Generando 12V PWM desde 5V PWM

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Estoy generando una señal PWM de 5 V desde mi MCU (un Atmel ATMEGA1284P). Necesito convertir esto a una señal PWM de 12V. Para esto diseñé el circuito a continuación, algo muy similar a un par de Sziklai, pero adaptado para coincidir con este caso. Utiliza un transistor NPN bipolar para controlar un transistor PNP bipolar. Idealmente, necesitaría que V_LOAD sea una PWM de 12.0 V.

Ejecutéalgunassimulacionesyestopareciócumplirelpropósitorealmentebien,hastaquerecordéC_LOAD.DadoqueV_LOADnosebajaactivamentecuandoelCLK2baja,eltiempodecaídaesmuylargo(demasiadolargo,alrededorde25μs).

¿Algunaideasobrecómomejorarmidiseño?¿Odeberíatirarestoyusaralgomás?

Pidodisculpasporadelantadosiestohasidopreguntadoanteriormente.

Algunasaclaraciones:lacorrientemáximaquevoyaconducirserádealrededorde10mA.Tengoalgunasespecificacionesbastanteestrictasquecumplir:V_LOADdebeser12.0Vylostiemposdesubidaycaída(10%-90%=1.2V-10.8V)debensercomomáximo2μs,

EDITAR:Graciasportusrespuestas.Estoesloqueterminéusando: Simulation .

Se basa en la respuesta de Majenko con dos transistores agregados como controladores de puerta para reducir el tiempo que tarda el PWM en ir a LO. Además, se han elegido MOSFET con baja capacitancia de compuerta (BSS84P y BSS138). El tiempo de caída se convierte en 3 μs.

    
pregunta Johis

2 respuestas

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A lo que se refiere @ IgnacioVacquez-Abrams en su comentario es crear una salida Push-Pull. Esto es básicamente lo que está en la etapa de salida de su microcontrolador.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cuando el PWM es ALTO Q1 conduce. Las compuertas de M1 y M2 son ambas BAJAS, por lo que M1 está activada y M2 está desactivada. RL y CL están efectivamente conectados a + 12V. Cuando el PWM baja, el Q1 deja de conducir, las puertas de M1 y M2 se elevan a + 12 V por R1. M1 se apaga, M2 se enciende. RL y CL se conectan efectivamente a tierra.

Es importante seleccionar MOSFETs M1 & M2 con tensiones de umbral de compuerta suficientemente altas para que ambos FET no estén ENCENDIDOS cuando la tensión de la compuerta esté entre 12 V y amp; 0V. Este es un lugar donde NO desea utilizar MOSFET de nivel lógico.

    
respondido por el Majenko
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¿Cuánta corriente necesitas?

Hay dos formas fáciles de hacer esto con componentes simples. Un método es bueno para solo unos pocos mA de corriente, lo suficiente para alimentar la entrada de algo activo como un VFD. El otro método es bueno para la mayor cantidad de corriente que desee.

Primero mostraré la opción de corriente superior.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El circuito anterior funciona muy bien y es bueno para PWM de velocidad media (DC a decenas de KHz). Puede reforzarse sustancialmente si es necesario, pero se necesitarán más componentes.

Tenga en cuenta que este primer circuito invierte la señal lógica: un HI en la entrada le da un LO en la salida.

El siguiente circuito es solo un cambio de nivel. Tiene la ventaja de tener un costo muy bajo, pero solo es bueno para unos pocos mA.

simular este circuito

Este circuito funciona como un amplificador de base común. La base se mantiene a + 5V cuando la entrada es HI (también + 5V) y el transistor está apagado. Esto permite que el colector flote hasta el riel de + 12V.

Cuando la entrada pasa a LO, el transistor se enciende con fuerza y tira del colector justo por encima del nivel lógico de LO de la entrada. Tenga en cuenta que toda la corriente de salida de hundimiento pasa por el pin de entrada.

Este circuito no se invierte: un HI lógico en la entrada le da un HI lógico en la salida. Esto también funciona bien: es lo que uso para interconectar algunas de mis cosas con VFD que requieren una señal de entrada superior a 5V.

    
respondido por el Dwayne Reid

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