PWM + LC filtro - valor de voltaje no lineal con ciclo de trabajo

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Estoy experimentando con el filtro PWM y LC y creo que funciona correctamente cuando se trata de suavizar la señal, pero por alguna razón, el voltaje en la salida no es lineal con el ciclo de trabajo. Uso un inductor de 56uH y un condensador de 220uF (de 1 / (2 * PI * sqrt(L * C)) es 1433Hz). La señal PWM tiene una frecuencia de 20kHz. El suavizado se ve así en el osciloscopio con 50mV / div:

Elproblemaesqueelvoltajenoaumentalinealmenteconelciclodetrabajo.Utilizounasalidade5Vdearduinoconunaresistenciade1kconunLED,loquemedaunpocomenosde2VatravésdelLED.Despuésdeconectaruninductoryuncondensador,elvoltajeenelciclodetrabajodel100%esaúnpocomenorque2Vycaecorrectamentea0para0%.Peroloquesucedeenelmedioesinesperado.Elvoltajeescasimáximoenaproximadamenteel33%delciclodetrabajoycambiasolounpococuandoaumentaal100%.

¿Esalgonormal?Siesoescorrecto,¿cómocalculoelvoltajesegúnelciclodetrabajo?Sinoseespera,¿quédebobuscarenmicircuito?

Aquíhayunesquema:

Y también una descripción general de cómo lo conecto a arduino, por si acaso:

    
pregunta Piotr Sarnacki

2 respuestas

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Con la resistencia en serie con el inductor y su alcance a través del LED, obtendrá un voltaje creciente con un ciclo de trabajo en aumento, luego el LED comienza a conducir a aproximadamente 2 o 3 voltios y no verá ningún aumento en el aumento de voltaje. Intente colocar la resistencia en serie con el LED y medir a través de R y LED, no solo a través del LED: -

Comopuedever,paraelevarelvoltajeenelLEDaaproximadamente1,6voltiosserequiereunacorrienteprácticamentenuladesdeelpinMCU.Subirloa2voltiosrequiere20mAyestaráalrededordellímitedesudispositivo.Hey,inclusosipudierasuministrar50mA,elvoltajedelLEDaumentaríasoloaaproximadamente2,37voltios.Vea esto si desea más aclaración.

También, asegúrese de que la salida de su MCU sea capaz de manejar el retroceso del inductor sin causar problemas. Normalmente se utiliza un diodo de retorno o una etapa de empuje-tracción de mayor resistencia.

También, deshágase de esas imágenes de alcance sin sentido, sabemos que mostrarán un voltaje de CC debido a la tapa de 220uF, solo díganos cuál es el voltaje midiéndolo con un multímetro.

    
respondido por el Andy aka
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No puedo saberlo con certeza sin ver el diagrama del circuito, pero parece que ha creado un circuito RC, que está atenuando la tensión del circuito PWM.

El trabajo de los LED en CC, por lo que es probable que esté sucediendo (nuevamente, dependiendo del circuito) que esté cargando el capacitor y que esté normalizando el voltaje.

    
respondido por el Reid

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