения холла.(ибо есть прицел научить двигатель и на 78 оборотов крутится)
3 - Есть ли аналог CPC1008N в корпусе DIP-6?

[mickbell]

1. Не надо ничего коммутировать, пусть ШИМ сразу делает полуволны нужной полярности. Потом простым преобразователем уровня из сигнала ШИМ с уровнями 0 и +5 V делаете сигнал ШИМ с уровнями -15 и +15 V, причём сразу же мощный, далее LC-фильтром приводите его в гладкий вид и подаёте на свой двигатель.
А ему точно нужен синус, а не прямоугольник?
2. Даже если получится разогнать до 78 об/мин, то послушать - это вряд ли. Найдёте вы где-нибудь магнитную головку с иглой под 78-оборотные пластинки?
3. Наверняка есть, но вас не спасёт.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

1. Не надо ничего коммутировать, пусть ШИМ сразу делает полуволны нужной полярности. Потом простым преобразователем уровня из сигнала ШИМ с уровнями 0 и +5 V делаете сигнал ШИМ с уровнями -15 и +15 V, причём сразу же мощный, далее LC-фильтром приводите его в гладкий вид и подаёте на свой двигатель.
А ему точно нужен синус, а не прямоугольник?
2. Даже если получится разогнать до 78 об/мин, то послушать - это вряд ли. Найдёте вы где-нибудь магнитную головку с иглой под 78-оборотные пластинки?
3. Наверняка есть, но вас не спасёт.

1 - вы предлагаете уже ШИМом делать синусоиду? Не очень подойдет такое решение. ШИМ он тут вообще для чего? Что бы формировать напряжение опираясь на частоту таходатчика. Частота ТАХО сравнивается с кварцевой - если частота меньше кварцевой - напряжение ШИМ увеличивается, если больше - уменьшается. А далее это напряжение сравнивается с опорным для работы разгона/торможения(опорное - это половина напряжения ШИМ т.е 2.5в). А далее - инвертируется оно по сигналу с датчика Холла.
2- у Audiotehnica такие производятся ( AT-VMN95SP)
3- Попробую с CPC1008N. Мне то что нужно по сути? Всего лишь, что б по сигналу с МК коротилось на землю напряжение с неивертирующего входа. независимо от того отрицательное или положительное

Добавлено after 1 minute 30 seconds:
p.s - Вот тут оригинальная схема этого проигрывателя. Там видно какие осцилограммы питали двиг в оригинале. http://esxema.ru/wp-content/data/zvyk/00050.pdf

[mickbell]

Ritter_Wulf писал(а):

p.s - Вот тут оригинальная схема этого проигрывателя. Там видно какие осцилограммы питали двиг в оригинале. http://esxema.ru/wp-content/data/zvyk/00050.pdf

Посмотрел. На осциллограммах 1 и 2 период указан, как я смог разглядеть, 0.43 с. Разве такое бывает? Или он действительно настолько тормознутый?
Теперь по сути. Вы всё равно применяете МК, так почему бы вам всю обработку не выполнить прямо внутри него? Вводите в МК выходы датчиков Холла и катушек двигателя, и на основании их ШИМом формируете синус с правильными фазами прямо мозгами МК. По-моему, такое решение не просто годное, а единственно правильное. Конечно, чтобы написать софт, надо хорошо представлять себе работу этого двигателя.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

Ritter_Wulf писал(а):

p.s - Вот тут оригинальная схема этого проигрывателя. Там видно какие осцилограммы питали двиг в оригинале. http://esxema.ru/wp-content/data/zvyk/00050.pdf

Посмотрел. На осциллограммах 1 и 2 период указан, как я смог разглядеть, 0.43 с. Разве такое бывает? Или он действительно настолько тормознутый?
Теперь по сути. Вы всё равно применяете МК, так почему бы вам всю обработку не выполнить прямо внутри него? Вводите в МК выходы датчиков Холла и катушек двигателя, и на основании их ШИМом формируете синус с правильными фазами прямо мозгами МК. По-моему, такое решение не просто годное, а единственно правильное. Конечно, чтобы написать софт, надо хорошо представлять себе работу этого двигателя.

Именно настолько тормознутый(сверхтихоходный). Частота переключения обмоток на 33 оборотах - это полтора герца.
Всю обратотку на МК - это во первых писать отдельно под 33 и под 45 оборотов. Но это пол беды. А во вторых - и это самое паршивое. Параметры этого двигателя не указаны нигде. Даже в инструкции по ремонту их нет. Потому то и пытаюсь скопировать аналоговую схемотехнику из оригинальной схемы (с поправкой под новые детали типа цифровых холлов). А вот цифровую логику всю запихнуть в контроллер (вместо созвездия логических элементов как в оригинале.)
И скажу так - получается. Обороты он держит, вращается равномерно. НО.. что б он вышел на рабочие обороты - это минуты 2 где то. До этого то убыстряется то тормозит. И вот что б преодолеть такое - и нужно вот то что выше описывал. На данный момент - напряжение ШИМ усиливается ток в плюсовое напряжение, а инвертор управляется транзистором. Я внес изменение, что б ШИМ проходил через дифференциальный усилитель, и ниже определенного уровня напряжение менялось на отрицательное (для торможения двигателя путем его реверсирования). Но NPN транзистор не может менять проводимость и отрицательное напряжение не инвертирует.. Вот потому и встал вопрос о том что можно использовать вместо магнитного реле

[mickbell]

Рекомендую этот секс с аппаратным формированием считать только макетной проработкой, по мере наладки придёт понимание, как этот двигатель должен работать (я думаю, речь будет идти о фазовых сдвигах, которые могут быть разными при разгоне и стабилизации оборотов). И вот тогда вы сможете реализовать полностью микроконтроллерное управление.
Ну а как переключать полярность, я расскажу. В качестве ключа поставьте BSS131: исток на общий, сток на неинвертирующий вход ОУ, затвор к выходу МК, который будет управлять реверсом полярности. Чтобы всё это работало, входное напряжение ослабьте делителем где-то до полувольта, а потом полученный сигнал усильте до нужного уровня. Мне, правда, этот вариант ЛГБТ не нравится, так что делайте его на свой трах и риск.

[Ritter_Wulf]

А почему вариант с твердотельным реле не подходит?

[mickbell]

Потому что оно включается-отключается очень медленно. Вы хотите коммутировать полярность с частотой 100 Hz, то есть период 10 ms, при этом сумма времён включения и отключения 2.5 ms. Это очень много и может получиться так, что вообще работать не будет. Наверно, можете попробовать на скорости 33, но рассчитывать на такое решение я бы не стал.

[Ritter_Wulf]

mickbell писал(а):

Потому что оно включается-отключается очень медленно. Вы хотите коммутировать полярность с частотой 100 Hz, то есть период 10 ms, при этом сумма времён включения и отключения 2.5 ms. Это очень много и может получиться так, что вообще работать не будет. Наверно, можете попробовать на скорости 33, но рассчитывать на такое решение я бы не стал.

Замерил какая частота на холлах при 33 оборотах. Это 2-2,1 герца. следовательно при 45 будет ну до 10 гц. При таком варианте твердотельное реле пойдет?