Это именно оно. Импульсы на обмотку трансформатора в одном полупериоде синуса подаются в одной полярности, в другом полупериоде - в противоположной полярности. По-буржуински это называется unipolar PWM, а в нашей литературе - по-всякому, например, несимметричная ШИМ.

Так что нам мешает открывать нижний транзистор, когда верхний закрыт?

Ничего не мешает. Усилитель класса D так и работает.

Спасибо. Значит вольтодобавка будет работать и нет никакого смысла наращивать емкость вольтодобавки, потому что нет никакой необходимости тысячи раз открывать верхний транзистор с одной подзарядки.

"Однополярный" ШИМ технически проще реализовать, т.к. нет проблемы сквозных токов - для начинающего это может оказаться полезным.

Нет проблемы сквозных токов => нет мёртвого времени => нет искажения синусоиды тока, вызванной мёртвым временем? Так?

искажение синусоиды тока, вызванное мёртвым временем, у человека в голове, и оно не существует в реальности

потому что есть боди диоды, проводящие в этот самый период мёртвого времени

Как говорит мой коллега, палки с одним концом не бывает. Без нагрузки там будет далеко не синус. Но автор, вроде бы, без нагрузки его включать не будет.

Ну да, датчики тока, которые видят это искажение - видимо тоже плод больного воображения.....

а вы представьте себе обычный синхронный DCDC с обратной связью, которому внутреннюю опору меняем по синусоидальному закону - это и будет один полумост мостового инвертора, с модуляцией шим-2, которую упоминал я, или биполярной шим, которую упоминал wim. Это одно и то же.
На выходе этого DCDC получим синусоиду с минимумом около нуля и максимумом около напряжения питания.
Сделаем допущение, что полоса пропускания этого DCDC хотя бы на порядок шире частоты нашей синусоиды.

Сам DCDC имеет аппаратный дедтайм, в течение которого оба ключа заперты.
Но току дросселя не прикажешь подождать, пока ключи там меж собой договариваются, успел ли один запереться, а второй - отпереться.
1. Как вы думаете, через что он потечёт в мёртвое время?
2. Какую функцию будет нести нижний ключ после окончания мёртвого времени?
3. Включив какой-то ваш гипотетический датчик тока в какое-то место, что вы надеетесь на нём увидеть?


те, кто меня понимает, не говорите, что у этого DCDC не биполярная шим. Предположим, что биполярная Такой вот специфический дцдц.

Однако, здравствуйте!
Извините, что весь день не отвечал, на работе избегаю заходить на форум, дабы не палиться. Как и обещал, выкладываю скриншот осциллограммы затворных сигналов. Первый канал относится к затвору верхнего транзистора, второй-нижнего. Сигналы смотрелись относительно общей точки схемы, режимы входа обоих каналов осциллографа-закрытый. Условия эксперимента были следующие-на плате распаяны ТОЛЬКО ЛИШЬ контроллер со своей обвязкой, одна IR2110 со своей обвязкой и относящаяся к ней половинка моста. Фильтр и трансформатор не распаяны. Все цепи запитаны по штатному, то есть, от одного источника.
Мне следовало сказать об одной вещи в самом начале, чего я не сделал, поэтому, скажу об этом сейчас. Прошивка микроконтроллера заставляет его генерировать противофазные ШИМ-сигналы, которые молотят непрерывно (а не пачками импульсов, то есть, сначала пачка импульсов от одного канала, в это время другой канал молчит, и наоборот, этого нет, оба канала работают непрерывно, но, в каждом периоде ШИМ-сигнала свое значение свкажности, которое берется из таблицы синуса). Такие сигналы, будучи пропущенными через ФНЧ, дадут противофазные синусоиды, центрированные относительно середины питания. То есть, то, что я делаю, очень отдаленно напоминает усилитель класса D.
Попутно у меня появляется ряд вопросов:
1. Допустимо ли использование бутстрепной схемы при напряжении питания моста 12В? Или все-таки лучше сотворить опторазвязку либо gate drive
transformer?
2. Посоветуйте, плиз, литературу, посвященную проектированию инверторов с чистым синусом на выходе, где рассматривалось бы, что такое ШИМ-1...ШИМ-5, методы формирования синусоиды, выбор компонентов, проектирование дросселей и драйверов (бутстрепных, GDT, опторазвязанных), построение цепей защиты, влияние паразитных параметров и трассировка печатных плат, а также другие аспекты, относящиеся к данному вопросу. В математическом анализе есть Фихтенгольц, наверняка и в силовой электронике есть основополагающие публикации, посвященные интересующему меня вопросу.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Так и пишИте в гугле, что интересует, только аглицкими буквами: pure sine wave pwm inverter design.

wim, наверняка есть что-то основополагающее. Как есть учебник Фихтенгольца "Основы математического анализа" (это классика). Так, наверняка, есть столь же основополагающие авторы публикаций (как монографий, так и статей), посвященных интересующим меня вопросам.

И еще, касаемо уже осциллограммы. Я не понимаю, того, что наблюдаю. Почему у меня такие отвратительные фронты сигнала в завторной цепи верхнего транзистора полумоста (желтая осциллограмма)?

У Вас проблемы с базовой подготовкой (начиная с терминологии). До фихтенгольцев пока еще далековато. Напряжение на затворе МОП-транзистора смотрят относительно его истока. Осваивайте LTSpice.

Фихтенгольца я привел как пример, подразумевая, что в любом направлении есть основополагающие авторы монографий и публикаций в периодике, с которыми нужно знакомиться в первую очередь, приступая к изучению темы. Тот факт, что я создал тему в разделе "для начинающих" подразумевает, что у меня знания в данной предметной области практически отсутствуют. Я, кстати, прямо об этом говорю в самом первом своем сообщении. Как бы так, между прочим.

Насчет Фихтенгольца. Моя базовая специальность на момент обучения 12 лет назад звучала как "Физика полупроводниковых приборов", так что вышеозначенный трехтомник в свое время был для меня настольной книгой (одной из).

Да Вы это повторяете почти в каждом сообщении. И что теперь - разъяснять Вам в каждом ответе, что дроссель это катушка, а то, что Вы называете "скважностью" на самом деле коэффициент заполнения? Это - не силовая электроника, это вообще базовые понятия теории электрических цепей. Так что не морочьте голову ни себе, ни нам - начните с моделирования схем в симуляторе. LTSpice, пмсм, самый подходящий вариант.

wim, есть вопрос-а в LTSpice есть модель IR2110? Можно ли в нем моделировать работу схемы, содержащей запрограммированный микроконтроллер?

Ничего этого не нужно. В симуляторе Вы можете промоделировать работу силовой части, проверить отсутствие сквозных токов (или наоборот) и оценить потери.

А разве IR2110 не относится к силовой части? Мне как раз было бы интересно загнать на моделирование и ее, посмотреть, как работает цепь вольтодобавки, уточнить номинал бутстрепного конденсатора. Бог с ним, с контроллером, коэффициент заполнения можно и руками задать.

IR2110 есть в библиотеке extra. Но упрощенные модели работают быстрее. Вы же хотите хотите хотя бы четверть периода посмотреть (5 мс с шагом 100 нс)?

Спасибо, буду ковырять LTSpice. Касаемо осциллограмм. Я понимаю, что правильнее смотреть напряжения на затворах относительно истоков, но у меня земля всех каналов осциллографа одна, и закорачивать через нее истоки неправильно. А одновременно посмотреть оба сигнала хочется. Я правильно понимаю, что мои некрасивые фронты и выброс могут быть артефактами?

Могут. Чтобы посмотреть форму сигнала на затворе верхнего ключа, один канал осциллографа можно подключить к затвору, другой - к истоку верхнего ключа и вывести на экран их разность.

wim, спасибо за подсказку. Завтра постараюсь снять осциллограмму корректно.

Видимо - не хватает длительности deadtime. В свойствах таймера, которым формируете ШИМ, deadtime вообще включен?

А по-моему, там всё нормально с deadtime.

Это всё имеет гигантский объем, десятки книг.
Попробуйте начать с Семенова:
Силовая электроника: от простого к сложному 2005 Семенов Б. Ю.
Силовая электроника для любителей и профессионалов 2001 Семенов Б. Ю.

По такой осц. трудно что-либо понять. Сделана как будто "на отвали".
Надо сначала посмотреть на сигналы перед драйвером. Но чувствую ТС так и дальше будет темнить, выдавливая по крохам инфу. Как будто это не ему нужно, а он под пытками сознаётся...

на 50Вт можно совсем простую схему использовать.

Добрый вечер!
Извините, что не отвечал в течение рабочего дня, на работе у меня нет возможности заходить на форум, поэтому воспринимать мое длительное молчание как нежелание общаться, так называемое "общение через губу" не следует. Возможность пользоваться форумом только во внерабочее время-данность для меня, которую изменить не представляется возможным. А теперь по существу.
Я постарался корректно снять осциллограммы сигналов на затворах верхнего и нижнего транзисторов полумоста в соответствии с рекомендациями участника дискуссии wim, когда смотрятся сигналы на затворе и истоке верхнего транзистора относительно истока нижнего транзистора, а затем берется их разность. Все сигналы нижеприведенных осциллограмм измеряются относительно истока нижнего транзистора. Верхняя кривая-сигнал на затворе верхнего транзистора относительно его истока, нижняя-сигнал на затворе нижнего транзистора относительно его истока. Сигналы измерялись при следующих значениях номиналов затворных резисторов:
1. Rg=9.1 Ом
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
2. Rg=6.2 Ом
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
3. Rg=5.6 Ом
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ситуация качественно меняется слабо.
У меня есть ряд вопросов:
1. Чем обусловлена особенность выключения нижнего транзистора? Разрядные цепи обоих транзисторов идентичны, но проблемы с выключением только у нижнего. У меня возникает подспудное желание заменить использованный ultrafast uf4007 на диод Шоттки. На осциллограммах видно, что особенность выключения нижнего транзистора проявляется при изменении напряжения от примерно 10 до примерно 8В. Их разница примерно соответствует прямому падению напряжения на uf4007 при токе 6А. Но почему я не наблюдаю такой же картины для верхнего транзистора?
2. Пользователь HardEgor писал: "Это все имеет объем десятки книг". Ничего страшного, в институте меня приучили работать с большим объемом литературных данных, поэтому, если Вас не затруднит, не могли бы Вы огласить библиографию?
3. Касаемо иголок в сигналах, у меня есть тихое подозрение, что это влияние перекрестных помех. У меня, по-видимому, получается отдаленный аналог печатного трансформатора, дорожки, относящиеся к цепям управления, расположены рядом. Нужно было между ними проложить земляную дорожку.

jeelman, спасибо, но я бы хотел довести до ума свой вариант. Тем более, что он делается в учебных целях.

судя по приведённым картинкам у вас верхний ключ открывается на открытый нижний. если это и на входе драйвера то надо исправить программу.

И почему я сам этого не заметил? Тьфу, блин...

Я ещё несколько сообщений назад писал что судя по осц. у Вас deadtime не достаточный (или его нет).
Ну а по последним картинкам видно что вообще неправильно формируются сигналы управления ключами. Даже непонятно как.

Это меня заглючило, я сделал временной сдвиг ШИМ-сигнала и его инверсии, допустив тем самым ситуацию, когда нижний ключ я еще не закрыл, а верхнему уже даю сигнал на открытие. В общем, я сам себе злобный буратино, сам себе организовал сквозной ток и еще чего-то хочу от жизни.

Похоже, вы изначально выбрали не те выходы процессора. Вам надо было использовать OC1A и OC1B - они управляются от одного таймера и настроив их в режим Phase and frequency correct PWM очень легко получить и мертвые времена и нужную временную диаграмму и одновременную перезагрузку регистров сравения. С вашим же подключением приходится думать о начальной синхронизации таймеров (возможно, из-за этого у вас сигналы и налезли друг на друга).

Естественно - через защитные диоды ключей.


У меня не дроссель, а обмотки двигателя. Хотя думаю от этого ничего не меняется. И датчики тока включаю естественно в фазные провода. И вижу естественно - токи фаз. А что я должен там видеть по Вашему?

Угу. При переключении с верхнего на нижний - deadtime правильный (по сути, но не факт, что по времени).
А при переключении с нижнего на верхний - это уже не deadtime - а "сквозняк".
Видимо, программно все формируете... Предпочтительнее использовать специальные аппаратные режимы ШИМ в МК.
Либо драйверы, где deadtime формируется аппаратно...

Это констатация, не вопрос.

для вентилятора я бы пожалуй остановился на такой схеме, если использовать нч трансформатор
впрочем это оффтоп

В общем, я понял, что мне нужно нарисовать правильный алгоритм управления транзисторами. Но вопрос по поводу странностей выключения нижнего транзистора у меня остался.

Тогда как Вы объясните собственное наблюдение того, что при раздельном питании сквозных токов, якобы, не было?

Я видел, что ток, потребляемый полумостом от отдельного источника питания был 15 мА и на этом успокоился, осциллограмму не снимал.

Я повторю свой вопрос. Я понимаю, что мой алгоритм управления транзисторами ошибочен. Но, если я не ошибаюсь, и при правильном алгоритме при неизменной аппаратной части останется особенность выключения нижнего транзистора. С чем она может быть связана? Почему я ее не наблюдаю для верхнего транзистора?

Скорее всего, это связано с индуктивным характером нагрузки вашего полумоста.
В момент, когда оба транзистора закрыты - ток продолжает течь, за счет индуктивности, через защитный диод нижнего транзистора...
К deadtime и "сквознякам" это прямого отношения не имеет...
Чтобы наблюдать аналогичное явление на верхнем ключе - нужно вашу схему "загнать" в режим рекуперации...

Почему неправильная схема работает неправильно именно так, а не иначе. Вам бы философские апории сочинять. Однако в правильных схемах, например, в тех же усилителях класса D ничего такого не наблюдается.