|
|
  |
Решение проблемы насыщения транзистора постоянной составляющей тока подмагничивания в двухтактном преобразователе |
|
|
|
Sep 11 2006, 20:24
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(Фрол Кузьмич @ Sep 11 2006, 18:04)  При VM длительности смежных полупериодов не могут сильно отличаться, т.к. скорость изменения напряжения на выходе ЕА ограничена и может быть достаточно низкой. При СМ длительности смежных полупериодов могут быть очень разными, поскольку изменение нагрузки сразу отрабатывается в длительность без интегрирующих звеньев (ну, окромя выходного реактора, а его обычно стремятся как можно уменьшить). Единственно, что СМ "лечит", так это моментальный отказ ключей, если транс уже влетел в насыщение. Увлекаетесь, Фрол Кузьмич - CM, как и VM, отрабатывает изменения тока нагрузки не "сразу", а исключительно через обратную связь. Обратная связь по току всегда быстрее, чем обратная связь по напряжению, но никак не быстрее, чем половина частоты коммутации. Так шо не всё так ужасТно со "смежными полупериодами".
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 03:53
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 345
Регистрация: 1-09-06
Из: донских степей
Пользователь №: 20 004

|
Цитата но никак не быстрее, чем половина частоты коммутации wim, конечно не быстрее, потому что регуляторов быстрее половины своей частоты коммутации вообще не бывает и быть не может. Тогда вот тут Цитата изменение нагрузки сразу отрабатывается в длительность под "сразу" можно понимать "так быстро, насколько это возможно". VМ работает с интегральным значением выходного напряжения, а СМ работает не с интегральным, а с мгновенным значением выходного тока.
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 04:51
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(Фрол Кузьмич @ Sep 12 2006, 07:53)  VМ работает с интегральным значением выходного напряжения, а СМ работает не с интегральным, а с мгновенным значением выходного тока. Сигнал Vsense с датчика тока определяется средним током нагрузки и "наклоном пилы" (скоростью нарастания тока в выходной индуктивности), которая не зависит от тока нагрузки, а только от входного напряжения. На изменение входного напряжения CM реагирует сразу, поскольку изменяется напряжение, приложенное к индуктивности. Обратная связь по напряжению здесь вообще не участвует. А все изменения тока нагрузки отрабатываются только через обратную связь - именно она задает напряжение Verror. Если входное и выходное напряжения постоянны, у датчика тока просто нет другого способа "узнать" про изменение тока нагрузки, кроме как через изменение Verror.
Прикрепленные файлы
cm.bmp ( 56.48 килобайт )
Кол-во скачиваний: 143
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 06:28
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 768
Регистрация: 12-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 904

|
Цитата(wim @ Sep 12 2006, 08:51)  Цитата(Фрол Кузьмич @ Sep 12 2006, 07:53)  VМ работает с интегральным значением выходного напряжения, а СМ работает не с интегральным, а с мгновенным значением выходного тока.
Сигнал Vsense с датчика тока определяется средним током нагрузки и "наклоном пилы" (скоростью нарастания тока в выходной индуктивности), которая не зависит от тока нагрузки, а только от входного напряжения. На изменение входного напряжения CM реагирует сразу, поскольку изменяется напряжение, приложенное к индуктивности. Обратная связь по напряжению здесь вообще не участвует. А все изменения тока нагрузки отрабатываются только через обратную связь - именно она задает напряжение Verror. Если входное и выходное напряжения постоянны, у датчика тока просто нет другого способа "узнать" про изменение тока нагрузки, кроме как через изменение Verror. А разве при изменении тока нагрузки не изменяется постоянная составляющая сигнала тока? Мы же датчиком тока смотрим на трапецию, а не только на переменную составляющую тока дросселя. Цитата Транс намагничивает только ток намагничивания, больше никто и ничто. Под подмагничиванием понимается постоянная составляющая тока намагничивания (ну, скажем, выделенная на не очень длинном промежутке времени). Само собой, ток намагничивания через индуктивность прямо связан с вольт-секундами, а их перекос не менее прямо вызывает подмагничивание транса. С этим и был связан вопрос. Но не пойму, как с этим связан ответ. Поясню. Допустим у нас все симметрично - тогда при транзиенте у нас все равно возникает ассиметричность импульсов, но за счет ограниченности процесса во времени постоянная составляющая напруги на трансе не успеет разогнать ток подмагничивания до опасной величины, для этого делают запас по индукции и иногда зазорчик. А вот когда что то несимметрично ток подмагничивания, вызванный постоянной составляющей напруги на трансе, ограничен только активным сопротивлением цепи - и запросто может увести рабочую петлю в область насыщения
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 06:32
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 345
Регистрация: 1-09-06
Из: донских степей
Пользователь №: 20 004

|
Цитата А разве при изменении тока нагрузки не изменяется постоянная составляющая сигнала тока? Bludger, так она изменится в основном только когда изменится порог ограничения, см. например вложение у wim, оно впрочем из той же статьи, на которую и вы ссылались. wim прав. Это всё моя лютая нелюбов к двутактным схемам. Хотя и я прав, но не так сильно, как могло показаться. И ещё у меня перекос в моске в сторону регулируемых источников тока. Там я прав сильнее.
Сообщение отредактировал Фрол Кузьмич - Sep 12 2006, 06:39
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 06:49
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(Bludger @ Sep 12 2006, 10:28)  Цитата(wim @ Sep 12 2006, 08:51)  Цитата(Фрол Кузьмич @ Sep 12 2006, 07:53)  VМ работает с интегральным значением выходного напряжения, а СМ работает не с интегральным, а с мгновенным значением выходного тока.
Сигнал Vsense с датчика тока определяется средним током нагрузки и "наклоном пилы" (скоростью нарастания тока в выходной индуктивности), которая не зависит от тока нагрузки, а только от входного напряжения. На изменение входного напряжения CM реагирует сразу, поскольку изменяется напряжение, приложенное к индуктивности. Обратная связь по напряжению здесь вообще не участвует. А все изменения тока нагрузки отрабатываются только через обратную связь - именно она задает напряжение Verror. Если входное и выходное напряжения постоянны, у датчика тока просто нет другого способа "узнать" про изменение тока нагрузки, кроме как через изменение Verror. А разве при изменении тока нагрузки не изменяется постоянная составляющая сигнала тока? Мы же датчиком тока смотрим на трапецию, а не только на переменную составляющую тока дросселя. Изменяется, но с постоянной времени Rн*Сo (Rн - сопротивление нагрузки, Сo - ёмкость выходного конденсатора). Порядок величин таков: если, например, Co=1000 мкФ, а Rн=1 Ом - постоянная времени 1мс, а период коммутации, например, 20 мкс. А это значит, что не может быть ниаких существенных изменений длительностей смежных полупериодов. Тут неприятность может быть связана как раз с резким изменением входного напряжения - в этом случае два смежных полупериода действительно будут разной длительности. Но ведь основная область применения пуш-пулов - низкое входное напряжение, например от аккумуляторной батареи, а в этом случае резко входное напряжение измениться не может.
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 06:52
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 345
Регистрация: 1-09-06
Из: донских степей
Пользователь №: 20 004

|
Цитата Поясню.... Bludger, на хх и малых токах, когда ток дросселя разрывный, всегда есть интервалы, когда и ключи оба закрыты, и ток дросселя равен нулю. И в таких интервалах транс может свободно размагничиваться. Поэтому подмагничивание от статической несимметрии доходит до какого-то уровня и дальше не увеличивается. При большей нагрузке, когда ток дросселя становится непрерывным, эти интервалы исчезают, но начинает преобладать динамическое подмагничивание от самого контура регулирования. Иначе пришлось бы дотошно учитывать изменение вклада в несимметрию от каждого ключа и диода или ещё чего во всём диапазоне нагрузок. Ну и например в топологии типа полумоста статика просто компенсируется смещением напряжения на емкостном делителе, чего не скажешь про динамику.
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 07:00
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Bludger @ Sep 12 2006, 08:28)  Поясню. Допустим у нас все симметрично - тогда при транзиенте у нас все равно возникает ассиметричность импульсов, но за счет ограниченности процесса во времени постоянная составляющая напруги на трансе не успеет разогнать ток подмагничивания до опасной величины, для этого делают запас по индукции и иногда зазорчик. А вот когда что то несимметрично ток подмагничивания, вызванный постоянной составляющей напруги на трансе, ограничен только активным сопротивлением цепи - и запросто может увести рабочую петлю в область насыщения Что-то ничего я здесь не понял. Вы своим пояснением только запутали всё сильнее. Когда у нас всё симметрично - несимметрично всё равно, а когда несимметрично - то и подавно. Обратите внимание: "постоянная составляющая напруги на трансе" у Вас и в первом и втором случае, только там почему-то "не успеет", а там - "запросто". Всё это - не только одной природы процессы, это один и тот же процесс. И неважно, чем ассиметричность обусловлена: неаккуратностью намотки или неидентичностью импульсов.
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 07:49
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 345
Регистрация: 1-09-06
Из: донских степей
Пользователь №: 20 004

|
Цитата Когда у нас всё симметрично - несимметрично всё равно, а когда несимметрично - то и подавно. Воистину. Аминь.
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 07:54
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(Herz @ Sep 12 2006, 11:00)  Цитата(Bludger @ Sep 12 2006, 08:28)  Поясню. Допустим у нас все симметрично - тогда при транзиенте у нас все равно возникает ассиметричность импульсов, но за счет ограниченности процесса во времени постоянная составляющая напруги на трансе не успеет разогнать ток подмагничивания до опасной величины, для этого делают запас по индукции и иногда зазорчик. А вот когда что то несимметрично ток подмагничивания, вызванный постоянной составляющей напруги на трансе, ограничен только активным сопротивлением цепи - и запросто может увести рабочую петлю в область насыщения
Что-то ничего я здесь не понял. Вы своим пояснением только запутали всё сильнее. Когда у нас всё симметрично - несимметрично всё равно, а когда несимметрично - то и подавно. Обратите внимание: "постоянная составляющая напруги на трансе" у Вас и в первом и втором случае, только там почему-то "не успеет", а там - "запросто". Всё это - не только одной природы процессы, это один и тот же процесс. И неважно, чем ассиметричность обусловлена: неаккуратностью намотки или неидентичностью импульсов. "Минусом" однотактных схем, в частности "косого" полумоста, считается менее эффективное использование трансформатора, поскольку ему необходимо время для размагничивания. Но этот "минус" я ни в коем случае не инвертировал бы в "плюс" для пуш-пула, т.е., буде мне пришлось бы разрабатывать мощный пуш-пул, на габаритах трансформатора экономить бы не стал. Если в схеме заложена принципиальная возможность насыщения трансформатора, такая неприятность рано или поздно произойдёт и вопрос заключается только в том, как схема на это прореагирует. Я выскажу своё личное мнение - в двухтактной схеме штатными средствами, заложенными в ШИМ-контроллер, справиться с насыщением не удасться, нужны какие-то дополнительные прибамбасы, обеспечивающие принудительное закрывания ключей на достаточно длительное время.
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 11:05
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 126
Регистрация: 12-09-05
Пользователь №: 8 473

|
Цитата(roadfox @ Sep 11 2006, 18:17)  Поясню проблему: Собственно схема, не совсем источник питания. Регулировать выходное напряжение не нужно. Нагрузкой является ультразвуковой излучатель и регулировать ничего не надо. Просто чем привлекательна PUSH-PULL схема: транзюки управляются относительно земли и ненадо изобретать велосипед с их управлением. Минус- то, что при больших напряжениях из-за того, что нельзя идеально намотать обе обмотки транса(имеется ввиду первичные), возникает проблема насыщения одного из транзисторов. Впринципе идея нормальная, контролировать токи и добиваться перемагничивания сердечника без попадания его в режим насыщения. Уважаемый roadfox - обозначьте поподробнее - какая емкость пъезоизлучателя, какое напряжение на вторичке вы хотите подавать, нужно ли изменять частоту? А то может оказаться , что все зря копья ломают.....
|
|
|
|
|
Sep 12 2006, 12:46
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 529
Регистрация: 20-02-05
Из: Смоленск
Пользователь №: 2 767

|
roadfox писал: Цитата проблемы насыщения транзистора постоянной составляющей тока подмагничивания Цитата из-за того, что нельзя идеально намотать обе обмотки транса(имеется ввиду первичные), возникает проблема насыщения одного из транзисторов. Так в чем, собственно, проблема? В насыщении транзистора или в насыщении сердечника трансформатора?
|
|
|
|
|
  |
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|