UC1844, Стабильность ШИМ Опции

[vlvl@ukr.net]

Прямой преобразователь, в качестве нагрузки используется емкость 0,47мкФ.
Uin=25...40В
Uout=740B
Частота преобразования 50кГц.
Немогу добится стабильности импульсов.
Причем эффект одинаковый в двух случаях:
1. Данные как на схеме.
2. Исключаем С6, R3,R4,R5. Включаем оптопару как показано на рисунке-штрихпунктир.
Я уже подумываю на TL431 (VD1).
Еще одна непонятная закономерность- если изменять входное напряжение от 25---40В, то на режим стабилизации он выходит с 32В, если наоборот, 40---25В, то на 25 ШИМ заканчивается,- характер изменения ШИМ не одинаковый.

 P_CAD_EDA____Sheet1_.pdf ( 58.46 килобайт ) Кол-во скачиваний: 540

[rezident]

ИМХО коэффициент ООС выбран неправильно. Точнее быстродействия ООС не хватает.

[vlvl@ukr.net]

Как правильно расчитать требуемый коэффициент усиления?
Нечто подобное я нашел в slup057. Везде фигурирует значение Vs, в одних апликухах его принимают 2,5В в др. 5В. На сколько я понял - это пила приходящая на вход CS (slup098 стр 7-4), но тогда ее значение не превышает 1В?

Сообщение отредактировал vlvl@ukr.net - Apr 27 2006, 06:40

[vlvl@ukr.net]

В slup113 приводится методика расчета цепей усилителя ошибки, для ФОРВОРДА.
Чесно говоря сделал по козе без полного понимания, ничего не получилось.
Выбрал режим Voltage Mode Control
F резонанса фильтра Fr=1,7кГц.
Частота пересечения с 0(crossover frequency fс=fs/2pi ), 8кГц.
Нашел коэффециенты усиления, как приводят в методике, slup113 5-С8, и получил полную дулю.
Чем больше я листаю эти апликухи, тем больше понимаю, шо я ничего не понимаю.

Хоть кто нибудь понимает как правильно их расчитывать? Поделитесь безценны опытом, пожалуйста.

[rod]

... Поделитесь безценны опытом, пожалуйста.

Извиняюсь, за выражение сомнения, однако, Вы уверены, что силовая часть у Вас работоспособна и обеспечивает необходимые параметры? Вопрос может показаться неуместным, но застабилизировать можно только то, что в принципе выдается.
Способ: 1.внешнее питание для DA1 через диодик. 2.Вывод 2 на землю. 3.К выводу 1 потенциометр порядка 10к на землю, выставить в ноль. 4.нагрузка подключена. 5. обвешиваем приборами - осц. на сток VT3, на эмиттер оптопары; вольтметр - на выход.
6. подаем питание, плавно выводим потенциометр из нуля. Наблюдаем реакцию - импульсы на стоке, затворе, рост выходного напряжения до номинала, открывание фототранзистора.
7. вывели сх. на режим. Убедились, что есть запас по мощности. Дали поработать с пол-часика. Если "полет нормальный", ничего не сгорело, не перегревается, дальше можно "бороться" со стабилизацией.

[vlvl@ukr.net]

Подскажите пожалуста, в slup113 /Forward Converter -Voltage Loop with CMC -Polymer Electrolytic, стр. 5-C5/ идет речь о комплексной частоте S=jw. Из примера никак немогу понять каково его значение.

[M - 16.]

По мне, так вместо L1 надо перемычку кинуть, а дроссель сунуть в разрыв между точкой соединения катодов VD3,VD4 и +С9,С11. Интересно, что сейчас происходит на 6,7 ногах микросхемы?
А потом - как rod прописал.

Сообщение отредактировал M - 16. - May 16 2006, 10:25

[vlvl@ukr.net]

По мне, так вместо L1 надо перемычку кинуть, а дроссель сунуть в разрыв между точкой соединения катодов VD3,VD4 и +С9,С11. Интересно, что сейчас происходит на 6,7 ногах микросхемы?
А потом - как rod прописал.

Сейчас работаю на холостом ходу, тоесть нагрузочная емкость 0,47 мкФ, подключена постоянно. Поэтому влияние силовой цепи ( то что она не вытягивает нагрузку)можно исключить.
При других условиях, постоянный заряд - разряд емкости, я бы согласился с rod.

L1-КЗ, никак несказывается

7 - 15В, с небольшими пульсациями, 400мВ.
6 - нестабильные импульсы упровления, плавает длительность, некоторые импульсы выподают.
3- импульсы, породия на пилу - 200мВ.

Мне бы правильно расчитать коэф. усиления усилителя ошибки. Пробовал повторить пример в slup113 , стр. 5-C5 , в итоге запнулся на комплексной частоте S=jw.

[M - 16.]

L1-КЗ не сказывается - хорошо. Дросселем надо контроллер отвязать от питания всёравно.
Что происходит, если С5 убрать (кстати, зачем он там?) ?
На данном этапе надо заставить работать преобразователь без ОС вообще и убедиться, что преобразователь работает стабильно при заявленном диапазоне коэф.заполнения.
Я бы ещё поменял местами R3-R4, вернее R4 навскидку поставил 100кОм а R3 вообще выбросил.

Сообщение отредактировал M - 16. - May 16 2006, 12:29

[vlvl@ukr.net]

Если С5 убрать, то изменений не наблюдается. Его задача - в момент запуска БП МАХ возростает ток через диод оптопары, далее по ехр он уменьшается, что приводит к постепенному увеличению длительности (мягкий старт).
Значение R4 выбрано исходя из режима светодиода и передаточной характеристики оптрона. Подобный режим я применяю во флаях и там все нормально.
В принцепе напряжение на выходе держится стабильно при изменении Uвхода во всем диапазоне.
Не устраивает постоянное дергание импульсов.

Если использовать вариант включения оптопары на рис. слева штрихпунктир , при этом вывод 2 DA1 садится на землю, то также стабильность устраивает, но дергание импульсов не исчезает.

Если R3 убрать, а R4=100 кОм...430 Ом, нету стабильности импульсов. При этом только при еденицах кОм, можно выйти на заданное напряжение.

На ск. японял данный контроллер работает в режиме "Current Mode Control". А при таком включении как у меня можно реализовать штатный режим "Peak Current Mode Control", а в slup113 это - Forward Converter -Voltage Loop with CMC.

Сообщение отредактировал vlvl@ukr.net - May 16 2006, 13:00

[rod]

Сейчас работаю на холостом ходу, тоесть нагрузочная емкость 0,47 мкФ, подключена постоянно. Поэтому влияние силовой цепи ( то что она не вытягивает нагрузку)можно исключить.
При других условиях, постоянный заряд - разряд емкости, я бы согласился с rod.

Зря Вы так. Ведь "работоспособность" - это не только "протягивать нагрузку", хотя оно, конечно, так. Это и еще и Ваши "дрожащие импульсы". Ведь если Вы "вручную" не сможете заставить стабильно, без дрожания выдавать на холостом ходу то, что надо, в замкнутой системе вряд ли получится.
Нагрузка х.х. = 300мВт. Если грубо прикинуть (КПД=100%), средний ток по входу 10мА. Датчик тока 0.5 Ом. Сигнал с датчика тока "задавлен" RC-цепочкой. Вы пытаетесь на границе регулировочной характеристики иметь стабильное поведение, а возможность с ювелирной точностью выдавать микроскопические дозы энергии отсутствует.
"Дрожащие импульсы", кстати, прекрасно себя чувствуют и в разомкнутой системе. Возможно, придется добавить доп. наклон к сигналу тока.
Затраты времени на проверку силовой части "вручную" должны окупиться.
Мягкий старт с помощью С5 выглядит как-то "не очень", т.к. после выполнения своей задачи продолжает влиять на цепь О.С. Может быть лучше традиционное решение с PNP транзистором на вывод 1?
Решение вопроса стабильности лучше начинать со средних/больших нагрузок, оставить х.х. "на потОм". Вполне возможно, что на х.х. так и не удастся избежать "дрожания" и пропусков.
Успехов!

[vlvl@ukr.net]

ROD, я сделал как Вы рекомендовали - 2нога на землю, 1 через var-10к на землю, Uin=30В-const, Uout(номинал)=530В, L2 c 17мГн.
Получил следующие результаты:

tимп |9,2 | 6,5 | 5,4...7,2 |_6_|_ 5,6|_3,4|2......3,8|0,76
------------------------------------------------------------------
Uout |591| 700| 660...710|680| 593|725|670...640| 537

В принципе импульсы стоят ровные, за исключением двух участков - 5,4...7,2 мксек и 2...3,8 мксек. Здесь плавает задний фронт. Есть еще две непонятные точки- это 6,5мкс и 3,4мкс. Здесь напряжение имеет МАКСимумы. Похоже на резонанс.
В качестве эксперемента увеличивал значение дросселя L2 c 17мГн до 54мГн. Характер зависимостей практически не изменился. Ресчетное значение дросселя для моих нагрузок, состовляет 44мГн...1мкГн. Емкость С5 сейчас отсутствует.
Думаю, можно сделать заключение что силовая часть вытягивает. Правда непонятно почему на некоторых участках плавает задний фронт и возникает подъем напряжения при уменьшении длительности импульсов?

[vlvl@ukr.net]

Прошу прощения за кое какую неточность, предыдущие данные при Х.Х
Ниже привожу при Rнагр=90к

tимп |_9_ |_7_|_6_|_3,6|_2,2...2_|__2...1___|
-------------------------------------------------------
Uout |580| 555| 640|490| 450..265| 320...240|

Также импульсы стабильные, за искл. ,когда плавает задний фронт, некоторых точек.

При вкл. ОС импульсы что сумасшедшие /Rнагр=90к, Uout=530В/

Сообщение отредактировал vlvl@ukr.net - May 17 2006, 13:45

[rod]

При вкл. ОС импульсы что сумасшедшие /Rнагр=90к, Uout=530В/

vlvl@ukr.net, попробуйте это: R5 убрать, С6 для начала ~0.1мкф, R8 в районе 1кОм. Вместо R3- 43кОм можно попробовать поставить R5 -130кОм.
Если "полет нормальный", можно заняться уменьшением отношения R3/R8 и уменьшением С6. С10 великовата, можно уменьшить грубо на порядок.
В первом приближении (затрудняюсь учесть нелинейности, вносимые выпрямлением) выход - достаточно высокодобротная система и Кус. в контуре должен достигать единицы до частоты резонанса выхода, пока фаза выходного напряжения еще не начала падать. Дополнительные проблемы создают паразитные колебания L2.
Кстати, Вы так и не озвучили максимальную мощность, диапазон нагрузок, параметры TV1, L2...
По-хорошему, надо бы добиться отсутствия "дрожания" в разомкнутом контуре во всех режимах. Меры - увеличение наклона сигнала тока на выв.3 DA1.
В общем, так...

[vlvl@ukr.net]

Кстати, Вы так и не озвучили максимальную мощность, диапазон нагрузок, параметры TV1, L2...

Спасибо за совет.
В качестве нагрузки стоит емкость 0,47мкФ, каторую заряжают за 60ms до 530В, а затем коммутируют и разряжают. И так до безконечности. По моим расчетам, исходя из энергетических соображений и времени 60ms, МАХ ток нагрузки 10мА, а далее ХХ.
Параметры TV1 - (8-1, 2-8, по 22витка), (5-4, 510 витков), зазор 0,2мм.
L2 - 17мГн.-зазор 0,25мм.

Сообщение отредактировал vlvl@ukr.net - May 19 2006, 07:17

[rod]

В качестве нагрузки стоит емкость 0,47мкФ, каторую заряжают за 60ms до 530В, а затем коммутируют и разряжают. И так до безконечности.

Акустический каротаж, надо так понимать...

[vlvl@ukr.net]

[quote name='rod' date='May 19 2006, 09:29' post='114744']
[/quote] Акустический каротаж, надо так понимать...[/quote]
Да

[sup-sup]

Я применял более простую схему:
- DA1/2 (VFB) непосредственно на GND
- DA1/1 (COMP) - резистор (1-10 k) на DA1/8 (VREF), туда же коллектор оптопары (эмиттер на GND), и RC паралельно оптопаре для устойчивости.
Таким образом, порог отсечки тока (COMP) регулирует ток оптопары (усилитель контроллера не используется). Этого достаточно, так как TL431 имеет достаточное усиление.
Если и этого усиления много, то можно применить только стабилитрон, но надо сначала поставить повторитель, чтобы ток потреблялся от вспомогательной обмотки.

[vlvl@ukr.net]

Нужно ли в Форварде в силовом трансе делать немагнитный зазор, если да, то каков критерий его выбора ?

[rod]

Нужно ли в Форварде в силовом трансе делать немагнитный зазор, если да, то каков критерий его выбора ?

Передача энергии идет на прямом ходе (ключ открыт, обмотка подключена к Епит.). Накопление энергии в сердечнике при этом вредно, т.к. она не переходит в нагрузку, а возвращается в источник. Зазор не нужен.

[vlvl@ukr.net]

... Зазор не нужен.

Но ведь мы работаем на постоянном токе и цикл перемагничивания будет не симметричен, в следствии чего может произойти насыщение. Неужели даже МИН. зазор не нужен lmin=I*w*(мю0)/B-lм/мю -?

[vlvl@ukr.net]

vlvl@ukr.net, попробуйте это: R5 убрать, С6 для начала ~0.1мкф, R8 в районе 1кОм. Вместо R3- 43кОм можно попробовать поставить R5 -130кОм.
Если "полет нормальный", можно заняться уменьшением отношения R3/R8 и уменьшением С6. С10 великовата, можно уменьшить грубо на порядок.

Если R3 > R8, импульсы стоят "красивые". В этом случае есть несколько НО- 1. на ХХ ОС не отслеживает выход и напряжение подсккакивает в верх. Под нагрузкой нормально. 2 - Не держит температуру. С прогревом растет напряжение.

В общем то теперь все нормально : R3-5,1кОм, R8 - 680кОм, С6-1мкф.
Всем спасибо за ответы.
Честно говоря хотелось подвести все расчеты по обратной связи под науку, с учетом коэффициентов усиления, так как указано в апликухах - slup113. По анологии с ихними примерами у меня ничего не получилось.