Power Electronics

Для подключения библиотеки CD4000.lib лучше использовать строку:

В этом случае модель будет запускаться на любом компьютере.

Надо поработать над моделью, а то она еле шевелится. На выходе U6 импульсная последовательность частотой более 200 МГц, которая на выход U23 практически не проходит (не дотягивает до уровня переключения). Поэтому никакой регулировки пока не видно.

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

Такая директива у меня не работает, выдаёт ошибку, что библиотеку не может найти, попробовал на двух ПК.



Очень странно... У меня стартует модель без проблем на двух ПК. Параметры симулятора при установке по умолчанию. На выходе U6 ничего такого не наблюдается. Модели U6 и U23 взяты из родной библиотеки LTC. Может в настройках симулятора у Вас как то по-другому? У Вас режим "Alternate"?

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Хорошо. Если работает у Вас, показывайте картинки.

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

Схема модели

Ток индуктора и управляющие напряжения ключей

Напряжение, ток и мощность на одном из ключей

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Директива заработала

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Покажите на одном графике напряжение на выходе полумоста и ток L3.
Но, в принципе, уже сейчас ясно, что проблема неисправима. Чтобы коммутация происходила в режиме ZVS, пауз проводимости не должно быть. Вернее такая пауза может быть, но достаточно короткая, чтобы выходной ток (ток L3) не успел сменить направление.


Существуют трансформаторные драйверы, которые можно использовать для управления в режиме APWM. Например, драйвер, описанный в аппноте AN-950 от IR, успешно использовал ZVA в своей конструкции AC-AC регулятора.

Если же хочется классики, то регулировку мощности в режиме ZVS и на частоте резонанса можно осуществлять при помощи того же фазника.

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

Я надеялся, что путём добавления каких либо демфирующих элементов всё таки можно исправить эту проблему.
Ну нет, так нет.
В принципе APWM мне нравиться, регулировать мощность можно простой "поцикловкой" по току, на этом варианте и остановлюсь.

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Ещё хотел спросить. Есть вариант вместо ФАПЧ, использовать АПЧ на МК. Алгоритм такой: вначале серии импульсов, МК выдает управляющий одиночный ударный импульс, таймером измеряется период (полупериод) автоколебаний контура и определяется резонансная частота, дальше МК выдает серию управляющих импульсов с измеренной резонансной частотой, дальше процесс периодически повторяется и частота при изменениях в контуре автоматически подстраивается. Можно сразу организовать PDM на МК. Защита ключей через драйверы ключей. Решение вроде с одной стороны очевидное, с другой стороны подобного решения не нашёл в Интернете. Может есть какие то подводные камни?

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Я делал так.. мне не понравилось то, что микропроцессор не мог выдавать частоту точнее 460Гц.
При самом мелком делителе частота была то 65573, то 66115.. (8 000 000/122 или 8 000 000/121)
Но это при использовании микрочиповских контроллеров.
В результате частота прыгала или выше или ниже резонанса
МК выдавал сразу 4 сигнала с ПДМ которые транслировались через IR213 на модули IGBT.
В принципе принцип нормальный. Минимальный набор компонентов. Было выпущено более 200 стоматологических литеек на 4кВт.
Период сетевой частоты делился на 6 потом группировался (2/6,1/6,1/6,2/6) и внутри задавался ШИМ. Автоматически получался ККМ. (выпрямительные конденсаторы отсутствовали как класс)
Раз в секунду, после прошедших 10*2/6=3.3мс сетевой частоты, генератор выключался, измерялся период затухающих колебаний и на пике полупериода (5мс генератор запускался на измеренной частоте)
Потом перешел на СD4046, полевики и адаптивные драйвера..

Спасибо, что поделились собственным опытом. Дискретность частоты особенно будет влиять при высокой добротности контура, т.е. на пустом индукторе. В принципе дискретность частоты можно несколько уменьшить путём повышения тактовой частоты МК до 20 МГц.
С СD4046 тоже не всё так просто, стабильность частоты определяется постоянной времени НЧ фильтра, и получается компромисс между стабильностью частоты и скоростью реакции на изменение резонансной частоты индуктора. При высокой реакции тоже будет качание частоты около резонанса.
Про организацию ККМ прошу по-подробнее объяснить. Чему задавался ШИМ? У Вас дополнительный ключ перед инвертором был?

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

ККМ- это потребление синуса от сети. Или по другому- резистивная нагрузка. Если нет входных конденсаторов и нагрузка условно резистивная- то ККМ не требуется (или получается сам собой).
В начале и конце полупериода синус или растет или падает, поэтому на него условий равной мощности были выделены по 2/6, а около пика по 1/6 периода управления.
т.е за период управления проходило 66000/100/6= 110 импульсов. Поэтому было решено не прореживать PDMoм эти импульсы, а уменьшать
их количество в пакете, с привязкой к основной частоте.
(50% мощности = 55 импульсов пропускаем и 55 выдаем. При чистом ПДМ- это подача импульсов через один..)
Делал систему и с прореживанием. Но она оказалась сложнее, а результат такой же..
PS. При использовании СD4046 с обратной связью все нестабильности и погрешности как фильтра, так и цепей формирования нивелируются.

Есть ещё идея. При определении частоты с помощью МК и ударного импульса, дополнительно с помощью пиковых детекторов и МК измерять амплитуду третьей и пятой полуволны и рассчитывать добротность контура. Это позволит автоматически останавливать инвертор при пустом индукторе и запускать при помещении в него детали. Ну и защиту обеспечить заодно. Что скажете?

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Идея рабочая. Пробуйте.

В симуляторе уже работает.




Пиковые детекторы поточней бы. Но для определения наличия детали в индукторе в принципе и так пойдёт.
Может у кого есть получше схема пикового детектора?

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

"Поколдовал" с обвязкой компаратора, добавил кое какие резисторы в обвязку, ситуацию с точностью удалось улучшить.

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)