[kruvas]

 Сообщение от AVSel :

ШИМ 1/4 от частоты цикла измерения тока на АЦП. Я не знаю как ее еще привязать, чтоб и ток измерялся.
Если только добавлять еще шунт и полевик как в V6, и совсем избавляться от ШИМ.

а если стабилизацию делать пореже? скажем отключить шим, измерить ток, стабилизировать, выждать паузу согласно нужной скважности и включить шим высокочастотный, не измеряя ток. и повторить операцию спустя некоторое время - ну там от секунды до нескольких. для режима светлячка со слабым током ничего страшного по идее произойти не должно в периоды между измерениями. на аварийную ситуацию типа кз в диоде я думаю все равно не успеет среагировать мк, так что тут ничего не должно потеряться.

[INFERION]

Так мерцать же будет. Пока меряем ток - светик лупит не слабо. По-сути тот же ШИМ, только в паузах между импульсами будет более высокочастотная модуляция с меньшей средней яркостью (гораздо меньшей, как я понимаю). Выше головы не прыгнешь, АЦП медленный. Я бы предложил мерить им среднее сглаженное значение на шунте, модулируя так, чтоб расчётное пиковое значение было оптимальным. К примеру если шунт покажет в среднем 5мА, а заполнение (программное) у нас всего 5%, то значит в импульсе ток у нас 100мА, чего как я понимаю достаточно для эффективной работы светика в режиме светлячка. Но сглаживание шунта требует дополнительного обвеса (для данной схемы не актуально - уже есть) и замедления работы ОС. На слишком высокой частоте ещё и сам преобразователь тормозить будет. С индуктивностью 10мкГн и ёмкостью порядка 100мкФ (типичные значения для 250кГц преобразователей) срез (вернее резонанс, что ещё хуже) будет на частоте около 5кГц. Т.е. выше этой частоты уже не прыгнуть, нужно частоту преобразователя повышать, или терпеть пульсации (занижать ёмкость). Да и на этой частоте получим синус, а не меандр. Кроме того, если ОС не охватывает этот резонанс - при слишком высокой добротности контура может случится беда. Эквивалентное сопротивление выше рассмотренного контура 0,3Ом, если не ошибся, а сопротивление каналов у ключей, обмотки дросселя, ESR конденсатора и т.п. значительно ниже. С другой стороны у нас есть ещё достаточно ощутимые потери на нагрузке, но они незначительны на небольших токах. Не дай бог последовательный контур раскачается, на резонансе он представляет из себя перемычку...

[shurko_3]

 Сообщение от INFERION :

на резонансе он представляет из себя перемычку...

типа получится "своеобразная сумма реактивных" сопротивлений, как я понял ?

[INFERION]

Комплексное сопротивление стремится к нулю (у параллельного контура к бесконечности, но у нас последовательный), это если добротность бесконечна. На практике потерь хватает, но всё равно можно нарваться на "злую" гармонику, если не следить за этим. К примеру тот же ШИМ на близкой к резонансной частоте. Я не могу привести примеров, когда этот эффект реально убивал схему, но вот когда на выходе появлялся характерный звон - случаи были. Преобразователи охватывают фильтр цепями ОС и давят все попытки контура раскачаться, а вот с программными реализациями сложнее, но вроде бы никого это особо не парит...

[kruvas]

 Сообщение от INFERION :

Так мерцать же будет.

думаете? просто эту фразу

 Сообщение от kruvas :

скажем отключить шим, измерить ток, стабилизировать, выждать паузу согласно нужной скважности и включить шим высокочастотный, не измеряя ток.

надо понимать в понятиях мк. и измерения (отключение шим) будет происходить на текущий период частоты шима, который без камеры слабо заметен, а импульс такой будет сильно реже

 Сообщение от INFERION :

Я бы предложил мерить им среднее сглаженное значение на шунте

по моему он так и делает, там же rc фильтр
а по поводу резонансов, то шим использует далеко не максимальные режимы токов и даже если раскачка будет, то не выйдет за пределы разумного, скорее этот шим из прямоугольного превратится в более синусоидальный - начало будет накачка конденсатора, а в конце проседание. точность тока во время шима пострадает, но не думаю что это критично.

[dsche]

 Сообщение от AVSel :

1/4 от частоты цикла измерения

Понятно. Значит камеру надо поменять )

[INFERION]

 Сообщение от kruvas :

думаете?

Я прекрасно понимаю как устроен данный МК, а вот как вы предлагаете обойти его аппаратные ограничения - я не понял. Ток мерить им можно на частотах порядка 2кГц (и-то с ошибкой), выше - фиг, усилитель встроенный режет полосу и двигает фазу. В эти 2кГц так же включается и минимальная длительность импульса, за время которого этот усилитель хотя бы на 90% завершит переходной процесс. Это порядка 200мкс, меньшее время ток через шунт если и может течь, то только с капризной программной частотной коррекцией. Почему капризной? Потому что ресурсы МК не позволяют точно следить за реальной передаточной характеристикой всего этого дела, а прикидывать получится только грубо, ибо всё это плавает от кучи параметров, включая погоду на марсе. Вот и получается что хочешь, не хочешь, а импульс будет жирным и длинным...

Если использовать внешний усилитель токового шунта - мы упрёмся в скорость самого АЦП, а это порядка 30...70 килосемплов, что уже лучше. Но с такими параметрами LC-цепи (10мкГн 100мкФ) выше 5кГц (фронтов порядка 100мкс) всё равно не прыгнешь. К тому же это очень опасно, гулять на околорезонансных частотах дикими гармониками, не охватывая всё это дело отрицательной обратной связью. И дело тут не в токах через ЛД, контур если раскачается - ему всё равно будет, реактивный ток многократно превысит средний и перегрузит ключ... В качестве примера можно привести раскачивающийся мост, даже разрушители мифов проверяли этот эффект. А ещё у меня индукционная печка борщ варит в 5-ти литровой кастрюле колебательным контуром, раскачивающимся до амплитуды в 1200V (30кГц), и это с питанием от бытовой розетки без каких-либо преобразований. Резонанс штука разрушительная, его ВНЕЗАПНОЕ появление обычно ни к чему хорошему не приводит. В классической же схемотехнике ОС охватывает этот контур, т.к. давит колебания напряжения на конденсаторе. В нашем случае за это принято забывать из-за ограничений АЦП. Выше 4кГц можно считать что МК уже ничего не видит, а мы ещё интегрирующими цепочками "помогаем", мол чтоб помех меньше было. Это не страшно, если программа не генерирует гармоники, способные раскачать контур слишком сильно. Погоня за КПД ведёт к повышению его добротности, а ОС мало кто реализует по уму. Когда-нибудь может и аукнутся, но пока что я о прецедентах не знаю...

Следовательно, требуется повышать частоту самого преобразователя, уменьшать индуктивность и ёмкость. Если за разумный предел взять низкочастотный ШИМ в 20кГц, то удовлетворительный фронт должен получится при частотах высокочастотного ШИМ порядка 1...2МГц. Это не проблема для данного МК на самом деле, но вот требуемую скорость ОС с его АЦП получить сложнее. По приблизительным прикидкам даже с внешним усилителем без особых проблем можно выжать максимум 8МГц / 200 тактов АЦП / 2 семпла на период = 20кГц. По-моему съедобно, вот только получить 200 тактов на семпл и всего 2 семпла на период - ещё постараться надо. И да, 20кГц это справедливо для меандра, т.е. заполнения 50%. Для заполнения в 5%, к примеру, нам придётся тулить по 19 "холостых" и одному "рабочему" семплу на период, а это уже ШИМ на частоте всего в 1кГц. Попытка поднять частоту с таким заполнением, различными программными ухищрениями, приведёт к выползанию спектра за пределы и так уже задранного резонанса, и мы получим какую-то бяку. Нет, шустрый ШИМ не для этой схемотехники, сильно мешает как минимум LC-фильтр преобразователя. Но если без него можно обойтись, то с одним шунтом МК может обеспечить диапазон где-то в 200 раз (5...1020 LSB). Т.е. если нам требуется максимальный ток в 3A, то этот же драйвер сможет удержать ток в 15мА. По крайней мере если попытаться опустить ниже - шум АЦП упирается в пол и ОС клинит (среднее значение АЦП оказывается завышенным, т.к. нижняя часть шума обрезается, и ОС сбрасывает ток до нуля), из чего можно сделать вывод, что встроенный дифференциальный усилитель шумит с амплитудой порядка 5 LSB.

В общем если в текущей реализации есть хотя бы 1...2кГц (25...50%) - я это считаю хорошим результатом. Если выше 2...4кГц - тогда вообще хвалю программиста, ибо это потолок схемотехники...

P.S. Что касается формы сигнала на резонансной частоте - от заполнения будет зависеть только амплитуда, лишь незначительно форма. Контур на то и резонансный, что эффективно режет всё, что не попадает в его резонансную частоту. Эффективность зависит от добротности, но у нас она достаточно высокая, чтоб эффект ярко выражался. Попробуйте пропустить ШИМ с небольшим заполнением через мощный ФНЧ со срезом на частоте ШИМ и аппроксимацией по-круче Чебышева - он сгладит все фронты практически до синуса, и амплитуда будет зависеть от площади импульсов..

[kruvas]

это понятно, я про другое писал, то что в цитате. про мерцания. я не предлагал раскачать частоту измерения или что либо подобное. я предлагал проводить стабилизацию (контроллировать ток) не непрерывно, а периодически, включая преобразователь на период, достаточный для измерения, а затем запомнить необхоимый режим и использовать его "вслепую" во время более высокочастотного шима (несколько килогерц).
вот изобразил

по поводу резонанса - да, тут нужна проверка, но как то сомнительно что будет в данном случае раскачка

 Сообщение от INFERION :

Если за разумный предел взять низкочастотный ШИМ в 20кГц, то удовлетворительный фронт должен получится при частотах высокочастотного ШИМ порядка 1...2МГц.

для чего нужен фронт удовлетворительный? почему стандартная частота преобразователя не "канает"? для точности тока? по моему она тут вовсе не нужна.

[INFERION]

 Сообщение от kruvas :

это понятно, я про другое писал, то что в цитате. про мерцания. я не предлагал раскачать частоту измерения или что либо подобное. я предлагал проводить стабилизацию (контроллировать ток) не непрерывно, а периодически, включая преобразователь на период, достаточный для измерения, а затем запомнить необхоимый режим и использовать его "вслепую" во время более высокочастотного шима (несколько килогерц).

Значит я всё правильно сразу и понял, т.е. всё таки нам требуется оставить существенную амплитуду пульсаций на заметной глазу частоте. И чем тогда этот ВЧ "растворитель" поможет, если он лишь незначительно (по сравнению с яркостью во время измерения) поднимет яркость в "слепых" зонах? К тому же для сохранения прежнего среднего уровня придётся ещё больше "раздвинуть" эти периоды измерения, т.е. уменьшить частоту. Амплитуду ведь уменьшить мы не можем. Могли бы - с ШИМ не парились бы...

для чего нужен фронт удовлетворительный? почему стандартная частота преобразователя не "канает"? для точности тока? по моему она тут вовсе не нужна.

Нет, не из-за точности, а из-за банальной невозможности ШИМить. Т.е. крутить заполнение. Если нас устраивает что-то синусоподобное, с заполнением 50% и на частоте порядка 5кГц и ниже - тогда не вопрос. А иначе через фильтр не пробиться. Если хотим выше - будьте добры, повышайте частоту среза фильтра, и если не повышать частоту ШИМ преобразователя - получим существенный уровень пульсаций, т.к. с основной гармоникой (250кГц) LC-фильтр справляться будет уже не так хорошо. Вывод - необходимо заодно повышать и частоту основной гармоники. Вот и привязалась наша частота преобразователя, к его же скорости изменения напряжения на выходе, через уровень пульсаций. Сейчас мы имеем срез на 5кГц. Ситуацию облегчает то, что напряжение не требуется крутить в огромных пределах, светодиоду хватит и десятых вольта, однако чтоб работало форсирование переходного процесса - необходимо этот фильтр охватить достаточно быстрой ОС (или влепить в алгоритм модель преобразователя - вспоминаем за погоду на Марсе). Тогда она сможет намеренно задирать заполнение ШИМ, значительно ускоряя переходной процесс в фильтре, и тут мы упираемся в быстродействие АЦП. Тинька слабая штука, ШИМ с неё вытянуть нормальный я не знаю как, а костыли всякие городить - не лучше ли схемотехнику другую использовать, если это так сильно нужно? Или хотя бы МК по-жирнее заюзать (искал, ничего внятнее громоздкого STM32 не нашел)...

[kruvas]

мы по моему о разном говорим )
насколько я понимаю шим в младшем режиме - принципиальное решение, косвенно спровоцированное сложностью поддержания линейного режима, как в более мощных режимах. принципиально потому что в линейном режиме со слабым током меняется оттенок сида. поэтому задачи избавляться от шима и переводить в линейный режим не стоит. стоит задача сделать шим незаметным - сотни герц/килогерцы. а чтобы можно было бы по прежнему стабилизировать, чего на высокой частоте шим делать не получается из за тормознутости ацп, делать измерения не непрерывные, каждый период включения шим, а периодически, иногда включая преобразователь на время, достаточное для измерения тока через светодиод во включенном режиме во время шим.

[INFERION]

Нет, мы говорим об одном и том же. Я прекрасно понимаю зачем нужен ШИМ. Тут компромисс - или низкая частота ШИМ, или плохой оттенок. Почему - выше уже описал.

Приведённую вами выше иллюстрацию глаз сгладит до всё того же низкочастотного ШИМ, где процесс измерения будет сопровождаться яркой вспышкой на фоне тусклого свечения более высокочастотной составляющей. Можно использовать алиасинг, как это делает осциллограф для раздувания количества семплов на период. Это работает для повторяющихся сигналов, но требуется устройство выборки/хранения (УВВ), которое сможет сохранить значение, полученное в момент импульса, чтоб затем АЦП его мог жевать в течении нескольких последующих периодов. УВВ самого АЦП недоступно из-за медленного усилителя на пути между ним и шунтом. Стало быть или отказываться от дифф. усилителя и тулить шустрый внешний, или ставить внешнее УВВ на TS5A3159 к примеру. Но если средний ток вполне по зубам АЦП (не ниже 5LSB), то можно оставить всё как есть и мерить среднее значение, вычисляя пиковое по заполнению. Именно так оно сейчас наверное и работает, тут уже виднее автору. Но LC-фильтр очень круто мешает, срезая всё на своём пути. Да и этот риск раскачивания контура... С готовым преобразователем проще, в нём есть своя ОС, которая все эти проблемы решает. Она и за резонансами следит, и за помехами, за капризами самой нагрузки, и при этом помогает форсировать переходные процессы при модуляции (в том числе и за счёт рекуперации ускоряет разряд выходной ёмкости). При этом ещё и частота преобразователя значительно выше, фильтр режет аж на 100кГц. Такая система в теории должна обеспечить хороший ШИМ, но это уже выбивается из рамок обсуждаемой здесь схемотехники. У Lux-RC где-то читал за частоты под 17кГц, судя по фото его светомодулей он использует вариант с готовым преобразователем, из чего можно сделать соответствующие выводы (я говорю о его подходе в целом, не о конкретной реализации).
Требуем от этой схемы слишком много...

[kruvas]

 Сообщение от INFERION :

где процесс измерения будет сопровождаться яркой вспышкой на фоне тусклого свечения более высокочастотной составляющей.

по моему вы драматизируете и усложняете. в текущем варианте глаз не сильно замечает этот НЧ шим, а если импульс с таким периодом будут только один и сильно пореже - да хоть раз в 10 секунд, то о каких вспышках идет речь? условно говоря происходит периодическое и кратковременное (на один импульс) снижение частоты шима до значения, достаточного для нормального измерения тока. откуда тут возьмутся вспышки?

[dsche]

kruvas, у Lux-RC была когда-то прошивка с такой логикой. Некоторых (немногих) покупателей это бесило настолько, что они возвращали модули.

[kruvas]

было очень заметно? надо будет попробовать самому поглядеть на подобные импульсы.

[dsche]

kruvas, у людей зрительный тракт по-разному устроен. Я бы и не заметил бы, если бы не знал, а одного покупателя просто бесило.

[INFERION]

Я с достаточно высокими частотами не возился, т.к. фонариками пока ещё не занимаюсь, но поскольку испытываю драйверы на светодиодах и вожусь с RGB индикацией - уже имею представление что глаз видит, а на чём можно и схалтурить. Без движения вспышки хорошо будут заметны и на частоте 120Гц, если они яркие и короткие. С движением всё намного хуже и сложнее. А вот если модуляция неглубокая, скажем 10...25%, то даже на 60Гц мало что будет заметно, так же как и глубокая, но с очень большим заполнением. Но тут нам это не поможет. Мерить реже, чем может АЦП - урезать и без того низкое разрешение, что может вызвать заметный шум в работе стабилизатора. Можно конечно очень сильно сгладить, но у медленной ОС тоже есть недостатки. У меня на 60-ти семплах в секунду держатся всякие защиты от переразряда перегрева и т.п., так вот они работают грубовато, передискретизация недостаточна даже с постоянной времени в пол секунды. Это когда АЦП даёт только 63% от результата за это время, а чтоб принять 99.9% - требуется пять таких интервалов - 2,5с. Секунды задержки это очень много для стабилизатора тока. Вот сам ток, с частотой в 31 килосемпл, у меня держится очень ровно и мягко, даже осциллограф доволен, не то что глаз. Так что намеренно тыкать паузы между измерениями на мой взгляд нерационально. Если надо мерить ток в точный момент времени, лучше его "сфотографировать" с шунта на конденсатор и затем "рассматривать" сколько угодно. Только мне кажется более простым вариантом всё же использовать готовый преобразователь. Если так нужен качественный ШИМ, то либо он, либо STM32 и прочие кабаны его уровня. Я сам голову ломал как можно заставить 25-ю тиньку нормально ШИМить на 20кГц. Пока ничего не придумал...

[AVSel]

 Сообщение от INFERION :

Я бы предложил мерить им среднее сглаженное значение на шунте...

Среднее сглаженное значение при 30мА и шунте 25мОм, будет всего 0,75мВ, что померить вряд-ли удастся.

[INFERION]

30мА без проблем, у меня Indigo 4.0 с шунтом в 25мОм 8мА держит, ниже сваливается в ноль и болтается в пределах миллиампера. Для надёжности хотя бы двукратный запас взять стоит, но не много ли для светляка 16мА? Правда я не знаю какой результат получится с повышенным уровнем пульсаций от ШИМ...

[AVSel]

 Сообщение от INFERION :

Правда я не знаю какой результат получится с повышенным уровнем пульсаций от ШИМ...

Плохой. АЦП показывал разные значения от ~15 до ~45, при полезном сигнале 14(при 30мА).

[INFERION]

А калибровка смещения проводилась? Для него типичный показатель просто... Значение то плавало хоть, или держалось стабильно? Просто второе никак не мешает...