Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: ОС для фазосдвигающего моста
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
Dima92
Добрый день, уважаемые разработчики электроники. Итак, есть фазосдвигающий мост с управлением по напряжению.
Мост питается от корректора, входное напряжение моста 400 В, номинальное выходное - 500 В. мощность - 3 кВт.
С разомкнутой обратной связью ничего не звенит, при замыкании ОС схема становится нестабильна.
Из подробностей:
1) Ток в первичной обмотке трансформатора (петля ОС разомкнута, стоят растягивающие диоды):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
2) Цепь обратной связи на плате:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Вопрос, подходит ли такой регулятор в данном случае (хотим получить опережение по фазе в основном (ноль) и полюс):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Serge V Iz
А какой, предположительно, КУ получается с этим вот всем на частотах около половины частоты преобразования? Осциллятор не получился, случайно? )
Dima92
Осциллятор конечно же получился. Хотя частота переключения - 100 кГц, а частоту среза пробовали 2 и 5 кГц.
Попробуем в понедельник с единичным усилением эту цепь сделать пожалуй. А вопрос про уместность именно такой цепи в ОС остается.
Serge V Iz
Если есть необходимость подвинуть фазу и приподнять КУ на участке, то почему она будет неуместной? Вполне обычная цепь. Ну, разве что встречается в виде RC||R в методичках, но какая разница?
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 21 2018, 19:30) *
вопрос про уместность именно такой цепи в ОС остается
При отсутствии номиналов элементов на схеме вопрос об уместности неуместен. Из общих соображений использовать резисторы делителя в цепи частотной коррекции нежелательно.
Dima92
Хорошо, номиналы такие:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Резонансная частота LC фильтра - 320 Гц, большим получился. Частота переключения - 100 кГц.
Расчетная частота среза с такими номиналами - 5 кГц.
Про уместность цепи спрашиваю, так как не понимаю, что еще может вызывать неустойчивость.
Подключение может? У нас сейчас плата с цепью компенсации подключена через плоский шлейф длиной сантиметров 10.
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 11:43) *
Расчетная частота среза с такими номиналами - 5 кГц.
Не знаю, что Вы там рассчитывали, но в показанной схеме никакой частотной коррекции и близко нет.
Dima92
Ну, почитав ваш txt я вижу, что в расчетах участвует верхнее плечо делителя. В принципе, в программах тексаса и в документах
от фэйрчайлдсеми на это также присутствуют недвусмысленные намеки. Получается нам нужно RC цепочку на верхнее плечо делителя сажать, под 500 В.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Номинал резистора в цепи обратной связи ОУ получается диковатый правда, делитель уменьшить?
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 13:27) *
нужно RC цепочку на верхнее плечо делителя сажать, под 500 В.
Нет, конечно. Во-первых, небезопасно. Во-вторых, Вы же считаете, что одного нуля достаточно? Так он есть уже в обратной связи ОУ.

Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 13:27) *
Номинал резистора в цепи обратной связи ОУ получается диковатый
Ну как бы да. Усилитель, который не усиливает. biggrin.gif

Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 13:27) *
делитель уменьшить?
Так считать надо все вместе с силовой частью. Даже если Вы отвечаете в проекте только за пуговицы усилитель ошибки.
Dima92
Не совсем вас понимаю к сожалению. Если по пунктам:
1) Ноль в цепи обратной связи ОУ можно получить только инвертированный (Rf и Cf1 на картинке из предыдущего поста),
но он не дает запаса по фазе. Или речь про какой-то еще ноль?

2) Также не понял про пересчет силовой части. 500 В получить нужно, LC фильтр никуда не денется,
что, помимо делителя, там можно изменить?

3) У Эриксона и Максимовича видел замечание, что параллельное включение плеч делителя можно считать за Rp из "моей" схемы,
ваши слова как-то к этому относятся?

4) Все же спрошу: Z1=Rup+1./(1/Rz+s*Cz)+Rp как читать? Как Z1=Rup + Rp + (1/(1/Rz+s*Cz))?
То есть три резистра последовательно и на одном из них конденсатор?

Вопросов я конечно задаю много, но уже хочется разобраться с управлением по напряжению.
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 15:19) *
1) Ноль в цепи обратной связи ОУ можно получить только инвертированный (Rf и Cf1 на картинке из предыдущего поста),
но он не дает запаса по фазе.
Забудьте про эти наукоемкие термины - нет никакого "инвертированного" нуля. Это термин, который ничего не объясняет, а только все запутывает. Есть RC-цепь, которая в передаточной характеристике дает множитель (1+s*Rf*Cf1)/s*Cf1. Т.е. нуль в левой полуплоскости, тот самый, который нужен для запаса по фазе и полюс на "нулевой" частоте.

Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 15:19) *
про пересчет силовой части. 500 В получить нужно, LC фильтр никуда не денется,
что, помимо делителя, там можно изменить?
Ничего нельзя изменить. Нужно знать характеристики силовой части, чтобы сделать частотную коррекцию (сначала какую хотелось бы, а потом - как получится). Вот, например, конденсаторы в LC-фильтре у Вас там с нулевым ЭПС? Если с ненулевым, то они тоже добавляют нуль, который тоже нужно учитывать.

Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 15:19) *
У Эриксона и Максимовича видел
Что-то, где-то - это вообще вопрос ни о чем.

Цитата(Dima92 @ Jul 22 2018, 15:19) *
Z1=Rup+1./(1/Rz+s*Cz)+Rp как читать? Как Z1=Rup + Rp + (1/(1/Rz+s*Cz))?
То есть три резистра последовательно и на одном из них конденсатор?
Именно так.
Осваивайте рабочие инструменты. Из бесплатных - freemat или LTSpice.


Dima92
Спасибо за информацию, завтра попробуем. Моделируют коллеги в MicroCap, возможно придется им и LTSpice освоить.
Dima92
Сделали с предложенной wim'ом цепью компенсации - источник устойчив, переходный процесс хороший (как мне кажется).
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Есть вопрос по поводу уровня выходного напряжения - оно разное в зависимости от нагрузки, это нормально для источника напряжения,
или нужно что-то делать?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Требование к точности установки выхода - 5 В, но есть еще цифровая опора, ей можно будет подвинуть (но не факт, что это правильно).
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 23 2018, 19:27) *
Сделали с предложенной wim'ом цепью компенсации - источник устойчив
Я всего лишь сказал, что можно включить цепь частотной коррекции в обратную связь ОУ, но я не предлагал пополнять коллекцию негодных схем из книжки "Искусство схемотехники". biggrin.gif

Цитата(Dima92 @ Jul 23 2018, 19:27) *
или нужно что-то делать?
Так усиление в петле маловато неизвестно какое. Но я об этом уже говорил. Видимо, мысль не дошла.
Dima92
Я так подозреваю, что проблема схемы в номиналах, так как "RC-цепь, которая в передаточной характеристике дает множитель (1+s*Rf*Cf1)/s*Cf1" у нас есть.
Да и вариантов включения R и C в ОС ОУ не так и много - или так, или сяк. Или опять верхнее плечо делителя не учли и дело в этом?
Насчет недостаточного усиления в петле я вроде понимаю, но его увеличение за счет резисторов R5 и R8 выводит схему из устойчивости,
стоит наверное сдвинуть ноль вверх по частоте?
wim
Я думаю, нужно ставить второй ОУ - буфер для делителя. Или использовать усилитель с токовым выходом (Operational transconductance amplifier).
Dima92
Коллеги не особо обрадовались предложению разместить на существующей плате еще один ОУ.
Пошли на полумеры - попробовали понизить сопротивление делителя напряжения, чтобы можно было получить коэффициент усиления хотя бы в районе единицы.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Полученная точность нас вполне устраивает (это 350 В, нагрузка 75 и 225 Ом):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Возник вопрос - что вы имеете ввиду под "усилением в петле" - суммарный коэффициент, который получается из произведения коэффициента деления делителя
и усиления усилителя? Или что-то еще?
В любом случае, спасибо за столь продолжительную и полезную консультацию по теме.
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 24 2018, 16:19) *
что вы имеете ввиду под "усилением в петле" - суммарный коэффициент, который получается из произведения коэффициента деления делителя
и усиления усилителя?
Тут нет никаких "толкований". Усиление в петле (loop gain) это произведение коэффициентов передачи всех звеньев в петле, включая силовую часть, которую Вы почему-то упорно игнорируете.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/TND352-D.PDF
Dima92
Цитата(wim @ Jul 24 2018, 17:28) *
Тут нет никаких "толкований". Усиление в петле (loop gain) это произведение коэффициентов передачи всех звеньев в петле, включая силовую часть, которую Вы почему-то упорно игнорируете.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/TND352-D.PDF

Не игнорирую, коэффициент схемы без компенсации учтен вот так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
И в нем же уже есть делитель напряжения, H. Но я понял вас так, что верхнее плечо делителя необходимо учитывать при расчете
коэффициента усиления ОУ цепи компенсации.

Можно вопрос немного в сторону - нужно стабилизировать еще и выходной ток в определенных режимах.
При этом управление по напряжению остается (voltage mode). Есть какие-то принципиальные отличия или нужно стабилизировать
напряжение на шунте на выходе источника так же, как стабилизируем напряжение на выходе?
wim
Цитата(Dima92 @ Jul 24 2018, 19:04) *
коэффициент схемы без компенсации учтен вот так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
И в нем же уже есть делитель напряжения, H.
В данном случае делитель подключен к усилителю с низким входным сопротивлением, поэтому делитель нельзя рассматривать как отдельное звено. Отдельным звеном петли ООС является ОУ (реальный, со своим коэффициентом усиления и АЧХ) вместе с делителем и цепью частотной коррекции. Это вообще-то теория электрических цепей.
Dima92
Да, про низкое входное сопротивление усилителя мы вспомнили в ходе моделирования и отладки. Постараюсь запомнить.
А пор стабилизацию тока что-нибудь можете сказать?
wim
Коэффициент усиления в петле по току должен быть больше, чем в петле по напряжению. Например, как в типовой схеме TL494 в даташите.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.