Вот давайте обсудим, какая именно топология не позволит дожить ключам до конца цикла.

Ура! Вот и первый представитель относительно простых и малоногих МК, который умеет обрывать шим по срабатыванию
внутреннего компаратора. А тут кто-то сомневался, что от нашего диспута может быть польза..
Наворотов в этом PIC12F1822 немеряно,причем именно для ШИМ, в том числе для полумостовых и мостовых схем,
а стоит этот "крутыш" всего 1$, как какой-нибудь кортекс
Спасибо за наводку!
Правда, по частоте ШИМ он в рекордсмены не годится. Тактовая 32МГц. Об этом уже писали выше.
Но до 100 кГц можно пробовать.

Я не сильно удивлюсь, если завтра мелкочип все это в PIC10 запихнет.
И будет продавать "на вес", как семечки. Вот тогда держитесь...
P.S. Все слишком быстро меняется. И тенденция - очевидна...

@Ark
Вы посчитайте бюджет задержек на выключение, в который войдут задержки и датчика тока, и модулятора, и драйвера, и самого ключа. Вы удивитесь, модулятор будет самое быстрое звено, ускорение которого почти ничего не даст.

Petka
В грамотно спроектированной схеме любой топологии ни один из элементов за один цикл переключения никогда не выйдет из строя.

@Ark
А если какой-то элемент уже пробит, то пусть схема догорает. Тогда должны работать элементы противопожарной защиты, предохранители, например, чтоб разлет осколков был поменьше.

P.S. Для ШИМ источника электропитания вполне достаточно 100-200 бинов на цикл. При тактовой частоте ШИМ-модулятора 25 Мгц позволит иметь частоту ШИМ 125-250 кГц, что для мощного источника вполне достаточно.

Может приведете нам свой расчет?

Ну да, из MSP430 таймер B с его TBOUTH только в многоногих корпусах (впрочем, я со времён MSP430F13x/14x в ту сторону почти не смотрел).
А STM32F100 с его gcc и openocd — «экзотика, с которой неизвестно как работать» :-)
(кстати, в сторону STM8 тоже надо глянуть, там форсирование выходов ШИМ в пассивное состояние внешней ногой тоже есть).

Минимум вдвое (это на середине диапазона коэффициента заполенения, а на 1/4 и 3/4 так вчетверо) поднять разрешение ШИМ можно играя периодом. Ну или сохранив разрешение вдвое поднять частоту.

Правда, злые языки скажут, что пострадала линейность...
Но если аккуратно, то монотонность сохранить можно.

p.s. Ну хорошо, с учётом (дифференциальной) нелинейности -- минимум в полтора :-)

Лихо тут динамический диапазон определили. берем, значит, порт со счетчиком на 1024 отсчета и - пожалуйста, ШИМ от 1 до 1023 такта!
Мало? Ну так можем еще и частотой поиграться. От 23 до 123кГц программно.
Все это достаточно наивно, друзья. Вам это не позволят сделать ни реальные времена силовой коммутации, ни конструктивные параметры моточных. О них сторонники программных методов либо забывают, либо вообще не подозревают.

Правда, замечу, что режим пропуска тактов на малых мощностях существует давно и в аналоговых контроллерах. Но не разрешение (динамический диапазон) ШИМ - основной вопрос в источниках.


Угу, а чем прямоходовые провинились - тоже не понимаю. Если я правильно понимаю, "что МК общего применения" все-таки контроллер питания, а не PIC иль AWR

Для своей схемы - запросто
Мостовой БП 600В/5А
- датчик тока = 400 нс (LTS25-NP)
- компаратор = 350 нс (LMV393M)
- модулятор = 80 нс (EP1K30)
- драйвер = 200 нс (HCPL-3180)
- ключ = 200 нс (APTM100H45STG)
Итого: 1230 нс (поправил, ошибочно было 960)

Может и не стоит модулятор ускорять?? Да даже будь он 280 нс (3,5 раза медленнее) общее время реакции увеличилось бы только на 20%

Могу и Вам помочь с Вашей.


А надо ли так изощряться в БП? Чаще всего стабильности 1% достаточно. А если есть ПИД, такую стабильность можно получить с меньшим разрешением ШИМ. Он сам гулять будет, как Вы написали, только помедленнее.

Вполне реальная цифра. И не суть важно, кто сколько внес...
Вопрос-то был в другом: стоит ли ключи сразу закрывать, после обнаружения превышения тока, т.е. с учетом всех задержек - примерно через 1 мкс. Или можно "повременить" хотя бы до конца цикла ШИМ - то есть десяток-другой микросекунд. Ваше мнение на этот счет?

В моем случае обратная связь берется по напряжению, а скорость нарастания выходного тока определяется выходным фильтром. У меня там запас 3-5 периодов при максимальном токе, спешить некуда. Хотя установка по току 130% и отключение "мгновенное", без ограничения тока.

В источнике-обратноходе на 3842 используется current mode и там поцикловое "мгновенное" отключение. Схема - "косой" мост и коэффициент заполнения 0,45. Но и в такой схеме в любом случае нормальный цикл с заполнением 0,45 не приведет ни к насыщению индуктора, ни к выходу транзисторов из строя. То есть можно и после полного импульса закрыть транзисторы и остановить работу, хотя такое 3842 не умеет.


Я там не глядя с ошибкой насуммировал, извините. 1230 нс

Если изменение частоты в процессе работы на «дулі відсотка» (чего не заметит даже рассчёт, не говоря уже о конкретных моточных и ключах) позволит сразу при разработке вдвое поднять частоту (менять её в разы в процессе работы я и не предлагал и вообще такое дело держал в запасе для ШИМ-ЦАП-ов если вдруг не будет хватать времени установления после фильтрации несущей) — то почему бы и нет?
Будет тот же 1%, но при вдвое более высокой частоте коммутации.

Да это все понятно. Но задирание вверх частоты в БП не самоцель, а для мощных БП и вообще лишнее.

P.S. Про ШИМ-ЦАП вопрос особый, там есть методы и более интересные.

Лихо Вы свалили все в одну кучу. При чем здесь времена силовой коммутации и данные катушек?
Динамический диапазон, в данном случае, определяет минимально возможное приращение соотношения периодов шим. А в конечном итоге дискретность работы П,ПИ,ПИД регулятора.
1/1024 это абсолютное приращение периода в 40 нс при 24мгц тактовой процессора и 5мв при выходном напряжении 5в.
Объясните, на пальцах желательно, о чем не подозревают сторонники программных методов и о чем еще не упоминалось в этом посте.

У некоторых тинек есть PLL, позволяющая тактировать периферию до 64 МГц.
Аппаратное отключение ШИМ и PLL есть также у техасовского семейства с2000.
У дешевых МК этой серии время преобразования АЦП 500 нс.

Не следует забывать и том, что некоторые новые топологии имеют "отвратительную" характеристику по управлению, форма которой сильно меняется как от сопротивления нагрузки, так и от режима работы. В случае с МК все эти нюансы отрабатываются без усложнения аппаратной части и без неоправданного заужения полосы ОС. А возможность объединить PFC с pf=0.99 и изолированный SEPIC в одном флаконе вообще раньше казалась фантастикой.

Ниже пример ATX подобного блока питания на 200Вт, управление реализовано на ADSP-2171 с внешней обвязкой (работа древняя и авторы использовали обычную EB). На базе такой топологии были созданы источники на 4-15кВт со значительно меньшими массогабаритными показателями чем имеющиеся аналоги.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В защиту STM32 скажу только, что на нем прекрасно получается векторный частотник (трехфазный силовой мост с кучей датчиков) плюс синхронный трехфазный выпрямитель с рекуперацией в сеть (еще один силовой трехфазный мост). Понятно, что GCC никто не использует- KEIL или IAR. Ну и над кусками кодов для управления силовухой приходится сидеть с карандашом и вылавливать все "нерпиятности", чреватые большим фейерверком.

Вы имеете в виду что GCC в разы хуже IAR-а и Keil-а?

Несколько причин. gcc генерит менее эффективный код, на нем нет компилируются стандартые примеры от ST (различие в синтаксисе). Нет возможности риалтаймовой отладки, что очень важно для силовой энергетики. Но самое опасное- иногда новая версия gcc начинеает компилить ТАКОЕ из уже отлаженного проекта, что неминуемо приведет к фейерверку на пару килобаксов. Хотя последние версии кейла тоже страдают такой же проблемой.
А разобрать исходники управления трехфазным мотором из примеров очень желательно перед писанием своей проги- там очень хитро наверчено вокруг трехфазных таймеров, ДМА, таблиц, автозапусков АЦП итд. Т.е описание кортексовского ядра совсем не описывают особенности использования наличной периферии для получения безопасного результата. Да и инсайдер гайд STM32 дает описание только отдельных узлов периферии, а не их комплексную работу на задачу управления энергетикой.

Когда как, как мне кажется. Зависит от задачи.


В стандартные примеры вроде входят проекты для TrueSTUDIO, которое в общем-то GCC, только платное.


Что такое "риалтаймовая отладка"?
Скорей от debbuger-а зависит.
Причём тут компилятор?


Ядро отдельно, периферия - отдельно.

Позволю не согласиться с Вами.
- GCC давно уже не генерит менее эффективный код, это раз. А если примеры не компилятся, это проблемы примеров. GCC один из самых совместимых со стандартами компиляторов.
- Отладка реального времени на работающем устройстве это нонсенс, могу поверить в возможность мониторинга и только.
- Проблемы с новыми версиями чаще всего связаны с переходом с GCC 3 на GCC 4, это два. Ну кто же меняет инструмент в процессе работы и отладки?
Так что проблема не в инструменте, а в методике его использования.

Ну для АВР (а подфорум то про них) IAR более эффективен(код получается быстрее и компактнее). Или по-вашему не так?

Не надо только в оффтопик дальше скатываться. Мой опыт говорит о том, что при правильном написании программы GCC генерит код не хуже, чем IAR. Где-то в чем-то есть выигрыши/проигрыши, но в целом практически паритет.

Напоминаю, здесь обсуждаются не компиляторы!

Jack Ganssle в своём «Firmware Development Standard» лет десять назад писал, что весь инструментарий — компиляторы/линкеры/постлинкеры «и что у них есть ещё там» — надо размещать в репозитории вместе с проектом. Чтобы через пять лет не было мучительно больно из-за того, что за это время пару раз семнилась major версия инструментария.
Впрочем, я так не делаю.
Впрочем, я и не жалуюсь на возможные многокилобаксовые фейерверки в случае проблем при смене компилятора. Задачи не те.

p.s. Компилятор входит в _платформу_. Возможность или невозможность что-то сделать определяется, вообще говоря, не только кристаллом, но и инструментарием к нему.

Я так тоже не делаю. Я просто в проектах указываю используемые инструменты, дистрибутивы которых хранятся отдельно. И стараюсь инструмент по ходу дела не менять, разве что перевыпуск полного проекта под новый инструмент. Так это новая ветка со всеми сопутствующими.

Кстати, на счет простоты. Вот скажите мне, что проще использовать для балласта ЛДС - стартер + дроссель, или аналог на электронных компонентах, который немного умнее своего электромеханического собрата?

Я посмотрел на печатку электронного баллста. Деталек там вроде и не много, но хватает. Однако, эти балласты начали использовать повсюду. Вспомним "наши" энергосберегайки.

Вот, кто знает, к чему приведет внедрение МК в ИБП...

З.Ы. Знаю, что внутри балласта нет МК, там контроллер... Но все-таки электронника, а не дубовый и дешевый дроссель с неонкой)

я же говорю: Атмел позиционирует свой AT90PWM3B именно как микроконтроллер для интеллектуального электронного балласта - с диммингом, корректором мощности и т.п. наворотами - даже апноут и демоборд имеется соответствующие. так что первый шаг уже сделан

Всему свое место и свое время. Вы видели механический дисплей? Дисплей на лампах накаливания? Или дисплей размером с экран большого кинотеатоа на котором с обратной стороны солдатики зеркально (!) рисуя тушью и мокрой тряпкой отображают воздушную обстановку почти целого континента? Все это было для своего времени оптимальным, рациональным, наилучшим решением.

Что до МК - не нужно упорно предсказывать этому некое глобальное будущее, универсальное решение которое даже бензопилу заменит.
Если покопаетесь в истории техники - многое станет понятнее.
Пока тут разговор идет на уровне " что ни говорите, а водка за 100 баксов ровно в 10 раз вкуснее, чем за 10!"

Я уже не встреваю в моменты, которые люди без практического опыта построения источников просто не видят или не могут понять. Убедить в таком случае их сложно.
Не войдет сердечник за один такт в насыщение? Можно по выходу ток мерять и предсказать грядущее короткое? Полный наив.
Многие вещи понятны когда их увидишь и, кроме того, знаешь куда смотреть. Короткое замыкание в источнике постоянно, внутри, а не снаружи. Это, например, режим пуска на разряженные конденсаторы выходного фильтра. Просто переходные процессы мало кто внимательно рассматривал, суетясь в основном с выбором компилятора.

Критерий объективно тут может быть только один - практика. Появятся массово источники на МК - тогда все за них и проголосуют. Будут изучать новую концепцию и применять революционную элементную базу.
Пока же, источник на МК теоретически построен может быть, наверное. Но реальные конструкции даже сравнению не подлежат. Просто нечего сравнивать, нет предмета для разговора. И нет объективно никакой необходимости в отмене или обновлении существующих решений.

Прогресс в источниках упирается не в средства управления, как это кому-то кажется. Проблемы там самые острые в ферромагнитных материалах, технологии моточных, силовых элементах коммутации, выпрямления, отводе тепла и прочие конструкторские. Отнюдь не в пузырьковой сортировке или в разветвленном переходе по ключу.

И не надо встревать - не надо в очередной раз надеюсь что лукавить, а не показывать свою неосведомленность. Про различные способы мягкого старта источников слыхали? Не думайте, что Вы тут один носитель сакральных знаний.

Предполагаю, что Microwatt слышал, и даже кое-что знает. А вот про контроллеры, их возможности, программирование - только слышал (но абсолютно не в теме), но размашисто пишет и рассуждает.

Ну давайте посмотрим, что он знает. Итак, Microwatt говорит что


Итак, как же работает импульсный источник в режиме пуска, а? Почему это вдруг при разряженных конденсаторах за один такт ток в ключе превысит расчетный?

Вот сомнения у меня в компетентности Microwatt'а.

И как? И почему?

А почему бы и нет, если нет мягкого пуска? При soft-start за один такт ток в ключе не превысит расчетный, но и не зарядит их. Если МК, скажем за 2-е мкс, успеет отработать аварийный режим и запереть силовые транзисторы, то думаю аварии не будет.

Напомню, речь тут идет не о сомнительной личности Микроватта, а о сомнительных технических решениях.
Достаточно посмотреть простую модель источника в пусковом режиме без ограничения тока ключа. Если в 10-ваттниках номер проходит за счет сопротивления проводов, дохлого первичного источника и 100-кратного запаса ключа, то в более мощных источниках - не пройдет.
Софтстарт , конечно, облегчает пусковой режим, но это мера не прямого, а косвенного действия.

Вот беда, почти все новые синхронные Step-Down'ы от Linear измеряют ток в нижнем ключе, а не в верхнем, так что защита проверяется после этапа нарастания тока. А, например, свежепримененный мной контроллер резонансника от IR в источнике на 300Вт вообще без мягкого старта не запустится, сработает защита. Вот же говно кругом делают, сплошные сомнительные технические решения, беда, не спросили Microwatt'а, он бы обьяснил, как оно истинно труЪ, ибо только 38xx - "наше все".



И вообще, не надо перевирать мои слова. Я говорю за требуемую скорость срабатывания токовой защиты, а не за ее наличие вообще.

Интересная тема - схлестнулись ымбеддеры и аналожцы - за 10 дней 10 страниц наплодили. И конца не видно. Но никто не упомянул, что источник питания - система на стыке трех отраслей электроники - аналога (собственно силовая со всеми ее чудесами и измериловка), цифры (чем формируется полумостовой ШИМ из одного выхода ШИМ-компаратора, а?) и ВЧ/СВЧ (топологии, наводки, иголки и т.д.). Поэтому есть предложение - подключить СВЧистов с S-параметрами и КСВ заодно. Для общего веселья.

А на самом деле - УПРАВЛЯТЬ источником с МК можно и часто очень полезно - но это не отменяет ключей, коммутирующих мощности в десятки-сотни киловатт, драйверов к этим ключам, правильной топологии, ЭМС и знания закона Ома. И о чем спор-то идет? Объявите конкурс на источник с управлением от МК и аналогового контроллера при одинаковой силовой - и делайте ставки.

Microwatt и Rst7 не пикируйтесь, пожалуйста. Вопрос слишком общий, чтобы однозначно говорить "да" или "нет". В одних частных случаях обязательно ответ будет "да", в других в точности наоборот. Вы не на личности переходите, а на конкретные схемы, так будет конструктивнее.

Я уже давно спрашивал, как же можно получить перегруз по току в одном цикле, просил пример привести конкретный. Однако молчат оппоненты, "ымбедерами" обзывают и другими словами нехорошими, ибо ответ на сей вопрос один - "а никак". Признать свою неправоту, видимо, чтото мешает, посему в ход идут любые уловки, в частности, увиливание от конкретики. Так техническую полемику не ведут, я считаю.

Согласен, в правильно рассчитанной схеме никак не получить перегруз. Я могу, конечно, привести обратный пример, но не буду, ибо он слишком специальный, а дискуссия не о том.

P.S. Примерно как у Вас "А, например, свежепримененный мной контроллер резонансника от IR в источнике на 300Вт вообще без мягкого старта не запустится, сработает защита."

И правильно считаете , хотя как подозреваю, моего одобрения не требуется. Имхо тут типичная схема перевода в треп - ляпнуть о чем понятия не имеешь (это правилами форума не запрещено), например о применении микроконтроллеров, попутно обозвать и обвинить группу профессионалов в не компетенции (что правилами запрещено, но у некоторых проходит без последствий), например программистов. А затем плавно (или не очень) перейти к вопросу в котором разбираешься, изречь истину и чувствовать себя значимым, белым и пушистым.

Конкурс уже объявлен. здесь


А ведь тема то не о том. О возможности применения МК в ИП. И уже все поняли, что возможно. Но надо ли? И в каких случаях надо? Вот об этом бы поговорили.

Я вот один раз применял. Для повышения напряжения от батареи, в случае ее разряда. Для прибора, который применяется в "поле". Там просто нет возможности быстро поменять батарею. Конечно сложно назвать это ИП, чисто удвоитель-утроитель, сейчас уж не помню. После удвоения стоял обычный LDO. И меня меньше всего интересовал КПД такого источника. И КПД проекта тоже. А вот делать серьезный ИП на МК? Если пойдет в серию не менее 10.000 штук, то может быть, и то должны быть весомые аргументы почему на МК, а не готовый, или почему не на специализированном контроллере.

Давайте расширим условия конкурса - помимо DC/DC Vвх. от 9 до 27 вольт, Vвых = 5V, Iвых = 2A нужно построить AC/DC Vвх. от 400 до 600 вольт, Vвых = 50V, Iвых = 1000A. C трехфазным PFC, связью с верхним уровнем и обработкой сигналов от десятка внешних датчиков (как с аналоговым, так и цифровым выходом, причем реакция на некоторые из них должна быть на уровне 100 мкс - 1 мс). КПД - не менее 90% в диапазоне 5-100% нагрузки. Кто возьмется сделать на аналоговой элементной базе с сопоставимой стоимостью и КПД? Ставлю 2 пузыря коньяка.

А стоимость какова у данного девайса на МК, не могу назвать его ИП? На что ориентироваться?

А что , Вы возьметесь за такой девайс на основе DSP , который сам по себе и обеспечит указанные КПД и токи ??? Или тот, кто сделает "не на аналоговой базе" обойдется без аналоговых индуктивностей ?
Имхо, кто и возмется за такой девайс , основные проблемы будет решать "аналоговыми компонентами". а цифра -только "сбоку"

Какой DSP? Пусть будет по теме: "Применение МК AVR в импульсных БП, Возможно ли?".
Или нет - все-таки пусть даже DSP, но цену бы такого девайса стоило бы указать, раз уж коньяк пообещал. Я уже губы
раскатал

Я уже писал - "УПРАВЛЯТЬ источником с МК можно и часто очень полезно - но это не отменяет ключей, коммутирующих мощности в десятки-сотни киловатт, драйверов к этим ключам, правильной топологии, ЭМС и знания закона Ома."
Просто прикиньте, сколько нужно рассыпухи, чтобы организовать такую систему без DSP. И получиться ли у Вас вгонять в петлю ОС аналогового контроллера сигналы с внешних датчиков быстрее, чем это сделает DSP?

А DSP, справляющийся со всем этим безобразием, стоит нынче порядка 10$ - как нормальный коньяк. Кстати, сколько стоит нормальный аналоговый ШИМ-контроллер?

Это Вы маленько много хотите за два пузыря . Достаточно условия, что бы типичный со средними параметрами источник имел интерфейс программирования (например формы выходного сигнала). Здесь вполне проявится конкурентоспособность управления силовой частью от МК .

Ну можно и так. Понятно, что в одноваттных шлепалках аналоговые контроллеры ПОКА вне конкуренции, но стоит чуть усложнить задачу...

Вооот. И я том же. Есть задачи в которых при построении ИП контроллер (увы наверное не МК) необходим.
Так как я все-таки "ымбедер", а уж никак не аналоговик, то сформулировать условия, при которых в ИП необходим
цифровой контроллер, не смогу.

А обратное, когда нужен исключительно "аналоговый" и нельзя использовать цифровой можете?