ایجاد میدان مغناطیسی با AVR

[متین]

سلام به همگی
ببیند من دنبال اینم که چگالی شار میدان مغناطیسی (همون شدت میدان مغناطیسی خودمون که با حرف B نشون میدن و مثلا میگن 2 تسلا یا 200 گوس) یک بوبین (همون سلف یا بعبارتی سیم پیچ خودمون که البته اینجا هسته این سیم پیچ از جنس فریت هست خصوصیت این ماده اینه که با قطع شدن جریان بلافاصله اثر آهنربایی خودش از دست میده و مثل آهن یا سایر فلزات تو خودش نگه نمیداره) تغییر بدم و مثلا با یک ولوم مقدارش تغییر بدم (فرض بگیر از 100 تا 370 گوس) حالا من اومدم و یک بوبین ساختم و اونو به ولتاژهای مختلفی وصل کردم و خوب شدت میدان هم تغییر میکرد این اندازه گیری ها رو با دستگاه گوس متر انجام دادم مثلا برای ولتاژ 12v شدت میدان 210گوس و ولتاژ 30v شدت میدان 430گوس بود.
حالا کاری که من اومذم و کردم اینه که با استفاده از تایمر 0 میکرو atmega32 مد fast PWM اومدم و duty cycle با دو کلید زیاد و کم کردم حالا نمیدونم آیا در عمل هم همین اتفاق میفته و شدت میدان بوبین تغییر میکنه.
این کارم روی این حساب کردم که قبلا ی جایی خوندم duty cycle 50% ی چی مثل ولتاژ 2.5v روی پین میکرو میندازه خوب با خودم گفتم منم همین کارو میکنم تغییر duty مساوی با تغییر ولتاژ مساوی با شذت میدان مختلف بوبین ها.
حالا گیجم نمیدونم کارم درسته یا نه؟
خیلی حرف زدم شرمنده دیگه

---

ساده و روشن بگم من یک میدان مغناطیسی متغیر میخام با میکرو بسازم
حتما باید با میکرو باشه
ممنون میشم اگر کسی کمکم کنه شماتیک تو پروتئوس هم اگر لازمه بگید بذارم.

[salehjg]

سلام
به ایرانویج خوش اومدین

حرکت جالبیه

یعنی شک دارین که سوئیچ مداوم بین 0 و 12 ولت، میدان مغناطیسی با همون B سابق ولی بصورت گسسته ایجاد کنه؟ ( بجای اینکه B با مقدار کم تر ولی پیوسته باشه [پیوسته با زمان] )



ساده ترین چیزی که به ذهنم میرسه، یه خازن موازی با بوبین، با ظرفیت بزرگه، مثلا 4700uF اینا
تا پالس مربعی رو به یه ولتاژ تقریبا ثابت کمتر از 12 ولت تبدیل کنه


شاید بشه با ناحیه های کاری ماسفت یا ترانزیستور هم ولتاژ رو کنترل کرد

شاید بشه با رگولاتور متغیر، ولتاژ رو با میکرو کنترل کرد(به کمک پتانسیومتر دیجیتال و یا چند تا مقاومت و رله)

[متین]

سلام
به ایرانویج خوش اومدین

حرکت جالبیه

یعنی شک دارین که سوئیچ مداوم بین 0 و 12 ولت، میدان مغناطیسی با همون B سابق ولی بصورت گسسته ایجاد کنه؟ ( بجای اینکه B با مقدار کم تر ولی پیوسته باشه [پیوسته با زمان] )



ساده ترین چیزی که به ذهنم میرسه، یه خازن موازی با بوبین، با ظرفیت بزرگه، مثلا 4700uF اینا
تا پالس مربعی رو به یه ولتاژ تقریبا ثابت کمتر از 12 ولت تبدیل کنه


شاید بشه با ناحیه های کاری ماسفت یا ترانزیستور هم ولتاژ رو کنترل کرد

شاید بشه با رگولاتور متغیر، ولتاژ رو با میکرو کنترل کرد(به کمک پتانسیومتر دیجیتال و یا چند تا مقاومت و رله)

سلام. ممنونم

ببینید شاید بهتره روشن تر بگم
ببینید قطعا با تستی که انجام دادم مشخص شده که ولتاژ های اعمالی مختلف روی بوبین شدت میدان متفاوتی رو میده حالا من یک منبع تغذیه 30 ولتی تو آزمایشگاهمون دارم میام یک سره بوبین به 30 ولت dc اون اعمال میکنم و سر دیگه بوبین وصل میکنم با واسطی به میکرو. حالا باید میکرو من بتونه:
-----> ولتاژ دو سر بوبین از 30 تا 0 کنترل کنه(توجه کنید یک سر بوبین به 30 ولت وصله) که همون شدت میدان های مختلفی که تو پست اول گفتم بهم بده.

مثلا شماتیک کلی که تو ذهنم هست تو شکل زیر نشون دادم می تونید ببینید
دمت گرم
موندم چجوری اینکار باید انجام بدم با میکرو؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

[salehjg]

خب..
اصلی ترین سوال من اینکه:

اگه ولتاژ 12 ولت رو به کمک pwm، و duty ایش، تند تند قطع و وصل کنیم؛ میدانی که ایجاد میشه برای کاربرد شما قابل قبول هست یا نه؟

حالت1:
برای شما قابل قبول است؛ راه حل استفاده از درایور های موتور (مثل همین L298 اینا ) هستش + PWM میکرو


حالت2:
برای شما قابل قبول نیست؛ باید دنبال مداری باشید که بصورت دیجیتال، مقدار ولتاژ رگوله شده رو تغییر بده.
چند تا انتخاب دارین:

• رگولاتورهایی که خطی ان: LM317 و امثالش...
  
• رگولاتور هایی که سوئیچینگ هستن و ایران گیر میان (و صد البته بازدهی شون زیاده و داغ نمیشن): مثل LM2576 و LM2596 و ...
  

برای تغییر ولتاژ این رگولاتور ها (چه خطی، چه سوئیچینگ) ، باید مقدار یک مقاومت رو توی مدارشون تغییر بدین؛ حالا چون شما میخواین با میکرو این کار رو انجام بدین، باید از پتانسیومتر های دیجیتال استفاده کنید


موفق باشید

[متین]

خب..
اصلی ترین سوال من اینکه:

اگه ولتاژ 12 ولت رو به کمک pwm، و duty ایش، تند تند قطع و وصل کنیم؛ میدانی که ایجاد میشه برای کاربرد شما قابل قبول هست یا نه؟

حالت1:
برای شما قابل قبول است؛ راه حل استفاده از درایور های موتور (مثل همین L298 اینا ) هستش + PWM میکرو


حالت2:
برای شما قابل قبول نیست؛ باید دنبال مداری باشید که بصورت دیجیتال، مقدار ولتاژ رگوله شده رو تغییر بده.
چند تا انتخاب دارین:

• رگولاتورهایی که خطی ان: LM317 و امثالش...
  
• رگولاتور هایی که سوئیچینگ هستن و ایران گیر میان (و صد البته بازدهی شون زیاده و داغ نمیشن): مثل LM2576 و LM2596 و ...
  

برای تغییر ولتاژ این رگولاتور ها (چه خطی، چه سوئیچینگ) ، باید مقدار یک مقاومت رو توی مدارشون تغییر بدین؛ حالا چون شما میخواین با میکرو این کار رو انجام بدین، باید از پتانسیومتر های دیجیتال استفاده کنید


موفق باشید

من قبلا مداری که میخاستم با 555 درست کردم لطفا یک نگاهی بنداز متوجه منظورم میشی

---

اینم عکس از بوبینی که ساختم


   

---

اینم از مداری که با آی سی های 555 و 4017 و ULN2803 درستش کردم

ببین این مدار مثلا وصل میکنی به یک ولتاژ DC که من از پاور گرفتم مثلا 12 ولت بعد تو این مدار چه اتفاقی میفته ای سی 555 پالس مربعی ایجاد میکنه که با توجه به اون 4017 با هر پالس یکی از پایه های مربوطه (در نسخه پروتئوس روشنه) به ترتیب روشن و خاموش میشه و از یک طرف ، بوبین به ولتاژ 12 ولت وصله و از طرف دیگه با قطع و وصل 4017 به زمین وصل میشه تا بوبین در مدار قرار بگیره در ضمن با چرخوندن پتانسیومتر فرکانس پالس(که میشه همون سرعت قطع و وصل بوبین) تغییر میکنه حالا خیلی راحته که من هر ولتاژ dc که میخام بدم سر بوبین و همین داستان واسش پیاده کنم(و شدت میدانهای مختلف رو با داشتن ولتاژ مختلف بصورت دستی داشته باشم) اما من میخام چیکار کنم----> میخام بامیکرو اینکار انجام بدم
چون آبشن های مختلفی مد نظرم هست که فقط با میکرو می تونم پیادش کنم و این مدار جوابگو نیست.

   

---

شماتیک مدار 555 و ...

   

---

بین با این توضیحاتی که گفتم شماتیک زیر چیزی هست که تو ذهن منه
من دوتا کلید میخام که ولتاژ دو سر بوبین تغییر بده که متناسب با اون شدت میدان متفاوتی داشته باشم و دو تا کلید میخام که با سرعت مشخصی هر بوبین قطع و وصل کنم و قطعا این وسط یک مدار قدرت هم لازمه چون بوبین نمیشه مستقیم وصل کرد به میکرو (این شکل کلی کشیدم تا متوجه چیزی که تو ذهنمه بشی)

حالا قربون اون لطفت بشم که جواب منو تا حالا دادی کل مطالبی که کلا تو این پست بهت گفتم در راستای رسیدن به همین خواسته ام بود.
شما کمکم کن ببینم اصلا میتونم پیاده کنم یا نه
مثلا اون دوتا کلیدی که مربوط به سرعت قطع و وصل هست بنظر من باید فرکانس پالس منو تغییر بده چون فرکانس پالس که بالا بره خب سرعت قطع و وصل هم بالا میره و پایین بیاد سرعت قطع و وصل هم پایین میاد دیگه (نقش همون پتانسیومتر مدار 555 که گذاشتم داره اونجام اون پتانسیومتر با تغییر فرکانس پالس سرعت قطع و وصل بوبین تغییر میداد) این از این
حالا
اون دوتا کلیدی که ولتاژ میخان تغییر بدن من نمیدونم چیکار باید بکنند مثلا باید duty cycle پالس تغییر بدن یا نه یا اصلا باید ی کار دیگه بکنند. :cry:

این موضوعات واسم روشن نیست که اینقدر رو اعصاب شما میرم



   

[salehjg]

خب پس نتیجه میگیریم که جواب شما برای سوالی که پست قبل پرسیدم ؛ حالت 1 هه .

توی توضیحاتتون یه ابهامی هست

شما هم از تغییر ولتاژ صحبت میکنید، و هم از تغییر duty و فرکانس pwm

این دو تا فرق دارن
نحوه ی پیاده سازی مدارشون هم خیلی متفاوته

اگه یه میدان متغیر میخواین، راحت تره که pwm استفاده کنید

همون uln بمونه، خروجی pwm میکرو رو به هر 8 تا ورودی uln وصل کنید
فقط مواظب جریان کشیده شده بین uln و پایه ی pwm هه میکرو باشید.

بعد دو تا دکمه هم بذارید برای میکرو که توی فرکانس ثابت ، درصد duty رو تغییر بده

همین

(اگه فرکانس کم انتخاب بشه، میدان حاصل از بوبین، گسسته بودنش مشهود تر میشه، یعنی هی قطع و وصل میشه و این مطلوب نیست )

---

وقتی شما یه موج مربعی رو با مولتی متر دیجیتال یا عقربه ای اندازه گیری میکنید(ولتاژش رو) ، مولتی متر مقدار متوسط رو برای شما نشون میده.
یعنی ولتاژ پالس مربعی، 0 و 5 ولت باشه و duty ایش 50% ؛ در این صورت مولتی متر ، عدد 2.5 رو نشون میده

این به این معنا نیست که ولتاژ تغییر کرده
این یعنی متوسط ولتاژ شما 2.5 ولته!
در حالی که پالس اصلی شما، یه پالس گسسته هستش که فقط 0 و یا 5 ولته!(البته یکمی حالت گذرا داریم )



پس pwm ، ولتاژ رو تغییر نمیده، فقط تند تند قطع و وصلش میکنه

[alimogmov]

درود و سلام

متین گرامی

نکته : هر تسلا ده هزار گوس است.
بهتر است از تراشه تغذیه کلید زن(سوییچینگ) به عنوان منبع جریان بهره بگیرید. زیرا روابط شدت میدان مغناطیسی با جریان است.


در حالت duty cycle خروجی تراشه میکرو کنترلر(با تقویت جریان یا بدون آن) را به یک فیلتر LC بدهید تا ولتاژ صاف شده متناسب با آن ساخته شود. و آنرا به مدار ولتاژ به جریان بدهید.

میتوانید از LM2576 یا LM2596 به صورت Buck و یک بار ثابت مقاومتی دارد بهره گرفته و سیم پیچ مورد نظر جایگزین سلف مدار می شود. حالا جریان نزدیک به ثابت از سیم پیچ میگذرد.

[sharin]

در ادامه بحث دوستان ، اگر با PWM مستقیم قصد انجام تحویل توان رو دارید، با تغییر مقدار دیوتی سایکل میزان توان رسیده به بار ( که اینجا بار سلفی هست ) رو می تونید کنترل کنید ، منتها نکته ای که در بحث تحویل توان باید رعایت کنید اینه که میزان فرکانس موج PWM باید از میزان فرکانس قابل درک برای بار خیلی بیشتر باشه! چرا؟ چون اگر کمتر باشه قطع و وصل شدن ها گسسته هست و میدان مداوم قطع و وصل می شه و همونطور که صالح جان گفت این موضوع مطلوب نیست!
اما وقتی فرکانس PWM بیشتر از مقدار فرکانس قابل درک برای بار باشه ، بار فرصت نمی کنه قطع و وصل شدن های ورودیش رو دنبال کنه و بین خاموش و روشن شدن ها گم می شه ، باعث می شه خروجی رفتار شار یا جریان بار پیوسته باشه ( چون خود بار سلفی هست مثل یه فیلتر عمل می کنه ) و این مفهوم انتقال توان صحیح هست و باید به این برسید.
در حالت اول که فرصت خاموش و روشن شدن پیدا می شه ، همونطور که گفته شد ، فقط 2 تا سطح ولتاژ خواهید داشت که بار به ازاء ورودیش فرصت می کنه روشن و خاموش بشه ( مرتب تغییر بین 2 سطح شار یا جریان ، البته تقریبا ) پس به این تحویل توان نمی گن!
اما در حالت دوم مثل اینه که ولتاژ متوسطی به بار اعمال شده و با تغییر دیوتی سایکل این سطح DC رو می شه بالا و پایین برد و نتیجه ، یعنی خروجی بار سلفی پیوسته خواهد بود و به سطوح مختلفی از میزان جریان و شار بار سلفی می تونید برسید و این یعنی تحویل توان به صورت صحیح و چیزیه که می خواید بهش برسید.

موفق باشید.