Dzień dobry.
Stało się tak że muszę zmierzyć poprawność działania PWM generowanego przez arduino. Sygnał przez n-mosfet zasila halogeny LED. Chciał bym zobaczyć co dokładnie dzieje się w sekcji zasilania bo np. przy uruchomieniu wiertarki całe arduino potrafi się zawiesić. Pomyślałem żeby zaprosić jakiegoś elektronika z oscyloskopem jednak ci do których namiary znalazłem nie bardzo obsługują wizyty domowe z oscyloskopem. Dla tego wpadłem na pomysł żeby w cenie takiej wizyty kupić prosty oscyloskop i samemu spróbować wszystko pomierzyć. Z racji że pomiar raczej prosty a tak mi się przynajmniej wydaję to wybór padł na oscyloskop Hantek 6022BE pytanie zasadnicze brzmi czy takim sprzętem będę mógł zaobserwować ewentualne nieprawidłowości w działaniu układu ?
Dla przykładu załączam prosty projekt http://falstad.com/circuit/

Jak widać w niesprzyjających warunkach napięcie na tranzystorze może skoczyć w górę w momencie przełączania. Czy wspomniany oscyloskop będzie w stanie wychwycić takie nieprawidłowości ?

Poczytaj - piszą ludzie o Hanteku
http://forum.atnel.pl/topic5078.html

_________________
Pomóżcie mi stanąć na nogi

Dzień dobry.
Tak opinie na forum czytałem. Jedna rzecz mnie tylko zastanawia PWM w arduino ma 490Hz ja używam do generowania PWM-a układu PCA9635 który ma na wyjściu 97 kHz. Czytałem że oscyloskop powinien mieć pasmo x4 względem tego co chce się badać. Oscyloskop działa w 20MHz czyli rząd wielkości zapasu.
Pytanie czy mimo takiego zapasu będzie w stanie pokazać taki nagły skok napięcia jak w screenie poniżej :

Jest to screen z symulacji którą zamieściłem w pierwszym poście. Jak widać w symulatorze napięcie skacze na krótki czas do 106V.
Czy takim oscyloskopem będę w stanie coś takiego wychwycić czy pokaże tylko tylko równy wykres a ja będę żył w nieświadomości że wszystko jest ok. Czy da się to w ogóle stwierdzić po samych parametrach oscyloskopu ?

Podłącz i sprawdź, czy wykryje
A tak na poważnie. Dodaj równolegle do mosfeta diodę zenera, może być na 24V. Pozbędziesz się szpilek.
Aha, po co dodajesz zwarty kondensator 1nF?

Kondensator i cewki w układnie tak na prawdę nie ma. dodałem je tylko na potrzeby symulatora jeśli nie wstawię ich do symulatora przebieg wygląda idealnie. Gdzieś wyczytałem że przewód prądowy ma swoją pojemność dla tego na potrzeby symulatora wstawiłem kondensator i cewkę.
Co jeszcze dziwniejsze jeśli włożę kondensator 100nF pomiędzy + zasilania a dren tranzystora cały układ zaczyna działać prawidłowo więc jestem przekonany że coś tam jest nie tak z tym zasilaniem.
Diodę zenera próbowałem podłączyć zaporowo równolegle z tranzystorem tylko że maiłem 12V i chyba coś było nie tak bo strasznie się grzała. Dotknąłem tylko na moment katodę z drenem a anodę do masy i w palcach nie można było jej utrzymać wypełnienie sygnału PWM było ustawione na jakieś 80%. Sprawdziłem też napięcie przy wyłączonym tranzystorze między drenem a masą wynosi 10V więc dioda nie powinna w ogóle zacząć przewodzić przy kluczowaniu.
Co do samego oscyloskopu zamawiam zobaczę czy pokaże cokolwiek.

Poczekaj, bo ja się już zgubiłem. Pokaż schemat (albo zdjęcie) Twojego układu. Ale tego, który testujesz, nie symulowanego.
Takie szpilki na zasilaniu pokazują się, jeżeli załączasz/wyłączasz indukcyjność. Doczytaj, dlaczego tak się dzieje. A dioda zenera, o której wspominałem, pomaga zbić te szpilki na zasilaniu do wartości bezpiecznych. Jeżeli dałeś zenerkę na 12V i zasiliłeś napięciem trochę wyższym niż 12V to cały czas płynie przez nią prąd. Dlatego się grzeje. Jeżeli dasz na wyższe napięcie (np. 24V), to prąd przez nią popłynie tylko wtedy, kiedy będzie szpilka napięcia.

A oczytałeś, jakie są wartości takiej pojemności?

Diodę łączy się równolegle z obciążeniem indukcyjnym (zaporowo), a nie z mosfetem! Mosfet już ma w sobie jedną diodę i druga nic nowego tu nie wniesie.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Ogólnie na tym oscyloskopie sygnały PWM bez problemu zobaczysz,ale zapomnij o badaniu napięcia. Zmierzysz napięcie , min, max napięcia ,ale na wykresach to prawie prosta linia .

Układ wygląda jak w załączniku. Za wyjątkiem diody która się grzała. Na symulatorze taki taki sposób podłączenia powoduje przepływ prądu przez diodę na poziomie 2mA.
Oscyloskop już jest w droczę jak tylko podłączę wrzucę wyniki.


EDIT.


No i w sumie chyba wystarczy jeśli w tym wypadku będzie widać napięcie maksymalne to w tym wypadku będzie wystarczające.

Czytałeś mogę uwagi? Jaki cel ma takie umiejscowienie diody? Zbuduj ten układ dokładnie z takimi wartościami jak na schemacie i przepuść przez niego pwm następnie delektuj się widokiem na oscyloskopie czymś co przypomina sinusoidę. Na tranzystorze postaw kubek kawy to nie wystygnie (kawa) tak szybko.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

A ja nadal się upieram, że ta dioda jest dobrze. Ale tylko wtedy, kiedy mosfet załącza indukcyjność.
To jest dioda Zenera (link do wikipedii). Jeżeli napięcie na drenie wzrośnie powyżej napięcia zenera, dioda zostanie "przebita" i spowoduje przepływ prądu do GND. Jednocześnie ograniczy napięcie na drenie do wartości napięcia zenera.
To jest jeden z dwóch znanych mi sposobów zabezpieczenia tranzystora w układzie z indukcyjnością. Drugim jest szybka dioda zaporowo przy cewce.

Diody Zenera stosuje się jako tzw. clamping circuit np w przetwornicach typu flyaback ale na pewno nie włączone tak jak pokazano tu na rysunku a w taki sposób:



Tutaj pokazany sposób zadziała oczywiście ale dioda powinna być dobrana tak żeby napięcie zenera było z zapasem co do napięcia zasilania bo jego podskoczenie może spowodować przewodzenie diody a co za tym idzie popłynięcie prądu przec obciążenie. Czyli trochę bez sensu.

@Marhew, nie masz racji. Przy indukcji ma być równolegle z obciążeniem i wtedy, żadne przepięcia, o których piszesz się nie pojawią. Porównam do wylewania wody garnuszkiem z przepełnianej wanny zamiast po prostu przykręcić kran.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Może nie wystarczyć, chociaż warto jakiś oscyloskop mieć. Przytoczę jak się naciąłem w pierwszej pracy. Kierownik przyniósł schemat stabilizatora, co miał mieć wybitnie niskie tętnienia, zmontowałem i dostałem zadanie sprawdzenia na oscyloskopie wyjścia, czy nic się nie dzieje. Oscyloskop OS710 wypasiony jak na tamte czasy, pasmo 150 MHz (o ile dobrze pamiętam). Sprawdzam i mówię, że jest dobrze, a kierownik, żebym na maksymalnej czułości, rozciągnął itp. Patrzę i dalej mówię, że wszystko git. To sam zaczął się przyglądać i dostrzegł jakiś delikatny przebieg 70 MHz, ledwo co widoczny, już na maksymalnej czułości. Ja tam dyskutowałem, że pewnie jakiś nadajnik w pobliżu jest, ale wymiana tantala 100 mikro na wyjściu okazała się skuteczna. Czyli klasyczne wzbudzenie o amplitudzie ułamka miliwolta.

Dzień dobry.
Po pierwsze dziękuję za zainteresowanie tematem oraz wszelkie uwagi. Oscyloskop dotarł pomiary wykonane więc zgodnie z tym co pisałem wcześniej czas na przedstawienie wyników pomiarów i uwag co do samego sprzętu.

Z tego co na szybko udało mi się zaobserwować. Uwagi raczej co do ergonomii z oscyloskopami nie miałem praktycznie żadnego doświadczenia więc co do jakości pomiarów się nie wypowiem :

1. Na płytce dołączone jest oprogramowanie w wersji 1.0.5 przy zmianie podstawy czasu na 5us praktycznie od razu się zawieszało trzeba było ustawiać wszystkie "gałki" oscyloskopu od nowa bo nie ma możliwości zapisu ustawień. Aktualizacja programu do wersji 1.0.6 rozwiązała problem z zawieszaniem. Ustawienie "pokręteł" dalej się nie zapisuje.

2. Kanał 2 na oscyloskopie oznaczony jest na niebiesko i taki kolor obrączki założyłem na sondę. W samym programie kolorem niebieskim oznaczona jest gałka do zmiany podstawy czasu a kanał 2 ma kolor zielony. Opcji zmiany koloru w programie nie ma. Jak dla mnie trochę to mylące i niekonsekwentne ze strony producenta więc lepiej założyć zieloną obrączkę na sondę.

3. Same sondy są wykonane z jakiegoś miękkiego plastiku. Założyłem jedną na goldpina i wyraźnie widać wgniecenie na plastiku.

A teraz same pomiary. Jak dla mnie jest ok ale jak pisałem wcześniej nie mam żadnego odniesienia co do wyników.

Na początek zamieszczę jeszcze raz sam mierzony układ w jego obecnej formie tak by nie było wątpliwości co i jak :

Oczywiście nie ma oporników tylko halogeny LED

1. Tutaj widok na sygnał PWM mierzony między wyjściem generatora a rezystorem 220


2. A tutaj widok na ten sam PWM tylko mierzony na bramie tranzystora

Widać że nie jest już taki idealny jak powyżej. Zakładam że to kwestia pojemności tranzystora.

3.A tu widok na PWM po stronie 12V załączam 2 screeny z dwoma różnymi wypełnieniami.

Jak widać ewidentnie coś jest nie tak napięcie skacze do 24V mimo że zasilacz daje 12V. I tu pytanie czy nie powinno się tutaj zastosować jakiegoś filtra czy może powinno to tak wyglądać ?

4.Pomierzyłem też zasilanie w samym arduino :

Pierwszy obrazek to zasilanie z włączonym arduino oraz ekspanderami. Drugi to pomiar w tym samym punkcie ale z włączonym sygnałem PWM jak widać zakłócenia są znaczne.

A tu jeszcze kilka ciekawostek które udało się złapać :
5.Linia włącznika światła idzie w tym samym traktem co zasilanie LED linia podciągnięta jest przez opornik 1k do masy dodatkowo w szereg włączony jest rezystor 220 oraz całość zabezpieczyłem diodą zenera 5v.

Jak widać częstotliwość pików pokrywa się z częstotliwość sygnału PWM a to jak się domyślam znaczy tyle że prąd indukuje się na tej linii właśnie z sygnału PWM. Nie wiem czy powinienem się tym przejmować ?

6.A tutaj kolejna ciekawostka w linii z kablami zasilającymi i sterującymi został jeden wolny przewód nie podłączony do niczego wynik z pomiarów zaskakujący jak dla mnie :

Wygląda jak by zbierał szumy z przewodów 230V AC

7.No i na koniec bonus pobawiłem się trochę trigerami, ustawiłem wyzwalanie na zbocze narastające poziom 6V. Zasilanie mierzone na zasilaczu 12V oraz arduino zasilanym z tego zasilacza i tak oto udało mi się złapać włączenia jarzeniówki w pokoju obok :

Nie zawsze ale potrafi to skutkować zawieszeniem arduino. Teraz przynajmniej mam obraz dla czego dlaczego tak się dzieje. Cz da się jakoś przed tym zabezpieczyć ?

Post wyszedł trochę przydługi ale chciałem pokazać jak to wyglądają pomiary z tego oscyloskopu.

@zubik
No jasne zawsze łatwiej jak się projekt widzi. Z racji że jest dość rozbudowany opisanie całości zajęła trochę czasu no i prawdę powiedziawszy chciałem się tym pochwalić jak już wszystko będzie działać idealnie. No nic w każdym razie to co jest udało się zebrać w całość. W miarę szczegółowy opis projektu jest tu : topic21716.html

Co do samej diody zenera zastrzel mnie ale nadal nie wiem jak ją podłączyć żeby było dobrze.

@zubik
Dałem diodę prostowniczą wyciągniętą z jakiegoś starego zasilacza zgodnie z instrukcją ale mimo to na oscyloskopie nie widać różnicy.

Co do samego sprzętu. Jak na moje skromne potrzeby myślę że będzie wystarczający udało się podejrzeć co się dzieje z sygnałem PWM. Dobrze widać szpilki przy przełączaniu. Widoczne są tętnienia na linii zasilania. I w końcu trigery też działają dzięki czemu mogę zobaczyć jak wyglądają zakłócenia pochodzące chociażby z wspomnianego wcześniej sartera lampy jarzeniowej.

Założenia spełnione myślę że zakup udany.

Dziękuję wszystkim za pomoc.