buck-boost pfc Опции

[pwn]

тут: http://valvol.flyboard.ru/viewtopic.php?p=51181#51181

[Microwatt]

Тема интересная, но описание из борзометров и сверкальников... Подготовки не хватает понять о чем речь.

[pwn]

Тема интересная, но описание из борзометров и сверкальников...

Ну уж извините

Подготовки не хватает понять о чем речь.

Спросите я отвечу... "Сверкальник" это сварочный аппарат или любой инвертор, работающий на дугу горящуую между деталью и штучным электродом. Такая нагрузка крайне хаотична и порждает "севтомузыку" в сети, гармоники ниже 50гц+ постоянную составляющую. Про борзометр - у любого ККМ есть эквивалентное сопротивление, характеризующее потребеление энергии от сети. А у сети есть Rs, ее внутренне сопротивление. Если ККМ мощный а сеть слабая, может возникнуть ситуация когда его Re станет меньше чем Rs. А теоретически максимальная мощность которую может отдать сеть это как раз когда нагрузка равна внутреннему сопротивлению сети. Если же попутаться взять больше, то наоборот мощность в нагрузке будет падать а в проводах расти. Процесс развивается лавинообразно (ККМ пытаясь скомпесировать недстачу нагружает сеть сильнее, она садится ниже и т.д.) и в итоге будет пожар. Этот процесс и назван кратко "задрать борзометр", когда мы пытаемся взять из сети больше чем она может отдать в принципе. И это сразу видно по формуле расчета определителя - если он вышел отрицательный - мы пытаемся сжечь проводку, но требуемой мощности в нагрузку не высосем. Ситуация может возникнуть на ходу (искрящаяя скрутка например). Если инвертор обычный без ККМ,То у него наступает самоограничение (так как выход падает ниже ВАХ дуги), а с ККМ-ом это не срабатывает и нужно как-то ловить этот момент, иначе плюсы ККМ-а станут минусами когда из занего что нить сгорит

PS На мой взгляд чтобы понять - проще всего скачать модель и погонять ее в симуляторе. Я модели отдаю всегда. Вкратце - вместо стандартного ПИ регулятора было применено регулирование по выходной мощности, что сильно придушило переходный процесс и позволило не задирать выходную емкость. А несколькими постами выше показано было как применить паралльное соединение MOSFET и IGBT и за счет этого поднять КПД ключей, перераспределив статические и динамические потери. Ну и бак-буст ККМ как бы универсальный, может работать как от 220 так и от линейного, КЗ по выходу не боится, выход можно регулировать в широких пределах, на выходе можно ставить лбого размера емкость и т.д. и т.п.

Сообщение отредактировал pwn - Mar 27 2012, 23:59

[gte]

PS На мой взгляд чтобы понять - проще всего скачать модель и погонять ее в симуляторе. Я модели отдаю всегда. Вкратце - вместо стандартного ПИ регулятора было применено регулирование по выходной мощности, что сильно придушило переходный процесс и позволило не задирать выходную емкость.

Как можно заменить "ПИ регулятор" на "регулирование по выходной мощности"?
Может вы что то другое хотели написать?

[pwn]

Как можно заменить "ПИ регулятор" на "регулирование по выходной мощности"?
Может вы что то другое хотели написать?

Можно и именно это я и хотел сказать. Что делает обычный ПИ регулятор? Например отслеживает изменения тока нагрузки через выходное напряжение. То есть ток нагрузки он не измеряет и отслеживает его косвенно. При этом имеем такую проблему, как время отклика и дурной переходный процесс в ККМ-ах, так как в них приходится постоянную регулятора делать достаточно большой в угоду большому КМ. Но что нам (кроме земноводного ) мешает мерить и выходной ток? И осуществлять регулирование по току и напряжению, т.е. по выходной мощности? Я у себя парой постов выше изложил математику на чем это основано. Как она работает видно по картинкам. И судя по тому что все же работает в симуляторе, вроде бы как правильная

На пути к этому теоретическому пределу наверняка стоят ограничения в виде сечения проводов, уставки автоматов, качества соединений и т.п. Так есть ли практический смысл ориентироваться именно на Rs? И как это согласуется с нормами ПУЭ?

Жизнь сложнее чем ПУЭ, юристы и все что ими написано. В ней разные вещибывают. Особенно в колхозе (а то что наша страна за пределами МКАД-а есть один большой колхоз думаю объяснять не нужно?). А в колхозе бывает разное. Например варить через цугом включенные несколько китайских переносок. Либо ваще через переноску в 150м длинной воткнувшись на линейное (как я когда-то варил у себя на даче). Какое будет при этом Rs догадаться нетрудно. Особенно если еще где-то вдруг плохой контакт. Но... судя по тому что конструкции все же свариваются, жить можно и в таких условиях

Очевидно, что это случай, когда сварочный аппарат подключают напрямую к "бытовой" сети минуя автоматический выключатель или предохранитель.

Если проводка в доме гнилая, то именно так и делается Но при этом может оказаться так, что и ввод гнилой. Вам доводилось видеть как такой ввод отгорает на столбе и падает людям на голову? А мне доводилось. Причина тому одна и она банальна - Rs не контролируется ни одним из известных мне аппаратов. А электроника как известно наука о контакатх и все неисправности сводатся к всего лишь двум случаям: Там где надо, контакта нет. И наоборот, есть там где он не нужен

[Herz]

Жизнь сложнее чем ПУЭ, юристы и все что ими написано. В ней разные вещибывают. Особенно в колхозе (а то что наша страна за пределами МКАД-а есть один большой колхоз думаю объяснять не нужно?). А в колхозе бывает разное. Например варить через цугом включенные несколько китайских переносок. Либо ваще через переноску в 150м длинной воткнувшись на линейное (как я когда-то варил у себя на даче). Какое будет при этом Rs догадаться нетрудно. Особенно если еще где-то вдруг плохой контакт. Но... судя по тому что конструкции все же свариваются, жить можно и в таких условиях

Так изготовить хорошую переноску не проще, чем эдакого умного электронного зверя, высасывающего энергию из гнилых проводок?

[pwn]

Так изготовить хорошую переноску не проще, чем эдакого умного электронного зверя, высасывающего энергию из гнилых проводок?

Не проще. Кроме переноски есть еще то что до нее, а не все в жизни зависит от нас. Переноска - это как наиболее простой пример. По мне чем надеяться на хорошую жисть проще иметь "чудо монстр" способный выжить в любых условиях. И если он в этих условиях работать не сможет физически, то хотя бы не наделать пожару.

В чем особенность?

В неубиваемости и универсальности входа

Да, бакбуст в отличие от простого буста имеет огранияения по входной и выходной мощности.

Не понял поясните? Это почему это буст имеет какие-то преимущества?

Но дальше-то стоит , собственно, преобразователь. Он и должен защищать сеть от перегрузок.

Нет. Задача этого преобразователя - обеспечивать выходную ВАХ а не исправлять проблемы сети. Его на это подписывают не от хорошей жизни ибо обычно некому, но если есть ККМ - это его головная боль исправлять проблемы сети.

Если сеть маломощна, в принципе неспособна отдать несколько киловатт, то никакие ухищрения не спасут.

Спасут, но стоят пока дорого. Допустим у вас есть ионистор в несколько фарад и рабочим в 300-350 вольт (такие уже в природе имеются, но стоят как чугунный мост ). Реальный ПВ сварочных работ редко превышает 30%. Это означает что с таким накопителем можно работать теоретически от сети, мощность которой 0.3*Pout. Для работы электродом 3-кой на токе в 100 ампер мощность в дуге (с запасом) 26*100=2.6квт. Накинем с запасом потери на не идеальный КПД получим 3квт. 3000*0.3= 900ватт. То есть ионистор+гена 1-2квт вполне достаточно для проведения большинства сварочных работ

желательно наверное пояснить, чем ваш бак-буст отличается от общепринятой топологии Buck_boost

Тем что она buck+boost

На рисунке тоже схема Buck_boost, у вас не такая ?

Нет и вы это хорошо знаете И это также хорошо видно как в самой модели так и на обоях если у кого нить нет симулятора посмотреть модель живьем.

Вы тщательно старались подчистить гармоники , максимизируя КМ, но вот последние ваши картинки , на основе изложенной вами математики , говорят о том что КМ у вас плохой.

Что то я не припомню, чтобы в документах которые нрмируют токи гармоник нормировались еще и токи сбгармоник. Ибо большинство сварочных аппаратов мало того что по гармоникам ни в какие ворота не пролазят, если их еще и по субгармоникам нормировать - всем кто ими обладает придется их от генераторов питать

Вы боролись за малые гармоники частоты сети и под конец напоролись на субгармоники, тоже отвратительно влияющие на КМ

Помоему мы тут что-то путаем. КМ который меньше 1 от несинусоидального потребления тока от сети и субгармоники которые возникают от переменного характера нагрузки как бы разные вещи и мух с котлетами мешать не надо бы. Иначе у любого ККМ в итоге КМ будет не 0.99 а 0.5 в лучшем случае. Или вааще около нуля, если проинтегрировать например сутки, за которые спалили всего лишь один электрод

Полностью проигнорировав необходимость фильтра "по заданию", рассчитанному из Re . Хотя про ионистор не забыли, а ведь это тоже элемент фильтра.

Мне важен переходной процесс по выходу. Если его заваливать (хоть каким регулятором) то придется неизбежно лечить емкостью выходного фильтра. А она как бы не резиновая Далее, закладывая больший переходный процесс при той же емкости имеем более низкий Ктр в инверторе (чтобы было за счет чего этот переходный процесс отрабатывать), а это уже лишнее железо. И по мне уж лучше оно будет доп опцией (внешний накопитель в Х(микро...милли фарад), которую я поставлю тогда когда мне это будет нужно и не буду ставить тогда, когда мне это не нужно.

Представьте что ваш ККМ работает в рваном режиме - два полупериода через два холостых и т.д., из-за нефильтрованного задания и установке его по "выходной мощности . Было бы гораздо меньше потерь в проводах и хилых розетках, если бы потребление на рвалось скачком по целочисленным ( и тем более дробным периодам) , т.е. вместо амплитуды тока 30А через период, лучше иметь амплитуду 15 А

Если не грузить ККМ от нуля до 6квт, он и не будет потреблять рвано пропуская периоды/полупериоды. Если это усреднять, то получите тот самый дурной переходный процесс что и имеется в обычном регуляторе. И когда в результате у того же 1155-го сработает отсечка по перевольтажу и он обрежет ток посередине полупериода и потом еще один-другой пропустит, с КМ все будет обстоять точно также безрадостно если не хуже. Поэтому, ИМХО, проблему субгармоник при дурной нагрузке (коей являются все сварочные аппараты) нужно лечить там где она возникает а не в регуляторе. Да, фильтром. В виде достаточной емкости по выходу. У меня это будет доп опция, а в самом ККМ будет стоять минимально достаточное количество "банок" для того чтобы уложиться в границы входного для инвертора.

Его просто нужно сделать оптимальным , с учетом характера нагрузки.

Вот я и сделал его оптимальным с учетом нагрузки Вы видели какие сбугармоники прут от всех сварчников, которе на 99% без ККМ? В которых фильтр редко когда превышает 3 миллифарады? В народе это называется "светомузыка лампочками соседей". Так вот тот 1% промышленных, что с ККМ, в этом плане ничуть не лучше. Да они меньше гадят гармониками, позволяют высосать из сети большее, но... лампочки мограют ничуть не менее злобно (а какие субгармоники прут от обычного НЧ трансформаторного сварочника ака "бодик" - так вааще песня ). Поэтому ставить 20 миллифарад банок и (возможно) носить это потом на себе я не буду. Если это кому и надо типа как Чубайсу - пусть как Чубайс и парится. И скажет хотя бы спасибо за малые гармоники, ибо подавляющее большинство и этим не парится и ставит голые мосты+банки.

[Microwatt]

Задача этого преобразователя - обеспечивать выходную ВАХ а не исправлять проблемы сети. Его на это подписывают не от хорошей жизни ибо обычно некому, но если есть ККМ - это его головная боль исправлять проблемы сети.

.....Допустим у вас есть ионистор в несколько фарад и рабочим в 300-350 вольт (такие уже в природе имеются, но стоят как чугунный мост ). Реальный ПВ сварочных работ редко превышает 30%. Это означает что с таким накопителем можно работать теоретически от сети, мощность которой 0.3*Pout.
.... То есть ионистор+гена 1-2квт вполне достаточно для проведения большинства сварочных работ

Не допускаю, что у нас есть ионистор емкостью 1МДж. Если уж так дело пошло, то пара свинцовых батарей на 100Ач в буфере куда реальнее.
Боюсь, что не могу понять идею в целом.
Если метод ККМ, то это одно. Это вновь изобретенный велосипед. Возможно, очень даже неплохой.
Если из дохлой сети делать хорошую... Никаким регулированием этого сделать в принципе нельзя. Промежуточный накопитель, сыграть на ПВ -можно. Но Вы же хорошо выразились, что стоить это будет, как чугунный мост...
Остальное, про чубайсов и как моргают лампочки у соседей, - познавательно, но к делу вроде не относится. Одно ясно - портить сеть нехорошо. Если это два раза в сезон трубу на даче сварить - терпимо. Но если установка с полным рабочим днем - нужно решать все как положено по нормам. Квартирная проводка тут не годится в большинстве случаев.

[ramic]

Если уж так дело пошло, то пара свинцовых батарей на 100Ач в буфере куда реальнее.

Совершенно верно. Зарядное устройство, через корректор, потребляет от сети пост. мощность, а сварочный инвертор получает энергию от батареек. В этом случае соседи действительно не "пострадают". Правда батарейки протянут не долго.
А неуклюжая попытка топикстартера грузить корректор импульсной нагрузкой, с периодичностью в неск. десятков миллисикунд и что-то там рассматривать, вызывает лишь недоумение. Не для этого предназначен корректор. Простое сравнение энергии батарейки и рюкзака с конденсаторами показывает абсурдность затеи с использованием корректора в кач. средства против цветомузыкального эффекта сварочного аппарата. Никто ведь миллисекундными прихватками не варит и топикстартер прекрасно это знает.

[pwn]

В этом случае соседи действительно не "пострадают"

Это можно рассматривать как конденсатор большой емкости. Амерчасы в джоули пересчитать. А через них выразить эквивалентную емкость конденсатора в фарадах

Правда батарейки протянут не долго.

Именно так, но это полбеды. Плохо еще то, то 24 вольта не самое удобное напряжение для сварки. Придется делать специализированный инвертор, который без батарейки жить не сможет, т.е. эта батарейка уже не опция а неотъемлимая часть. Правда если за ВАХ не гоняться, то можно при навыке и от 24 вольт акков напрямик варить. Как делают иногда некоторые камазисты, если у них в дороге че нить отвалилось и нада позарез приварить. Кроме электродов и балласта они ничего не возят Но я лично далек от мысли завсегда возить за собой камаз или хотя бы пару батареек от него

А неуклюжая попытка топикстартера грузить корректор импульсной нагрузкой, с периодичностью в неск. десятков миллисикунд и что-то там рассматривать, вызывает лишь недоумение.

Это стрес-тест если вам непонятно. Сврочные аппараты тоже как бы работают только на дугу, но тестируют их обычно нагрузивши на балласт и замеряют время до отсечки по теплу. Зачем? Если аппарат на балласт обеспечивает требуемый ПВ, то и на электрод он обеспечит его гарантированно, ибо дуга более легкий режим при прочих равных. Так и здесь. Если ККМ в состоянии отработать такой дикий переходный процесс (в реале понятно по миллисекундам никто не будет наваливать от 0 до 6квт и опять до нуля), то и с более мягким вполне справится. Далее как раз показан более мягкий режим парой постов ниже

Не для этого предназначен корректор.

А для чего, не расскажете?

Простое сравнение энергии батарейки и рюкзака с конденсаторами показывает абсурдность затеи с использованием корректора в кач. средства против цветомузыкального эффекта сварочного аппарата.

Предложите свой вариант преодоления "светомузыки" в сети. Кроме мотор-генератора ака САК ессно

Никто ведь миллисекундными прихватками не варит и топикстартер прекрасно это знает

Зато топикстартер знает, что в процессе сварки нагрузка чередуется с КЗ как раз таки в миллисекундные времена, кроме того иногда дуга на миллисекунды гаснет и загорается вновь. При КЗ инвертор в отличии от "бодика" потребляет минимум а в дуге максимум, нечто похожее я и нарисовал чуть ниже. У меня нет к сожалению записи тока реального сварочного процесса, иначе я бы показал что есть сварка в реале. Хотя кто знает, может когда нить и запишу, даже в принципе есть чем. Другое дело я все это знаю и через руки-ноги прошло не раз. А вы хотя бы держак в руках держать умеете?

[ramic]

А вы хотя бы держак в руках держать умеете?

А что такое "держак"?
Но дело не в этом, а в том, что "цветомузыка" имеет место быть при большом, единицы Ом, внутреннем сопротивлении сети из-за модуляции напряжения в ней током сварочного аппарата. Поскольку лампочка накаливания есть прибор с нелинейной ВАХ, то даже малое изменение сетевого напряжения приводит к заметному изменению яркости свечения, что и беспокоит соседей цветомузыканта. Заметной модуляцию делает не последовательность микроциклов дуга-КЗ при плавлении электрода, а длительность горения дуги , когда от сети и потребляется макс. ток, и частота чередования горения и паузы.
Так вот, чтобы "цветомузыка" была не заметной, прибор должен потреблять одинаковый, в идеале, ток и во время горения дуги и во время паузы. А такое возможно лишь при накоплении энергии, например, в суперконденсаторе или батарейке во время паузы, чтобы в рабочем цикле возврвщать эту энергию в дугу, тем самым "замещая" потребление от сети.
Поскольку, грубо говоря, инверторные сварочные аппараты являются "плохими стабилизаторами тока", то понятно, что при КЗ, когда напряжение на выходе инвертора падает до, например, 6-9 вольт, а выходной ток сильно не увеличивается, то выходная мощность уменьшается как и потрабляемый аппаратом ток.
Самое забавное в нашем разговоре то, что всё вышеизложенное вы знаете, но упорно пытаетесь доказать, что корректор, на который вы потратили столько сил и времени, способен устранить" "цветомузыкальную" проблему. Но я не в претензии, поскольку вы вправе рекламировать свой сайт и свои разработки создавая соотв. темы на любых форумах по силовой электронике.

Сообщение отредактировал ramic - Mar 30 2012, 16:39

[pwn]

А что такое "держак"?

Можно сказать что вы ответили этим на мой вопрос Тот кто держал его хоть раз в руках, таких вопросов не задает

Заметной модуляцию делает не последовательность микроциклов дуга-КЗ при плавлении электрода, а длительность горения дуги , когда от сети и потребляется макс. ток, и частота чередования горения и паузы.

Правильно, 1мс цикл вы не увидите, бо и 10мс от сети не замечаете. Но он может оказатья вполне заметен для БУ корректора. И при сочетании факторов может привести к перенапряжению на его выходе.

Так вот, чтобы "цветомузыка" была не заметной, прибор должен потреблять одинаковый, в идеале, ток и во время горения дуги и во время паузы.

Правильно, либо иземенение тока потребления должно быть плавным, а также плавно нарастать и спадать. Чего не будет если у вас накопитель мизерный, ибо в дуге присутсвтует очень широкий спектр от миллисекунд до вполне видимых глазом на лампочках. лучше всего видно когда варят обычным трансформатором. У него накопитель вааще нулевой. Забавно так. По тому как швкорчат лампочки можно сказать как горит дуга и умеет ли варить тот кто варит или первый раз взял в руки держак и решил попробовать потыкать

А такое возможно лишь при накоплении энергии, например, в суперконденсаторе или батарейке во время паузы, чтобы в рабочем цикле возврвщать эту энергию в дугу, тем самым "замещая" потребление от сети.

Заметного эффекта можно добиться уже начиная с 20-30 миллифарад, этого мало чтобы держать дугу в пиках и добирать от сети почуть в паузах, но чтобы срезать ВЧ спектр субгармоник - вполне хватает. На 50 миллифарада вполне можено сделать так, что на ламочках будут лишь плавные переходы яркости, но никак не сам сварочный процесс Но это все мелочи и как бы очевидно (хотя бы для меня). Но вот допустим у вас есть банка в 50 миллифарад. От чего вы ее будете заряжать? А если входное амлитудное больше чем на банках сейчас либо это штатный режим работы (работаем от от линейного)? Ы?

Самое забавное в нашем разговоре то, что всё вышеизложенное вы знаете, но упорно пытаетесь доказать, что корректор, на который вы потратили столько сил и времени, способен устранить" "цветомузыкальную" проблему

Ошибаетесь. Я никому ничего не доказываю. Я делюсь тем, что мне удалось достичь. И использую энергию спорщиков для выявления слабых мест, кои мне возможно не видны. Так что и вам спасибо за внимание

Но я не в претензии, поскольку вы вправе рекламировать свой сайт

Рекламируют что либо те, кто потом имеет с того какую-то коммерческую выгоду. Я же таковой не имею ни с своего форума ни со своих идей, поэтому сие нельзя считать рекламой. Я не раскручиваю свой форум мне это изначально не нужно, я его использую точно также как и любой другой, с той лишь разницей что он мне более комфортен так как в нем многое заточено так, как мне более удобно. Не более того

Не касаясь больше технической сути темы прошу, все-таки, оформлять свои мысли в соответствии с Правилами.
На сайте принят русский язык, с общепринятыми техническими терминами. Без держаков и борзометров при сверкальниках.

Держак - это давно прижившийся термин. Де факто. Даже в магазине на цнниках пишут порой Но не важно. Что хотел сказать я уже сказал, дальше продолжать не вижу смысла. Поэтому прошу тему закрыть, а я пойду отсюда куда подальше и займусь еще чем нить

[Microwatt]

. Что хотел сказать я уже сказал, дальше продолжать не вижу смысла. Поэтому прошу тему закрыть, а я пойду отсюда куда подальше

"Идя навстречу пожеланиям трудящихся..." , тему закрываю.
Спасибо высказавшимся.