©2004 Валентин Володин
Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное valvolodin.narod.ru
Калькуляторы Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
turbobit mega.co.nz fex.net files.dp.ua ... imageup ... ... ... ...

Power Electronics

Посвящается различным источникам электропитания
Текущее время: 29-03, 02:56

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 242 ]  На страницу Пред.  1 ... 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ... 17  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 27-01, 16:09 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
ufolog писал(а):
Не могу разобраться, как построить график АФЧХ источника (20 Вт мощность, питание 10-14 вольт, выход 24 вольта). модель по ссылке:
https://transfiles.ru/lh3d6

Вообще существует несколько способов получения желаемого. Однако, в любом случае желательно иметь четкое предстваление о том, что делаешь.
1. Можно создать модель источника в предположении о его непрерывности (считаем, что источник не импульсный, а непрерывный). В принципе любой импульсный источник можно считать таковым при определенных условиях. Например, если частота ШИМ на порядок выше наибольшей частоты исследуемого частотного диапазона. В этом случае DC-DC преобразователь (ШИМ контроллер, вместе с трансформатором и выпрямителем) заменяется неким передаточным звеном, имеющим эквивалентный коэффициент передачи. Все остальные частотно зависимые компоненты остаются, что и позволяет снять частотную характеристику источника, используя штатный AC-анализ симулятора.
2. Можно создать в симуляторе работающую модель источника питания. Затем в разрыв обратной связи вставить генератор зондирующего синусоидального сигнала и затем снять частотную характеристику модели.
3. Можно использовать коммерческий симулятор PSIM, который позволяет снимать АФЧХ модели источника питания, замкнутого отрицательной обратной связью.

Однако перед этим надо позаботится о том, чтобы модель источника питания максимально соответствовала оригиналу в плане частотной характеристики. Т.е. все реактивные компоненты, влияющие на АФЧХ, должны иметь реалистичные данные (должны содержать паразитные элементы, свойственные реальным компонентам). В противном случае подобное моделирование не имеет ни какого смысла.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 27-01, 19:23 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 27-10, 09:51
Сообщения: 79
Может проще анализировать по переходной характеристике , реакцию на ступеньку тока потребления, например?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 27-01, 19:43 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
SashaN123 писал(а):
Может проще анализировать по переходной характеристике

Способов много. В принципе можно составить представление о динамике системы, исследую её реакцию на какое-то возмущение. Зачастую так поступают при исследовании реальных объектов регулирования.
В данном случае мы имеем модель, которую можно крутить как хочешь. Поэтому врядли имеет смысл использовать какие-то косвенные методы испытания. Проще искать сразу то что требуется -> АФЧХ.
SashaN123 писал(а):
...реакцию на ступеньку тока потребления, например?

Это как? Ток потребления сам является реакцией на некое возмущение. Предлагаете исследовать реакцию на реакцию?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 28-01, 09:18 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 23-11, 13:17
Сообщения: 281
valvol писал(а):
2. Можно создать в симуляторе работающую модель источника питания. Затем в разрыв обратной связи вставить генератор зондирующего синусоидального сигнала и затем снять частотную характеристику модели.
3. Можно использовать коммерческий симулятор PSIM, который позволяет снимать АФЧХ модели источника питания, замкнутого отрицательной обратной связью.

Однако перед этим надо позаботится о том, чтобы модель источника питания максимально соответствовала оригиналу в плане частотной характеристики. Т.е. все реактивные компоненты, влияющие на АФЧХ, должны иметь реалистичные данные (должны содержать паразитные элементы, свойственные реальным компонентам). В противном случае подобное моделирование не имеет ни какого смысла.

существует ли такой генератор в LTSpice? а если нет то где его взять?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 28-01, 10:29 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
В качестве такого генератора можно использовать обычный источник переменного напряжения.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 28-01, 15:59 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
valvol писал(а):
ufolog писал(а):
Не могу разобраться, как построить график АФЧХ источника (20 Вт мощность, питание 10-14 вольт, выход 24 вольта). модель по ссылке:
https://transfiles.ru/lh3d6

Вообще существует несколько способов получения желаемого. Однако, в любом случае желательно иметь четкое предстваление о том, что делаешь.
1. Можно создать модель источника в предположении о его непрерывности (считаем, что источник не импульсный, а непрерывный). В принципе любой импульсный источник можно считать таковым при определенных условиях. Например, если частота ШИМ на порядок выше наибольшей частоты исследуемого частотного диапазона. В этом случае DC-DC преобразователь (ШИМ контроллер, вместе с трансформатором и выпрямителем) заменяется неким передаточным звеном, имеющим эквивалентный коэффициент передачи. Все остальные частотно зависимые компоненты остаются, что и позволяет снять частотную характеристику источника, используя штатный AC-анализ симулятора...

Я не зря расписал очень подробно первый способ. Этот способ обеспечивает более точный и быстрый результат.
DC-DC преобразователь (ШИМ контроллер, вместе с трансформатором и выпрямителем) можно заменить эквивалентным усилительный узлом (на базе ИНУН, например) имеющим коэффициент передачи:
Ks = Kpwm * Ktr * Krd = 6.667 * 2.727 * 0.1079 = 1.9617
Где:
Kpwm - коэффициент передачи ШИМ контроллера UC3825 при напряжении питания 12 В;
Ktr - коэффициент передачи трансформатора;
Krd - коэффициент передачи резистивного делителя.
Однако, если резистивный делитель входит в схему компенсатора (так обычно и есть), то Krd лучше исключить из формулы Ks, и учитывать делитель уже на стадии проектирования компенсатора. Тогда:
Ks = Kpwm * Ktr = 6.667 * 2.727 = 18.18

Теперь, согласно рекомендациям, делаем модель (скачать)
И запускаем моделирование для определения АФЧХ.

Изображение

Из графика видно, что частотная характеристика имеет пик на частоте 13.4 кГц. Этот пик определяется частотой резонанса последовательного колебательного контура L1C1. Так как сейчас в модели используются идеальные компоненты, то и величина пика неопределенная. Чтобы увидеть реальную картину, необходимо указать паразитные параметры L1C1 (по крайней мере указать последовательные сопротивления Series Resistance для L1 и Equiv. Series Resistance для C1).

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 28-01, 17:20 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 27-10, 09:51
Сообщения: 79
valvol писал(а):
Это как? Ток потребления сам является реакцией на некое возмущение. Предлагаете исследовать реакцию на реакцию?

На выходе создать скачек тока с помощью источника тока в симуляторе. И посмотреть как реагирует напряжение на "нагрузке". Если источник питания имеет годограф, близко подходящий к критической точке (-1,0), то реакция будет близка к затухающему синусу. Иначе - монотонная.
Также посмотреть время реакции. Уровень перерегулирования. Выходное сопротивление.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 29-01, 09:52 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 23-11, 13:17
Сообщения: 281
valvol писал(а):
Я не зря расписал очень подробно первый способ. Этот способ обеспечивает более точный и быстрый результат.
DC-DC преобразователь (ШИМ контроллер, вместе с трансформатором и выпрямителем) можно заменить эквивалентным усилительный узлом (на базе ИНУН, например) имеющим коэффициент передачи:
Ks = Kpwm * Ktr * Krd = 6.667 * 2.727 * 0.1079 = 1.9617
Где:
Kpwm - коэффициент передачи ШИМ контроллера UC3825 при напряжении питания 12 В;
Ktr - коэффициент передачи трансформатора;
Krd - коэффициент передачи резистивного делителя.
Однако, если резистивный делитель входит в схему компенсатора (так обычно и есть), то Krd лучше исключить из формулы Ks, и учитывать делитель уже на стадии проектирования компенсатора. Тогда:
Ks = Kpwm * Ktr = 6.667 * 2.727 = 18.18

valvol, извините не соображу, откуда берем эти коэффициенты передачи?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 29-01, 10:57 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
student_2 писал(а):
valvol, извините не соображу, откуда берем эти коэффициенты передачи?

В данном случае
Kpwm = Vc / Vramp = 12 / 1.8 = 6.667
Где:
Vc - напряжение питания преобразователя и ШИМ-контроллера;
Vramp - размах пилы на ножке Ramp ШИМ-контроллера.

Коэффициент передачи трансформатора
Ktr = N2/N1 = sqrt(L2/L1) = sqrt(23.8m / 3.2m) = 2.727
По сути, это обратная величина от коэффициента трансформации.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 29-01, 15:06 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 23-11, 13:17
Сообщения: 281
valvol писал(а):
student_2 писал(а):
valvol, извините не соображу, откуда берем эти коэффициенты передачи?

В данном случае
Kpwm = Vc / Vramp = 12 / 1.8 = 6.667
Где:
Vc - напряжение питания преобразователя и ШИМ-контроллера;
Vramp - размах пилы на ножке Ramp ШИМ-контроллера.

Коэффициент передачи трансформатора
Ktr = N2/N1 = sqrt(L2/L1) = sqrt(23.8m / 3.2m) = 2.727
По сути, это обратная величина от коэффициента трансформации.

valvol, спасибо!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 29-01, 23:44 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 15-12, 13:28
Сообщения: 140
valvol писал(а):
Из графика видно, что частотная характеристика имеет пик на частоте 13.4 кГц


подскажите пожалуйста, как эту информацию правильно использовать для выбора корректирующей цепочки в обратной связи ШИМ-контроллера? понятно, что придется подбирать номиналы при отладке реального макета, но хотя бы определиться с первоначальными номиналами.

и еще подскажите, какие моменты нужно отследить при моделировании источника, чтобы можно было говорить о том, что реальное устройство получится жизнеспособным?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 30-01, 11:06 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
ufolog писал(а):
valvol писал(а):
Из графика видно, что частотная характеристика имеет пик на частоте 13.4 кГц

подскажите пожалуйста, как эту информацию правильно использовать для выбора корректирующей цепочки в обратной связи ШИМ-контроллера?

При определенных условиях (на холостом ходу, например), наличие этого пика может приводить к автоколебаниям источника на этой частоте.
Для чего предназначен данный источник? Почему выбраны именно такие параметры LC фильтра?
ufolog писал(а):
...понятно, что придется подбирать номиналы при отладке реального макета, но хотя бы определиться с первоначальными номиналами.

Обычно, при использовании корректной модели, каких-то доводок на реальном устройстве не требуется.
ufolog писал(а):
и еще подскажите, какие моменты нужно отследить при моделировании источника, чтобы можно было говорить о том, что реальное устройство получится жизнеспособным?

Уже говорил выше. Необходимо ввести в модель паразитные (не основные) элементы, присущие реальным компонентам. В данном случае, по крайней мере, необходимо указать последовательные сопротивления для элементов LC фильтра. Эти сопротивления обычно указываются в справочных данных или просто измеряются прибором.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 31-01, 19:04 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 27-10, 09:51
Сообщения: 79
valvol писал(а):
Уже говорил выше. Необходимо ввести в модель паразитные (не основные) элементы, присущие реальным компонентам. ...


Линейная модель шим преобразователя с силовым ключём и трансформатором тоже много чего не учитывает, полагаю.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 31-01, 19:55 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
SashaN123 писал(а):
Линейная модель шим преобразователя с силовым ключём и трансформатором тоже много чего не учитывает, полагаю.

Выходной НЧ фильтр усредняет ШИМ, превращая его в практически линейный регулятор. Заметное отклонение от линейности, а также искажения фазочастотной характеристики будут наблюдаться на частотах соизмеримых с частотой ШИМ. Но на этих частотах завал уже на столько велик, что подобные артефакты можно просто не принимать во внимание.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Устойчивость ИБП
СообщениеДобавлено: 31-01, 23:15 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 15-12, 13:28
Сообщения: 140
касаемо выбора параметров корректирующей цепочки в ОС шим-контроллера не прояснилось ровным счетом ничего :nea:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 242 ]  На страницу Пред.  1 ... 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ... 17  След.

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Перейти:  
Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
turbobit mega.co.nz fex.net files.dp.ua ... imageup ... ... ... ...
Рейтинг@Mail.ru