Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Обратная связь на ШИМ 1156ЕУ2
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
micsha
Здравствуйте...
Я на форуме впервые, так что прошу меня извинить, если что-то будет сказано мною не так или вопрос будет очень глупым...
У меня есть несколько вопросов, ответы на которые я уже долго не могу найти...Я был бы ужасно рад, если бы вы мне помогли...
Я хочу для небольшого исследования в рамках дипломного проекта рассмотреть вариант стабилизатора на ОУ и на ШИМ - а результат исследования (выводы и обоснование выбора) включить в конечную схему...
Мне необходимо спроектировать для макетирования схему buck'а с ШИМ с токовой ОС, т.е. пытаюсь сделать прецизионный стабилизатор тока...
Итак, вопросы:
1) Я ни разу не видел buck с ШИМ, т.е. не знаю, как подключить ШИМ к схеме (в ВУЗе разбирали только лишь принципы ШИМ)...Не могли бы подсказать литературу или пару примеров?Пробовал околоаналог UC3842-UC3845 моделировать - получал редкостную чушь или во все программа отказывалась моделировать...Не откажусь, если конкретно 1156ЕУ2 будет рассмотрен в качестве примера...
2) 1156ЕУ2 является двухтактной схемой...Чем отличается двухтактный ШИМ от однотактного?Я полагаю, что дело в количестве транзисторов - т.е. для двухтактной схемы - транзисторы работают в противофазе, верно?
3) В своей схеме я хотел бы добиться линейного изменения тока нагрузки от изменения опорного напряжения...Прав ли я, что это я получу равно как и на ШИМе, так и на схеме с ОУ?
Надеюсь, вы не будете ко мне слишком строги - я еще учусь)...
С уважением, Дмитрий...
Herz
Цитата(micsha @ Mar 5 2013, 16:36) *
1) Я ни разу не видел buck с ШИМ, т.е. не знаю, как подключить ШИМ к схеме (в ВУЗе разбирали только лишь принципы ШИМ)...Не могли бы подсказать литературу или пару примеров?Пробовал околоаналог UC3842-UC3845 моделировать - получал редкостную чушь или во все программа отказывалась моделировать...Не откажусь, если конкретно 1156ЕУ2 будет рассмотрен в качестве примера...

Мне кажется, Вы просто не туда смотрели. Вот первое, что выдал Гугл на запрос. Да любую популярную литературу по базовым топологиям DC-DC конвертеров откройте - всё подробно и наглядно расписано. В том числе, как работает ШИМ.
Цитата
2) 1156ЕУ2 является двухтактной схемой...Чем отличается двухтактный ШИМ от однотактного?Я полагаю, что дело в количестве транзисторов - т.е. для двухтактной схемы - транзисторы работают в противофазе, верно?

ШИМа двухтактного не бывает, это всего лишь вид модуляции. Бывают двухтактные топологии преобразователей. В них обычно ключи работают попеременно, это верно. С паузой, без, или даже с перекрытием включенных состояний. Но принцип регулировки от однотактного практически не отличается.
Цитата
3) В своей схеме я хотел бы добиться линейного изменения тока нагрузки от изменения опорного напряжения...Прав ли я, что это я получу равно как и на ШИМе, так и на схеме с ОУ?
Надеюсь, вы не будете ко мне слишком строги - я еще учусь)...
С уважением, Дмитрий...

Нет, что равно - это вряд ли. Дело в том, что ШИМ предполагает дискретность регулировки. Ведь регулирующий узел работает в ключевом режиме. Сгладив (усреднив) полученное таким методом пульсирующее напряжение (или ток), мы можем придти к нужному значению аналоговой величины, но ... с некоторым приближением и задержкой. Поэтому расчёт обратной связи в регуляторах с ШИМ должен учитывать частоту преобразования, инерционность фильтрующих цепей.
micsha
Цитата
Мне кажется, Вы просто не туда смотрели. Вот первое, что выдал Гугл на запрос

"buck-converter design demystified" хорошая штука, читал ее...Но о выборе и том, как же подключается шим к buck, я не нашел...
Herz
Цитата(micsha @ Mar 6 2013, 02:28) *
"buck-converter design demystified" хорошая штука, читал ее...Но о выборе и том, как же подключается шим к buck, я не нашел...

То есть, что значит как подключается? Что там можно не найти?
В схеме есть ключ - биполярный или полевой транзистор. Он управляется сигналом, подающимся с контроллера (иногда через драйвер для умощнения) и работает в ключевом режиме. Этот сигнал и представляет собой ШИМ - напряжение. Таким образом, часть времени рабочего цикла транзистор открыт, часть закрыт. Соотношение этих частей и определяется глубиной модуляции. Среднее за период выходное напряжение (или ток) на выходе является функцией этого соотношения.
Удобно использовать понятие скважности: соотношение периода коммутации к длительности положительного (условно) импульса, т.е. открытого состояния ключа.
Например, скважность 2 говорит о том, что ровно половину времени ключ открыт. Соответственно, вторую половину - закрыт.
Сигнал обратной связи с выхода преобразователя указывает контроллеру, как следует изменить скважность, чтобы установить требуемое выходное напряжение.
Если читали, то что же тогда поняли?
micsha
Нет, Herz, как работает устройство в общем я знаю)...
Сейчас объясню, что вызывает у меня трудности...
Есть схема ШИМ-контроллера 1156ЕУ2:

Из типовых схем включения у меня под рукой только такая:

Но из каких соображений берутся резисторы, конденсаторы и почему именно так подключаются разные выводы - этого нигде нет...
О практическом подключении ШИМ к схеме вопрос)...
Мне интересно, может кто из форумчан делал уже какие-либо схемы на данном ШИМе?
wim
Цитата(micsha @ Mar 6 2013, 13:45) *
из каких соображений берутся резисторы, конденсаторы и почему именно так подключаются разные выводы - этого нигде нет...
Базовый учебный курс по импульсным источникам питания - это один-два семестра. Если Вы его прошли, то вот это должно быть понятно:
http://www.promelec.ru/pdf/1156eu2_3.pdf
http://www.ti.com/product/UC3825
Цитата(micsha @ Mar 6 2013, 13:45) *
О практическом подключении ШИМ к схеме вопрос)...
А что Вы понимаете под "ШИМ"? Общеупотребительный термин - Широтно-Импульсная Модуляция, т.е. процесс. Вы хотите процесс подключить к схеме? rolleyes.gif
micsha
Цитата(wim @ Mar 6 2013, 18:25) *
Базовый учебный курс по импульсным источникам питания - это один-два семестра. Если Вы его прошли, то вот это должно быть понятно:
http://www.promelec.ru/pdf/1156eu2_3.pdf
http://www.ti.com/product/UC3825
А что Вы понимаете под "ШИМ"? Общеупотребительный термин - Широтно-Импульсная Модуляция, т.е. процесс. Вы хотите процесс подключить к схеме? rolleyes.gif

Прошу меня извинить, я таким образом имел ввиду широтно-импульсный модулятор)...
ABCBE
micsha, 1156ЕУ2 это разновидность TL494.

Идёте на сайт техасских инструментов и берёте там талмуд про применение 494, документ звать slva001.

494 позволяет с равным успехом работать как в однотактных, так и в двухтактных схемах, у неё выходной каскад переключается отдельной ногой в двухтакт(попеременно управляет двумя ключами) и однотакт(одновременно) .

Потом изученное адаптируете под 1156ЕУ2, если надо.


Цитата
Вы хотите процесс подключить к схеме? rolleyes.gif


Можно и так sm.gif Берём линейный компенсационный стабилизатор и подключаем к нему дроссель, диод и пару элементов ПОС - "ШИМ подключен" lol.gif

ТС, Хоровца с Хиллом "Искусство схемотехники" почитайте. Там на этом примере трансформации линейного стабилизатора в импульсный как раз прикинуты КПД и преимущества с недостатками этих подходов к стабилизаторостроению.
micsha
ABCBE, спасибо)...Сейчас буду читать, изучать, пробовать подключать)...
Integrator1983
Цитата
Но из каких соображений берутся резисторы, конденсаторы и почему именно так подключаются разные выводы - этого нигде нет...
О практическом подключении ШИМ к схеме вопрос)...


Скорее всего, у ТС пробел в практической аналоговой/цифровой схемотехнике. Т.е., он может знать, что такое ШИМ (на уровне функциональных блоков) и что такое Boost - на уровне идеальных элементов. Но как нарисовать принципиальную схему (пусть даже не рабочую, а просто внешне правильную, без учета тонкостей источникостроения) - не имеет ни малейшего понятия. Вина в этом, скорее всего, не его - сейчас такое обучение (лично через это проходил).

Поэтому, если хочется разобраться - начать с Хоровиц и Хилл + Титце и Шенк + аппликухи TI, Intersil, Fairchild, ....... Но это весьма небыстрый процесс.
Если диплом горит - либо заплатить знатокам/преподам и забить, либо взять готовый источник и потыкать в него осциллографом (тоже желательно под руководством опытного человека - чтоб не убило никого), вставить в диплом картинки и сдать.
micsha
С практикой в ВУЗах, правда, проблема...В рамках курсового проектирования доводилось разрабатывать ИП на flyback, правда, ОС у нас не требовали, но требовали модель в MatLAB...
Идеальные варианты разбираются везде, реальные же - скажем, на форумах, в каких-то сборниках схем, иногда в технических условиях к микросхемам...
Обратные связи с использованием ШИМ - огромная проблема...Где, куда и какой резистор с конденсатором ставится и почему - я видел очень мало информации...
Спасибо Integrator1983 за понимание, равно как и всем, кто откликнулся)...Желание научиться есть, как и знание английского - так что буду учиться)...
Integrator1983
Цитата
В рамках курсового проектирования доводилось разрабатывать ИП на flyback, правда, ОС у нас не требовали


Флайбек без ОС - эт сильно. wacko.gif

Если серьезно - на мой взгляд, лучшая статья для понимания построения обратных связей ИИП - slup173 - Designing Stable Control Loops - Unitrode SEM1400 - 2001.
Просто и понятно, с примерами расчета.
micsha
Цитата(Integrator1983 @ Mar 6 2013, 21:09) *
Флайбек без ОС - эт сильно. wacko.gif

Сильно то, что требуемая мощность была выше 1кВт)))...
wim
Цитата(micsha @ Mar 6 2013, 16:43) *
Обратные связи с использованием ШИМ - огромная проблема...Где, куда и какой резистор с конденсатором ставится и почему

ПМСМ, расчёт цепей частотной коррекции - это самое простое. Потому что, во-первых, к моменту оного уже посчитана силовая часть, поэтому известны номиналы катушек, конденсаторов и пр. а, во-вторых, тут большая точность расчета не нужна.
Собс-но по теме вот:
http://www.ti.com/lit/an/slva057/slva057.pdf
http://www.ti.com/lit/ml/slup173/slup173.pdf
http://www.ti.com/lit/ml/slup068/slup068.pdf
http://www.ti.com/lit/ml/slup071/slup071.pdf

micsha
wim, спасибо вам за ссылки)...Как раз то, что надо - много информации, много пищи для мозга...
Ydaloj
а ещё учитесь правильно рисовать схемы. Отдельные узлы - частотозадающие цепи, элементы защиты, формирующие цепочки, демпферы и т.д. - не должны смотреться в общей куче друг с другом. Для этого нам отведены общие шины - цепи питания, масса, земля и пр. Это нужно для понимания работы схемы. В том виде как у вас - рисунок 43 - типовая схема включения - я бы руки оторвал этому чертёжнику.
micsha
Ребят, мне не очень понятна одна штука с 1156ЕУ2...
Там есть инвертирующий и неинвертирующий входы ОУ - подаю опорное напряжение и сигнал с шунта...
Но там же есть еще и инвертирующий и неинвертирующий входы ШИМ-компаратора - их нужно обязательно к чему-то подключать?Вообще, зачем они нужны?
Herz
Цитата(micsha @ Mar 12 2013, 17:25) *
Ребят, мне не очень понятна одна штука с 1156ЕУ2...
Там есть инвертирующий и неинвертирующий входы ОУ - подаю опорное напряжение и сигнал с шунта...
Но там же есть еще и инвертирующий и неинвертирующий входы ШИМ-компаратора - их нужно обязательно к чему-то подключать?Вообще, зачем они нужны?

У меня нет под рукой документации на 1156ЕУ2. Вы, прежде чем спрашивать, привели бы иллюстрацию. По той "типовой схеме", хоть она и в чрезмерном размере, понять можно не много. Однако, если указанная микросхема - аналог TL494, то по функциональной диаграмме видим, что входы компаратора уже подключены внутри:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Microwatt
Цитата(micsha @ Mar 12 2013, 19:25) *
Но там же есть еще и инвертирующий и неинвертирующий входы ШИМ-компаратора - их нужно обязательно к чему-то подключать?Вообще, зачем они нужны?

Можно, конечно, сравнивать разнополярные сигналы и одним входом, в момент пересечения нуля. Но при однополярном питании это не очень удобно.
Два входа дают возможность на один подать что сравниваем, на другой - с чем сравниваем. И по полярности больше простора для фантазии.

На практике часто сравнивают выход с опорным, фиксированым значением. Но ведь иногда выход нужен не фиксированый, а "на два вольта, на 25% больше, чем в точке А". Или еще что-то нестандартное. Оба доступных входа позволяют это сделать легче.
micsha
Цитата(Herz @ Mar 13 2013, 02:31) *
У меня нет под рукой документации на 1156ЕУ2. Вы, прежде чем спрашивать, привели бы иллюстрацию


Вот иллюстрация...Как полагаю, в данном случае можно и не подключать входы m и HU (инвертирующий и неинвертирующий входы ШИМ)...
И такой вопрос - вывод плавного запуска обязательно нужно задействовать или можно не подключать его?
Microwatt
Цитата(micsha @ Mar 13 2013, 16:57) *
И такой вопрос - вывод плавного запуска обязательно нужно задействовать или можно не подключать его?

Ну как... обязательно с первой скорости трогаться или можно сразу на четвертой? Можно примотать рычаг скоростей изолентой в одном положении?
Без плавного пуска при работе на емкость у источника режим, близкий к короткому замыканию. Дроссель по выходу не всегда справляется с такими токами, желательно режим плавного пуска использовать
SmartRed
Цитата(micsha @ Mar 12 2013, 22:25) *
Ребят, мне не очень понятна одна штука с 1156ЕУ2...
Там есть инвертирующий и неинвертирующий входы ОУ - подаю опорное напряжение и сигнал с шунта...
Но там же есть еще и инвертирующий и неинвертирующий входы ШИМ-компаратора - их нужно обязательно к чему-то подключать?Вообще, зачем они нужны?


Ваша ЕУ2 это клон популярного ШИМ контроллера UC3825 ныне выпускающийся Texas Instruments. UC3825
Это универсальный ШИМ контроллер, поэтому как будут задействованы ноги УСО и ШИМ компаратора определяется исключительно
режимом работы ШИМ контроллера: Voltage mode, Current mode или Averege current mode.
Вам, на мой взгляд, сам бог велел городить последний вариант. U-140
Herz
Цитата(micsha @ Mar 13 2013, 15:57) *
Как полагаю, в данном случае можно и не подключать входы m и HU (инвертирующий и неинвертирующий входы ШИМ)...
И такой вопрос - вывод плавного запуска обязательно нужно задействовать или можно не подключать его?

Вывод m - это не столько вход компаратора, сколько выход усилителя. Предназначен для корректирующей цепочки, включаемой в ОС усилителя ошибки.
HU никуда не подключать нельзя, разумеется. Хотя бы на землю.
Плавный старт не обязательно использовать, если нагрузка преобразователя не будет вызывать срабатывание защиты по току. Например, при малом выходном конденсаторе и на холостом ходу.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.