Доброго времени суток.

Прошу строго не судить - сам программист и даже далеко не все основы знаю (о чем очень даже стыдно).

Пытаюсь сделать слабенький регулируемый источник постоянного тока. Схема очень простая, так что даже приводить не стану, только опишу: есть опорное напряжение ~15 В, подаем его на p-канальный мосфет (мосфетом управляет контроллер, который генерирует ШИМ сигнал), после мосфета должен стоять LC-фильтр для сглаживания сигнала. Пробывал расчитывать фильтр сам. Фильтр заработал и действительно сглаживает сигнал, причем на мой взгляд очень даже не плохо (каких либо скачков не наблюдается). Однако есть одна проблема - регуляция на выходе составляет ~ от 60 до 90 %, а хочется хотя бы от 10%.

В итоге большая просьба - подскажите пожалуйста какую-нибудь литературу по расчету LC фильтров для источников питания с ШИМ регуляцией.

PS. Я в курсе что есть большое количество специальных микросхем для создания импульсных источников, также я в курсе что простейшие источники можно купить начиная от 150 рублей. Так что, если возможно, не отходить от предложенной схемы.

есть несколько критериев и подходов к дизайну фильтров, забейте в гугл - filter design for pwm inverter, хотя бы пары прочитанных статей будет достаточно.

я так понял, что Вы изобретаете понижающий преобразователь? посмотрите типовую схему, у Вас не хватает одной детали

Это нормально, никто все не знает, область знаний обширна.

Обычно в ключевых схемах LC фильтры приходится рассчитывать только при анализе устойчивости к самовозбуждению и для определения реакции на изменение чего-либо (сброс-наброс нагрузки, скачок входного напряжения и т.п., полоса регулирования)

Для расчета по энергетике и режиму работу модель упрощается. Делаются следующие допущения: пульсации выходного напряжения отсутствуют (что достигается при большой постоянной времени выходного фильтра: большая емкость или большая индуктивность).

Тогда различают 2 режима работы дросселя выходного фильтра: с непрерывным током или режим прерывистых токов. Если известны сопротивление нагрузки, выходное напряжение, частота переключений, то границу легко найти Lкр=(1-D)RT/2. Если L выбрана меньше, чем Lкр, то получится режим прерывистых токов. Это не страшно, но регулировочная характеристика Uвых=Uвх(f(D)), будет нелинейной.

Есть книжка Севернс Блум - Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания, толковая. Скачать можно хотя бы тут.

И диод поставьте, как правильно stells заметил.

Вообще-то ваша точка зрения не совсем совпадает с концепцией импульсных источников питания. Вот описание того как это делается. Там используется не LC фильтр, а нечто иное.
Почитайте для расширения кругозора. Может идеи возникнут. Найдете куда диод приткнуть

http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP2.pdf

Всем большое спасибо за информацию. Если эта операция под кодовым названием "овчина выделки не стоит" выгорит, то обязательно отпишусь. Правда, на быстрый результат расчитывать не приходится.

В общем все сказали правильно, но оставили "самостоятельное упражнение". Если бы вы были студентом, так и надо было бы делать. Захотите - почитаете по теме, а по делу примерно так. То что вам надо - "buck converter". Вся идея в том что индуктивность стремится поддерживать постоянный ток, так же как емкость - напряжение. Добавление диода приводит к тому что при правильно подобраных элементах (легко найти формулы) ток через катушку не прерывается а накопленая энергия питает нагрузку при закрытом транзисторе. Так что это не совсем LC фильтр.

Если нет желания читать всю главу по прошлой ссылке, посмотрите сюда.
http://www.daycounter.com/LabBook/BuckConv...Equations.phtml

На самом деле ничего сильно сложного нет. Существует три схемы импульсных источников питания buck, flyback и третью забыл. Одна для повышения напряжения, другая для понижения, а третья для получения напряжения другой полярности.

Выберите ту, которая вам подходит и сделайте такую схему.
Если вам надо просто маломощный ШИМ источник, то вместо катушки поставьте диод и достаточно большой конденсатор. Обратите внимание на быстродействие диода, чтобы на частоте вашего ШИМ он мог работать.
В источнике импульсов ШИМ нужен только верхний транзистор, но его мощности должно хватить, чтобы, работая на ваш конденсатор в качестве нагрузки, он не сгорел. Можно поставить небольшой резистор последовательно с диодом для ограничения тока.
Предложение alexf даст результат лучше. Но это проще.



Не сказал, потому, что деталей сам не помню, а направление знаю -- уже много лет как программист samposebe кстати про почитать и спрашивал.

Сообщение отредактировал Tarbal - Oct 26 2013, 22:51

Слабенький это как?
15 Вольт 1 мАмпер?

Почитать книги
Семенов Б.Ю. Силовая электроника. От простого к сложному. 2005
Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. 2001

если на английском то
http://www.ridleyengineering.com/design-center.html там бесплатная регистрация и хороший учебник в виде статей.

На самом деле побольше чем 3.
Buck понижает
Boost повышает
SEPIC и buck-boost могут и повышать и понижать
Flyback похож на boost, но там трансформатор так что может и повышать и понижать и полярность менять.

И еще несколько экзотических: Split-pi, Cuk и т.д.

Но в данном случае достаточно самого простого buck типа.

Все правильно. Необходимо самостоятельное упражнение, дабы научиться выбирать нужный вариант и добиться минимальной разницы между расчитанными и полученными в практике значениями.

Принципиально - 3 - Buck, Boost, Inverting. Остальные - их комбинации, которых можно придумать несколько десятков.

А остальные главы по Вашей ссылке как скачать?

Мне Гугл нашел , но судя по всему оно на сайте Филипса лежит и должно быть доступно.
Поищите здесь:
http://www.nxp.com/search?q=applications+p...ord&rows=10


http://www.nxp.com/search?q=impulse+power+...ord&rows=10


Сработал метод тыка
http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP3.pdf
http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP4.pdf
http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP5.pdf
http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP6.pdf
http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP7.pdf
http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP8.pdf