Cómo filtrar el ruido del ventilador

No hay nada dramático aquí. Solo necesita instalar algunos condensadores de derivación básicos en la fuente de alimentación y en la ruta de retroalimentación del amplificador operacional.

Inserte un capacitor .1uF desde el pin 1 al pin 2 del amplificador operacional. Esto estabilizará el amplificador operacional, por lo que no es propenso a la explosión de oscilación. Reemplace C1 con un condensador de .1uF y mueva el cable del condensador de 100uF (+) a la fuente de alimentación de 12 voltios, lo más cerca posible del mosfet. Para evitar un comportamiento extraño, instale un condensador .1uF directamente a través de los pines de la fuente de alimentación del amplificador operacional.

Vuelva a tomar las lecturas y el lazo del servocontrol debería ser estable con poco o ningún ruido en la línea de 12 voltios.

EDIT 1: OP realizó cambios finales (?) que incluyeron un .1uF en los pines 1 y 2 del op-amp, 100uF en el diodo / motor, y agregando un capacitor de 2,200uF en el Alimentación de 12 voltios a tierra. El resultado es una caída de ruido de 3V p-p en la línea de 12 voltios a 18mV p-p. Esta es una mejora de 166 veces menor, o 44.436 dB menor, como una relación de voltaje.

EDIT 2: OP quitó C1 e instaló una resistencia 3K en el emisor de Q1, dejando las otras partes iguales. Informa de menor nivel de ruido pero no dio valores.

Un par de cosas aquí:

1) La etapa de salida que sigue al amplificador operacional tiene una ganancia de voltaje significativa. Esto puede estar causando inestabilidad. Intente agregar una resistencia de aproximadamente 1k en el emisor de Q1.

Si esto mejora las cosas pero no elimina completamente el ruido, aumente el valor de la resistencia del emisor.

El valor de la resistencia del emisor debe ser lo suficientemente bajo para garantizar que Q2 se encienda por completo. Deberá verificar la hoja de datos del MOSFET para averiguar cuál es el voltaje máximo de G-S para garantizar una mejora completa. Suponiendo que Q1 se sature, puede calcular el valor máximo permitido de la resistencia del emisor para garantizar que Q2 pueda mejorarse completamente.

2) Esto puede o no estar relacionado, pero a menudo tengo que agregar una red de filtro LC en los cables de alimentación de un ventilador de CC sin escobillas si tengo problemas de ruido en otras partes del circuito. El ruido aparece en los circuitos de audio como un zumbido, donde el tono del zumbido es directamente proporcional a la velocidad del ventilador. La comprobación rápida para esto es simplemente usar su dedo en el centro de la pala del ventilador para reducir la velocidad mientras escucha el zumbido. Si el tono cambia, el silbido es causado por el fan.

Un filtro LC típico consta de dos componentes simples: un inductor con un índice de corriente suficientemente alto para no saturarse y un capacitor. Los valores de inductor que utilizo van desde 330uH hasta aproximadamente 1200uH (1.2mH). El condensador es un Sanyo AX o GX a 100uF, 35V. Los condensadores Sanyo AX y GX tienen un ESR extremadamente bajo y funcionan en frío, y solo mantenemos un montón de ellos.

He probado todos los consejos y sugerencias, y he experimentado. Este es mi último circuito:

Yelruidoenlalíneade12Vseveasí: es ~ 12mV pico-pico

Logré reducir aún más este ruido al aumentar el tamaño de C3.

Deberá agregar tapas de derivación a través de los pines de los conectores 1,2 para obtener frecuencias más altas. Tal vez un 100nF, y un 1nF. Deben estar lo más cerca posible de los pines 1,2 del conector. Se trata del ruido realizado.

También indudablemente habrás irradiado ruido. El ruido de alta frecuencia estará en el cable desde el conector al ventilador. Los cables de los pines 1 y 2 deben estar torcidos juntos para eliminar el ruido irradiado. Si no elimina el ruido irradiado, aparecerá en todas partes.