Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: про VIPER Soft
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
Рэльс
Здравствуйте! Понадобилось мне сделать ИБП. Расчитал его в Виперсофт - результат на картинке. Беда такая - горит R6 47 ом. Не маловат ли его номинал?
Раньше считал в этой программе, делал - запускались с пол-пинка.
И еще - есть ли литература по обратной связи в таких преобразователях на русском языке? Захотелось копнуть поглубже в этих дебрях, а здесь читают только унитродовские документы.
wim
Цитата(Рэльс @ Oct 9 2014, 19:45) *
есть ли литература по обратной связи в таких преобразователях на русском языке?
Пригодной для практического использования нет. Но это не самое важное, тут нужна правильная интерпретация даташита, а его, похоже, разные люди писали по частям. rolleyes.gif Если ориентироваться на таблицу технических характеристик, в самом прстом виде малосигнальная модель будет выглядеть так:
Abell
Цитата(Рэльс @ Oct 9 2014, 19:45) *
Расчитал его в Виперсофт - результат на картинке. Беда такая - горит R6 47 ом. Не маловат ли его номинал?

Извиняюсь спросить, а отчего б ему не гореть, если больше 8 Ватт на себя принимает. Это Випер его таким рассчитал, для канала 24В? Надо бы больше, 1к хотя бы, и то в этом случае почти 1 Ватт будет падать laughing.gif
Можно еще для питания оптопары использовать напряжение поменьше, с канала 5В например.
Рэльс
Цитата(wim @ Oct 10 2014, 11:04) *
Пригодной для практического использования нет. Но это не самое важное, тут нужна правильная интерпретация даташита, а его, похоже, разные люди писали по частям. rolleyes.gif Если ориентироваться на таблицу технических характеристик, в самом прстом виде малосигнальная модель будет выглядеть так:


Подскажите, пожалуйста, такой момент - имеет смысл пересчитать R6 для нормальной работы, а остальные элементы оставить как есть? Попробовать подобрать С8 как в статье Макашова "Обратноходовой преобразователь".
А для повышения общей образованности - на вашей схеме четырехполюсник, так? Почитал форумы на сайте про это - темный лес, всякие АЧХ и ФЧХ. А какой у данной цепи должна быть АЧХ?
wim
Цитата(Рэльс @ Oct 10 2014, 15:42) *
имеет смысл пересчитать R6 для нормальной работы, а остальные элементы оставить как есть? Попробовать подобрать С8 как в статье Макашова "Обратноходовой преобразователь".
В режиме разрывных токов - да. В режиме непрерывных токов нет однозначного соответствия импульсной и частотной харакетристик, т.е. - как повезет.
Цитата(Рэльс @ Oct 10 2014, 15:42) *
четырехполюсник, так?
Да.
Цитата(Рэльс @ Oct 10 2014, 15:42) *
А какой у данной цепи должна быть АЧХ?
Примерно такой, как на fig. 24 в даташите.

Рэльс
Цитата(wim @ Oct 10 2014, 19:39) *
В режиме разрывных токов - да. В режиме непрерывных токов нет однозначного соответствия импульсной и частотной харакетристик, т.е. - как повезет.
Да.
Примерно такой, как на fig. 24 в даташите.

Спасибо за ответы, завтра поэкспериментирую.
velkarn
R6=250; C8=68n у меня такие примерно параметры в источнике со схожими параметрами, только на TOPe

Цитата(Abell @ Oct 10 2014, 14:13) *
Можно еще для питания оптопары использовать напряжение поменьше, с канала 5В например.

а вот можно ли?
мне кажется это не только "питание оптрона", но и способ передачи ОС
Abell
Цитата(velkarn @ Oct 15 2014, 05:44) *
мне кажется это не только "питание оптрона", но и способ передачи ОС

пороговый каскад на TL431 управляет оптопарой. если выходное напряжение превышает заданный порог - ток через светодиод оптопары увеличивается, напряжение становится меньше - уменьшается. какой уровень напряжения при этом питает цепь светодиода - абсолютно без разницы laughing.gif
wim
Цитата(Abell @ Oct 15 2014, 09:05) *
пороговый каскад на TL431 управляет оптопарой. если выходное напряжение превышает заданный порог - ток через светодиод оптопары увеличивается, напряжение становится меньше - уменьшается. какой уровень напряжения при этом питает цепь светодиода - абсолютно без разницы laughing.gif
TL431 никакой не пороговый каскад, а усилитель ошибки, имеющий непрерывную функцию регулирования. Светодиод оптопары образует вторую цепь ОС - более быструю по сравнению с основной, работающей через делитель выходного напряжения и TL431. Для улучшения динамических характеристик подключаеть его нужно к тому же выходу, что и TL431. Вот здесь популярно объясняют как это работает.
Abell
Цитата(wim @ Oct 15 2014, 09:42) *
TL431 никакой не пороговый каскад, а усилитель ошибки, имеющий непрерывную функцию регулирования. Светодиод оптопары образует вторую цепь ОС - более быструю по сравнению с основной, работающей через делитель выходного напряжения и TL431. Для улучшения динамических характеристик подключаеть его нужно к тому же выходу, что и TL431. Вот здесь популярно объясняют как это работает.

Совершенно верно, TL431 - усилитель ошибки. А часть схемы, в которой использована TL431 - это пороговый каскад. Порог ему задается резисторным делителем. Назовите эту часть схемы по другому, суть не изменится - есть порог, задаваемый делителем, есть каскад на нелинейном элементе laughing.gif
Что касается второй цепи ОС - даже ее наличие не мешает питать цепь светодиода напряжением с другого выпрямителя. Может, я ошибаюсь, но конденсатор в этой цепи - локальная ООС для TL431, а никак не для светодиода? Вот чисто логически, на входе TL повышается напряжение - ток через светодиод увеличивается. На входе TL появляется короткий импульс положительной полярности - в Вашем понимании он через конденсатор проходит на светодиод? И уменьшает ток через него? Тем самым, отрицательная ОС для импульсов превращается в положительную?
wim
Цитата(Abell @ Oct 15 2014, 11:39) *
часть схемы, в которой использована TL431 - это пороговый каскад. Порог ему задается резисторным делителем.
Это в релейных стабилизаторах типа MC34063 компаратор – пороговый элемент. Он сравнивает напряжение с делителя и опорное и, в зависимости от знака разности, включает/выключает транзистор.
А TL431 усиливает разность напряжений с делителя и опорного и непрерывно управляет током через оптопару. При случае, ткнитесь туда осциллографом - увидите, что через оптопару течет постоянный ток.

Цитата(Abell @ Oct 15 2014, 11:39) *
Может, я ошибаюсь, но конденсатор в этой цепи - локальная ООС для TL431, а никак не для светодиода?
В этом пункте не ошибаетесь.
Чтобы было понятно остальное, нарисовал все обратные связи. Сигнал ООС передается через оптопару изменением тока через светодиод. Это изменение может происходить двумя путями:
- TL431 управляет током через светодиод – это «медленная» ООС;
- изменение выходного напряжения непосредственно влияет на ток через светодиод через резистор R6 – это «быстрая» ООС.
«Медленная» ООС за счет большого усиления обеспечивает требуемую статическую погрешность выходного напряжения. «Быстрая» ООС улучшает динамические характеристики источника питания, т.к. реагирует непосредственно на изменение выходного напряжения. Кроме того, она устраняет влияние выходного фильтра L11, C12, который, вообще говоря, дает дополнительное запаздывание фазы в петле «медленной» ООС.
Abell
Да где уж я только в свое время осциллогрфом не тыкался sm.gif
Тем не менее, спасибо за столь подробное объяснение sm.gif
Цитата(wim @ Oct 15 2014, 13:45) *
В этом пункте не ошибаетесь.

А как же тогда понимать Вашу фразу?
Цитата(wim)
Светодиод оптопары образует вторую цепь ОС - более быструю по сравнению с основной, работающей через делитель выходного напряжения и TL431. Для улучшения динамических характеристик подключаеть его нужно к тому же выходу, что и TL431.
wim
Цитата(Abell @ Oct 15 2014, 14:29) *
как же тогда понимать
В данном случае у источника два выхода - с более мощного снимается сигнал обратной связи по напряжению. И к нему же нужно подключать светодиод оптопары - тогда результат более-менее предсказуем. Если же оптопару подлючить к другому выходу, то вторая петля ООС будет работать через коэффициент связи вторичных обмоток с какой-то заранее неизвестной индуктивностью рассеяния. Еще туда же добавится внутреннее сопротивление диода на втором выходе - оно будет включено последовательно с R6 и тоже будет влиять на работу петли ООС. Т.е. в этом варианте добавляется больше непредсказуемых факторов.
На самом деле "лишнее" падение напряжения на R6 можно убрать стабилитроном последовательно с R6 - на динамические характеристики это никак не повлияет.
Рэльс
А как практически проверить эффективность работы обратной связи? АЧХ метром эту цепь ведь не посмотришь (или посмотришь?). В сети, помню, попадалось описание, где выходной ток менялся от номинального до половины номинального с какой-то высокой скоростью. Опять же - как этой скорости добиться - использовать реле с жесткими переметрами переключения?
wim
Цитата(Рэльс @ Oct 15 2014, 15:23) *
А как практически проверить эффективность работы обратной связи? АЧХ метром эту цепь ведь не посмотришь (или посмотришь?)
Единственное место, куда можно подключить АЧХметр – между выходом оптопары и входом контроллера. Примерно так, как у TOPSwitch. Но это место гальванически связано с сетью.

Цитата(Рэльс @ Oct 15 2014, 15:23) *
как этой скорости добиться - использовать реле с жесткими переметрами переключения?
Это я не понял – о каком «реле» идет речь?
Рэльс
Цитата
Это я не понял – о каком «реле» идет речь?


В статье Макашова "Обратноходовый преобразователь" проверка эффективности обратной связи описана так "будем резко(со скоростью порядка
(1-5)A/ms) изменять ток нагрузки от номинального до половины номинального". Чем обеспечивается такая скорость, переключателем каким-то или реле?
А как эффективность работы этого узла (обратной связи) в готовом изделии (или в прототипе) проверяют "серьезные дядьки"?
wim
Цитата(Рэльс @ Oct 16 2014, 16:00) *
Чем обеспечивается такая скорость, переключателем каким-то или реле?
Полевым транзистором вообще-то. biggrin.gif
velkarn
Цитата(Рэльс @ Oct 16 2014, 15:00) *
А как эффективность работы этого узла (обратной связи) в готовом изделии (или в прототипе) проверяют "серьезные дядьки"?

меряют АЧХ и ФЧХ, я полагаю.
кстати, вот даже серьёзные дядьки из ТИ описывают методику Макашова wink.gif
wim
Цитата(velkarn @ Oct 17 2014, 09:00) *
Я это пробовал. ИМХО, не очень надежный метод - ошибся на один "бамп", получил погрешность несколько градусов. Если источник питает постоянную нагрузку это, может быть, не страшно. А если нагрузка динамическая, этих нескольких градусов может и не хватить.
Для обратноходовых топологий в режиме непрерывных токов этот метод вообще не годится.
Рэльс
Цитата(wim @ Oct 17 2014, 09:21) *
Я это пробовал. ИМХО, не очень надежный метод

А каким методом вы пользуетесь?
wim
Цитата(Рэльс @ Oct 19 2014, 20:22) *
А каким методом вы пользуетесь?
Частотного анализа. В классическом малосигнальном частотном анализе используются линейные модели - в них можно получить зависимость любой выходной переменной от любой входной.
Например, отсюда можно брать готовые формулы и вставлять их в Freemat.
Однако, уже с двумя выходами уравнения получаются слишком громоздкими - проще использовать симулятор.
В симуляторах чаще всего используют т.н. усреднененные модели. Для частотного анализа они непосредственно не годятся, однако некоторые симуляторы умеют линеаризовать их в рабочей точке. Собс-но линейные модели являются результатом линеаризации, проделанной вручную вот так.
А саии модели вот, вот и еще кучу можно найти в сети.
velkarn
Цитата(wim @ Oct 17 2014, 09:21) *
Я это пробовал. ИМХО, не очень надежный метод - ошибся на один "бамп", получил погрешность несколько градусов. Если источник питает постоянную нагрузку это, может быть, не страшно. А если нагрузка динамическая, этих нескольких градусов может и не хватить.
Для обратноходовых топологий в режиме непрерывных токов этот метод вообще не годится.

задачи могут быть разные: один вариант если вы хотите жестко оптимизировать преобразователь и обеспечить запас по фазе, например, не более 30 градусов - тогда этот метод не очень применим, в другом случае если, например, нужно определить что преобразователь на границе устойчивости и обеспечить запас 40-50 градусов - тогда метод вполне подходит.
а почему для ОХ в режиме НТ не подходит?
wim
Цитата(velkarn @ Oct 20 2014, 10:30) *
если, например, нужно определить что преобразователь на границе устойчивости и обеспечить запас 40-50 градусов - тогда метод вполне подходит.
Это, если он в рабочем режиме на резистор будет нагружен. А если на вторичный преобразователь, т.е. на устройство с отрицательным динамическим сопротивлением? Нужно знать выходной импеданс преобразователя - подсчетом "бампов" это не получится.

Цитата(velkarn @ Oct 20 2014, 10:30) *
а почему для ОХ в режиме НТ не подходит?
Потому что неминимально-фазовая система. Нужно знать еще запас устойчивости по усилению. Пример из практики - SEPIC в режиме непрерывных токов. Теоретические и экспериментальные данные неплохо коррелируют, за исключением запаса устойчивости по усилению, rоторый в некотором диапазоне начинает уменьшаться вплоть до потери устойчивости.
Рэльс
Подскажите, пожалуйста, способ/ы проверки устойчивости работы обратной связи макета источника питания. Особенно если работать он должен на динамически меняющуюся нагрузку.
wim
Цитата(Рэльс @ Oct 26 2014, 15:50) *
Подскажите, пожалуйста, способ/ы проверки устойчивости работы обратной связи макета источника питания. Особенно если работать он должен на динамически меняющуюся нагрузку.
По первой части вопроса - посмотреть импульсы коммутации. Если они идут регулярно, без пропусков, с постоянным коэффициентом заполнения, значит работает устойчиво.
По второй части - в общем случае никак. Потому что устойчивость? по определению? это способность сиcтемы возвращаться в исходное состояние после снятия возмущающего воздействия. А если нагрузка динамически меняется и при этом неизвестно как - в какое состояние должен перейти источник? biggrin.gif
Рэльс
Цитата(wim @ Oct 27 2014, 17:25) *
По первой части вопроса - посмотреть импульсы коммутации. Если они идут регулярно, без пропусков, с постоянным коэффициентом заполнения, значит работает устойчиво.
По второй части - в общем случае никак. Потому что устойчивость? по определению? это способность сиcтемы возвращаться в исходное состояние после снятия возмущающего воздействия. А если нагрузка динамически меняется и при этом неизвестно как - в какое состояние должен перейти источник? biggrin.gif

спасибо за ответ
Рэльс
Всем здравствуйте. На рисунке внизу показано напряжение сток-исток момент переключения нагрузки от 0,5 номинальной до номинальной. Схема показана в первом сообщении.
Можно ли сказать, что источник питания работае хорошо?
wim
Цитата(Рэльс @ Nov 5 2014, 17:54) *
Можно ли сказать, что источник питания работае хорошо?
Да
Ydaloj
Цитата(wim @ Oct 27 2014, 17:25) *
По второй части - в общем случае никак. Потому что устойчивость? по определению? это способность сиcтемы возвращаться в исходное состояние после снятия возмущающего воздействия. А если нагрузка динамически меняется и при этом неизвестно как - в какое состояние должен перейти источник? biggrin.gif

в такое же, в каком он был до наброса нагрузки. Набрасываем-сбрасываем разную нагрузку, 10, 25, 50, 75, 100, 125%, и смотрим возмущение выходного напряжения. Устойчивая система должна иметь отклик без колебательных признаков, а устойчивая и быстрая - ещё и наименьший по времени отклик.
Можно ещё второе испытание - повторно набрасывать-сбрасывать нагрузку во время, когда система не вернулась в исходное состояние после первого наброса-сброса, и смотреть на её поведение.
wim
Цитата(Ydaloj @ Nov 6 2014, 11:58) *
в такое же, в каком он был до наброса нагрузки. Набрасываем-сбрасываем разную нагрузку, 10, 25, 50, 75, 100, 125%, и смотрим возмущение выходного напряжения. Устойчивая система должна иметь отклик без колебательных признаков, а устойчивая
Апериодический переходный процесс желателен, но для устойчивости вовсе необязателен. Старые добрые TL494 могут иметь и апериодический, и колебательный переходный процесс и в обоих случаях будут устойчивы.
Кроме того, автор спросил про динамически меняющуюся нагрузку. Например, выход источника нагружен импульсным генератором или усилителем класса D или еще чем-то подобным. Под действием динамически меняющейся нагрузки коэффициент заполнения будет тоже меняться. Однако, если ничего не известно о характере нагрузки, невозможно определить - правильно он меняется или нет. Неустойчивость может проявляться, например, в виде субгармонических пульсаций. Косвенно о них можно узнать по возросшему уровню помех, но идентифицировать причину и бороться с ними трудно.
Рэльс
Спасибо всем за ответы!
prototype
Цитата(Рэльс @ Nov 5 2014, 16:54) *
Всем здравствуйте. На рисунке внизу показано напряжение сток-исток момент переключения нагрузки от 0,5 номинальной до номинальной. Схема показана в первом сообщении.
Можно ли сказать, что источник питания работае хорошо?

Не думаю. У вас очевидно не изменился ШИМ (время открытого состояния ключа осталось неизменным). Максимальный коэффициент заполнения очень далек от предельных для обратноходовика 0,5. Я конечно понимаю, что у вас вероятно ИП рассчитан на входное 85 - 265, но в нормальной ситуации блок должен все равно регулировать выход изменением коэффициента заполнения. Фактически на осциллограмме видно, что у вас возрастание тока нагрузки просто приводит к выходу сердечника из нормального режима намагничивания. Выброс явно не успевает рассеяться на снаббере до следующего открытия ключа. У вас уже при нагрузке 0,5 номинала осциллограмма на пределе.
По факту мне совершенно не нравится то, что вам насчитал данный софт. Ни индуктивность первичной обмотки, которая на глаз раза в три меньше чем должна быть (привет хреновому перемагничиванию транса из-за слишком высокой индукции...), ни параметры снаббера - там должно быть что-то вроде 36 КОм 2 Ватта и 4,7...10 нФ 630 Вольт, ни интегратор в цепи ООС (на TL431) - там должно быть порядка 0,1 мкФ.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.