Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Дополнительный выход отрицательного напряжения с SEPIC.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Страницы: 1, 2
AnatolyT
Цитата(Plain @ Feb 15 2013, 14:07) *
Во-первых, такие схемы считаются не по "типономиналам", а во-вторых, дроссели должны быть двух- и более обмоточные, иначе лучше поставить два стабилизатора.

Я понял свои заблуждения, в схеме индуктивность L2 больше в два раза чем L1. То есть вы считаете что L1 и L2 должны быть на одном магнитопроводе и лучше для этого использовать дроссель с двумя обмотками? Можете обосновать.
Plain
Получить несколько стабилизированных напряжений одним стабилизатором можно только трансформаторной связью.
AnatolyT
Возможно ли в данной топологии каким либо способом несколько увеличить напряжение на отрицательном выходе, скажем изменяя номиналы индуктивностей и т.п., чтобы затем стабилизировать отрицательное напряжение с помощью LDO?
stells
Цитата(AnatolyT @ Apr 16 2013, 17:52) *
Возможно ли в данной топологии каким либо способом несколько увеличить напряжение на отрицательном выходе, скажем изменяя номиналы индуктивностей и т.п.

нет, вольт-секунды останутся те же, изменятся только пульсации тока в дросселе
SyncLair
Вечер добрый
Хочу поигратся с данным типом ИП БП -- но делать, доставать компоненты самому лень. Интересно бывают ли дешёвые китайские БП с данной топологией ? И где его можно обнаружить в каких устройствах?
Ydaloj
Цитата
делать, доставать компоненты самому лень
Какой смысл в игре, в которую лень играть?
stells
Цитата(Ydaloj @ Apr 21 2013, 19:07) *
Какой смысл в игре, в которую лень играть?

более того, в чем же заключается тогда "игра"? осциллоскопом потыкать?
AnatolyT
Преобразователь sepic с дополнительным отрицательным выходом (преобразователь sepic-cuk) имеет преимущества для обеспечения биполярного питания, меньшие шумы по сравнению с flyback, не надо трансформатор, миниатюризация и др. В разных источниках имеется несколько вариантов расчетов преобразователя с одним выходом, которые несколько противоречат друг другу, в частности по выбору номинала и тока индуктивностей. Кроме этого, в сети нет какого либо документа с подробным анализом работы преобразователя sepic-cuk , кроме статьи автора темы и еще appnote an-1106 с катушками, расположенными на одном сердечнике, которые заказать в небольшой партии у нас практически не возможно, поэтому приходится ориентироваться на отдельные индуктивности.
Вопрос собственно состоит в следующем, как правильно рассчитать индуктивности? Если произвести расчет индуктивности по методике из спецификации lm3488, а затем удвоить номинал L2 и L3, не будет ли это избыточным? Может быть использовать при расчете номинала L1 суммарный выходной ток двух выходов, тем самым уменьшив номинал L1 в два раза, удвоить в L1 пиковый ток и не изменять номинал L2 и L3? Делая простую оценку энергетики(L*I*I/2), не учитывая коэффициента заполнения, удваивая ток в L1 и уменьшая индуктивность в два раза, увеличивается в два раза запасаемая энергия, ровным счетом как раз для питания двух выходов.
Или если рассчитать два отдельных преобразователя Sepic и Cuk при одном входном напряжении с одинаковыми выходными параметрами за исключением полярности, и формально соединить их по схеме, используя один общий ключ, тем самым соединив L1 в параллель, вместо которых можно использовать одну индуктивность в половину номинала и с удвоенным предельным током, что тоже вполне логично.
Возможно здесь где то ошибка, поэтому прошу имеющих опыт применения преобразователя с дополнительным выходом разъяснить эту ситуацию, или указать источник где это можно изучить.
Plain
Цитата(AnatolyT @ Jul 5 2013, 12:26) *
как правильно рассчитать индуктивности?

Они считаются по среднему току — входная по входному, выходная(ые) по выходному. Про удвоения по поводу и без повода забудьте.

Наиболее правильные и понятные бумаги по SEPIC:

LTC1871

LT3759
AnatolyT
В преобразователе с одним выходом все понятно, как рассчитать индуктивность в левой части преобразователя с двумя выходами, с положительным и отрицательным? Или каким выходным током задаться чтобы посчитать L1, суммарным от двух выходов или нет? По всей видимости суммарным, ведь индуктивности в правой части преобразователя берут ток от L1 в одно и тоже время, при выключении ключа. Или нет?
Plain
Могу только добавить забыть и про задаться каким-либо токами.
wim
Цитата(AnatolyT @ Jul 6 2013, 17:05) *
каким выходным током задаться чтобы посчитать L1
В режиме непрерывных токов от индуктивности дросселя зависит только величина пульсаций тока. А чтобы посчитать средний ток дросселя, надо разрисовать токи в двух интервалах коммутации и применить правило баланса заряда. Тут дела-то на полчаса и то, если красиво рисовать.
elcker
Цитата(wim @ Jul 7 2013, 14:24) *
Тут дела-то на полчаса

В симуляторе и за пять минут можно управиться. А заодно и посмотреть провал при сбросе нагрузки по каналу с ОС. wink.gif
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Plain
elcker, обсуждается вариант с тремя отдельными дросселями.
elcker
Цитата(Plain @ Jul 7 2013, 17:09) *
elcker, обсуждается вариант с тремя отдельными дросселями.

Пмсм, это отнюдь не означает, что вариант с тремя моточными является единственно возможным и другие варианты запрещены к обсуждению.
Топикстартер может просто не знать о том, что можно обойтись одним дросселем с тремя обмотками.
А потом,-лично вы тестили трёхдроссельный вариант на предмет устойчивости с замкнутой цепью ОС?
Если да, то, не сочтите за труд и покажите пожалуйста результат.
Plain
Трёхдроссельный не делал ни в каком виде.

Если бы была аналогичная задача, решил бы её одним двухобмоточным дросселем. На первой обмотке — инвертирующий, на любом подходящем понижающем (buck) стабилизаторе, а на второй обмотке — обратноходовый (flyback), т.е. на диоде и конденсаторе.
DSIoffe
Цитата("elcker")
Топикстартер может просто не знать о том, что можно обойтись одним дросселем с тремя обмотками.
А потом,-лично вы тестили трёхдроссельный вариант на предмет устойчивости с замкнутой цепью ОС?

А вот знаю sm.gif
Три катушки с нужными параметрами найти и купить несопоставимо проще, чем три дросселя на одном сердечнике. Это для меня было определяющим соображением.
Трёхдроссельный вариант работал в малой серии устойчиво, проблем не было. К сожалению, сейчас у меня нет ни одного устройства, чтобы снять осциллограммы или что-нибудь реально измерить.
elcker
Цитата(DSIoffe @ Jul 8 2013, 19:07) *
Трёхдроссельный вариант работал в малой серии устойчиво, проблем не было.

Congratulations, но тогда как понять это:
Цитата(DSIoffe @ Aug 17 2006, 16:13) *
Не подскажет ли кто, можно ли со стыка Cs, L2 и D1 через диодно-емкостную цепочку получить дополнительный выход отрицательного напряжения?
Очень извиняюсь, если вопрос дурацкий, в теме разбираюсь слабо.
laughing.gif
Herz
Цитата(elcker @ Jul 8 2013, 18:48) *
Congratulations, но тогда как понять это:
laughing.gif

Так, что вопрос относился к двухдроссельной схеме. Или однодроссельно-двухобмоточной.
DSIoffe
Цитата("elcker")
Congratulations, но тогда как понять это

Так вопрос был задан _до_ начала работы. Потом меня добрые люди здесь научили sm.gif И теперь душу греет такой текст:
Цитата
в сети нет какого либо документа с подробным анализом работы преобразователя sepic-cuk , кроме статьи автора темы и еще appnote an-1106
sm.gif
elcker
Цитата(DSIoffe @ Jul 9 2013, 11:23) *
И теперь душу греет

Да уж. laughing.gif
Нажмите для просмотра прикрепленного файла



DSIoffe
А что плохо? Оно стартовало за 1 мс, я бы был доволен. Процесс апериодический, можно предположить, что на резких скачках нагрузки переходные процессы вполне пристойные.
elcker
Цитата(DSIoffe @ Jul 9 2013, 23:10) *
я бы был доволен.

Ну и ладушки. biggrin.gif
wim
Цитата(DSIoffe @ Jul 9 2013, 23:10) *
А что плохо?
А это очередная реинкарнация гиратора пугает нас им же выдуманными страшилками - задавил усиление UC3843 до 14 дБ и демонстрирует большую погрешность выходного напряжения. biggrin.gif
elcker
Цитата(wim @ Jul 10 2013, 07:06) *
пугает нас

А зачем реинкарнации гиратора "вас" пугать? laughing.gif
Он всего лишь показал, что виртуальный кукосептик с одним трёхобмоточным дросселем (индуктивности на схеме модельки связаны посредством сердечника К1 tongue.gif) и другими примочками позволяет заметно уменьшить ёмкость разделительных конденсаторов при меньшей индуктивности обмоток и при этом избежать тех колебаний при переходных процессах, заметно уменьшив их время, кои присущи классическому сепику. Однако, в однодроссельном варианте увеличивается разброс между каналами при сбросе нагрузки в том, что охвачен цепью ОС. Тем не менее, в 5% таки "влезает". Что касаемо децибел, то их вполне достаточно для большинства применений. А буде кому не хватает коэфф-та стабилизации, то оный фигурант может показать работу своего собссного варианта с желаемыми децибелами. wink.gif
Кстати, топикстартер в своей статье почему-то не стал показывать работу модели с замкнутой цепью ОС, а ограничился, извиняюсь, школярским вариантом силовой части.
wim
Цитата(elcker @ Jul 10 2013, 07:36) *
с одним трёхобмоточным дросселем
... есть кое-какие неприятности:
Beware of circulating currents in a SEPIC coupled-inductor
И в серийном производстве, если мотать на кольце, он некузявый.
Цитата(elcker @ Jul 10 2013, 07:36) *
показать работу своего собссного варианта с желаемыми децибелами
... это можно. АФЧХ сепика с разомкнутой петлей ОС. В отличие от некоторых фигурантов, демонстрирую как теоретицкие, так и экспериментальные кривые. Частота единичного усиления примерно 150 Гц, т.е. очень низкая. Но выше ее поднять нельзя, потому что выше мы наблюдаем процесс - наклон АЧХ уменьшается, т.е. усиление увеличивается и запаздывание по фазе тоже увеличивается. Это результат влияния нуля в правой полуплоскости, который как раз и создает колебательность переходного процесса. По этой причине (уже докладывал неоднократно, в т.ч. предыдущим реинкарнациям гиратора) в сепике и ему подобным системам четвертого порядка чтобы получить желаемый переходный процесс надо чем-то жертвовать. Реинкарнации гиратора обычно жертвуют усилением в петле и получают 5% статической погрешности. Я предпочитаю жертвовать временем установления (голубая линия выходное напряжение, желтая - входной ток, 1А на клетку).
halfdoom
Дополню тему ссылкой на статью в EETimes от февраля 1999 года, в которой инженеры National Semiconductors описывают способы получения напряжения отрицательной полярности от различных топологий, включая SEPIC. Показанная ими конфигурация полностью совпадает с той, что предложил rod.

http://www.eetasia.com/ARTICLES/1999FEB/19...OURCES=DOWNLOAD
wim
Цитата(halfdoom @ Nov 26 2014, 10:07) *
Дополню тему ссылкой
А здесь по той же теме можно скачать модельку для LTSpice.
Plain
Упомянутый ранее двуполярный преобразователь на связке инвертирующего и ZETA на двух обычных дросселях:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

0...500 мкс — оба выхода нагружены номиналом;

500...600 мкс — положительный без нагрузки;

600...700 мкс — отрицательный без нагрузки;

700...800 мкс — оба без нагрузки;

800...900 мкс — оба нагружены номиналом;

900...1200 мкс — замыкание положительного;

1200...1400 мкс — оба нагружены номиналом;

1400...1700 мкс — замыкание отрицательного;

1700...2000 мкс — оба нагружены номиналом.

P.S. Как видно, опорник у взятой для примера микросхемы раскочегаривается за те же 2 мс, поэтому напряжения так плывут.
Barmaley000
Не хочется создавать новую тему, тем более, что вопрос очень близок к этой.
Недавно собрал вариант схемы Чука на MC34063. До это именно с инверторами-преобразователями дела не имел, есть только опыт настройки обычного СЕПИК-а.
Понадобилось собрать драйвер светодиода от аккумулятора: Uin=5..6.5V, Uout=6.0..6.65V, Iout=0.1..0.7A
Схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Из приведенных точек, обозначенных цифрами в кружочках я позже выложу осциллограммы.
C2 - по схеме установлен, RsCs-цепочка пока не установлена. L1-L2 - менял синхронно от 50 до 120 МКГн. Вместо светодиода на выходе подключил пока велолампочку 6В 0.75А.
Времена коммутации полевика (IRL5602S) лежат в пределах: открытие (L1-Cкл.1 с истока прижимает к земле):40-30нс; закрытие: 70-90нс. Т.е. времена вроде вполне приличные.
Полевик исправно коммутирует катушку с кондером-Скл1. на землю - по осциллограммам - напряжение между L1 и Cкл.1 скачет от нуля до 6В. В точке 3. - между Скл. и L2 напряжение меняется с заданной частотой примерно от -4.5В до 0.4-0.5В.
Частота при Ct = 100p примерно 85кГц (че-то маловато, на таком же сепике с n-ch-полевиком, было 145КГц)
Так вот, при включении, схема исправно запускается, начинает ключевать полевик IRL5602S, на выходе появляется около -1.1В, вместо ожидаемых 6-7V через несколько секунд полевик начинает ощутимо греться и я выключаю схему. На входном датчике Rsc=0.2(Ом) явно видно, что токи на пределе - напряжение в каждом такте исправно зашкаливает за 0.36В. Скважность импульсов с вывода-1 (SW.C) 34063 - примерно 1/5 или даже меньше, т.е. явно срабатывает встроенная защита от перегруза по току. Операционник LM358 при таком низком напряжении/токе на выходе вообще пока отдыхает и на 5-выв. никак не влияет.
Никак не могу понять, почему на выходе ничего, а полевик перегревается от перегруза.
1) Каким образом энергия ключевого конденсатора передается на выход? Через нагрузку - бред, она ведь ее жрет, а не передает. Я не вижу пути прохождения (накопления) энергии на выход, чтобы потом отдать ее обратно в нагрузку.
Т.е., возможно, вместо дросселей надо применить трансформатор - тогда, по идее, ток будет прыгать из входной обмотки в выходную... Или как?
Ydaloj
надо выбросить всё и взять специализированный LED-контроллер и не тратить мозг
Barmaley000
ну, я с этого начинал, но не смог найти схем стабилизаторов тока (!), способных работать в повышающе-понижающем режиме по напряжению, так, как сепик.
pokos
Цитата(Barmaley000 @ Aug 9 2017, 10:16) *
Никак не могу понять, почему на выходе ничего, а полевик перегревается от перегруза.

Чо тут непонятного, братан? У тебя микросхема запитана через жопу.
Пока напруга на выходе не вырастет, полевик в линейном режиме работает. А она и не вырастает, потому что полевик в линейном режиме работает.
Перемудрил ты.
Plain
Цитата(Barmaley000 @ Aug 9 2017, 13:18) *
не смог найти схем

Ну так надо было этот вопрос и задавать на форуме — отдельной темой и в соответствующем разделе.

Задача решается, к примеру, инвертирующим преобразователем на любом понижающем стабилизаторе с ключом на 2 А и более — ST1S10, TPS562200, TPS563200 и т.п.

Для уменьшения потерь на датчике тока (резисторе ОС) можно довесить к этой цепи смещение парой резисторов от какого-либо стабильного напряжения, например, 2,5 В на TL431. К этой же точке, посредством ещё одного резистора, подмешивается сигнал управления яркостью.

Но с яркостью вообще есть одна известная проблема, что для восприятия человеком её изменения, как линейного, регулировка должна быть логарифмической, т.е. в децибеллах, как регулируют звук, поэтому получить такой сигнал можно, например, посредством какого-нибудь цифрового регулятора громкости же.
Ydaloj
Цитата(Barmaley000 @ Aug 9 2017, 13:18) *
ну, я с этого начинал, но не смог найти схем стабилизаторов тока (!), способных работать в повышающе-понижающем режиме по напряжению, так, как сепик.

любой повышающий LED-контроллер будет работать в сепике

даже если и нет, то обычный dc-dc буст обвязать ОСью по току - даже доп. ОУ не требуется

а вообще, сейчас - не иметь лед-контроллеров - дурной тон для производителей полупроводников

Цитата(Plain @ Aug 9 2017, 15:04) *
Для уменьшения потерь на датчике тока (резисторе ОС)

можно выбрать контроллер с низким опорным напряжением, порядка 0,2-0,3В, например, NCV887104
Barmaley000
Цитата(pokos @ Aug 9 2017, 10:56) *
У тебя микросхема запитана через жопу.
Пока напруга на выходе не вырастет, полевик в линейном режиме работает. А она и не вырастает, потому что полевик в линейном режиме работает.

Ну, схему подключения я взял из даташита:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Правда, там электролит на "тыщу", и выход всего 100мА.
За наводки на контроллеры - спасибо, буду их прорабатывать.
А насчет "ОСи по току" - простую сделать, боюсь, не получится, нужен именно регулируемый стабилизатор, если не с плавной регулировкой, то как минимум на несколько позиций, скажем, три.
pokos
Цитата(Barmaley000 @ Aug 10 2017, 09:25) *
Ну, схему подключения я взял из даташита:

Шо ж ты так плохо взял-то? В даташите биполярный транзистор ключа, а у тебя полевой. Да и схемы совсем другие. Правда, не видишь разницы?
Переделай, от греха, на n-канальный ключ, и будет тебе щастье.
Barmaley000
Сегодня постараюсь снять осциллограммы, чтоб было понятнее и про "линейный режим", и прочее. Завтра выложу.

Цитата(pokos @ Aug 10 2017, 06:38) *
В даташите биполярный транзистор ключа, а у тебя полевой. Да и схемы совсем другие. Правда, не видишь разницы?

Блин, честно, пока не доганяю. Я ж в начале написал: Транзистор Q1 (КТ503) - абсолютно холодный, микруха адекватно управляет полевиком - на затворе красивые, крутые импульсы размахом в 6В, а ему достаточно хотя бы 0.7-1В... А мож он наоборот - "недозакрывается" из-за слишком уж низкого порога открытия?... Обязательно проверим!
pokos
Цитата(Barmaley000 @ Aug 10 2017, 10:04) *
...а ему достаточно хотя бы 0.7-1В...

На хорошем токе ему достаточно 1,5..2 В напруги ЗАТВОР-ИСТОК. С твоей схемой такое может быть токо в линейном режиме.
Barmaley000
Да, как же это я... Слона и не заметил. Блин, и разбирал же такое не раз. Переделал на н-кан. полевик, заработало на ура.
pokos
Цитата(Barmaley000 @ Aug 14 2017, 10:27) *
...Переделал на н-кан. полевик, заработало на ура.

Халлилуйя!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.