Power Electronics

Уважаемые форумчане, помогите. Вот уже довольно долго пытаюсь сделать источник питания для заряда АКБ на 48 В. За основу взята схема на базе фазосдвигающего контроллера UCC2895. Почему была выбрана эта топология, не знаю. Это было сделано до меня. Схема всего источника очень похожа на схему представленную на рисунке 24 из описания на этот контроллер https://static.chipdip.ru/lib/787/DOC004787025.pdf. Номиналы обвязки контроллера очень близки к тем, что на схеме. Правда принцип обратной связи у меня устроен по другому. Она гальванически не развязана. Значения выходного напряжения и тока подаются на 2 разных ОУ. С выхода этих усилителей сигналы поступают на входа АЦП управляющего контроллера, который в свою очередь формирует уставку для рабочего ШИМ-контроллера. Так вот сейчас я столкнулся с тем, что управление сдвигом фаз осуществляется в учень узком диапазоне. Ну например я отключил обратную связь и вместо неё прицепил вывод ползунка переменного резистора в 10к, к выводу 20 ШИМ-контроллера. А два других на общий и к цепи опорного напряжения. Изменяя потенциал вывода 20 от 1 В до 1,2 В напряжение на выходе источника меняется от 0 до максимально возможного для данного источника. Т.е. на мой взгляд динамический диапазон регулировки очень мал (200 мВ). Мне кажется это очень мало и неправильно. Может быть кто то из вас уже сталкивался с такой проблемой или работал с этим или подобным ШИМ-контроллером и сможет подсказать как мне решить эту проблему.

Все зависит от коэффициента передачи усилителя ошибки. Если он единичный (ножки 1 и 2 соединены перемычкой), то диапазон входного напряжения для 100% регулирования примерно 2.15 Вольт (от 1 до 3.15 Вольт). Если же между 1 и 2 ножками есть какая-то корректирующая цепь, то диапазон будет меньше. Так же стоит проверить размах пилы на ножке 3. Там напряжение должно меняться в диапазоне от 0.2 до 2.35 Вольт.

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

Ножки 1 и 2 замкнуты накоротко. А вот на ножке 3, пила с амплитудой 250 мВ. И как можно поднять зубья пилы. Я что то никак не соображу.

Похоже контроллер работает в токовом режиме управления (Current mode control). В этом случае 3-я нога используется для слоп-компенсации и там размах пилы меньше чем на 7- ноге.
Т.е. описанная ситуация вполне нормальная.

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

Интересно, а как контроллер узнает, что нужно работать в режиме Current mode control либо Voltage mode?

Его сразу конфигурируют для определенного режима работы.
В документации все расписано. Смотрите раздел 7.4 - Device Functional Modes.

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

Буду еще раз внимательно переводить. Хотя я перевожу только Гуглом.

В current-mode control используется двухконтурная система регулирования, где внутренний контур токовый. В Peak-current-mode control, пила на ножке 3 обеспечивается сигналом с шунта. Туда же подмешивается сигнал слоп-компенсации, увеличивающий устойчивость токового контура. Задание для токового (внутреннего) контура обеспечивает внешний контур (2-я ножка), ответственный за стабилизацию напряжения. Допустим, напряжение меньше необходимого - внешний контур задает больший ток и наоборот.

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

А если на ножку 12 подать некоторое напряжение? Скажем 1 Вольт.
Там ведь, между 3 и 12 ножками, есть резистор?

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

Да, там стоит резистор в 510 Ом.

Подпаял источник на один вольт к указанной ноге. Включил все. Пила сместилась почти на 1 В и амплитуда зубьев выросла. Но вот динамика изменения фазы почти не изменилась, а только сместилась выше. И я забыл сказать что провожу эти эксперименты с выпаянными затворными транзисторами. Дабы не случился непредвиденный "бах". Мне думается, что наблюдать за смещением фазы в зависимости от напряжения на выводе ЕАР можно и без силовой части.
И еще вопрос. Где то на русском можно почитать о работе подобных контроллеров?
И еще. Вот выше говорилось о различных режимах работы. А где то написано, как перестраивать контроллер в разные режимы.

А можно посмотреть осциллограммы для случаев, когда на 12-й ноге 0 Вольт и 1 Вольт?
Есть подозрение, что в документации не совсем корректно разрисована функциональная схема.

В токовом режиме управления так и должно быть.

На сайте есть переводная документация на фазосдвигающий контроллер UCC28950. Смотрите раздел Справочник. Там же, но на другой странице, есть описание семейства фазосдвигающих резонансных контроллеров UC3875/6/7/8.

Уже говорил об этом выше.

В сети полно литературы на английском по токовому управлению.
На русском языке литературы по силовой электронике маловато. На ум ничего, кроме книг Валерия Ивановича Мелешина не приходит.

Извиняюсь! Гейтенко Е.Н., в своей книге Источники вторичного электропитания. Схемотехника и расчет, приводит описание токового режима управления на стр.342.

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

Вот пила обычная

А вот с вольт добавкой

Меняя резисторы в цепи эмиттера Q5, мне удалось получить пилу с большей амплитудой. И как результат увеличился диапазон регулировки. Привожу здесь осцилограмму новой пилы

Пила получилась с почти горизонтальной площадкой. И получается, когда потенциал на выводе ЕАР совпадает с этой площадкой, динамика изменения становится очень быстрой. Как сократить этот горизонтальный участок?

Я даю тут кучу ссылок, но Вы, похоже, ничего не читаете.
Когда преобразователь будет штатно работать, то никакой горизонтальной площадки не будет. Благодаря индуктивности фильтра L1 огибающая тока через датчик тока, а следовательно и сигнал CS будут иметь пилообразную составляющую. В этом как-бы суть токового управления. Когда токовый сигнал генерирует пилу для формирования ШИМ. В данном случае этот ток отсутствует, процесс генерации ШИМ нарушен, а Вы пытаетесь что-то увидеть.
Жаль, что нет модели контроллера. Можно было бы помоделировать.

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

Вы мне вчера говорили, что без обратной связи по току бессмысленно говорить о нормальной пиле. Сегодня я включил полностью источник питания и снял снимок пилы. Результат мне не понравился. В чем причина такого неудачи и почему почти в начале пилы присутствует "звон". Простите за неудачное положение осциллограммы.