Driver e PWM

[idogialc]

Salve a tutti! Dovrei alimentare una resistenza tramite PWM. Il suddetto resistore dovrebbe rappresentare un server in attività e, tramite PWM, dovrei variare la tensione ai suoi capi e quindi simulare una variazione di lavoro del server con conseguente variazione di calore dissipato. Il PWM è generato da un atmega8535. Non avendo abbastanza corrente dovrei inserire un driver di potenza. Avevo pensato ad uno schema a BJT in collettore comune di questo tipo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Simulando con spice, sul nodo 1 si ha una corrente del tipo



Per quanto ne so io, alimentando un resistore con PWM a frequenze di questa entità, esso dovrebbe "vedere" una tensione (e di conseguenza una corrente) dipendente dal duty cicle. In questo caso, con dt pari al 50% la corrente dovrebbe essere circa 650-700 mA. E' realmente così o sto prendendo un abbaglio?

Nel circuito sono presenti sensori di temperatura, probabilmente verranno usati degli lm35. Il mio dubbio è se essi possano risentire o no dei disturbi generati dal segnale e, in caso affermativo, come fare per eliminarli. Spero di avere esposto il problema in maniera chiara

[belva87]

Spero di avere esposto il problema in maniera chiara

No, riprova spiegando BENE cosa devi fare, partendo dall'inizio...

Luca

[Candy]

No, quello schema non può funzionare bene, (ammesso essere uno schema di massima), perché il BJT è configurato a colettore comune.
Però prima di fare altre analisi, spiega appunto cosa devi fare, per bene, perché non si è davvero capito nulla.

[idogialc]

Cosa devo fare:

Simulare la dissipazione di calore di un server durante l'attività di calcolo.
Va inoltre presa in considerazione la percentuale di lavoro della CPU (quindi il calore dissipato)

Cosa ho fatto:

Il server è simulato da un resistore da 10R (e da 10W) montato su un dissipatore.
Per poter simulare tramite microcontrollore (atmega8535) il consumo di potenza del server, si alimenta il resistore tramite PWM variando il duty cicle
Il microcontrollore eroga poca corrente e il resistore non arriva a dissipare 10W.
Per risolvere questi inconveniente ho utilizzato un BJT in configurazione collettore comune in modo da lasciare invariata la tensione e amplificare solo la corrente.

Ora è più chiaro?

[Candy]

Con quella configurazione, durante la fase di conduzione del transistor, sul carico ti troverai circa 4 V mal contanti, mentre il transistor vedrà una Vec di circa 8 V, che, vista la corrente circolante, si tradurrà in gran effetto stufa del transistor, e poca energia per il server simulato.
Per realizzare un circuito in modulazione PWM devi come minimo impiegare il transistor come interruttore.

[idogialc]

Il transistore regge fino a 15W, da quel che leggo sul datasheet, e sarà montato anche esso su un dissipatore. Stando a quello che dici tu la simulazione su spise è falsata? Mi da 1.2 A circa sul carico. Non ho capito bene cosa vuoi dire con "usare il transistore come interruttore", potresti spiegarti meglio?

[Candy]

Per farla breve: configurazione ad emitter comune, migliorando un poco la rete di polarizzazione e controllando l'hfe nel punto di lavoro desiderato... non è detto che il micro abbia tutta la corrente che occorre alla base del transistor.

[idogialc]

La corrente massima in grado di erogare è di 40mA. Ora provo con l'emettitore comune. In ogni caso, non si corre il rischio di far variare il riferimento a causa dei disturbi generati dalle onde quadre?

[idogialc]

Scusate per il doppio post ma ho incontrato altre difficoltà. Sul carico non riesco ad ottenere più di 400ma con lo schema a collettore comune mentre non riesco a trovare uno schema decente ad emettitore comune. Non è che per caso qualcuno sa dove poter reperire qualche schema gia pronto?

[DarwinNE]

mentre non riesco a trovare uno schema decente ad emettitore comune.

E' molto strano, in qualunque libro di elettronica decente ci sono esempi su come usare un transistor come interruttore. Ecco comunque un'idea di principio:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Il BD135 non ha un gran guadagno in corrente, per mandarlo in saturazione bisogna spingere abbastanza corrente nella base, quindi ho dimensionato la resistenza all'uscita del tuo controllo PWM di modo da fornire circa 10mA, che dovrebbero essere abbastanza da commutare correnti sotto a qualche centinaio di milliampere sul collettore. Nel caso, si potrebbe ridurre ulteriormente questa resistenza, sempreché il PWM possa fornire la corrente richiesta. Per anticipare una tua possibile domanda: certo, si potrebbe utilizzare la configurazione Darlington, ma è ben noto che la coppia Darlington non è molto efficiente come interruttore perché il transistor di potenza non satura.
Meglio sarebbe passare ad un MOSFET logic level, con cui puoi pilotare facilmente correnti anche rilevanti.

P.S. il simulatore, è meglio buttarlo alle ortiche. Non che non sia utile, ma rischia di dare risultati fuorvianti se uno non ha l'esperienza per interpretarli.