| |
 Расчет транса импульсного преобразователя., Хелп! |
|
|
|
|
 Mar 15 2006, 05:35
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 553
Регистрация: 17-02-05
Из: Свердловская обл.
Пользователь №: 2 712
|
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
--------------------
Закономерность: Чем больше узнаю, тем меньше знаю...
Любые мнения, даже ошибочные, имеют право на существование.
Чем лучше узнаю людей, тем больше нравятся собаки...
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
|
Mar 16 2006, 11:12
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 529
Регистрация: 20-02-05
Из: Смоленск
Пользователь №: 2 767
|
Не прнимаю, зачем такая точность формирования длительности импульсов.
В плане общетеоретических размышлений полагаю, что в этом устройстве целесообразнее применять не ШИМ, а ЧИМ. Длительность открытого состояния постоянна, а длительность закрытого - меняется. Отслеживается точка перехода тока через 0 и запускается новый цикл. При достижения нужного выходного напряжения преобразователь затыкается. При этом невозможно насыщение сердечника, минимальное время заряда емкости и максимальное использование возможностей ключей и трансформатора. Соответственно, массогабариты будут минимальны, а КПД - максимально.
Кстати, именно так работают автоколебательные схемы преобразователей, используемых, к примеру, в фотовспышках.
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 16 2006, 22:21
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987
|
Цитата(AML @ Mar 16 2006, 14:12)  Не прнимаю, зачем такая точность формирования длительности импульсов.
В плане общетеоретических размышлений полагаю, что в этом устройстве целесообразнее применять не ШИМ, а ЧИМ. Длительность открытого состояния постоянна, а длительность закрытого - меняется. Отслеживается точка перехода тока через 0 и запускается новый цикл. При достижения нужного выходного напряжения преобразователь затыкается. При этом невозможно насыщение сердечника, минимальное время заряда емкости и максимальное использование возможностей ключей и трансформатора. Соответственно, массогабариты будут минимальны, а КПД - максимально.
Кстати, именно так работают автоколебательные схемы преобразователей, используемых, к примеру, в фотовспышках. Почитал тему - блин, ну и каша! Пока добрался до этого Вашего поста, в общем, прикинул, как надо делать. Почти так, как Вы и предложили. Резюмирую и дополню только: 1. Регулятор должен быть релейным. Это даст высокий КПД, хорошие массогабаритные показатели и устойчивость регулирования. 2. Релейных петель регулирования должно быть две. Первая - по току дросселя. Т.е., ключ врубается при токе дросселя, близком к нулю, а вырубается при достижении им определённого значения. Это даст наилучший коэфф-т использования тушки дросселя, т.к. в каждом цикле в него будет закачиваться и из него выкачиваться строго определённая порция энергии. Вторая петля - по выходному напряжению. Должна, как Вы и предложили, вырубать преобразователь при достижении им (напряжением) желаемого порога. Для обеспечения хорошего КПД и устойчивости работы необходимо наличие в ней небольшого гистерезиса. Микроконтроллер, думается, в таком устройстве нахрен не нужен. Смело можно попытаться использовать любой релейный (гистерезисный) контроллер с управлением по току ключа и с запуском/отключением несложной схемой. Филипс делает контроллеры с отслеживанием размагничивания дросселя, только вот не знаю, подойдут ли. Но принцип можно взять на вооружение. А то и на россыпи всё изваять...
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
|
|
|
Mar 17 2006, 04:25
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 553
Регистрация: 17-02-05
Из: Свердловская обл.
Пользователь №: 2 712
|
Цитата(Stanislav @ Mar 17 2006, 03:21) Микроконтроллер, думается, в таком устройстве нахрен не нужен. Смело можно попытаться использовать любой релейный (гистерезисный) контроллер с управлением по току ключа и с запуском/отключением несложной схемой. Филипс делает контроллеры с отслеживанием размагничивания дросселя, только вот не знаю, подойдут ли. Но принцип можно взять на вооружение. А то и на россыпи всё изваять... Что-то я перестал понимать, какой девайс вы обсуждаете... Или уже началось коллективное творчество по созданию какого-то другого преобразователя?  Для тех, кто не понял в самом начале: Девайс реализован на Мега8. Кроме него на плате размером 35х48 мм щепотка SMD-шек, транс на броне Б18, мощный ключ SO8, D2PAK тиристор, дроссель по питанию и прочая "дырочная" лабуда типа разъемов и LED's. Решает ряд циклических задач в реальном времени. Период цикла постоянно хаотично меняется от 2 до 60 мс. Преобразователь в этом девайсе - вторичная функция, ресурсов камня на него практически не осталось. Все, что есть - кусок таймера, и тот ущербный, т.к. выполняет и другие задачи. Все, что могу - задать требуемую частоту импульсов на ключ, при неизменной скважности (меандр), или выбрать не оптимальную, заведомо низкую, частоту импульсов, и получить возможность как-то регулировать скважность (пока не знаю, удастся ли найти паузы в программе, чтобы добавить еще одну задачу - слежение за зарядом емкости и регулирование этого процесса). Кстати, измерять напряжение в процессе заряда, как мне кажется, невозможно: нет свободных входов АЦП, впрочем, его быстродействие и не позволит этого сделать даже при наличии свободных входов, или мультиплексировании. Компаратор камня занят, и не может отвлекаться. Программный код могу кроить как угодно (не в ущерб основной задаче, есс-но). Добавить что-либо в схему девайса невозможно, т.к. будет противоречить ТЗ. Вот и кручусь, в надежде услышать что-нибудь толковое, и конкретное... Толковое начало появляться, конкретное - увы...
Сообщение отредактировал Валентиныч - Mar 17 2006, 04:44
--------------------
Закономерность: Чем больше узнаю, тем меньше знаю...
Любые мнения, даже ошибочные, имеют право на существование.
Чем лучше узнаю людей, тем больше нравятся собаки...
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 Валентиныч Расчет транса импульсного преобразователя. Mar 15 2006, 05:35 =AK= Tрансфoрматору все равно какая нагрузка. Делo в уп... Mar 15 2006, 06:25 Валентиныч Проблема в том, что активной нагрузки как таковой ... Mar 15 2006, 09:14  =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 15 2006, 18:44) П... Mar 15 2006, 11:56 Валентиныч Цитата(=AK= @ Mar 15 2006, 16:56) Лень, ч... Mar 15 2006, 14:20 Dmitron Судя по вашему вопросу, это объявление нужно было ... Mar 15 2006, 09:30 Herz Цитата(=AK= @ Mar 15 2006, 08:25) Tрансфo... Mar 15 2006, 13:29 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 15 2006, 23:50) Ц... Mar 15 2006, 23:12 Валентиныч Сегодня прикупил импортные "броники". Ка... Mar 15 2006, 15:01 Валентиныч To AK: еще раз благодарю за настойчивые попытки по... Mar 16 2006, 03:53 =AK= Вы не ответили на вопрос, откуда взялись 100 кГц, ... Mar 16 2006, 04:32 Валентиныч Цитата(=AK= @ Mar 16 2006, 09:32) Не скро... Mar 16 2006, 06:06 Pyku_He_oTTyda Цитата8-битный PWM возмоможно реализовать только н... Mar 16 2006, 06:35 Валентиныч Цитата(Pyku_He_oTTyda @ Mar 16 2006, 11:3... Mar 16 2006, 06:57 Herz ЦитатаИз всем (надеюсь) известой формулы V=L*(di/d... Mar 16 2006, 06:54 Валентиныч Цитата(Herz @ Mar 16 2006, 11:54) ...то о... Mar 16 2006, 07:16 =AK= Смотрите что у вас сейчас происходит, при управлен... Mar 16 2006, 11:48 Валентиныч Цитата(=AK= @ Mar 16 2006, 16:48) Теперь ... Mar 16 2006, 14:15 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 16 2006, 23:45) В... Mar 16 2006, 21:34 =AK= Цитата(Herz @ Mar 16 2006, 16:24) ЦитатаИ... Mar 16 2006, 07:19 AML Увы, готовое решение подсказать не могу. Могу толь... Mar 16 2006, 07:55 Валентиныч Цитата(AML @ Mar 16 2006, 12:55) По повод... Mar 16 2006, 08:27 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 16 2006, 17:57) П... Mar 16 2006, 09:43 Валентиныч Цитата(=AK= @ Mar 16 2006, 14:43) По пово... Mar 16 2006, 10:19 AML Google по этому поводу вот что говорит:.
Невысок... Mar 16 2006, 09:34 =AK= Цитата(AML @ Mar 16 2006, 20:42) В плане ... Mar 16 2006, 12:09 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 17 2006, 13:55) Т... Mar 17 2006, 05:01 Валентиныч Не поленился, заглянул в даташит на Мегу 8.
И вот ... Mar 16 2006, 11:26 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 16 2006, 20:56) Н... Mar 16 2006, 23:10 OgRom ИМХО, просится сюда какой-нибудь аналоговый ШИМ-ко... Mar 16 2006, 11:36 Herz ЦитатаРазумнее обеспечить 100% использование серде... Mar 16 2006, 12:00 Herz Боюсь, что мы говорим на разных языках...
ЦитатаМе... Mar 16 2006, 12:25 =AK= Цитата(Herz @ Mar 16 2006, 21:55) Боюсь, ... Mar 16 2006, 12:34 Валентиныч Ну вот, кажется медленно, но верно, начинаем свора... Mar 16 2006, 14:02 AML Цитатанарастания напряжения на емкости при запитке... Mar 16 2006, 15:57 Валентиныч Цитата(AML @ Mar 16 2006, 20:57) Поясните... Mar 17 2006, 03:56 Валентиныч Цитата(AML @ Mar 16 2006, 20:57) Поясните... Mar 17 2006, 04:42 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 16 2006, 23:32) U... Mar 18 2006, 04:25 AML Почитал про N48. Как и следовало ожидать, материал... Mar 18 2006, 10:24 Валентиныч Цитатаi=t*Vo/L1=5мкс*6В/2.71мкГн= 11А. Откуда 5.7А... Mar 18 2006, 13:04 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 18 2006, 22:34) А... Mar 19 2006, 00:20 Stanislav Цитата(=AK= @ Mar 19 2006, 03:20) Трудно ... Mar 19 2006, 00:33 =AK= Цитата(Stanislav @ Mar 19 2006, 10:03) Са... Mar 19 2006, 00:55 Stanislav Цитата(=AK= @ Mar 19 2006, 03:55) Мне каж... Mar 19 2006, 01:15 Валентиныч Цитата(=AK= @ Mar 19 2006, 05:20) Трудно ... Mar 19 2006, 04:40 =AK= Цитата(Валентиныч @ Mar 19 2006, 14:10) Е... Mar 19 2006, 08:48 =AK= Цитата(Herz @ Mar 16 2006, 21:30) Вы прод... Mar 21 2006, 09:46 DeXteR Цитата(=AK= @ Mar 19 2006, 12:48) Чем это... Jun 27 2006, 09:26
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
