Combinando dos salidas PWM para una granularidad más fina

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Seguimiento a: ¿Está bien usar un MOSFET en su región resistiva con un disipador de calor?

Planeo usar dos PWM para encender muy lentamente (exponencialmente) una tira de LED, de 0.002% a 0.004% ... a 100% de potencia durante veinte minutos. El 0.002% parece ser un brillo seguro que no parece discordante cuando se enciende repentinamente, pero no puedo presionar mucho más que eso. La fórmula que elegí (por su inicio muy lento) es: power=(2^(t*15)-1) / 2^15 donde t es el tiempo normalizado, de 0 a 1. No me importa el número de pasos, siempre y cuando ninguno sea perceptivamente grande. (Por lo tanto, 97% → 100% está bien porque no se nota, pero 0.002% → 0.5% sería bastante discordante). 255 pasos serían una gran cantidad si pudiera dar un paso cada pocos segundos, pero si los pasos representan incrementos de brillo lineal , Necesito más como 51000 pasos.

Ambos PWM son de 8 bits. La parte de alta potencia PWM1 tomará el control cuando la parte de baja potencia PWM2 alcance un cierto nivel. De hecho, la parte de "baja potencia" del circuito podría impulsar la luz de 0 a 100%, pero la mitad del circuito (izquierda) es analógica, y no puedo modelar fácilmente el brillo. Por lo tanto, en el nivel donde ya no necesito graduaciones extremadamente pequeñas, cambiaré a conducir la luz con PWM1, que es matemáticamente agradable pero incapaz de la potencia extremadamente baja necesaria para los primeros pasos.

¿Es este un circuito razonable para controlar un transistor Q2 con una señal PWM (PWM1) y una tensión analógica (después de un filtro de paso bajo de PWM2), pero no al mismo tiempo?

Nota:probablementenocombinaréPWM1yPWM2dinámicamenteenunaconfiguraciónde"dígito más significativo / dígito menos significativo", porque la respuesta de brillo de voltaje > PWM2 es demasiado no lineal.

Problema potencial:

Es posible que el filtro de paso bajo no responda lo suficientemente rápido, por lo que cuando PWM1 comienza a enviar su señal y PWM2 se apaga, es posible que el filtro de paso bajo no baje lo suficientemente rápido para evitar un flash. (El flash se produciría si el filtro de paso bajo permanece activado durante las primeras partes desactivadas de la señal de PWM1). Esto se manifestaría en una breve duplicación del brillo.

Solución potencial: tal vez con un diodo, un capacitor y un par de resistencias, puedo mantener alto el voltaje de la base de Q1 cuando PWM1 se activa, incluso durante la parte fuera de la señal.

    
pregunta piojo

2 respuestas

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La solución de circuitos propuesta es innecesariamente compleja, y no será económica de hacer un prototipo o producir. Toda la premisa de la pregunta no es del todo convincente, pero aceptándola a su valor nominal, hay formas mucho mejores.

  • Como ya lo propuso el usuario Dampmaskin, encuentre un temporizador de 16 bits. Muchos MCU tienen estos, incluidos no solo el ATmega328p en formas tradicionales o "Arduino" y también las partes de Arm Cortex M0 de bajo costo.

  • Como alternativa, implemente PWM con anchos de conteo más grandes en el software, ya sea en su totalidad o utilizando un software para activar un PWM de hardware de un solo disparo

  • Use un temporizador de 8 bits en modo de repetición para activar otro en modo de disparo único. Esto te permite hacer fracciones mucho más pequeñas. Por ejemplo, si el tiempo de repetición se dispara a un intervalo de 10 milisegundos, pero el temporizador de tiempo contabilizado desde una base de tiempo de microsegundos, su tiempo de activación máximo sería de 255 microsegundos, pero su repetición es de 10000 microsegundos, lo que arroja un rango de 0.01%. al 2,55%. Cuando necesite porcentajes más altos, comience a reducir el intervalo de repetición que funciona como el divisor. Esto puede permitir que sus porcentajes de tiempo de creación sean demasiado bajos para recibir una respuesta de un LED típico.

La ventaja de todos estos es que la salida al modulador de potencia PWM es una señal de un solo pin MCU. A lo sumo, el disparo de un temporizador desde otro requiere un solo cable de bucle de retorno o resistencia desde la salida de uno a la entrada de disparo de otro.

    
respondido por el Chris Stratton
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Esto no pretende ser una solución completa de bricolaje, sino el fondo necesario para diseñar sus especificaciones para la función de transferencia deseada en niveles bajos, niveles altos y toda la gama. Es posible que desee probar los valores actuales actuales de 9 a 14 V y ver qué valores desea para cada nivel de PWM. La resolución del registro de resolución de 10 bits puede estar bien o no.

La teoría del ojo enlace Solo necesita la curva fotópica (brillante).

Las psicofísicas de la respuesta humana ganan y exponen. enlace

Una solución de software PWM de 10 bits enlace

Una solución analógica de menor corriente con alguna teoría. enlace

Al implementar Op AMps, debe preocuparse por Input & Las limitaciones del rango de modo común de salida para BJT OpAmps como Rail to Rail son buenas pero tienden a tener una corriente de salida baja.

La función de transferencia de un reloj de alarma comercial Sunrise con brillo & estado de alerta frente a la hora de la alarma. El brillo no necesita estar lleno al levantarse, para dar tiempo a que los ojos respondan. Una hora puede ser demasiado larga para la mayoría de los trabajadores.

Esta es una curva S modificada.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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