Помогите правильно cкомпенсировать QR flyback, для работы на нагрузку постоянной мощности Опции

[stas00n]

Друзья, прошу помощи. нарисовал и собрал блок питания. 36В, 1,5А. Квазирезонансный флайбек на L6565D. Все более-менее обстоятельно считал по букварям, потом отлаживал, испытывал. Работает почти удовлетворительно. Нормальный отклик на изменение нагрузки - броски около 500мВ при изменении от нуля до максимума. Устраивает. И на резистивную нагрузку все ок. Кроссовер частота получилась 400 Гц - пробовал увеличивать до 1,5кГц - тогда отклик совсем хороший, но при импульсной нагрузке усилитель ошибки в микросхеме входит в ограничение, пришлось убавить усиление. Схему прикрепляю.
Это присказка. Компенсацию прикидывал по методикам для "обычных" DCM флайбеков и для резистивной нагрузки. Всегда меня смущала нагрузка типа constant power, и, видимо не зря. У моего блока нагрузка именно такая, то бишь, при увеличении напряжения ток падает и наоборот. Так вот с QR флайбеком, в пограничном режиме (transition mode, boundary conduction mode) и при такой нагрузке получается интересная петрушка - для увеличения Vout надо уменьшать Vcomp. т.е. фаза control-to-output на нулевой частоте равна 180. Сначала подозревал это теоретически, сегодня померил на схеме - действительно так и есть. Дальше покурил аппноут AN1326 от ST и набросал в матлабе передаточные функции. Примечательно что результаты расчета в матлабе весьма точно совпали с экспериментальными данными(измерял кроссовер - около 400Гц, и запас - почти 80-90 градусов) , так что есть шанс что считал даже правильно. Прикрепляю архив с матлабовскими скриптами. и картинки - результаты, похожи на правду.
В общем, как и говорил, с резистивной нагрузкой все ок, а с постоянной мощностью - косяк. На частоте около 40-50Гц наблюдаю фазу 180 на прототипе. и матлаб ее примерно там же рисует (30 Гц). Практически это приводит к тому, что иногда блок с такой нагрузкой "заскакивает" в нештатный режим: максимум выходного тока, а напряжения сколько хватит (по факту около 12-15В и мощность около 40 Вт). Усилитель ошибки при этом находится в верхнем ограничении, блок выдает максимальный ток при малом напряжении. Нормальный же режим - 36В, 56Вт - при не запертом усилителе. "Заскок" происходит иногда, при коммутации сети. Я так понимаю что это неправильная компенсация. Подскажите, как правильно надо сделать?
Да, при расчете пер. ф-ции в матлабе вместо R для резистивной нагрузки подставляю минус R для const power. Имею же право так делать?

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 flyback.pdf ( 144.95 килобайт ) Кол-во скачиваний: 37
 l6565_flyback_loop_matlab.zip ( 2.6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 18

 

[gte]

40-50Гц наблюдаю фазу 180 на прототипе. и матлаб ее примерно там же рисует (30 Гц). Практически это приводит к тому, что иногда блок с такой нагрузкой "заскакивает" в нештатный режим: максимум выходного тока, а напряжения сколько хватит (по факту около 12-15В и мощность около 40 Вт). Усилитель ошибки при этом находится в верхнем ограничении, блок выдает максимальный ток при малом напряжении. Нормальный же режим - 36В, 56Вт - при не запертом усилителе. "Заскок" происходит иногда, при коммутации сети. Я так понимаю что это неправильная компенсация. Подскажите, как правильно надо сделать?

1. От чего питается преобразователь и что происходит с питанием в этот момент?
2. При "коммутации" нагрузка потребила ток больше максимального, блок среагировал на перегрузку и остался в этом режиме. Вы хотите, что бы блок стабилизации напряжения корректно работал в режиме стабилизации максимальной мощности. А разве он должен работать в этом режиме? Он у Вас выходной ток ограничивает. Поизменяйте в этот момент сетевое питание преобразователя и посмотрите что получится.

[stas00n]

1. От чего питается преобразователь и что происходит с питанием в этот момент?

Питается с выхода ККМ, что происходит не смотрел, но по всей видимости подскакивает/просаживается в какой-то степени..

2. При "коммутации" нагрузка потребила ток больше максимального, блок среагировал на перегрузку и остался в этом режиме.

не совсем так. но в общем близко. нагрузка - dc/dc конвертер имеет право работать при низком напряжении/большом токе. источник же выдает максимум тока(а не больше максимального), при верхнем ограничении усилителя ошибки. напряжения же при этом не хватает, обратная связь по напряжению при этом получается не работает. происходит "защелкивание" в этом режиме. Получается такое, если кратковременно прервать сетевое питание: нагрузка чуя падение напряжения жрет больше тока, затем питание появляется, но контроллер уже в ограничении, а ток потребляется уже максимальный.

Вы хотите, что бы блок стабилизации напряжения корректно работал в режиме стабилизации максимальной мощности. А разве он должен работать в этом режиме? Он у Вас выходной ток ограничивает. Поизменяйте в этот момент сетевое питание преобразователя и посмотрите что получится.

Я не совсем корректно наверное выразился. Блок естественно, должен работать в режиме стабилизации напряжения. отбираемая же с его выхода мощность может быть любая - от нуля до максимума (около 50 Вт). Под постоянной (но не фиксированной!) мощностью я имел в виду характер нагрузки - по аналогии с зарубежной терминологией "constant power load", CPL. На самом деле наверное будет корректней сказать - нагрузка с отрицательным сопротивлением.


Собственно вот моя проблема кратко: http://www.smpstech.com/latch000.htm

[gte]

не совсем так. но в общем близко. нагрузка - dc/dc конвертер имеет право работать при низком напряжении/большом токе. источник же выдает максимум тока(а не больше максимального), при верхнем ограничении усилителя ошибки. напряжения же при этом не хватает, обратная связь по напряжению при этом получается не работает. происходит "защелкивание" в этом режиме. Получается такое, если кратковременно прервать сетевое питание: нагрузка чуя падение напряжения жрет больше тока, затем питание появляется, но контроллер уже в ограничении, а ток потребляется уже максимальный.

А как он должен работать в таком режиме? У Вас питание 400В проваливается после этого еще и нагрузка по току перегружает. В результате Вы перегрузили блок. По нормальному, что бы выйти из этого режима надо снизить выходной ток меньше предельного.

Так часто происходит когда включаешь стабилизированный блок питания с подключенным DC-DC, если нет достаточного запаса по току. Может правильней будет увеличить запас по выходному току Вашего блока питания?

[stas00n]

А как он должен работать в таком режиме? У Вас питание 400В проваливается после этого еще и нагрузка по току перегружает. В результате Вы перегрузили блок. По нормальному, что бы выйти из этого режима надо снизить выходной ток меньше предельного.

Так часто происходит когда включаешь стабилизированный блок питания с подключенным DC-DC, если нет достаточного запаса по току. Может правильней будет увеличить запас по выходному току Вашего блока питания?

Именно это и происходит, Вы в общем правы.
За сегодня удалось выяснить, что проблема не связана с малосигнальной стабильностью и ,соответственно, с компенсацией. Я несколько модифицировал свою нагрузку - это именно DCDC со светодиодной нагрузкой - теперь он начинает работать без задержки при подаче питания, т.е. сразу начинает жрать по максимуму. Это ухудшило условия запуска БП и теперь он защелкивается по току всегда при включении в сеть Потом решил отвлечься и заменил свой БП на 80-ваттный Meanwell HLG-80H-36A. Та же проблема, - тока на старте не хватает, но meanwell не защелкивается по току, а просто вырубается, - светодиоды моргают.

Одним из вариантов решения предполагаю пока что добавить на выход ключ, который будет отключать выход пока преобразователь не стартовал до напряжения близкого к норме. Что получится - посмотрим..

[wim]

Что получится - посмотрим..

ПМСМ, такую нагрузку нужно питать от источника напряжения, т.е. флайбека с управлением по напряжению в режиме непрерывных токов.
Прощай, квазирезонансник, и снова здравствуй, TOPSwitch.

[stas00n]

ПМСМ, такую нагрузку нужно питать от источника напряжения, т.е. флайбека с управлением по напряжению в режиме непрерывных токов.
Прощай, квазирезонансник, и снова здравствуй, TOPSwitch.

Шутку оценил CCM... на топе... с неприличными моточными и кпд ниже плинтуса... такое в страшном сне не приснится. Спасибо, лучше я задержку включения и/или UVLO внедрю в dcdc, благо оба изделия под моим контролем и работать будут вместе. Хотелось конечно чтобы блок справлялся с такими нагрузками, надо все же будет поискать решение.