Стоит задача регулировки выходного напряжения источника питания, топология -- полумост. Питается напряжением 340..410 В (с ККМ).
Какой метод регулировки выходного напряжения предпочтительнее? Допустим, диапазон регулировки напряжения 0.1 (0.5)...30 вольт, ток 0.1..5 А.
1) Переменный коэффициент передачи от делителя напряжения и шунта. Сигналы с токового шунта и выходного делителя после усиления диф. усилителями подаются на управляемые делители. Сигнал с управляемого делителя идет на неинвертирующие входы усилителя ошибки шим-контроллера. Управляемый делитель делается при помощи ЦАПа или массива полевиков с весовыми резисторами.
2) Управления опорой (заведена на инвертирующий вход усилителя ошибки шим-контроллера). Сигнал опоры тоже может менятся при помощи цапа или матрицы весовых резисторов. Или цифрового потенциометра.
Во всех виденных схемах регулировка производится именно по неинвертирующему входу. Вот например переделка готового источника:
http://www.imajeenyus.com/electronics/2015...0-12_supply.pdf
Вопрос, какой из способов предпочтительнее? Не нарушит ли попытка применить способ 2 работу цепи компенсации?
По идее, не должно, если сопротивление источника сигнала опоры будет много меньше резистора цепи компенсации. Например, как тут, только тут показан контроллер другой архитектуры

Тут это резистор R1.
Так же вопрос, почему в AT блоках питания и многих других источниках используется ПИ-регулятор, если для voltage mode обычно рекомендуют ПИД?
Нужно ли цепи компенсации для ООС по току и напряжению делать с различными постоянными времени и почему?

Сообщение отредактировал kolhoz - Apr 18 2018, 22:35

Для импульсных источников питания понятия "ПИ- и ПИД-регуляторы" - лишние сущности, которые ничего не объясняют, а только все запутывают. Оперируйте терминами частотного анализа - модуль коэффициента передачи, нуль и полюс - и будет Вам просветление.

Пока пытаюсь вникнуть, я правильно понимаю, что нули компенсируются полюсами и наоборот? То есть, где надо, поднимаем фазу, чтобы до -180 не дошла, или давим усиление, чтобы Ку<1
"This compensation network provides a pole at
the origin, two zeros and two higher-frequency
poles in the feedback path. The two zeros offset
the complex conjugate pole of the voltage-mode
buck. Type III compensation can increase both
the bandwidth and phase margin of a closed-loop
system."
https://www.ti.com/seclit/ml/slup340/slup340.pdf

Схемы к первому посту
https://s7.postimg.cc/al0gybnjv/IMG-20180419-_WA0001.jpg

https://s7.postimg.cc/kv2vxk5pn/IMG-20180419-_WA0002.jpg


Сообщение отредактировал kolhoz - Apr 19 2018, 07:52

Вблизи частоты единичного усиления один полюс все равно останется - мы его там не "компенсируем". Нули в правой полуплоскости не "компенсируем". В обратноходовых топологиях их частоты вообще от коэффициента заполнения зависят - как их компенсировать-то?
А вообще в приведенной цитате цель обозначена четко - получить достаточный запас устойчивости по фазе на частоте единичного усиления.

Примерно так. Только Вы должны понимать, что таких устройств, как "поднималка фазы", в природе не существует. В довесок к нулю где-нибудь неизбежно добавится полюс.

Есть ещё способ. 3) "подливаем" регулируемый ток в нижний резистор делителя обратной связи с помощью внешнего генератора тока. В этом случае не меняется коэф. деления делителя и почти не вмешиваемся в частотную характеристику.
Для того, чтобы сделать у импульсного регулятора Вас ждёт много других препятствий.
Например для получения напряжений близких к 0 нужно обеспечить очень малые значения D(коэф. заполнения импульсов), а на основной частоте преобразования это будет трудно сделать, имея реальное быстродействие силовых ключей и компараторов.
Так что надо как-то умерить аппетит в части минимальных напряжений или сделать это другим способом - 4)?

Тут еще нюанс есть - переход в режим разрывных токов. В соседней ветке камрад третьи сутки с ним воюет.

Правильно ли понимаю, что нескомпенсированные полюса и нули должны лежать вне полосы рабочих частот, когда Ку много меньше 1, никакие фазовые сдвиги не будут влиять на систему?
Нашел программу
http://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER
до этого ковырялся в матлабе и получил результаты так себе. Что посоветуете толкового почитать, поскольку программы все-таки требуют полного понимание происходящего и боюсь, что "немного теории" с "готовыми решениями" может привести к "много глупости" и убитым транзисторам?
Например, в расчете в матлабе получалась характеристика компенсатора с поворотом фазы -180 -- по идее, сам компенсатор нестабилен и в реальности он бы не компенсировал, а только все портил.
Потом, если сигнал рассогласования подается не напрямую с делителя или шунта, а после его усиления при помощи дифференциального усилителя, что тогда будет? Сигнал с шунта по любому придется усиливать, так как хочу использовать "заводской" шунт с выходом 75 мв.

Об этом догадываюсь, есть вариант еще поднять минимальное напряжение (по факту, меньше 1 вольта и не надо, даже меньше 1,5..2)
но интересна сама возможность такое сделать.

http://www.ti.com/lit/df/tidrhe1/tidrhe1.pdf
Вот пример, как сделали техасовцы, регулировка от 0, тут опора задается шимом, но на неинвертирующем выходе. Если использовать tl494, то можно такое провернуть только с инвертирующим выходом, что и вызывает вопросы. Только как вариант забыть о них и добавить внешние ОУ и завести их сигнал на DTC. Дополнительная проблема, это то, что сигналы с делителя и шунта в близи малых значений будут сильнее зашумлены.

Так?
https://s7.postimg.cc/kv2vxk5pn/IMG-20180419-_WA0002.jpg


А чем это может грозить, кроме увеличения тока силовых транзиторов? По идее, если будет присутствовать минимальная нагрузка типа управляемого источника тока, то этого произойти не должно. Например, сигнал с шунта управляет этим источником, то есть, когда нагрузка мала, обеспечивается протекание дополнительного тока, равного разности тока нагрузки и необходимого тока для режима непрерывной проводимости, с ростом нагрузки дополнительный ток уменьшается до полного отключения или некого минимального порога.

Ну, скажем так, если речь идёт о регулировании выходного напряжения преобразователя, то всё-таки существует.
Это, конечно, не тупое его дифференцирование. А введение ООС по току сглаживающего конденсатора. В качестве "Д" компонента ПИД регулятора.
Качество регулирования при этом существенно улучшается, за счёт расширения эффективной полосы ООС.

http://www.smps.us/Unitrode2.html

В режиме ограничения тока нагрузки обратная связь по току сражается с обратной связью по выходному напряжению. Поэтому глубина ООС по току должна быть больше глубины ООС по напряжению. В даташите на TL494 есть схемка понижающего преобразователя - там обратную связь по напряжению придушили резистором 1 МОм с выхода ОУ на инвертирующий вход.

Передаточная характеристика силовой части в режиме разрывных токов становится качественно другой.
Вас, вообще, эта тема интересует теоретически или нужно что-то реальное смастерить?

Чем это лучше обратной связи по току дросселя (старой доброй UC384x)?

Количество деталей у китайских студентов запредельно, ещё и голые затворы на улицу выставили.

Реальный вариант — ККМ из соседней темы заменить на одностадийный, после которого импульсный обратимый (двунаправленный) источник тока на готовом дросселе, вход уставки которого объединить по ИЛИ с выходом ОС программируемого напряжения — это если эстетствовать, потому что одностадийный ККМ — это уже готовый зелёный зарядник.

А где тут от 0, ткните. Вижу только 17-30 V.

Может и так, всё зависит от того как сделан выход ЦАПа.


О чём Вы? Без конкретной реализации это всего лишь фантазия на тему...




Ну надо же куда-то приткнуть tl494 Первенец Тексаса (1976г.) сегодня это - детский конструктор для радиолюбителей

Вводить добавочное сопротивление к конденсатору? Более простого способа не приходит, разве использовать токовый трансформатор.

Спасибо, буду изучать.

То есть, воздействие по току "медленнее" воздействия по напряжению? Ку(ТОК)=[1М||(47K+1/2*pi*f*100n)]/(5,1K+5,1K), а Ку(Напр)=[1М||(47K+1/2*pi*f*100n)]/(5,1K)?
Каков критерий выбора? Получается не совсем ясная картина по расчету. Кажется или нет, что подходы разные?
https://www.infineon.com/dgdl/an-1162.pdf?f...153559a8e17111a
https://www.ti.com/seclit/ml/slup340/slup340.pdf

И то, и то. Для начала хочу смастерить что-то типа лабораторника/универсального БП, в первую очередь, чтобы понять, что тут и как устроено. TL494 выбрана не только из-за доступности, но и возможности хорошо изучить тему. Потом хочу попробовать и что-то помошнее. И как понял по форумам, недостаток теории оканчивается палеными деталями и оборудованием.

ШИМ-задатчики? У них есть подтяжка к +5 через 100к резисторы. Насчет деталей, то да, и не понятен смысл элементов D2,D3, D5,D6,Q1. Что это за стабилизатор такой, или это такой хитрый способ увода выбросов в нагрузку?

Не понял, о чем речь?

Рядом с ШИМ-установщиком подпись 0...2V => 0...30Vout
Как бы, если им верить, изменение уставки от 0 до 2 так меняет выход.

Если на выходе операционник rail-2-rail?

https://s7.postimg.cc/hryhje9l7/loader.jpg
Как-то так, грубый набросок. При малом токе нагрузке обеспечивается дополнительная нагрузка 120 мА, линейно уменьшающаяся при росте тока нагрузки.

Доступно, дешево, сердито и поле для изучения темы.

Ку(ТОК) = Av*Rs/(Rs+Ro) ≈ Av*Rs/Ro, где Av = 95 дБ - усиление ОУ, Rs - сопротивление датчика тока, Ro - сопротивление нагрузки. На постоянном токе коэффициент передачи (выход ОУ)/(выход преобразователя) для обратной связи по напряжению ≈ 200. Он же для обратной связи по току нагрузки ≈ 600.


Это в каком-то симуляторе нарисовано? Не могу поверить, что это работает.

Давно уже придумана Current mode, Вам уже сказали: UC3843, MC33325, UCC3808, UС3825 и пр. и вполне возможно токовый трансформатор, и см. Unitrode


Действительно, но мне это как-то меньше нравится. Особенно для мс, в которых нельзя изменить опору.

Должен быть выход - генератор тока!

Это вообще можно оставить "на потом" когда вся схема готова будет, и чтоб мысли от главного не отвлекала.



Возможностей меньше, чем у выше перечисленных, и драйверов встроенных нет.

Типа, шутка такая? Улица — это стандартный статический разряд 8 кВ 30 А.


Ваш ККМ из этой темы заменить на одностадийный (single stage pfc), т.е. изолированный, от полученных пульсирующих 40 В запитать импульсный программируемый источник тока и т.д.