Spannungsspitzen / Einbrüche mittels Komparator und ATtiny erkennen

[PICture]

Hallo!

Es geht darum, dass ich mit Hilfe von zwei Komparatoren (im Schaltplan LM386) und einem ATtiny2313 Spanungsspitzen bzw. Spannungseinbrüche erkennen möchte.

Auflösung verstehe ich nur bei Messungen, sonst ändert sich natürlich Empfindlichkeit. Wenn du, laut Schaltplan, den Referenzpegel für Komperatoren verringerst, könntest du 3-fach kleinere, als ohne Teiler, Spitzen und Einbrüche der Spannung erkennen.

[021aet04]

Der Plan sollte so passen. Den DCH hätte ich als Dualversion genommen (+/-15V), damit der Komparator auf 0V schalten kann. Da der LM393 einen OC-Ausgang hat (hatte nicht im DB geschaut) entfällt das natürlich. Warum sollte eigentlich die Auflösung darunter leiden? Du bekommst die Referenz sowieso nur in 256 (8Bit) oder 65536 (16Bit) Stufen. Beim Komparator ist es eigentlich egal, dieser hat eine unendliche Auflösung (da er Analog arbeitet). Wenn du die 15V nimmst und 8Bit PWM hast du ca. 58mV/PWM-Stufe. Bei 5V wären das ca. 19mV. Du musst nur den Spannungsteiler beim 2ten Snschluss des Komparators an die Quelle (5V oder 15V) anpassen.

Ich würde den 16Bit PWM nehmen.

MfG Hannes

[Torrentula]

Welcher 2te Anschluss? Meinst du einen Schalter mit dem zwischen <= 5V (ohne Spannungsteiler) und >= 15V (mit Spannungsteiler) umgeschaltet werden kann?

[Besserwessi]

Durch den Teiler verliert man etwas an Empfindlichkeit - allerdings ist das noch weniger als die Reststörungen vom PWM oder die Störungen, die die meisten der Spannungswandler verursachen.

Beim Filter für das PWM Signal sollte der 2. Widerstand, also der zwischen den beiden Kondensatoren besser noch etwas größer werden - das gibt weniger Reststörungen vom PWM Signal. Die 16 Bit PWM Ausgänge (Timer1) wären auch besser.

p.s. gerade gesehen : es sind schon die 16 Boit PWM Ausgänge genutzt.

[Torrentula]

Achso ja das hatte ich gant übersehen, weil ich mit LTspice immer mit 10µF anstatt mit 1µF simuliert hatte. Also 1k als 1. Widerstand, 10k beim 2. und die beiden Kondensatoren haben 10µF, sollte passen oder?

[021aet04]

Welche Widerstände/Kondensatoren du nimmst bzw du nehmen solltest weiß ich nicht. Bei mir ist das mehr versuchen.

Wollte nur etwas schreiben zum "2ten Anschluss". Ich habe nur geschrieben das du den Spannungsteiler R13/R14 an die Spannung des PWM Signals anpassen musst. Das hast du aber schon gemacht.

MfG Hannes

[Torrentula]

Ich würde den 16Bit PWM nehmen.

Ich kann leider keine 16bit PWM nehmen, da ich sonst nur auf ca. 122Hz komme. Eine andere Möglichkeit wäre, die Filter anzupassen aber bei 10k und 100k dauert es 6 Sekunden bis die eingestellte Spannung erreicht ist (natürlich nur am Anfang)

[021aet04]

Warum muss es eigentlich ein Attiny2313 sein? Wenn du einen anderen µC mit ADC nimmst kannst du dir das alles sparen. Es wäre einfacher zu realisieren.

Eventuell kannst du einen Kondensator paralell zum Kondensator schalten, damit du schneller auf der Spannung bist, die du benötigst (am Anfang). Wenn der Kondensator geladen ist, ist dieser hochohmig. Das wäre aber zu testen ob es so funktioniert.
Ansonsten den Filter anpassen.

Was ich auch schon gemacht habe (und es funktioniert) eine PWM mit einem NE555 erzeugen, indem du den PWM Ausgang mit 2 RC Gliedern glättest und diesen mit dem Control Eingang (Pin 5) verbindest. Zwischen RC-Glieder und NE555 muss man noch einen OP hängen (Spannungsfolger).
Das wäre aber ein zu großer Aufwand. Es ist aber möglich. Ich habe so eine PWM mit über 100kHz erzeugt (mit dem ~32kHz Signal vom PWM).

MfG Hannes

[Besserwessi]

Mit dem 16 Bit timer kann man auch etwas weniger als 16 Bit Auflösung nutzen (z.B. 12 Bit oder 14 Bit) das ist dann schon deutlich schneller aber trotzdem noch besser als 8 Bit PWM.
Eine andere Möglichkeit für mehr Auflösung aus dem PWM Signal wäre eine halb Softwarelösung: Etwa 8 Bit als normales PWM, und dann in der ISR das unterste Bit Modulieren - nicht unbedingt als PWM mit relativ langem Zyklus, sondern mehr wie beim Sigma-Delta Wandler. Die gesamt Frequenz bleibt dabei zwar bei 120 Hz für 16 Bit Auflösung, aber Amplitude bei der niedrigen Frequenz ist viel niedriger. Die meiste Energie ist bei der 256 fachen Frequenz und wird damit sehr gut vom Filter unterdrückt. Der Nachteil ist dabei natürlich, dass der µC schon relativ stark (vielleicht 1/8-1/2 der Zeit) beschäftigt ist.

Bei einfachen passiven Filter sollten die beiden RC Zeitkonstanten schon etwa gleich sein, die Widerstände aber etwa 1:10 gestuft und damit auch die Kondensatoren. Also z.B. 1 K und 10 µF für die erste Stufe und dann 10 K und 1 µF dahinter.