DC -> AC c коррекцией формы выходного сигнала для разных нагрузок, Как это сделать рациональнее ? Опции

[san822]

Планируется сделать преобразователь DC -> AC.
На входе 50 вольт, на выходе 220 Вольт,
напряжение переменное - почти чистый синус.
В общем-то задача не из редких,
вот только нужно,
чтобы чтобы коэффициент нелинейных
искажений при номинальной нагрузке 2000 Ватт,
был не менее 0.98.
В общем идея примерно такова - преобразуем напряжение из 50 в ~ 311,
потом это напряжение пропускаем
через транзисторный мост(транзисторы управляются от МК ШИМ сигналом),
после этого фильтр для получения синуса.
Для того, чтобы на выходе был синус при любой нагрузке надо бы
по идее обратную связь ввести.
Как именно это сделать рациональнее всего ?
Каким образом формировать ШИМ-сигнал в МК(алгоритмически),
чтобы можно было подстраиваться под разные нагрузки(нелинейные) ?

[san822]

Уважаемые электронщики !
В процессе проектирования схемы формирования синуса методами ШИМ,
выяснилось, что управлять транзисторами можно как минимум тремя способами.
При этом моделирование в пакте PSIM показывает,
что все эти способы приводят к синусу на выходе.
Первый способ приводит к сильной зависимости выходного напряжения от нагрузки.
Второй и третий в этом отношении показали себя лучше.
Ниже приведена сама мостовая схема и варианты управления транзисторами.
Эти картинки показывают принцип управления(не все сделано в них в одном масштабе).
Хотелось бы узнать Ваше мнение по этому поводу.

А вот и сами методы управления транзисторами.
Картинки в формате DJVU.

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 Metodi.rar ( 224.99 килобайт ) Кол-во скачиваний: 111

 

[alexs-rad17]

Уважаемые электронщики !
В процессе проектирования схемы формирования синуса методами ШИМ,
выяснилось, что управлять транзисторами можно как минимум тремя способами.
При этом моделирование в пакте PSIM показывает,
что все эти способы приводят к синусу на выходе.
Первый способ приводит к сильной зависимости выходного напряжения от нагрузки.
Второй и третий в этом отношении показали себя лучше.
Ниже приведена сама мостовая схема и варианты управления транзисторами.
Эти картинки показывают принцип управления(не все сделано в них в одном масштабе).
Хотелось бы узнать Ваше мнение по этому поводу.

А вот и сами методы управления транзисторами.
Картинки в формате DJVU.

Все бред, инвертор напряжения является источником ЭДС, а посему напряжение на его выходе никак не зависит от нагрузки.(с точностью до падения на транзисторах). Все три способа формирования ШИМа функционально идентичны, отличаются только, потерями на транзисторах. В способах, где один из полумостов полпериода стоит, потерь меньше(отсутствуют дин. потери в стоящих тр-ах). Вас интересуют искажения тока или напряжения? Если тока, то при активно-индуктивной нагрузке искажения и так минимальны менее 5%(без выходного фильтра), если надо меньше поможет выходной LC-фильтр. Если нужно обеспечить синус напряжения или нагрузка активная, то тоже нужен фильтр. Фильтр рассчитывается под конкретные условия. Что-бы фильтр был легче имеет смысл поднять несущую частоту повыше. При нагрузке 2кВА нет проблем сделать частоту 10кГц.(зависит от применяемых транзисторов, и способностей микроконтроллера)

[wim]

...Все три способа формирования ШИМа функционально идентичны, отличаются только, потерями на транзисторах. В способах, где один из полумостов полпериода стоит, потерь меньше(отсутствуют дин. потери в стоящих тр-ах).

Не только потерями - при однополярном ШИМе в спектре напряжения на выходе моста отсутствуют чётные гармоники, всё ж полегче его потом фильтровать.

[alexs-rad17]

...Все три способа формирования ШИМа функционально идентичны, отличаются только, потерями на транзисторах. В способах, где один из полумостов полпериода стоит, потерь меньше(отсутствуют дин. потери в стоящих тр-ах).

Не только потерями - при однополярном ШИМе в спектре напряжения на выходе моста отсутствуют чётные гармоники, всё ж полегче его потом фильтровать.

четные гармоники основной частоты(50Гц), отсутствуют при любой ШИМ(если конечно их специально не создавать), и вообще кроме 50Гц в спектре присутсвуют только несущая и ее гармоники, а если в выбрать несущую 25*50Гц, то получим вообще идеальный синус(по ГОСТу, который регламентирует содержание гармоник только до 25гармоники).

[wim]

...Все три способа формирования ШИМа функционально идентичны, отличаются только, потерями на транзисторах. В способах, где один из полумостов полпериода стоит, потерь меньше(отсутствуют дин. потери в стоящих тр-ах).

Не только потерями - при однополярном ШИМе в спектре напряжения на выходе моста отсутствуют чётные гармоники, всё ж полегче его потом фильтровать.

четные гармоники основной частоты(50Гц), отсутствуют при любой ШИМ(если конечно их специально не создавать), и вообще кроме 50Гц в спектре присутсвуют только несущая и ее гармоники, а если в выбрать несущую 25*50Гц, то получим вообще идеальный синус(по ГОСТу, который регламентирует содержание гармоник только до 25гармоники).

Я имел в виду гармоники тактовой частоты ШИМ. При однополярном способе формирования ШИМ в спектре нет чётных гармоник, в чём можно легко убедиться при наличии анализатора спектра, а при отсутствии оного - моделированием в Pspice. Отстутствие чётных гармоник позволяет не очень существенно, но всё-таки удешевить выходной фильтр.