©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, 13:56

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 71 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 19-12, 01:54 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
Затеял годик назад, зделать регулируемый полумостовой источник питания на 494 упёрся в цепи корекции. При разном токе нагрузки разная пульсация на выходе источника питания. С увелечением тока нагрузки увеличивается и искажается форма пульсации.
Кто знает более менее приемлемый способ расчёта устойчивости ИИП
и методы по её стабилизации через обратные связи подскажите, и где об этом написано?
Передаточные матричные функции непрерывной линейной модели преобразователя как звена ситемы автоматического управления для меня сложновато но думаю реально, просто принцип подхода до меня туго доходит, может есть более простой метод.
Да и почетать толком незнаю где.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 19-12, 09:30 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
Если не хочешь лезть в дебри теории, то используй практические методики настройки. Кое-что можно посмотреть здесь


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 19-12, 11:08 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
valvol писал(а):
Если не хочешь лезть в дебри теории, то используй практические методики настройки. Кое-что можно посмотреть здесь

Я хотел не лезть в дебри. Неполучается. Коэффициент заполнения меняется от 0,05 до 0,95 для регулировки напруги, и хочу зделать регулируемую стабилизацию тока.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 19-12, 18:14 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
uriy писал(а):
Коэффициент заполнения меняется от 0,05 до 0,95 для регулировки напруги, и хочу зделать регулируемую стабилизацию тока.

Если не сложно, то приведи более подробную информацию (схема, осциллограммы...). Так будет легче ориентироваться и давать советы.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 19-12, 22:49 
Не в сети
Бывалый

Зарегистрирован: 01-10, 20:30
Сообщения: 753
Откуда: Винница
В "Радио" была статья по переделке компьютерного
БП в регулируемый, с огр. тока. К сожалению, не помню, в каком номере и за какой год, может, даже 2000-2002. Ограничение тока там делалось дополнительной цепью - в минусовый выходной провод ставился самодельный нихромовый шунт 10 мОм, 1-2 Вт. С него напряжение шло на инвертирующий усилитель на ОУ, а с выхода ОУ через диод - на инв. вход TL494, выв. 2 или 15. Диод стоял минусом к ОУ. Усилитель на ОУ имел усиление около 1000 и коррекцию с частотой среза 50-100 Гц. Порог ограничения тока задавался напряжением на прямом входе ОУ.
Для устойчивости ОС по напряжению можно попробовать завести параллельную цепь ОС до дросселя:
http://flyfolder.ru/4631607
Изображение
Хотя китайцы как-то обходятся даже без корректирующих цепей ;) .


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 20-12, 01:25 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
valvol писал(а):
Если не сложно, то приведи более подробную информацию (схема, осциллограммы...). Так будет легче ориентироваться и давать советы.

Во навоял основную часть.
Начну с тех. условия.
Выходное стабилизированое напряжение от 0,5 до 35 Вольт с точностью установки +/- 0,035 Вольт.
Ток нагрузки от 0 до 10 Ампер с точностью
стабилизации тока +/-0,01А. (В железе нереалезовано)
Выходная удвоеная амплитуда пульсации 10 мВольт.
Частота преоброзователя 100кГц при напряжении от 35 до 10В
Частота преоброзователя 50кГц при напряжении от 0,1 до 10В

Расчитал силовой трансформатор по максимуму т.е. на 350 Ват.
Проблема в том что все импульсники расчитываются на конкретный узкий диапазон выходного напряжения.
В моём случае выходное напряжение меняется от 1 до 35 Вольт и ток нагрузки меняется от 0 до 10А.
Эта схема у меня собрана в железе.
R12 установлен в непосредственной близости от микросхемы.
R10 C12 нерасчитывалась, срисована с другой схемы.
Так вот при выходном напряжении 12 вольт и токе до 4 Ампер выходная удвоеная амплитуда пульсации 20 мВольт (?) при большем токе начинается наблюдатся 100Гц выбросы с амплитудой 50 мВольт.
У меня подозрение на неправельно выбраный выходной дросель и цепь корекции.
Расчёт выходного дроселя (для режима непрерывного тока) я производил для наихутьшего режима т.е. при токе нагрузки 100мА и D=0.5.
За выходным током и напряжением следит микроконтролер (на схеме непоказан) поэтому возникла идея составить математическую модель
преобразователя, найти условия при которых преобразователь становится неустойчевым и найти значение цепей корекции. Далее при помощи микроконтролера подключать уже известные цепи корекции.
Вот проблема найти методику которая позволяет найти неустойчивые состояния ИИП во всём деапазоне выходного тока и напряжения.
Если вы встречали подобную литературу подскажите.
Я пока понимаю что без мат.анализа этот ИИП просто так незапустить.
Моя техническая база позволяет снять практически все реальные параметры элементов применённых в железе.
Хотелось бы конечно консультанта который желал бы следить за ошибками при построении матиметической модели и напровлять в нужное русло.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 20-12, 01:27 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 20-12, 09:34 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
uriy писал(а):
Во навоял основную часть.

Не верно подключены цепи задания и обратной связи! Получается, что при изменении задания (R12) меняется коэффициент передачи пропорциональной части регулятора (R10/R12низ). Для улучшения ситуации можно включить дополнительный резистор между движком R12 и второй ногой TL-ки. При этом R12 должен иметь минимально возможное значение.
uriy писал(а):
Так вот при выходном напряжении 12 вольт и токе до 4 Ампер выходная удвоеная амплитуда пульсации 20 мВольт (?) при большем токе начинается наблюдатся 100Гц выбросы с амплитудой 50 мВольт.

Для компенсации составляющей 100Гц можно подмешать напряжение пульсации сетевого фильтра в сигнал задания (компенсация по возмущению).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 20-12, 12:46 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
Это кусок схемы, R12 для теста ИИП стоит, в разработаной схеме его нет, опорное напряжение подаётся от ЦАП.
Мне нужна книга где доходчиво описана методика подхода для расчёта цепей корекции. Мне пока попалась только одна книга где это вообще описано "http://dasbook.ru/find.php?q=%CC%E5%EB%E5%F8%E8%ED" написана хорошо но при аналезе схам ИИП неучитует согласующих каскадов управления транзисторами, может это и ненадо. Ну ладно если нет литературы будем пользоватся чем есть.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 21-12, 00:33 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
uriy писал(а):
Мне пока попалась только одна книга где это вообще описано "http://dasbook.ru/find.php?q=%CC%E5%EB%E5%F8%E8%ED" написана хорошо но при аналезе схам ИИП неучитует согласующих каскадов управления транзисторами, может это и ненадо.

Теория автоматического регулирования оперирует категориями независящими от конкретной реализации системы регулирования, будь то регулятор уровня Уатта или автопилот Боинга. Поэтому можно использовать не только литературу по источникам питания, но и литературу специализированную по автоматическому регулированию (последнее даже лучше). Обычно при настройке систем регулирования используют модели построенные на основании экспериментально снятых характеристик объекта регулирования. И очень редко используют аналитические модели объектов регулирования. Это делается исключительно в тех случаях, когда, по каким-то причинам, не возможно произвести экспериментальное испытание объекта регулирования. Наш случай к таким не относится.
Для испытания объекта регулирования используются различные испытательные сигналы, из которых в основном используются скачок(переходная характеристика), одиночный импульс (импульсная характеристика) или частотный сигнал (снятие частотной характеристики). Для источников питания более всего подходит последний вариант. Используя экспериментальную АЧХ или ЛАЧХ разомкнутой системы регулирования можно синтезировать корректирующие звенья, которые позволят получить замкнутую отрицательной обратной связью систему автоматического регулирования (САР) с требуемыми параметрвми (из области реально возможных).
Для тех, кто не владеет в достаточной мере знаниями из области автоматического управления, лучше выбрать один из стандартных регуляторов - П, ПИ или ПИД. Для этих регуляторов во многих информационных источниках приводятся практические методики настройки, которые позволяют правильно настроить регулятор, не обладая широкими познаниями в области автоматического управления.
Обычно в даташитах и различных помогалках изображаются П(пропорциональный) и ПИ(пропорционально-интегральный) регуляторы. Второй, в отличие от первого, не имеет статической ошибки регулирования, при несколько худшей переходной характеристики.
Поробуем экспериментально настроить регулятор повышающего преобразователя 12 в 19В, которрый используется для питания ноутбука в автомобиле.
Изображение
Преобразователь имеет ПИ-регулятор, построенный на элементах R2,R3,R9,R10,C1 и внутреннем усилителе рассогласования ШИМ контроллера LT1245 (аналог uc3845).
Способ настройки П-регулятора состоит в том, что,
постепенно увеличивая коэффициент усиления Кр П-регулятора, замкнутую САР выводят на границу устойчивости, характеризующуюся незатухающими колебаниями выходной величины. Для конкретной схемы Кр=R2/(R9||R10). Достатточно удобно Кр менять с помощью резистора R2 (при увеличении R2 Кр увеличивается и наоборот). Коэффициент усиления Кр, при котором в системе возникают незатухающие колебания, называется критическим коэффициент усиления Кр(кр). Для П-регулятора оптимальное значение Кр(оп) связано с критическим соотношением:
Кр(оп)=0.5*Кр(кр).
ПИ-регуляторы имеют два настроечных параметра: коэффициент усиления Кр и время интегрирования Ти. Для обеспечения
качественного регулирования необходимо определить единственную пару оптимальных значений Кр(оп) и Ти(оп).
Неправильный выбор одного из параметров настройки влияет на качество переходного процесса. Сначала, при настройке ПИ регулятора отключают интегрирующее устройство, превратив его в П регулятор, для которого, согласно вышеизложенному, определяется Кр(кр) и период автоколебаний Та.
Изображение
Из рисунка видно, что увеличение резистора R2 до 66к (Кр около 66) в системе возникают незатухающие автоколебания частотой Fa=8500Гц (по V(n007) видно что периодически пропадают импульсы управления ключевым транзистором M1).
Оптимальные настроечные параметры ПИ-регулятора определяются по этим двум величинам:
Кр(оп)=0.45*Кр(кр)=0.45*66=30 (R2=30k)
Ти(оп)=Та/1.2=1/(Fa*1.2)=98мкс
Если Ти=С1*R10, то потребуется конденсатор С1=0.1мк
Изображение


Последний раз редактировалось valvol 21-12, 01:11, всего редактировалось 2 раз(а).

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 21-12, 01:06 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9335
Откуда: Саратов
uriy писал(а):
Мне пока попалась только одна книга где это вообще описано
Вот, под рукой Марти Браун - Источники питания. Расчет и конструирование. На работе старенькая, от Конева - Источники вторичного электропитания.
В обоих есть солидные разделы по этой теме. Книги не редкие, должны быть в сети.
В принципе аналогичное для ОУ (с примером для питания) есть в Искусстве схемотехники - Хоровиц и Хилл
Литература с азами есть. Ну уж если нужно глубокое погружение... :live-14:

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Последний раз редактировалось Трибун 21-12, 10:39, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 21-12, 01:31 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
valvol писал(а):
Это делается исключительно в тех случаях, когда, по каким-то причинам, не возможно произвести экспериментальное испытание объекта регулирования. Наш случай к таким не относится.

Относится при разном напряжение и токе я вижу разные автокалебательные процессы если немного неуспел ключи гарят. А как правильно расчитать цепь корекции незнаю. Опять же мне надо правильно выбрать ёмкость и индуктивность выходного фильтра, а непытатся скомпенсировать автогинерацию обратной связью (выбраной на абум), да у меня это и неполучилось. Есть конечно 50% что неправельное размещение элементов на плате вносят свои помехи на работу 494

valvol писал(а):
Коэффициент усиления Кр, при котором в системе возникают незатухающие колебания, называется критическим коэффициент усиления Кр(кр).

Метод описаный Вами хорош если все элементы в схеме правильно расчитаны, и коэффициент заполнения не меняется в широких пределах. Я одним местом чувствую (скорее всего тем на котором сижу) что при разном коэффициенте заполнения и при разном токе будут разные критические коэффициенты, вот их заранее я и хочу выявить. И также чувствую что неправельно расчитан выходной дросель.

А в SwCAD III нет случайно микросхемы типа 494? Я пошарил по папкам ненашёл, я всю схему прогнал бы через SwCAD III. Вы знаете надоело транзисторы палить.

Спасибо за проявленый Вами интерес к этой теме.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 21-12, 09:00 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9579
uriy писал(а):
Относится при разном напряжение и токе я вижу разные автокалебательные процессы если немного неуспел ключи гарят. А как правильно расчитать цепь корекции незнаю. Опять же мне надо правильно выбрать ёмкость и индуктивность выходного фильтра, а непытатся скомпенсировать автогинерацию обратной связью (выбраной на абум), да у меня это и неполучилось. Есть конечно 50% что неправельное размещение элементов на плате вносят свои помехи на работу 494

Разумеется, основным условием нормальной работы является правильная схемотехника устройства и верный расчёт электромагнитных компонентов.
Судя по приведённой схеме, у вас не корректно выполнен драйвер инвертора. Данный драйвер, при запирании одного из транзисторов, может формировать ложные отпирающие импульсы противоположного транзистора, что не есть хорошо. Более корректный драйвер, который можно адаптировать к вашему случаю, стоит подглядеть у Большакова А.С., в разделе Статьи.
uriy писал(а):
Метод описаный Вами хорош если все элементы в схеме правильно расчитаны, и коэффициент заполнения не меняется в широких пределах.

Имеете большие знания и опыт в использовании подобных методик?!
Что касается элементов схемы, то их можно подглядеть в различных помогалках и даташитах от TI-Unitrode.
uriy писал(а):
А в SwCAD III нет случайно микросхемы типа 494? Я пошарил по папкам ненашёл, я всю схему прогнал бы через SwCAD III. Вы знаете надоело транзисторы палить.

К сожалению в SwCad нет модели TL494, но есть подобный ей двухтактные ШИМ контроллеры LTC3721-1, используя который можно по крайней мере убедиться в работоспособности схемы.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 21-12, 13:30 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
valvol писал(а):
К сожалению в SwCad нет модели TL494.

Насколька я понял функциональную модель 494 в SwCad непроблема нарисовать. На выходных буду изучать SwCad он наглядней чем MatCad. Драйвер предложеный Вами обезательно пременю.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 21-12, 13:35 
Не в сети
Активный участник

Зарегистрирован: 22-11, 16:02
Сообщения: 186
Трибун писал(а):
В обоих есть солидные разделы по этой теме. Книги не редкие, должны быть в сети.

Ненашол Марти Браун тьолько продаётся.

Трибун писал(а):
В принципе аналогичное для ОУ (с примером для питания) есть в Искусстве схемотехники - Хоровиц и Хилл

Эта книга есть просмотрю обезательно.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 71 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5  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