Обратная связь с трансформаторной развязкой Опции

[SergCh]

Дошли руки до снятия переходных процессов и АФЧХ источника с такой развязкой.
И вырисовываются некоторые нюансы, приводящие к неустойчивости ОС и (или) к плохому отклику на сброс(наброс) нагрузки.
Источник прямоходовой однотактный с пиковым токовым управлением. Трансформатор ОС питается импульсами от выходного дросселя. Вторая нога этого трансформатора упрявляется TL431 с классической ПИД цепочкой.
И вот выяснилось, что питание развязывающего трансформатора импульсами, пропорциональными выходному напряжению ( а именно так получается при его питании от выходного дросселя) даёт дополнительную ООС, помимо главной, внешней ОС.
Однако, если внутренняя ООС по току даёт положительный эффект в плане АЧХ силовой части (убирает полюс второго порядка). То дополнительная ООС по напряжению, о которой я сказал выше, искажает "удобную" АЧХ на столько, что даже не знаю как её и скорректировать правильно.
В связи с этим вопрос. Если у вас есть проверенная схема с трансформаторной развязкой ОС, или ссылки на то, как это делают правильно, поделитесь пожалуйста.
Так же приветствуются дельные советы по этой теме.

[orbita]

Не совсем понятен вопрос. Что есть - ООС с трансформаторной развязкой? Блок схемку бы взглянуть.

[wim]

ПМСМ, автор подразумевает что-то вроде этого:
http://www.deltartp.com/dpel/dpelconferenc...0modulation.pdf

[SergCh]

Не совсем понятен вопрос. Что есть - ООС с трансформаторной развязкой? Блок схемку бы взглянуть.

Я имею ввиду вот такую схему ООС

Трансформатор ООС запитан импульсами с выходного дросселя. Их аплитуда пропорциональна выходному напряжению, таким образом получается ещё одна внутренняя ОС с довольно большим усилением

[Herz]

Трансформатор ООС запитан импульсами с выходного дросселя. Их аплитуда пропорциональна выходному напряжению, таким образом получается ещё одна внутренняя ОС с довольно большим усилением

Довольно странно выглядит. А откуда идея, можно первоисточник?
Если смысл брать импульсы с дросселя в том, чтобы обеспечить переменную составляющую для трансформации, то зачем там диод?
И ещё вопрос: нельзя амплитуду импульсов просто ограничивать стабилитроном?

[SergCh]

Довольно странно выглядит. А откуда идея, можно первоисточник?
Если смысл брать импульсы с дросселя в том, чтобы обеспечить переменную составляющую для трансформации, то зачем там диод?
И ещё вопрос: нельзя амплитуду импульсов просто ограничивать стабилитроном?

Идея не скажу от куда, придумано ещё до меня.
Диод между дросселем и трансформатором вобщем-то не нужен. Но он есть ))
Про стабилитрон как раз только что думал. Токи небольшие, вроде должно получиться, надо попробовать.
Кстати там и "ненужный" диод пригодится.

Сообщение отредактировал SergCh - Oct 26 2012, 12:21

[Herz]

Кстати там и "ненужный" диод пригодится.

Жаль, что его назначение неясно. Стабилитрон, кстати, можно применить и двуханодный.

[MikeSchir]

... И вот выяснилось, что питание развязывающего трансформатора импульсами, пропорциональными выходному напряжению ( а именно так получается при его питании от выходного дросселя) даёт дополнительную ООС, помимо главной, внешней ОС.
Однако, если внутренняя ООС по току даёт положительный эффект в плане АЧХ силовой части (убирает полюс второго порядка). То дополнительная ООС по напряжению, о которой я сказал выше, искажает "удобную" АЧХ на столько, что даже не знаю как её и скорректировать правильно.
В связи с этим вопрос. Если у вас есть проверенная схема с трансформаторной развязкой ОС, или ссылки на то, как это делают правильно, поделитесь пожалуйста.
Так же приветствуются дельные советы по этой теме.

Были такие микросхемы у Тексаса, но там был собственный генератор. Ссылку не дам, специально не интересовался.
А чем не устраивает оптроннная развязка? Может быть мало нпряжение развязки? Правда там проблема допонительной ОС точно такая же, поскольку оптрон тоже питается от выходного напряжения.

[wim]

Были такие микросхемы у Тексаса

UC3901

[SergCh]

Были такие микросхемы у Тексаса, но там был собственный генератор. Ссылку не дам, специально не интересовался.
А чем не устраивает оптроннная развязка? Может быть мало нпряжение развязки? Правда там проблема допонительной ОС точно такая же, поскольку оптрон тоже питается от выходного напряжения.

Да, uc1901 микросхема видимо хорошая, только дорогая. Она кстати может и синхронно с источником работать.
Оптронная развязка не устраивает радиационной стойкостью.
Мы про питание оптрона недавно как раз разговаривали, там эта проблема гораздо меньше выражена.

[druutten]

Оптронная развязка не устраивает радиационной стойкостью.

Так ото ж.


А если нагрузка меняется от ХХ до номинального тока, то приделав к вых. выпрямителю доп обвязку получаем такую картинку:


Сообщение отредактировал druutten - Oct 29 2012, 15:37

[MikeSchir]

Мы про питание оптрона недавно как раз разговаривали, там эта проблема гораздо меньше выражена.

Если Вы перевернёте полярность доп обмотки на дросселе, то размер проблемы будет такой же.
Сейчас она включена так, что в течение времени передачи информации на ней U=Uвх/N - Uвых - Uвых усилителя (с допущением некоторых погрешностей), т.е. она с большим рвением "помогает отрабатывать" влияние Uвх, но как в этом случае будет "думать" усилитель, и как изменится петлевое усиление нужно подумать. В предлагаемом мной варианте этой зависимости нет, или она значительно меньше. Я так дууумаю
ПС По поводу радиационной стойкости. Неужели только оптрон мешает жить? А как остальные компоненты, например: диоды, транзисторы, мс... и т.п.? Они ведь тоже из кремния.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Oct 30 2012, 17:32

[SergCh]

Если Вы перевернёте полярность доп обмотки на дросселе, то размер проблемы будет такой же.
Сейчас она включена так, что в течение времени передачи информации на ней U=Uвх/N - Uвых - Uвых усилителя (с допущением некоторых погрешностей), т.е. она с большим рвением "помогает отрабатывать" влияние Uвх, но как в этом случае будет "думать" усилитель, и как изменится петлевое усиление нужно подумать. В предлагаемом мной варианте этой зависимости нет, или она значительно меньше. Я так дууумаю
ПС По поводу радиационной стойкости. Неужели только оптрон мешает жить? А как остальные компоненты, например: диоды, транзисторы, мс... и т.п.? Они ведь тоже из кремния.

Как раз сейчас она включена так, что "рабочие" импульсы, положительной полярности, подающиеся на развязывающий трансформатор пропорциональны только выходному напряжению. Если её перевернуть, то получится описанная вами зависимость. Как поведёт себя в этом случае ОС , действительно, даже думать не хочется.
Задался вопросом из области ТАУ, а ответ не помню ))
Есть система с замкнутой внутренней ООС, пусть она будет неустойчивой. Можно ли её скорректировать внешней ООС с соответствующими цепями коррекции?

Сообщение отредактировал SergCh - Oct 31 2012, 07:33

[wim]

Есть система с замкнутой внутренней ООС, пусть она будет неустойчивой. Можно ли её скорректировать внешней ООС с соответствующими цепями коррекции?

У прямоходового преобразователя все нули и полюсы расположены в левой полуплоскости, поэтому их можно скорректировать. Я же привёл ссылку, как люди подобную проблему уже решили. Чем это не устраивает?

[MikeSchir]

Как раз сейчас она включена так, что "рабочие" импульсы, положительной полярности, подающиеся на развязывающий трансформатор пропорциональны только выходному напряжению. Если её перевернуть, то получится описанная вами зависимость.

Прошупрощения, не заметил точку, очень маленькая

Сообщение отредактировал MikeSchir - Oct 31 2012, 06:48

[SergCh]

У прямоходового преобразователя все нули и полюсы расположены в левой полуплоскости, поэтому их можно скорректировать. Я же привёл ссылку, как люди подобную проблему уже решили. Чем это не устраивает?

Если честно, я просто не понял как это работает.

[wim]

Если честно, я просто не понял как это работает.

Типа схемы выборки-хранения. На входе ШИМ-контроллера стоит конденсатор, он разряжается током намагничивания до напряжения равного выходному напряжению усилителя ошибки (TL431). Предполагется, что падение напряжения на диодах на первичной и вторичной стороне одинаково. Всё остальное время конденсатор поддерживает постоянное напряжение на входе ШИМ-контроллера, слегка подзаряжаясь через резистор от Vref.
Однако некоторые моменты мне тоже непонятны - ПМСМ это надо включать и смотреть.

[АндрейЦ]

Извиняюсь за некрофилию, но попалась эта тема среди гуглоссылок.
Ищу как раз информацию по безоптронным способам обратной связи.
Заодно пытаюьт понять почему не используют простые способы.
Почему через трансформатор пытаются протащить аналоговою информацию о выходном напряжении, а не факт "срабатывания TL431"?
Как это делают через оптрон.
Скажем вот использовать схему, с которой началась эта ветка.
Превысило напряжение на входе ТЛки порог срабатывания, она притянула "нижний" конец первичной обмотки к "земле".
На вторичке появилось напряжение. Оно попала на вход ШИМа и прикрыло его. Так, как делает это транзистор оптрона.

Или, если нужно пробросить аналог, почему не взять скажем простейший мультивибратор на трансформаторе.
Запитать его выходным напряжением. Выход выпрямить и использовать.

[варп]

...
Превысило напряжение на входе ТЛки порог срабатывания, она притянула "нижний" конец первичной обмотки к "земле".
На вторичке появилось напряжение. Оно попала на вход ШИМа и прикрыло его. Так, как делает это транзистор оптрона.

Или, если нужно пробросить аналог, почему не взять скажем простейший мультивибратор на трансформаторе.
Запитать его выходным напряжением. Выход выпрямить и использовать.

АндрейЦ, не рискну вдаваться в подробности, а то меня опять забросают тухлыми яйцами... Скажу лишь, что наличие TL431, мультивибраторов с выпрямителями делают обратную связь слишком медленной...
Посмотрите тему (особенно ближе к концу) -
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t=0&start=0
.... Возможно, кое что станет более понятно...

[АндрейЦ]

АндрейЦ, не рискну вдаваться в подробности, а то меня опять забросают тухлыми яйцами... Скажу лишь, что наличие TL431, мультивибраторов с выпрямителями делают обратную связь слишком медленной...
Посмотрите тему (особенно ближе к концу) -
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t=0&start=0
.... Возможно, кое что станет более понятно...

Посмотрю конечно.
Фокус вот в том, что к примеру упоминаемая тут микросхеммка это и есть помесь TL431 и "мультивибратора".
А не делают так на рассыпухе.

[wim]

Превысило напряжение на входе ТЛки порог срабатывания, она притянула "нижний" конец первичной обмотки к "земле".

ТЛка - это усилитель, который не "срабатывает" и никуда ничего не "притягивает". Он всего лишь управляет током через оптрон в зависимости от разности выходного напряжения, снимаемого с делителя, и встроенного опорного.

[АндрейЦ]

ТЛка - это усилитель, который не "срабатывает" и никуда ничего не "притягивает". Он всего лишь управляет током через оптрон в зависимости от разности выходного напряжения, снимаемого с делителя, и встроенного опорного.

Во первых, ТЛка это не усилитель. Во вторых, "не срабатывая и не притягивая" нельзя управлять.
В третьих http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1431fe.pdf

[wim]

TL431 - это источник тока, управляемый напряжением. В типовой схеме обратной связи импульсного источника питания это усилитель рассогласования.
http://powerelectronics.com/site-files/pow...mber%202003.pdf
Объясняю еще раз - в импульсных источниках с ШИМ TL431 работает в линейном режиме - нет там никаких импульсов и не нужны они.

[АндрейЦ]

Почему вместо диода оптрона не включить нечто такое http://personalsite2.narod.ru/images/radio/beginner34-7.gif
Сорри, кроме чего то из гуглокартинок вставить ничего сейчас не могу.
Мысленно дополнить картинку вторичной обмоткой. Сигнал выпрямить и подать ШИМ контроллеру.

[АндрейЦ]

Попробую ответить сам себе

"Трансформаторный" мультивибратор на паре 2n2222, включенный вместо светодиода оптрона, как оказалось способен этот самый оптрон заменить.
По крайней мере симулятор так считает.
Осталось заложить дополнительные компоненты на плату прототипа и проверить на практике.

[NeonS]

К чему такие мучения, если есть простой способ регулирования (закрытия ООС) по первичной стороне? Снимается сигнал с вспомогательной обмотки трансформатора, пример UCC28700/4. И никаких оптронов. Разумеется, точность регулирования при этом напрямую связана с конструктивом трансформатора.

[Ydaloj]

оптрон - это взял -> впаял
трансформатор - это взял -> намотал -> впаял
к чему лишние операции в трудоёмкости, если требуемые параметры может обеспечить и тот и тот?

а потом удивляемся, почему наша продукция такая дорогая и неконкурентоспособная.

[АндрейЦ]

Бывают в жизни такие грустные моменты, когда оптрон применить нельзя. От слова совсем.

[NeonS]

Там автор вроде как радиации "боялся". Кстати, фирма Avago клянется, что оптроны у них стойки к такой беде.

[АндрейЦ]

В этом вопросе есть один маленький большой секрет.
Никто не возражает от использования твердотельных реле, скажем от IRF.
Которые блин оптронные!
Но в источник питания оптрон ставить нельзя. И это тоже как бы общеизвестно.
И проще понять и простить, чем пробить лбом стену.

ПыСы, не только Аваго. Ещё пара/тройка контор.

[wim]

Никто не возражает от использования твердотельных реле ...
Но в источник питания оптрон ставить нельзя.

Потому что у оптореле два состояния - вкл/выкл - и для него коэффициент передачи по току оптрона не важен. А в источнике питания CTR оптрона входит коэффициентом в петелевое усиление и разброс оного в два раза с зависимостью еще и от тока светодиода, и от температуры создает изрядные проблемы.

[АндрейЦ]

Потому что у оптореле два состояния - вкл/выкл - и для него коэффициент передачи по току оптрона не важен. А в источнике питания CTR оптрона входит коэффициентом в петелевое усиление и разброс оного в два раза с зависимостью еще и от тока светодиода, и от температуры создает изрядные проблемы.

Реально важен, ибо этим самым CTR качают полевик. Сопротивление канала то тоже имеет значение.
И как бы специально предназначенные для этого оптроны имеют более менее стабильный CTR в эксплуатационном диапазоне
По крайней мере деградируют не катастрофически. Просто изначально действительно не было подходящих оптронов.
Они то появились, но выросла пара поколений которые знают, что нельзя.
Публикации, патенты, статьи и прочее. И в чём то они по идее правы.

[wim]

этим самым CTR качают полевик. Сопротивление канала то тоже имеет значение.

От CTR оптрона зависит время включения-выключения, а сопротивление канала от него практически никак не зависит. Поэтому для оптореле, если нужно "качать" быстрее, можно выбрать что-то самое, гарантированно быстрое. В отличие от оптрона в обратной связи источника питания.

[AVodvud]

Идея не скажу от куда, придумано ещё до меня.

Вообще эта схема запатентована. Вы уверены. что можете ее использовать !?

Диод между дросселем и трансформатором вобщем-то не нужен. Но он есть ))
Про стабилитрон как раз только что думал. Токи небольшие, вроде должно получиться, надо попробовать.
Кстати там и "ненужный" диод пригодится.

Ссылка на патент:
http://www1.fips.ru/wps/portal/!ut/p/c...VnTmFtZS9SVVBN/

Номер 105036

[Herz]

Вообще эта схема запатентована. Вы уверены. что можете ее использовать !?

А Вы уверены, что эта схема? Я там, к примеру, не вижу генератора, о котором говорится в патенте.

[AVodvud]

В это и "фишка", что в место генератора используется доп обмотка. Для ОХ - доп обмотка силового трансформатора. Для ПХ- доп обмотка силового дросселя.

Где-то там в патенте была схема реализации генератора.

[Herz]

В это и "фишка", что в место генератора используется доп обмотка. Для ОХ - доп обмотка силового трансформатора. Для ПХ- доп обмотка силового дросселя.

Где-то там в патенте была схема реализации генератора.

Именно этих "фишек" я в патенте и не нашёл. А без них - это совсем другой разговор. Собственно, описание довольно мутное. Будто патентуется передача DC через трансформатор путём амплитудной модуляции.

[vlvl@ukr.net]

когда то, для высоковольтника флай, делал отвод от вторички и на него цеплял транс ОС.
Через диод и небольшую емкость заводил сигнал на усилитель ошибки, все работало отлично.

[Herz]

Ну, а почему бы нет? А что, на основной трансформатор (дроссель) несколько витков провода было не накинуть?

[vlvl@ukr.net]

Ну, а почему бы нет? А что, на основной трансформатор (дроссель) несколько витков провода было не накинуть?

Не всегда хватает ножек у каркаса

[АндрейЦ]

Иногда приходится доделывать старые проекты.
Не могу заставить стабильно работать вот такой огород


Повышающий преобразователь 100 в 300В. Номинальный ток 4-5А. Частота 80Кгц.

Развязка трансформаторная. Трансформатор 4 одинаковых обмотки. Включены попарно со средней точкой.
JP11-12-13 одна пара, JP14-15-23 соответственно другая.

Кое как удаётся заставить работать на 400-500ваттах. Дальше свист и скрежет
Буду рад взгляду со стороны.

Сообщение отредактировал АндрейЦ - Mar 2 2017, 08:47

[vlvl@ukr.net]

то зачем там диод?

смею предположить, чтобы трансформатору ОС работать только на прямом ходу, т.е. ток в момент перемагничивания дросселя не влиял на показания ОС.
Правда тогда и фазировку вторичной обмотки дросселя надо бы поменять.

Почему через трансформатор пытаются протащить аналоговою информацию о выходном напряжении, а не факт "срабатывания TL431"?
Как это делают через оптрон.

потому что у оптрона будут проблемы как уже подметили с радиационной стойкостью, а из личного опыта - оптрон не может помочь при рабочих температурах более 120гр и разнице между входом и выходом более 1кВ (2 условия одновременно не выполняются).

Схема Вам в помощь

Прикрепленные файлы

 AN1621.pdf ( 119.95 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42