Power Electronics
http://valvol.ru/

Цифровое управление сварочными источниками
http://valvol.ru/topic50.html
Страница 2 из 17

Автор:  s_smirnov [ 11-12, 10:00 ]
Заголовок сообщения: 

Судя по названию AT90PWM3 как раз ШИМ, CodeVision уже изучаю.
Специалисты по силовой части, вопрос к вам, сформулируйте реальные требования по быстродействию, для случая потактного ограничения тока на 20кГц (простейший случай для ленивых), ну и для других случаев по возможности

Автор:  гость [ 11-12, 10:43 ]
Заголовок сообщения: 

s_smirnov писал(а):
Давай вместе планировать

Так а что планировать? именно блицкриг верхом на проце динамического подмагничивания в двухтактном мосте, который у вас во главе угла? Это задача сложная, но очень частная, и применительно к сварочникам непонятно с каким положительным эффектом на выхлопе. Ну сравните сами серийные двухтактные источники с менее затейливыми , и вряд ли вы найдёте у них какие-то явно значимые для пользователя преимущества. Не, я понимаю, это тоже может быть интересно. Но и вы поймите, что "цифровое управление сварочными источниками" (название темы) к лечению генетических дефектов двухтактных мостов прямого отношения не имеет.

Автор:  simpson [ 11-12, 12:48 ]
Заголовок сообщения: 

Прерывания... прерывания.... Считаем для 16-го ПИКа на 20мГц - вызов прерывания (3 такта), сохранение контекста (3 такта), обработка прерывания (2 такта по самому минимуму - типа "если, то стоп"). Дальше можно не считать - итого 8 тактов по 200ns. Это 1,6 мкс. За это время силе (на 50кГц, хорошим нагрузочным током и с низкой индуктивностью цепей) успешно будет кирдык.
В принципе существуют алгоритмы упреждающего прогнозирования, которые можно использовать для улучшения ситуации, но, имхо, эта игра вряд-ли стОит свеч, т.к. цена ей - стоимость бутылки пива (пара внешних компонентов)
Хотя возможно старшее 40мгц-овое семейство ПИКа с усовершенствованным ССP даст какой-нить выгрыш, что вряд-ли. Так что,имхо, за этими контроллерами - только сервис, а это ой как не мало! - один только ЧИМ+ШИМ чего стОит.
А вот полноценный, даже самый-самый дешёвый DSP (нормального производителя) типа TMS320***2* заменит СРАЗУ и ВСЁ и ЕЩЁ останется.

Автор:  s_smirnov [ 11-12, 13:52 ]
Заголовок сообщения: 

Вовсе не обязательно ограничиваться двухтактным мостом, и его динамическим подмагничиванием.
Самое эффективное применение МК в сварочнике - формирование ВАХ и "спецэффектов", возможно даже совместно с аналоговыми ШИМ -контроллерами.

Автор:  s_smirnov [ 11-12, 14:00 ]
Заголовок сообщения: 

simpson писал(а):
А вот полноценный, даже самый-самый дешёвый DSP (нормального производителя) типа TMS320***2* заменит СРАЗУ и ВСЁ и ЕЩЁ останется.

Что мешает заменить?

Автор:  simpson [ 11-12, 16:18 ]
Заголовок сообщения: 

s_smirnov писал(а):
Что мешает заменить?

Кому что мешает? :wink:
Каждый получает то, что выбирает!

Автор:  sam_soft [ 11-12, 19:42 ]
Заголовок сообщения: 

Даже если обработчик прерывания в некоем процике и достигнет 100 нан, что весьма маловероятно, то это все равно будет хуже чем на том же UC-е. :wink: Нет смысла связываться с этим. А вот гибриды - проц + аналоговый ШИМ контроллер, думаю весьма полезны в плане наворотов, управления, гибкости, уменьшения габаритов плат управления.

Автор:  Отнюдь [ 12-12, 10:45 ]
Заголовок сообщения: 

простите несведущего в контроллерах и цифре, однако почему обязательно надо связываться с прерываниями?
насколько я вообще смог представить себе инвертор, ток в первичке вполне отражает ток в выходном дросселе, ежели не произошло никаких катаклизмов. следовательно, ток не может нарасти мгновенно. а уж если посчитать выходной дроссель таким макаром, чтобы ток до критического уровня нарастал за несколько тактов, то прерывания вообще становятся ненужны. ИМХО ессно.
возьмем для примеру один из простейших DSP, упомянутых simpson'ом - TMS320F2908 (выбрал только потому, что только его и помню :) ). в нем заряжен довольно неплохой блок АЦП с кучей мультиплексированных каналов, работающих через два оцифровщика с захватом. т.е. можно одновременно(!) захватить два сигнала (к примеру, ток и напряжение) и потом спокойно их оцифровать и обработать. а уж по результатам обработки выставить тот коэфф.заполнения ШИМ, который нужен именно для этой точки ВАХ. причем блок АЦП синхронизируется от почти всех "чихов" процессора (а нам, насколько я понимаю, нужно синхронизироваться по ШИМ) и транслирует все, что намерял в то место памяти, куда ему скажут, без участия АЛУ. при его производительности более 6 MSPS вполне можно цифровать пару сигналов в начале импульса ШИМ и в конце.
ну и с какой целью тут прерывания? разве только завязать на одно из прерываний по ШИМ пересчет и корректировку самой же ШИМ.
опять же 100МГц внутренней частоты процессора вполне позволяют организовать и обеспечить практически все сервисные функции и приблуды сварочных источников, которые востребованы ныне.
я не призываю полностью отказываться от аналоговой части в управлении - вероятно, какая-то аварийная защита по току должна быть независимой от процессора, но вот от аналоговой регулировки вполне можно избавиться

Автор:  sam_soft [ 12-12, 17:26 ]
Заголовок сообщения: 

Отнюдь
Все дело в том, что ток короткого замыкания почти не зависит от индуктивности выходного дросселя, а в основном на него влияет величина индуктивности рассеяния и быстродействие системы ограничения по току. И тут никакие ацепаторы не помогут. Пока они будут ацепировать, все давно уже взорвется. Тоже самое с прерываниями, все это очень тормознуто. Не, только аппаратное поцикловое токовое ограничение и больше ничего.
А вот то что лежит вне ее - пажаласта. Можно наворачивать хоть ацепаторами хоть дегенераторами.

Автор:  Bimbom [ 13-12, 00:49 ]
Заголовок сообщения: 

sam_soft

Вставлю свои пять копеек, если можно? :wink: спасибо.
Цитата:
Все дело в том, что ток короткого замыкания почти не зависит от индуктивности выходного дросселя,


Установившееся значение тока короткого замыкания действительно не зависит от индуктивности вых дросселя, оно зависит от коэффициента пропорциональности Вашего ПИ(Д) -регулятора, тем не менее скорость нарастания тока при КЗ от текущего значения до значения заданного тока КЗ определится именно индуктивностью выходного дросселя (если он конечно не "насытился" :wink: ) + индуктивность выходных проводов аппарата - обычно этот процесс занимает 5...20 периодов частоты преобразования - за это время Ваш ПИ(д) регулятор должен успеть выработать установившееся значение скважности для заданного тока КЗ. - это и имел ввиду (как мне кажется) Отнюдь

Автор:  гость [ 13-12, 01:01 ]
Заголовок сообщения: 

Bimbom, где -то рядом Valvol писал про разные гравитационные постоянные у разных пользователей. В свою очередь, готов подтвердить наличие "странных" сообщений из Бобруйска, Мелитопорля, Канзас-сити...

Автор:  Отнюдь [ 13-12, 10:40 ]
Заголовок сообщения: 

Bimbom, именно об этом я и писал, только, видать, не слишком внятно - врожденный дефект речи :)

дело в том, что микроконтроллер с аналоговым заданием и отдельным формирователем ШИМ - для меня пройденный этап. у такого варианта были кое-какие проблемы, которые ввиду некоторых обстоятельств пришлось решать за счет силовой части аппарата, что не только повысило массу "ящика", но и ощутимо повлияло на себестоимость.
помимо этого, для реализации всех сервисных и интерфейсных функций пришлось систему управления городить на двух микроконтроллерах PIC16 из-за сравнительно небольшого количества выводов GPIO - их в 877 контроллере всего 33 :(
да и не слишком корректно, как мне кажется, переводить цифровой сигнал в аналоговый, чтобы затем этот аналог привести к дискретным состояниям в виде ШИМ ;)

Автор:  Seregy_G [ 20-12, 23:27 ]
Заголовок сообщения: 

По моим прикидкам применение AVR для управления мостом вполне реально. Причем применение в качествеосновного контроллера, а не управляющей примочки для хитрых характеристик (считаю, что они не нужны).
По времени реакции расклад такой.
1. Вызов прерывания занимает 4 такта. Опускание нужного пина - еще такт. Итого 5 тактов.
2. Если при вызове прерывания выполняется другая инструкция, то она выполняется до конца. Инструкции занимают до 2 тактов (за исключением обработки других прерываний). Отсюда получаем 7 тактов. На штатной частоте 20 МГц это 350 нс. Сравните: UC3844 - 300 нс. Встроенный компаратор тормозит на 500 нс, поэтому его не используем и даем сигнал сразу на вход INT0/INT1.
Также не следует забывать, что AVR можно гнать по частоте. Причем при использовании внешнего генератора разгоняемость значительно возрастает. Есть заморочка - надо предусамтривать зависание кристалла. Сторожевой таймер уже есть, но его интервал слишком велик (16 мс). Поэтому придется приделать внешний таймер прямо ко входу !SD у драйвера (не бойтесь, этот таймер - всего лишь пара конденсаторов).

AT90PWM3 - штука более мощная, специально для PWM применений. Она имеет помимо таймеров еще 4 PWM модулятора, работающий от PLL генератора на частоте выше частоты проца. Кроме того выходы этих PWM можно всячески настраивать, в частности можно задать изменение состояние вывода по внешнему событию (прерывание или сигнал от компаратора). Есть также и один канал DAC. Стоят эти чипы умеренно - около 100 руб. Только редкие они. Еще что полезно: ATTiny26 имеет 2 PWM модулятора с комплиментарными выходами с deadtime. ATTiny261 - еще больше. ATMega48 имеет 3 таймера по 2 PWM в каждом. Для управления мостом надо 2 таймера с 1 PWM в каждом. Это есть даже в Mega8. Фазник получится сделать только с внешней обвязкой, генерирующей deadtime.

PS При сегодняшних характеристиках доступности и ценах AVR другие контроллеры я даже не рассматриваю.

Да, можно то же самое сделать и на стандартной логике (и по скорости оно превзойдет UC в разы), но схема получится тупой. В частности, серьезную проблему представляют помехи на токоизмерительных входах, которые при малом заполнении могут привести к перекосу трансформатора даже при наличии сигнала о намагничивании. Проц в этой ситуации выключит аппарат и напишет в дебаг, в то время как шустрая рассыпуха устроит феерверк.

Автор:  valvol [ 20-12, 23:57 ]
Заголовок сообщения: 

Seregy_G писал(а):
AT90PWM3 - штука более мощная, специально для PWM применений. Она имеет помимо таймеров еще 4 PWM модулятора, работающий от PLL генератора на частоте выше частоты проца.

Комментировать AVR не берусь, так как работаю с PIC-ами. В общем-то не отношу себя к большим сторонникам использования микроконтроллера в качестве ШИМ-контроллера, но рискну высказать свои соображения по этому поводу.
Что касается канала регулирования, то там не требуется дикого быстродействия. Обычно переходные процессы занимают несколько периодов работы источника, что может позволить микроконтроллеру сделать необходимое количество измерений. В семействе PIC-ов так же есть контроллеры имеющие в своём составе расширенный модуль ECCP (захват/сравнение/ШИМ). PWM этих контроллеров реально позволяет управлять полумостовым или мостовым преобразователем (интерес представляет полумостовой режим, который так же может использоваться для управления мостом). При этом можно программировать мёртвое время. По внешнему сигналу или сигналу внутреннего компаратора (задержка около 100нсек) работа PWM может блокироваться (эту возможность можно использовать для защиты преобразователя). При этом работа PWM может быть возобновлена в следующем периоде, либо после того как это явно разрешит программа контроллера, после обработки аварийной ситуации.

Автор:  Отнюдь [ 21-12, 11:03 ]
Заголовок сообщения: 

я не работал с Атмелом, поэтому хотел бы задать пару вопросов...

Seregy_G писал(а):
На штатной частоте 20 МГц это 350 нс. Сравните: UC3844 - 300 нс. Встроенный компаратор тормозит на 500 нс, поэтому его не используем и даем сигнал сразу на вход INT0/INT1.
какой сигнал подаем на входы прерываний? аналоговый с тр.тока? или все же с внешнего компаратора? если с компаратора, то надо бы добавить ко времени реакции и задержку на компараторе...

Seregy_G писал(а):
Также не следует забывать, что AVR можно гнать по частоте.
это у них штатный режим, гарантирующий нормальную работу во всем температурном диапазоне и с максимальными нагрузками на порты? если нет, то извините - сварочный аппарат это все же не детская игрушка, которая сдохнет молча.

Seregy_G писал(а):
При сегодняшних характеристиках доступности и ценах AVR другие контроллеры я даже не рассматриваю
а может быть зря ;) хотя и не собираюсь пропагандировать что-либо другое :)

Seregy_G писал(а):
Да, можно то же самое сделать и на стандартной логике (и по скорости оно превзойдет UC в разы), но схема получится тупой. В частности, серьезную проблему представляют помехи на токоизмерительных входах, которые при малом заполнении могут привести к перекосу трансформатора даже при наличии сигнала о намагничивании. Проц в этой ситуации выключит аппарат и напишет в дебаг, в то время как шустрая рассыпуха устроит феерверк.
а уж этот абзац - всем абзацам абзац :)
1. что по Вашему разумению попадает в категорию "тупых" схем? интересуют критерии оценки.
2. если обработать сигналы таким образом, чтобы процессор их съел, то почему должна подавиться рассыпуха?

мое мнение - применение процессора оправдано тогда, когда его применение удешевляет производство. т.е. если нужна "гаражная мухобойка" с одной регулировкой - тока и без измерения оного, то не очень рационально ставить микроконтроллер, ибо это довольно просто реализуется на ШИМ контроллерах.
а вот увешать аппарат разнообразными сервисами навроде цифровой индикации сварочного тока (это, кстати, дешевле, чем втыкать ГОСТовские измерители) и синергетики действительно лучше с применением микроконтроллера или процессора.
и уж если говорить об управлении инвертором, а не о всяческих сварочных циклах и пользовательском интерфейсе, то я пока предпочитаю именно логику-рассыпуху, т.к. она не склонна к зависаниям и работает шустро.

Страница 2 из 17 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/