Filtrera en pwm utgång

[thewho]

Hejsan

Jag har byggt(/håller på) ett justerbart nätaggregat/labbaggregat. Till det använde jag en gammal 24VAC 480VA tranformator, en Arduino Leo, en FQP30N06L mosfet (32A 60V) och kondensator+likriktarbrygga.
Problemet ligger i att jag vill ha en relativt stabil utspänning även vid lägre spänningar (<10V) så jag behöver filtrera utgången. Sagt och gjort så lödde jag en kondensator på utgången. Problemet med det är såklart att jag har väldigt svårt att ställa in en stabil utspänning med varierande last.

Nu tänker ju jag att det behövs en variabel pwm "duty cycle" som regleras av Arduinon. Är jag helt ute och cyklar här och missar något självklart som ni mer vana ser direkt?
Jag håller normalt till på "Mekanik" delen av det här forumet, så jag är ute på ganska djupt vatten nu med så här mycket elektronik

[MadModder]

Du behöver en drossel i serie.
Jag tror också du behöver en push-pull-koppling på utgången, så att du driver mot + på topparna och sänker till jord där mellan.
Endast en kondensator kommer alltid att utan last till slut att laddas upp till toppspänningen även fast du har 1% duty cycle.
Det är t.ex därför vanliga billiga lågenergi- och LED-lampor inte går att dimma. Kondensatorn laddas upp till toppvärdet ända tills det är så korta pulser att energin i kondensatorn inte räcker till för att hålla lampan tänd, och då flimrar det som 17 istället.

[thewho]

Tack för svaret! Hur vet jag hur stor drossel jag behöver? Testa mig fram?
Googlade lite på "push pull", men jag ser inte riktigt hur de skulle hjälpa?
Arduinons pwm frekvens är bara på drygt 900hz vilket ger ett ganska irriterande ljud. Så fort jag får reda på hur man ändrar de på en Leonardo så ska de höjas.

[MadModder]

Det du i realiteten vill bygga är en buck converter. Det finns massor att läsa om detta.
Ett exempel på ett enkelt schema jag hittade är detta: http://www.edn.com/design/power-managem ... Converters
Man kan också bygga detta med bara en transistor, och då tar en diod hand om strömmen som går åt andra hållet från spolen
Här är en sida som förklarar lite närmare: http://www.learnabout-electronics.org/PSU/psu31.php
Nu har jag aldrig byggt en sån här från scratch och räknat på det, så jag vet inte hur stor spole man behöver.

[psynoise]

Arduinon fungerar säkert bra till att experimentera lite med. Dock kommer du se problemen med mikrokontrollern när du väl försöker reglera. Det är fördröjningen i reglerslingan som kommer tvinga ner din reglerbandbredd för att hålla systemet stabilt.

Bättre tror jag är att försöka bygga en buck-omvandlare med analog reglering. Däremot kan du fortfarande styra börvärden som till exempel utspänning digitalt via olika tekniker.

[thewho]

Jag förstår att Arduino är "frowned upon" av er som kan. Men jag känner mig själv så bra att om jag försöker göra om något nu så blir det ännu ett avstannat projekt.
Jag använder en Arduino också för att jag har en 16x2 display som nu visar spänning, och när jag får lite mer grejer, ampere.
Som det är nu utan någon form av filtrering så när jag tex har 0.5A medelström så får jag pikar på 9A.

Så jag söker enklaste möjliga lösning för att minska pikarna. Det är eloxering jag håller på med så jag behöver ingen super"slät" utspänning.
Kan jag göra som i MadModders länk om "buck converters" fast jag har en mosfet?

[MadModder]

Det går bra med en mosfet. Det är ju trots allt en transistor det med.

[psynoise]

Mitt tips är att först få till en buck-omvandlarkoppling som du kör utan reglering (open loop). Kontrollera verkningsgrad och felsök gärna med termometer. När allt snurrar på med maximal effekt kan du börja med regleringen. Börja dock regleringen med låg effekt och begränsa stora kondensatorer med någon resistor om du har sådana. Bra är även att få in skydd tidigt i konstruktionen för att slippa laga trasiga prototyper.

Jag förstår att Arduino är "frowned upon" av er som kan.

Inte alls, jag varnade bara att reglerbandbredden kommer bli liten och då såklart sämre responstid. Däremot duger kanske upplägget alldeles utmärkt för eloxering men det är utanför mitt område.