Модель формирователя импульсов управления силовыми ключами в высокочастотном инверторе чистого синуса., Аналоговый (без микроконтроллера). Опции

[варп]

Не удержался я, таки, чтобы не порисовать и не промоделировать свою схему высокочастотного инвертора чистого синуса. Решил порисовать схему сам, а не разбираться с чужими схемами, чтобы лучше прочувствовать основные «узкие места»...
С методом формирования мудрить не стал, он классический – сравнение компаратором опорного синусоидального и треугольного сигналов.
Было промоделировано несколько вариантов схем формирователя. Подробно о них говорить не буду, скажу лишь, что это, по сути, и была борьба со сразу проявившимися «узкими местами»... Во истину – дьявол прячется в деталях.
С чем боролся, коротко –
1. Сразу напряг собственно генератор опорного синуса. Большинство из доступных, при близком рассмотрении, оказывались какими-то «корявыми». Генератор с мостом Вина, раздражает низкой термостабильностью ( и лампочкой в схеме.., бред какой-то...).
В итоге, остановил свой выбор на квадратурном генераторе из этой статьи –
http://zpostbox.ru/sine_wave_oscillators.html
( отличная статья, кстати, с моделями разных генераторов на ОУ...)
2. Особое внимание пришлось уделить правильному соотношению амплитуды опорного синусоидального сигнала, размаху треугольного и уровням их привязки по постоянному току на входах компаратора.
3. Уже после того, когда основные сигналы были уже сформированы, стало очевидно, что фронты управляющих импульсов должны быть разделены дид-таймом обязательно. Иначе – сквозные токи в смежных силовых ключах – неизбежны.
Схема, в итоге, выглядит так. Прошу учесть, основной упор в модели сделан именно на формировании управляющих сигналов. Вся силовая часть – пока чисто условна, чтобы лишь дать возможность посмотреть на итоговый генерированный синус на выходе. Позже, естественно, будут смоделированы и силовые ключи только с N- каналом, и нормальные драйверы в затворах.


Вот что имеем на выходе. «Зубчики» на выходном синусе пусть Вас не смущают – частота ШИМ сознательно сильно занижена. Если повысить частоту ШИМ в модели – сигнал на выходе будет гладким, но моделирование длится очень долго.

--------------
Про особенности работы схемы, осциллограммы в ключевых точках схемы и архив модели – покажу позже.
Спросите – зачем это надо? А что плохого иметь под рукой модель инвертора с чистым синусом?
--------------
Oxygen Power, спасибо за ссылку (http://s05.radikal.ru/i178/1604/95/3dc56ff5fcd3.jpg) – схема выше – как раз в тему…
-----------
Пара слов про схему.
Генерация опорного синуса и треугольного импульса, а так же обработка сигналов на входах компараторов происходит на уровне Еп/2. Опорный уровень Еп/2 формирует ОУ U13.
На U12,U11 собран генератор опорного синуса. U9 - нормирующий усилитель сигнала опорного синуса. Изменяя R7 можно регулировать амплитуду опорного синуса.
На U10 собран стандартный мультивибратор. На конденсаторе С1 формируется треугольный сигнал на уровне Еп/2. U7 - буферный повторитель.
U1,U2,U5,U6 - собственно компараторы, которые сравниваю синус и треугольник и вырабатываю управляющие импульсы. Резисторные делители на их входах позволяют обеспечить небольшое начальное смещение либо в сторону "плюса", либо в сторону "земли". При этом формируется необходимый дид-таим (можно регулировать от нуля до "очень много"... ).

Сообщение отредактировал варп - Apr 8 2016, 17:19

[варп]

Да уж.... Тему похоже пора закруглять...., а то дальше без практики - просто "вода" будет...
А модель мостового "повышателя" я таки сделал..., но кому оно кроме меня надо?...

[Myron]

Да уж.... Тему похоже пора закруглять...., а то дальше без практики - просто "вода" будет... А модель мостового "повышателя" я таки сделал..., но кому оно кроме меня надо?...

Ну вот, задача и была поставлена как чисто схоластическая, только вам понятным (интуитивно?) применением, вот и результат. Здесь в основном инженеры, ну преподы еще, ученые и студенты не приживаются.

[варп]

... только вам понятным (интуитивно?) применением, вот и результат.

Myron, лучший способ что-то понять - это придумать самому...
Книги дают знания..., а вот понимание - это нечто большее, чем просто знания...И в этом смысле - результат просто отличный...

... не приживаются.

...а приживаться - это вообще не цель...

[Myron]

Myron, лучший способ что-то понять - это придумать самому...

Придумать - это только небольшая часть. Следующая часть - воплотить. И не только в симуляторе. Реальная жизнь жестче. Хотя Жуль Верны тоже нужны. Но каждый выбирает свой путь.

Книги дают знания..., а вот понимание - это нечто большее, чем просто знания...

Вот это и есть лучший результат. Никто не отнимет. Подтвердить же полное ли понимание или нет может опят же только реальная жизнь и реальные "железки".