Расчет транса импульсного преобразователя., Хелп! Опции

[Валентиныч]

Требуется помощь в оптимизации схемотехники выходного ключевого каскада преобразователя напряжения 6 - 350 вольт с внешним возбуждением, и в выборе типа импульсного транса (точнее - накопительного дросселя).
Задача не тривиальна из-за чисто емкостного характера нагрузки (активная компонента практически отсутствует), что не позволяет применить известные методики расчета. Преобразователь должен заряжать конденсатор до определенного напряжения, и "вырубаться" до момента импульсного же разряда накопительной емкости. Время, отведенное для цикла заряда - не более 1,5-2 мс. Преобразователь управляется микроконтроллером (программную часть не обсуждаем, требуется просто задать параметры управляющих импульсов). Cредняя мощность преобразователя <= 10 Ватт. Дополнительные требования: минимальные массо-габаритные параметры.
Попытки реализации импульсного транса на броне и кольце пока не обеспечивают достаточного КПД устройства.

Конкретнее:
Источник питания - аккумулятор 6-8 вольт, преобразователь (однотактный, обратноходовый) нужен для того, чтобы за 1,5-2,0 мс "закачать" в емкость порцию энергии ~ 30-35 мДж (для емкости порядка 0,47 мкф это соответствует напряжению ~ 360 вольт. Затем следует пауза от 2-х до 60-ти мс, импульсный разряд емкости "на коротыш", и очередной цикл заряда. Режим работы - длительный.
В принципе - все работает, но не удается добиться максимального КПД устройства. Сейчаc КПД не выше 60%, хотелось бы не менее 90%. И проблема именно в трансформаторе - не хочет он нормально работать на реактивную нагрузку... Замена емкости на нагрузочный резистр это подтверждает - КПД возрастает практически до требуемого значения.

Буду рад любым подсказкам, советам и рекомендациям.
Буду вдвойне рад готовому решению.

P.S. С месяц назад оставлял подобное сообщение, но сейчас найти эту тему не удается...

Сообщение отредактировал Валентиныч - Mar 15 2006, 05:38

[Валентиныч]

Не поленился, заглянул в даташит на Мегу 8.
И вот что увидел на стр. 111:

The PWM frequency for the output can be calculated by the following equation:

f(PWM) = f(clc)/ N*256.

The N variable represents the prescale factor (1, 8, 32, 64, 128, 256, or 1024).

Считаем еще раз: 8.000.000/8/256= 3.906,25 = 3,9 кГц.

То AML: не понял, что Вы имеете в виду, говоря: "Отслеживается точка перехода тока через 0 и запускается новый цикл"?

[=AK=]

Не поленился, заглянул в даташит на Мегу 8.
И вот что увидел на стр. 111:

The PWM frequency for the output can be calculated by the following equation:
f(PWM) = f(clc)/ N*256.
The N variable represents the prescale factor (1, 8, 32, 64, 128, 256, or 1024).

Не поленитесь, и скачайте последнюю версию 2486P–AVR–02/06. Тогда на cтр. 111 увидите

The waveform generated will have a maximum frequency of fOC2 = (fclk_I/O)/2 when OCR2 is set to zero (0x00). The waveform frequency is defined by the following equation:
fOCn = (fclk_I/O) / (2⋅N⋅(1 + OCRn))

Считаем еще раз c заданным менее-чем-оптимальным значением прескалера: 8MHz/(2*8*5) = 100 kHz (шаги 20%)

А на следующе стрнице увидите Fast PWM Mode

The fast PWM differs from the other PWM option by its single-slope operation. The counter counts from BOTTOM to MAX then restarts from BOTTOM.

8MHz/(1*8*10) = 100 kHz (шаги 10%)

Чтобы получить ЧИМ (что гораздо правильнее), достаточно установить (даже в обычном режиме) макс. частоту при скважности 2 (OCRn=0) 8MHz/(2*8*1) = 500 kHz (длительность прямого хода 1 us), послe чего регулировать OCRn (т.е. период цикла, оставляя неизменной длительность прямого хода): в начале заряда значение OCRn большое (чтобы ток успел уйти в нагрузку), в конце уменьшается до 0. Менять период цикла можно грубыми скачками, это только лишь снизит оптимальность и слегка растянет суммарное время.

Сообщение отредактировал =AK= - Mar 17 2006, 01:48