Как построить регулятор мощности, управляемый микроконтроллером?

Question

Как построить регулятор мощности, управляемый микроконтроллером?

Идея: использовать микроконтроллер типа Arduino для управления набором вентиляторов ЦП, управляя напряжением, которое получают вентиляторы ЦП. Мой вопрос: как мне это сделать проще?

Да, я знаю, есть ШИМ, но он не очень подходит для этой цели: я провел с ним несколько тестов, но оказалось, что характеристики вентиляторов с ШИМ не соответствуют моей цели: вентиляторы с ШИМ созданы для контролируется между отсутствием звука и полной скоростью, а не между почти не вращающимся и полной скоростью. Даже очень специальные вентиляторы с широким диапазоном регулирования скорости ШИМ не могут работать так же хорошо, как обычный вентилятор с напряжением 12 В, питая его всего лишь 5 или 6 В.

Это подводит меня к альтернативной идее: должна быть возможность отправлять сигнал I2C или SPI на какую-то микросхему, которая затем обеспечивает необходимое напряжение.

В качестве альтернативы этому, похоже, доступны стабилизаторы напряжения с ШИМ-управлением. Но это не кажется очень элегантным решением, не так ли?

Или есть еще лучший способ управления выходным напряжением вентиляторов, о котором я не знаю?

Я стремлюсь к решению, которое будет хорошо работать и которое можно будет создать без особых усилий. К сожалению, я не знаю, как это сделать: я не могу найти прорывы, которые можно было бы сразу использовать для этой цели. Возможно такие есть, но я просто не смог их найти? Любая помощь приветствуется!

@Regis May, 👍0

1 ответ

@*Majenko* · Answer 1 · 2018-12-02 16:41-00:00

На самом деле это очень просто и действительно предполагает использование ШИМ.

ШИМ — это просто сигнал, включенный в течение определенного процента заранее определенного периода. Этот процент также, когда сигнал ШИМ усредняется, эквивалентен проценту пикового напряжения сигнала ШИМ.

Итак, если вы берете сигнал ШИМ и используете его для переключения источника более высокой мощности (скажем, через P-канальный MOSFET, который сам переключается N-канальным MOSFET), затем добавьте сглаживание к этому коммутируемому выходу, и вы иметь переменное напряжение.

Если вы хотите узнать, какое это напряжение, вы можете добавить к выходу резисторную сеть (при условии, что оно выше, чем напряжение, которое может выдержать микроконтроллер) и считать разделенное напряжение с помощью АЦП. Затем вы можете использовать это как контур обратной связи для регулировки рабочего цикла ШИМ для получения желаемого напряжения.

schematic

Именно* так работают импульсные источники питания. Используйте ШИМ для переключения полевого транзистора, который управляет входным напряжением, а затем сглаживайте его, добавляя сеть обратной связи для управления.

_{*Помимо бита ШИМ: они часто используют другие методы переключения сигнала для повышения эффективности при различных нагрузках, например ЧИМ.}