关于PWM调节电压稳定的求解

ID:1107043 · 发表于 2024-6-19 13:44

各位大佬，我现在遇到一个问题，我有一个基准电压，一个调节电压。调节电压是使用PWM控制。但是现在PWM在控制电压时，总是会有波动；比如：我的基准电压是1.23V,但是调节电压是有PWM控制的，所以一直会忽高忽低。请问有什么办法可以让调节电压或者是PWM稳定下来。（PWM在程序中一直自动调节）；我目前的是读取基准电压和调节电压，比较，然后控制PWM的加或者减。一直无法稳定；（注，该电压在后续电流我是经过运放的，所以在后续的电路中波动的更加明显）！！！求解啊各位大佬

ID:161164 · 发表于 2024-6-19 14:51

PID了解一下

ID:344848 · 发表于 2024-6-20 00:35

最好晒一下图吗？你说的基准电压是专用芯片产生的？还是自己搭建？

ID:1107043 · 发表于 2024-6-20 08:10

ADC是采集回来的电压。V_ADC是基准电压。PWM2的改变可以改变采样ADC

ID:491875 · 发表于 2024-6-20 09:31

对输出的调节电压加电容平滑，虽然可能会使调节滞后

ID:879348 · 发表于 2024-6-20 15:41

单片机控制就是这样的，整个环路反应比较慢，需要PID控制才能加快速度，但是PID难免引入过大超调和精度不足问题，好的电源，单片机只是控制参考电压，其他都是硬件完成的

ID:344848 · 发表于 2024-6-20 16:16

c8t6 发表于 2024-6-20 08:10
ADC是采集回来的电压。V_ADC是基准电压。PWM2的改变可以改变采样ADC

建议基准电压采用TLV431电路，MCU中的程序采用PID控制，稳定和反应速度是相互矛盾的，需要找到一个平衡点，程序可以采用P、PI、PID三种控制，本人通常采用PI控制，缺点是反应速度慢了一点，针对高压和欠压有其他电路保障。

ID:344848 · 发表于 2024-6-20 16:23

另采用TLV431电路，不需要对基准电压进行采集，因为它的温飘范围完全满足你的需求。换句话说，即使它发生了温飘，你的ADC测量电路也无法测量到它的变化。

ID:123289 · 发表于 2024-6-20 20:08

控制电压需要用取样值，与基准进行对比。
所以需要将取样值，处理成与基准类似的可比电压即可。
据此，在你需要控制的电压处取样（电压有波动），再进行平均（平均方式不限）变成与基准类似的电压A，而后再将A与基准进行比较。
由于进行平均处理需要时间，也就是说A不是当前值，而是过去的值，有延时。它会导致控制不精准（有时间差），这就需要用控制理论来指导控制方案。
其中PID是常用的方案。这里就不扩展了细说了。

ID:401564 · 发表于 2024-6-22 10:52

在电源这一块,PID控制并不好用,理论上它是可行,但实际的效果并不好
一般的应用是单片机输出一个基准电压,再由运放或者缓冲器之类的进行硬件调节
你这都用STM32了,干脆换成片上有DAC的
如果还是用你这个电路,PWM输出就只作输出基准,而不作调节
如果说电路一定要有高压输出跟进调节功能的,最好还是选择硬件调节,PID有点跟不上

ID:1107043 · 发表于 2024-6-24 14:47

好的，感谢各位大佬的指点，目前PID的话，没有了解过。目前本人是打算先滤波吧，让他尽量的平缓一点，然后是把判断区间适当的放宽一点

ID:491577 · 发表于 2024-7-25 10:42

从楼主的电路图可以看出楼主对运放不是很熟悉，楼主选的是最差的运放LM324，第一：PWM出来用LM324做了电压跟随，这个影响了性能，必须去除，第二：运放的反馈电阻选择不对，不是只看比值，对电阻的阻值也是有要求的，LM324偏置电流很大，反馈电阻一般选几K到几十K阻值的，楼主选几百K甚至1M的电阻完全错误。第三：楼主对PWM调压也不了解，PWM滤波级数越多平衡越快，楼主只要一级滤波肯定不行，起码要二级滤波建议用4级滤波更好，PWM调压速度很慢，改变一次PWM后间隔500ms再测量电压再调整，如果需要快速就不要用PWM方式。

ID:1034262 · 发表于 2024-7-25 13:45

足够高的采样率+PID

ID:1129742 · 发表于 2024-7-28 20:20

在使用PWM（脉宽调制）来控制电压时，波动是一个常见的问题，尤其是在没有适当的滤波和控制策略的情况下。以下是一些可能帮助你稳定调节电压的方法：

使用低通滤波器:
PWM信号本质上是一个方波，通过一个低通滤波器可以将它转换为一个更平滑的直流电压。你可以使用RC电路（电阻和电容）作为低通滤波器，选择合适的电阻和电容值来滤掉高频的PWM成分，只留下稳定的直流部分。

提高PWM频率:
提高PWM的频率可以减小输出电压的波动。高频PWM信号经过滤波后可以提供更稳定的电压。不过要注意的是，增加频率也可能带来其他问题，如功耗增加和电磁干扰（EMI）。

改进控制算法:
你提到使用基准电压和调节电压的比较来控制PWM，这可能是一个简单的比例控制（P控制）。你可以尝试引入比例-积分-微分（PID）控制算法。PID控制器可以根据电压的误差（基准电压与实际电压之差），以及误差的积累和变化率来调整PWM的占空比，从而更精准地控制输出电压。

增加输出电压的电容:
在PWM控制输出端增加一个适当大小的电容，可以减少电压波动。这是通过电容的充放电特性来平滑电压变化的。

优化运放电路设计:
在运放电路中，波动可能会被放大，因此确保你的运放电路设计是合适的。使用低噪声的运放，并确保电路的布局和布线尽量减少噪声和干扰。

考虑电源的稳定性:
如果你的电源本身不稳定或者有噪声，这也会导致输出电压的波动。确保电源稳定，可能需要使用稳压器或者更高质量的电源。

通过以上方法，你可以逐步减少PWM控制电压的波动，得到更加稳定的输出。如果以上方法尝试后问题依然存在，可能需要对你的电路设计和控制策略进行更深入的分析和优化。

ID:1059013 · 发表于 2024-7-29 10:07

选用运放太老旧了，至少得用高速运放，现在国产的也很便宜

ID:1129761 · 发表于 2024-7-29 10:48

PID算法，通过调整PID参数（比例、积分和微分），可以实现更精确的控制，这样可以平衡快速响应与稳定性，也可以在PWM信号输出之前，可以添加一个低通滤波器，减少PWM切换带来的高频噪声，这样可以平滑输出电压，减小波动

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