Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: IGBT - сквозные токи при переключении Full bridge
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation
Страницы: 1, 2, 3
wim
Цитата(brag @ Jul 8 2009, 19:51) *
... как тогда это представить в виде отношения двух полиномов?

Частотные методы анализа сосб-но не имеют непосредственнного отношения к силовой электронике, они более общие.
Попробуйте начать с этого: Bodenotes.pdf. Или с какой-нить книжки по теории цепей (не знаю, что сейчас модно smile.gif).
Цитата(brag @ Jul 8 2009, 19:51) *
методом тыка в сумулятора подобрал параметры усилителя ошибки.
но оно перестает работать стабильно при изменении C5. если его увеличить до 100мкф, то получим генератор ~750гц

Силовая часть инвертора - это фактицки мостовой преобразователь, только с переменным опорным напряжением. Для простоты можно ограничиться одним квадрантом синуса (в остальных все симметрично) - в этом случае силовая часть эквивалентна однотактному преобразователю (buck). От "обычного" DC-DC он отличается тем, что опорное напряжение Vref переменное, однако меняется оно сравнительно медленно, поэтому с достаточной точностью Vref можно считать постоянным на интервале нескольких периодов коммутации. Т.е, все что годится для buck'а, подойдет и здесь. Дальше делается переход от импульсной модели к непрерывной - на входе ключевых элементов напряжение питания Vin, на выходе напряжение, среднее занчение которого за период коммутации равно напряжению на нагрузке. А рулит этим коэффициент заполнения D (поскольку преобразователь с ШИМ). Значиццо, передаточная функция ключевых элементов Vin*D. Вот тут файлик, где все это описано компактно и подробно.
Когда модель преобразователя готова, можно с ней пошаманить на тему устойчивости и прочего. Общих правил тут нет, есть методы, например такой:
A General Approach for Optimizing Dynamic Response for Buck Convertor
Он дает макисмальное быстродействие ОС, ну а запас устойчивости - ужо какой получится.

Цитата(brag @ Jul 8 2009, 19:51) *
как реализовывается компенсация, подобная, скажем, как в L4971/L5973. какие емкости,резисторы,индуктивности на выход не ставь, схема всегда работает стабильно, пока защита по току не сработает. при чем цепи компенсации всегда одни и те же?
красным обвел то, что можно менять в любую сторону (в пределах разумного) и схема остается стабильной, без изменения R3,C4,C3
подобное хочется и сварганить

Если заменить выходной элетролит на керамику, очень вероятно что эта штука засвистит. А еще у этих контроллеров есть voltage feedforward, благодаря чему коэффициент передачи силовой части не зависит от входного напряжения. Те. частота единичного усиления не ерзает при изменении входного напряжения.
brag
Цитата
Силовая часть инвертора - это фактицки мостовой преобразователь, только с переменным опорным напряжением. Для простоты можно ограничиться одним квадрантом синуса (в остальных все симметрично) - в этом случае силовая часть эквивалентна однотактному преобразователю (buck). От "обычного" DC-DC он отличается тем, что опорное напряжение Vref переменное, однако меняется оно сравнительно медленно, поэтому с достаточной точностью Vref можно считать постоянным на интервале нескольких периодов коммутации. Т.е, все что годится для buck'а, подойдет и здесь. Дальше делается переход от импульсной модели к непрерывной - на входе ключевых элементов напряжение питания Vin, на выходе напряжение, среднее занчение которого за период коммутации равно напряжению на нагрузке. А рулит этим коэффициент заполнения D (поскольку преобразователь с ШИМ). Значиццо, передаточная функция ключевых элементов Vin*D.

это ясно. так и строится девайс.

спасибо большое за файлы, пошел курить...

EE4205LectureNote9.pdf - там вообще пид-регулирование применяется.. интересно...
orthodox
Цитата(brag @ Jul 8 2009, 19:50) *
EE4205LectureNote9.pdf - там вообще пид-регулирование применяется.. интересно...


Интересно, столько лет толкутся вокруг использования ЕSR в коррекции.
Что у них, программы симулятора нету, что ли?
Отчего не могут применить простое, стабильное и вроде бы очевидное решение с обходом тормозящего звена,
для случая, когда в цепь ОС попадает цепь второго порядка?

Странные люди, ей-богу... ОУ с параллельным каналом догадались построить,
а тут - торможение. Удивительная это планета все-таки...
wim
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 01:05) *
Интересно, столько лет толкутся вокруг использования ЕSR в коррекции.
Что у них, программы симулятора нету, что ли?
Отчего не могут применить простое, стабильное и вроде бы очевидное решение с обходом тормозящего звена,
для случая, когда в цепь ОС попадает цепь второго порядка?

Странные люди, ей-богу... ОУ с параллельным каналом догадались построить,
а тут - торможение. Удивительная это планета все-таки...

На эту тему может лучше в разделе оффтопик? Например так - "Интуитивно-эквивалентная схема". smile.gif
orthodox
Цитата(wim @ Jul 10 2009, 09:43) *
На эту тему может лучше в разделе оффтопик? Например так - "Интуитивно-эквивалентная схема". smile.gif


А Вы в курсе, я для Вас рисовал... И ФЧХ давал тоже... разве что не было охоты разбираться, хотя и все элементарно вроде - но время, время...
Надо, чтобы кто-то другой эту иронию проявил - тогда бы она острее была...

Лучше бы разобрались, попробовали да статью опубликовали - на соавторство не претендую, а людям польза была бы... smile.gif
wim
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 12:16) *
А Вы в курсе, я для Вас рисовал... И ФЧХ давал тоже... разве что не было охоты разбираться, хотя и все элементарно вроде - но время, время...
Надо, чтобы кто-то другой эту иронию проявил - тогда бы она острее была...

Для этого нужен общий подход - не в области силовой электроники (там он может быть разным smile.gif), а в построении эквивалентных схем (моделей).
Вы ограничились графиком ФЧХ, перемещаясь по которому, можно "увидеть" любой желаемый (желательный) запас устойчивости по фазе. Для того, чтобы узнать какой он на самом деле, надо построить график АЧХ и найти на нем частоту единичного усиления. А для этого надо честно нарисовать ОУ с RC-цепью, а не одну только RC-цепь. Если есть оптрон - то и его туда же. И ШИМ-контроллер - он ведь тоже есть. Это, можно сказать, основа, рабочий инструмент для разбирательств. Ну а если Вы исповедуете какой-то другой, интуитивный, метод, - в этом я не силен. Поэтому все, что не выводится традиционным (описанным в учебниках) путем из уравнений цепей, предлагаю отправлять в оффтопик. smile.gif
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 12:16) *
Лучше бы разобрались, попробовали да статью опубликовали - на соавторство не претендую, а людям польза была бы... smile.gif

Модельки "для разобраться" иногда рисую - вон для gyrator-ной схемы нарсовал же. smile.gif Это если есть с чем сравнивать - с экспериментальными данными, как в буржуйских апнотах или хотя бы с импульсной моделью.
О симуляторам и симулированию вот еще неплохой обзор:
Ben-Yaakov, S., Control Design of PWM Converters: The User Friendly Approach, Power Electronics Technology, PET06, Long Beach, 2006
orthodox
Цитата(wim @ Jul 10 2009, 11:19) *
Ну а если Вы исповедуете какой-то другой, интуитивный, метод, - в этом я не силен. Поэтому все, что не выводится традиционным (описанным в учебниках) путем из уравнений цепей, предлагаю отправлять в оффтопик. smile.gif


Жостко. И кто ортодокс после этого?
Я предложил практически много лет опробованное решение,
Вы его забраковали оттого, что не смогли понять (последним, кстати,я поражен. Я читал Ваши статьи и был уверен, что уровень Вашей теоретической подготовки позволит Вам сделать это просто "на лету") ? и, ссылаясь на то, что "этого нет в учебниках" - предлагаете отправить в оффтоп?

Но я не отвечаю за авторов учебников.
По 50 лет описывать существующие решения, наворачивать формул вокруг них, не умея
придумать нового, даже ЭЛЕМЕНТАРНОГО и ВПОЛНЕ ОЧЕВИДНОГО ...

Господа, схемотехника - это не только ценный мех тщательное описание устаревших корявых схем
(применительно к нашему случаю я считаю корявым использование ESR в цепях коррекции и ориентировку на этот нестабильный параметр).
Это еще и два- три раза в десять лет появление схемных решений...
brag
возился я с моделью, так и не удалось добится устойчивости на случайном изменении C5 от 10 до 100мкф и R5 от 10ом до 10ком
наворное надо какой-нить проц влепить,типа силабсов на 50мгц да алго разработать.
ПИД на опампе не пробовал, но с ПИ устойчиво работает при изменении R5 от 10ом до 1ком.


модель, полностью упрощенная
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

более реальная схема. Ключи заменил на идеальные, а то модельные слишком тормозят расчет
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
orthodox
Цитата(brag @ Jul 10 2009, 13:55) *
возился я с моделью, так и не удалось добится устойчивости на случайном изменении C5 от 10 до 100мкф и R5 от 10ом до 10ком

Это нормально. Вы же алгоритмы требующие наличия некоторого ESR у емкости отрабатывали, а емкость стоит идеальная, разве нет?
Ну и в ОС у Вас получился ФНЧ 2 порядка , можно ли ждать еще чего-то, кроме нестабильности?

Цитата
наворное надо какой-нить проц влепить,типа силабсов на 50мгц да алго разработать.
ПИД на опампе не пробовал, но с ПИ устойчиво работает при изменении R5 от 10ом до 1ком.


Угу... Или добавить один-два резистора маломощных и одну-две емкости небольших ...
Но в свете современных тенденций к применению современной микропроцессорной техники это, наверное, некошерно...
wim
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 15:08) *
Жостко. И кто ортодокс после этого?
Я предложил практически много лет опробованное решение,
Вы его забраковали оттого, что не смогли понять (последним, кстати,я поражен. Я читал Ваши статьи и был уверен, что уровень Вашей теоретической подготовки позволит Вам сделать это просто "на лету") ? и, ссылаясь на то, что "этого нет в учебниках" - предлагаете отправить в оффтоп?

Я не забраковывал Вашу инновацию, я всего лишь сказал, что не вижу в ней преимуществ по сравнению с обычным режимом управления по току.
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 15:08) *
Но я не отвечаю за авторов учебников.
По 50 лет описывать существующие решения, наворачивать формул вокруг них, не умея
придумать нового, даже ЭЛЕМЕНТАРНОГО и ВПОЛНЕ ОЧЕВИДНОГО ...

Господа, схемотехника - это не только ценный мех тщательное описание устаревших корявых схем.
Это еще и два- три раза в десять лет появление новых схемных решений...

Должно быть, мы говорим о разных учебниках. smile.gif Я - о теории цепей, а Вы о чем? Если Вы (как и я) уверены, что для описания схем достаточно двух законов Кирхгоффа, тогда дорисуйте в своей модели ОУ и я тоже приму посильное участие в ее исследовании. Если же кроме законов Кирхгоффа, нужно привлекать какие-то другие субстанции, тогда это тема не для меня.
От новых схемных решений не отказываемся, если они предсказуемы. Т.е. если устройство модели понятно (элементарно и вполне очевидно), и если результаты моделирования соответствуют эксперименту.
brag
Цитата
Это нормально. Вы же алгоритмы требующие наличия некоторого ESR у емкости отрабатывали, а емкость стоит идеальная, разве нет?

нет, 0.04 ома. индуктивность 10нГ.
только любой дурак может влепить на выход нагрузку, емкостью в 10 раз больше,чем внутри в схеме, да с непонятно каким параллельным сопротивлением и последовательным, или вообще непонятно с какой характеристикой и схема должна это отработать корректно и продолжакть работать корректно. корректно, это значит, если есть возможность плавно выйти на нужный режим, то она выйдет. если нет, то выдать сигнал об ошибке и вырубить выход.

Цитата
Ну и в ОС у Вас получился ФНЧ 2 порядка , можно ли ждать еще чего-то, кроме нестабильности?

Так интегратор, на котором стрятся всяки простые ОС он и всть ФНЧ. или я чего-то не понимаю?

Цитата
Угу... Или добавить один-два резистора маломощных и одну-две емкости небольших ...
Но в свете современных тенденций к применению современной микропроцессорной техники это, наверное, некошерно...

уже вторую неделю пытаюсь добавить smile.gif особо хороших результатов так и не получил даже в симуляторе. представляю, что будет в реальной схеме, где будем коротить выход, вешать на него экзотические нагрузки с экзотическими характеристиками smile.gif)
wim
Цитата(brag @ Jul 10 2009, 17:04) *
уже вторую неделю пытаюсь добавить smile.gif особо хороших результатов так и не получил даже в симуляторе. представляю, что будет в реальной схеме, где будем коротить выход, вешать на него экзотические нагрузки с экзотическими характеристиками smile.gif)

Все очень просто - никто не заметил, что при тех номиналах, что на схеме, будет режим разрывных токов. А модельку тулим для режима непрерывных.
Универсальная модель, которая работает и так, и эдак, например вот (http://ecee.colorado.edu/~pwrelect/book/PSPICE/index.html):
Цитата
**********************************************************
* MODEL: ccm-dcm1
* Application: two-switch PWM converters, CCM or DCM
* Limitations: ideal switches, no transformer
**********************************************************
* Parameters:
* L=equivalent inductance (relevant for DCM)
* fs=switching frequency
**********************************************************
* Nodes:
* 1: transistor+ (D)
* 2: transistor- (S)
* 3: diode cathode (K)
* 4: diode anode (A)
* 5: duty ratio (duty)
**********************************************************
.subckt ccm-dcm1 1 2 3 4 5
+ params: L=1 fs=1E6
Et 1 2 value={(1-v(u))*v(3,4)/v(u)}
Gd 4 3 value={(1-v(u))*i(Et)/v(u)}
Ga 0 a value={MAX(i(Et),0)}
Va a b
Rdummy b 0 1k
Eu u 0 table {MAX(v(5),
+ v(5)*v(5)/(v(5)*v(5)+2*L*fs*i(Et)/v(3,4)))} (0 0.01) (1 0.98)
.ends

Ну и, сбс-но, вот, что у меня получилось - запаса устойчивости по фазе почти нет. Надо нуль где-то в районе 100 Гц. В схеме gyratora, кстати, было так.
orthodox
Цитата(brag @ Jul 10 2009, 15:04) *
нет, 0.04 ома. индуктивность 10нГ.
только любой дурак может влепить на выход нагрузку, емкостью в 10 раз больше,чем внутри в схеме, да с непонятно каким параллельным сопротивлением и последовательным, или вообще непонятно с какой характеристикой и схема должна это отработать корректно и продолжакть работать корректно. корректно, это значит, если есть возможность плавно выйти на нужный режим, то она выйдет. если нет, то выдать сигнал об ошибке и вырубить выход.


Ну, если в пределах допустимого по мощности нужно обеспечить устойчивость - то проблем не вижу, делается и запас приличный даже.
От ХХ до чуть ли не КЗ.

Цитата
Так интегратор, на котором стрятся всяки простые ОС он и всть ФНЧ. или я чего-то не понимаю?

ОС включена после LC фильтра, то есть он вошел в петлю ОС. Хорошо, что какое-то ESR заложено, но все же это, как упоминали выше (и не только я) - костыли. Однако, теоретически придушить все тупой коррекцией типа ПИ можно, наверное. Есть и несколько "но" - Вас при этом начнет волновать коэффициент передачи оптрона, например. А он с бооольшим разбросом. Ну и то, что задавится усиление в рабочей полосе - тоже не сильно приятно. Форму синуса, небось, хочется получить правильную? А амплитуду точную?

Потому я и предложил обходить LC фильтр коррекцией на опережение - тогда в интересующем нас диапазоне усиление не будет иметь для нас такого значения, ибо везде будет запас по фазе, я обычно строю не хуже 150 (запас 30°) с выходом наверху на 90°.

Подробности у меня отработаны для случая просто ИИП-прямохода на фикс.выход, для АЦП на звуковой диапазон тоже.
Точно именно для Вашего случая - сейчас в работе, закончить планирую к августу. Но в принципе можете и сейчас применять - где-то тут я уже отчитывался, не помню только тему... Ну еще раз выложу для прямохода, принцип в общем тот же...Творчески переработать можно.
Боюсь, что для Вашей теперешней схемы потребуется например, еще 4 диода и резистор придачу... Но поглядим еще...



Цитата
уже вторую неделю пытаюсь добавить smile.gif особо хороших результатов так и не получил даже в симуляторе. представляю, что будет в реальной схеме, где будем коротить выход, вешать на него экзотические нагрузки с экзотическими характеристиками smile.gif)


Коротить выход = размыкать ОС , тут никто не поможет. Разве что обойти и КЗ, сохранивши форму тока синусоидальную...зачем бы это нужно...ну неважно... А насчет экзотических нагрузок...всему есть мера. Обычные RLC проблемой большой не являются, а специально сочинять что-то активное, нарочно никто не будет...
wim
Цитата(brag @ Jul 10 2009, 17:04) *
Так интегратор, на котором стрятся всяки простые ОС он и всть ФНЧ. или я чего-то не понимаю?

Таки да, интегратор это ФНЧ. Если не нужно быстродействие ОС, можно валить АЧХ задолго до частоты среза LC-фильтра. Это называется корректирующая цепь 1-го типа. Но это хорошо для DC, т.е. когда "полезный" сигнал - постоянный ток. А у Вас тут полезный сигнал на частоте 50 Гц - 1-го типа может не прокатить. Стало быть в передаточной характеристике нужен нуль - это корректрующая цепь 2-го типа или два нуля (3-го типа). Ну, в мотороловском апноте, на который я давал ссылку, это ж все есть. smile.gif
orthodox
Цитата(wim @ Jul 10 2009, 14:31) *
Я не забраковывал Вашу инновацию, я всего лишь сказал, что не вижу в ней преимуществ по сравнению с обычным режимом управления по току.

Да я собственно, и не особо настаивал. Мне коммерческими секретами делиться чревато боком...Но естественная тяга выдать для своих - непобедима...

Цитата
Должно быть, мы говорим о разных учебниках. smile.gif Я - о теории цепей, а Вы о чем? Если Вы (как и я) уверены, что для описания схем достаточно двух законов Кирхгоффа

хз.
Я для этого случая обычно пытаюсь вспомнить фамилиё Боде или как его там... Ну я не теоретик, я что-то вроде симулятора аналогового,
чем-то похож на Микрокап - выдать могу и довольно точно, а вот формулы при этом - не обессудьте. Для меня топология предмет мягкий - чего куда захотел, туда и подключил. использование типовых схем - необходимый начальный этап, страюсь быть к ним поближе, (ортодокс все же smile.gif ) - но когда не дают нужного результата, а чувство физики подсказывает, что должны давать - то похерил типовое и сваял другое, если получилось.

Цитата
тогда дорисуйте в своей модели ОУ и я тоже приму посильное участие в ее исследовании. Если же кроме законов Кирхгоффа, нужно привлекать какие-то другие субстанции, тогда это тема не для меня.
От новых схемных решений не отказываемся, если они предсказуемы. Т.е. если устройство модели понятно (элементарно и вполне очевидно), и если результаты моделирования соответствуют эксперименту.


Если Вы ее помните, то выходная емкость просто включена в ОС ОУ (или TL431) , с выхода на вход. Наверное, я выложу уточненную схемку здесь же, но попозже - за выходные... Мне и старой хватало для рассчета..Кстати, без моделирования я бы не советовал это применять - все же не одна RC цепь, как бы надо убедиться что все нормально по фазам...
Насчет Кирхгоффа - не уверен, скорее Боде все же...Однако можно просто так , не вспоминая никого...тоже работает...
Из уважения к памяти Боде, однако, я его как бы помню... Красивый такой график был когда-то в учебнике, с такой завитушкой вокруг нуля полярных координат - с выходом за 180° запаздывания при сохранении устойчивости. помню, как меня это поразило тогда, вот на этом замесе все и работает...Только за 180 я все же не хожу - выход нужен резкий, а он сам по себе причина неустойчивости бывает...
Короче - гарантированный запас по фазе во всем диапазоне - это наше фсё
Если это есть - то усиление в петле нам уже не нагадит...
wim
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 18:52) *
Если Вы ее помните, то выходная емкость просто включена в ОС ОУ (или TL431) , с выхода на вход. Наверное, я выложу уточненную схемку здесь же, но попозже - за выходные... Мне и старой хватало для рассчета..Кстати, без моделирования я бы не советовал это применять - все же не одна RC цепь, как бы надо убедиться что все нормально по фазам...

Включена, факт. Только TL431 еще и усиливает, примерно 2 мА/В.
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 18:52) *
Насчет Кирхгоффа - не уверен, скорее Боде все же...Однако можно просто так , не вспоминая никого...тоже работает...

Нет-нет, Кирхгофф тоже нужен - это ж таки электрицкая цепь, а не паровая машина. smile.gif
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 18:52) *
Из уважения к памяти Боде, однако, я его как бы помню... Красивый такой график был когда-то в учебнике, с такой завитушкой вокруг нуля полярных координат - с выходом за 180° запаздывания при сохранении устойчивости. помню, как меня это поразило тогда, вот на этом замесе все и работает...Только за 180 я все же не хожу - выход нужен резкий, а он сам по себе причина неустойчивости бывает...

Это был Найквист. smile.gif Впрочем. Боде там тоже был.
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 18:52) *
Короче - гарантированный запас по фазе во всем диапазоне - это наше фсё
Если это есть - то усиление в петле нам уже не нагадит...

Ага. Оптрон только добавьте - он тож фазу запаздывает и усиление иногда ослабляет.
orthodox
Цитата(wim @ Jul 10 2009, 17:17) *
Включена, факт. Только TL431 еще и усиливает, примерно 2 мА/В.

Усиливает гораздо более, на несколько порядков более...
Но если все делать правильно то это неважно будет для устойчивости...

Цитата
Нет-нет, Кирхгофф тоже нужен - это ж таки электрицкая цепь, а не паровая машина. smile.gif

Ну, пущай будет тоже... И Ома пригласим заодно...

Цитата
Это был Найквист. smile.gif Впрочем. Боде там тоже был.
Ага, диаграммы Боде это называлось.
Оне понагляднее были, даже я понял... По этим загогулинкам все видно было, а от формул в критериях Найквиста у меня голова потом болит...

Цитата
Ага. Оптрон только добавьте - он тож фазу запаздывает и усиление иногда ослабляет.


Да ничо... Фазу он уже высоко подворачивает, а у нас там такие запасы - что можем ему на вход хоть "0°" привести... Но не понадобилось пока...Там где он сильно подвернет, уже не важно будет...У нас же тактовая не 1 MHz ... А когда я работал на 1 MHz - там оптрона не было smile.gif
brag
Цитата(wim @ Jul 10 2009, 17:28) *
Все очень просто - никто не заметил, что при тех номиналах, что на схеме, будет режим разрывных токов. А модельку тулим для режима непрерывных.
Универсальная модель, которая работает и так, и эдак, например вот (http://ecee.colorado.edu/~pwrelect/book/PSPICE/index.html):

Ну и, сбс-но, вот, что у меня получилось - запаса устойчивости по фазе почти нет. Надо нуль где-то в районе 100 Гц. В схеме gyratora, кстати, было так.

в режиме прерывистых на определенных участках и низких нагрузках. когда нагрузка большая, то режимы мрняются. внизу прерывистый, почвыше по синусу переходит в непрерывный.
Спасибо, пойду разбиратся wink.gif

Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
Ну, если в пределах допустимого по мощности нужно обеспечить устойчивость - то проблем не вижу, делается и запас приличный даже.
От ХХ до чуть ли не КЗ.
а по выхосной емкости и скорости обработки динамически изменяемой нагрузке? это не комповый бп, где нагрузка постоянно имеет более-менее предсказуемый характер. и то там костылей натулено много smile.gif

Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
ОС включена после LC фильтра, то есть он вошел в петлю ОС.

а куда ее влепить? до LC мы получим просто прямоуголку...

Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
Хорошо, что какое-то ESR заложено, но все же это, как упоминали выше (и не только я) - костыли.

да, самые натуральные smile.gif пластиковые smile.gif)

Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
Однако, теоретически придушить все тупой коррекцией типа ПИ можно, наверное. Есть и несколько "но" - Вас при этом начнет волновать коэффициент передачи оптрона, например. А он с бооольшим разбросом. Ну и то, что задавится усиление в рабочей полосе - тоже не сильно приятно. Форму синуса, небось, хочется получить правильную? А амплитуду точную?

ну да. по этим причинам простой пи, и даже пид(наверное) сюда не катит.

Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
Потому я и предложил обходить LC фильтр коррекцией на опережение - тогда в интересующем нас диапазоне усиление не будет иметь для нас такого значения, ибо везде будет запас по фазе, я обычно строю не хуже 150 (запас 30°) с выходом наверху на 90°.

это я че-то упустил или не понял. каким образом то делается?

Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
Подробности у меня отработаны для случая просто ИИП-прямохода на фикс.выход, для АЦП на звуковой диапазон тоже.
Точно именно для Вашего случая - сейчас в работе, закончить планирую к августу. Но в принципе можете и сейчас применять - где-то тут я уже отчитывался, не помню только тему... Ну еще раз выложу для прямохода, принцип в общем тот же...Творчески переработать можно.
Боюсь, что для Вашей теперешней схемы потребуется например, еще 4 диода и резистор придачу... Но поглядим еще...

интересно посмотреть.... а 4 диода и резистор зачем и куда? smile.gif


Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 17:36) *
Коротить выход = размыкать ОС , тут никто не поможет. Разве что обойти и КЗ, сохранивши форму тока синусоидальную...зачем бы это нужно...ну неважно... А насчет экзотических нагрузок...всему есть мера. Обычные RLC проблемой большой не являются, а специально сочинять что-то активное, нарочно никто не будет...

при кз сработает другая часть схемы, а вот обычные RLC, которые включаются-выключаются в любое время нужно поддерживать.

Цитата(wim @ Jul 10 2009, 17:41) *
Таки да, интегратор это ФНЧ. Если не нужно быстродействие ОС, можно валить АЧХ задолго до частоты среза LC-фильтра. Это называется корректирующая цепь 1-го типа. Но это хорошо для DC, т.е. когда "полезный" сигнал - постоянный ток. А у Вас тут полезный сигнал на частоте 50 Гц - 1-го типа может не прокатить. Стало быть в передаточной характеристике нужен нуль - это корректрующая цепь 2-го типа или два нуля (3-го типа). Ну, в мотороловском апноте, на который я давал ссылку, это ж все есть. smile.gif

AND8143/D от onsemi?
тут только 3го типа может помочь (ПИД). хотя я больше склоняюсь к цифровой реализации с учетом тока об землю и/или тока в катушке, тока нагрузки, входного напряжения, выходного напряжения. но здесь нужно немало производительности, алгоритмы не тривиальные.

и еще о прямоуголке..
какая роль обратной связи в подобных class-d?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
зачем в ОС прямоуголка с выхода? или ключи используются, как датчики тока?
wim
Цитата(brag @ Jul 10 2009, 20:03) *
и еще о прямоуголке..
какая роль обратной связи в подобных class-d?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
зачем в ОС прямоуголка с выхода? или ключи используются, как датчики тока?

Уменьшить влияние нагрузки. В цепи ОС всегда есть интегратор - пройдя через него из "прямоуголки" выделится полезный НЧ сигнал. Который сравнивается с опорным НЧ сигналом. Т.е. получается генератор НЧ сигнала нагруженный на LC-фильтр и какую-то (комплексную) нагрузку. Влияние LC-фильтра будет сказываться, в основном, за счет паразитных элементов дросселя и конденсатора. Это тоже можно промоделировать, только рассматриваются входной импеданс фильтра и выходной - генератора НЧ.

Цитата(brag @ Jul 10 2009, 20:03) *
тут только 3го типа может помочь (ПИД).

Почему это? Тут считать надо - сколько всего фазы набегает. Если меньше 180, то и второго типа может хватить. А лишние грани кубика-рубика добавляют неопределенность. smile.gif
brag
тоесть, это типа сьем тока? датчиком тока в итоге выступают ключи?
wim
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 19:36) *
Усиливает гораздо более, на несколько порядков более...

Согласен, ошибся, - порядка 2 Аsmile.gif
Цитата(orthodox @ Jul 10 2009, 19:36) *
Да ничо... Фазу он уже высоко подворачивает, а у нас там такие запасы - что можем ему на вход хоть "0°" привести... Но не понадобилось пока...Там где он сильно подвернет, уже не важно будет...У нас же тактовая не 1 MHz ... А когда я работал на 1 MHz - там оптрона не было smile.gif

Если оптрон "обычный", а не какой-нить супершустрый, то подворачивает фазу именно там, где не нужно, что, как правило, требует коррекции:
Application Note 1095 Design of Isolated Converters Using Simple Switchers

Цитата(brag @ Jul 10 2009, 21:03) *
тоесть, это типа сьем тока? датчиком тока в итоге выступают ключи?

Напряжения. Нам же напряжение на выходе нужно регулировать, вот мы его и регулируем. Ваще такая блок-схема - это лукавство. Если на ней не показан интегратор, то его как бы нет. А на самом деле он есть. Даже в туалетном бачке.
orthodox
Вот хорошо что именно этот вариант класса D привели. Мне теперь как бы и нечего добавлять.
С точки зрения коррекции для данного случая вариант оптимальный.

Иные случаи:
1 требуется убрать влияние сопротивления дросселя (то есть одновременно включить и не включать его в петлю ОС)
2 требуется максимально хорошо отфильтровать тактовую частоту в сигнале ОС (максимальный динамический диапазон)

Поскольку ни один из этих случаев к нашему случаю не относится - у меня отгул smile.gif

Цитата(wim @ Jul 10 2009, 19:19) *
Согласен, ошибся, - порядка 2 Аsmile.gif
да откуда ошибки - опечатка просто
Цитата
Если оптрон "обычный", а не какой-нить супершустрый, то подворачивает фазу именно там, где не нужно, что, как правило, требует коррекции:
Application Note 1095 Design of Isolated Converters Using Simple Switchers
Ага, любопытно... 45° на 10 кгц - это примерно то, что полностью ровняет мою ФЧХ к привычному виду...
Оказыватся, вот почему я писал, что после провала фазы надо побыстрее выруливать обратно на 90°...
brag
Цитата
Напряжения. Нам же напряжение на выходе нужно регулировать, вот мы его и регулируем. Ваще такая блок-схема - это лукавство. Если на ней не показан интегратор, то его как бы нет. А на самом деле он есть. Даже в туалетном бачке.

всеравно не понял.
зачем снимать напряжение, которое всегда одинаково(если не учитывать сопротивления ключей и входного напряжения)? почему его не снимают до dead time тогда? выходит, что feed-back компенсирует только кривоту схемы, а не схемы и нагрузки. или просто снять входное напряжение (+vcc -vcc)?
оно же в той точке всегда равно либо +VCC либо -VCC не зависимо от нагрузки, если, конечно БП нормально его держит и если не брать во внимание падение напряжения на ключах.

оо, туалетный бачок сложная система на то время smile.gif

а, вот вычитал:
Цитата
This circuit uses feedback from the output of the half-bridge to help compensate for variations in the bus voltages.

черным по белому написали, что компенсируется только прыжки на vcc. нагрузку оно не компенсирует, получается.

в IR-овских аппноутах встречал такую схему
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
здесь уже компенсация всей схемы. только почему-то реализаций очень мало. под руку попадалась только одна IRAUDAMP5 и то не совсем то:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

видимо такая "крутизна" там не нужна smile.gif
orthodox
Цитата(brag @ Jul 10 2009, 23:45) *
всеравно не понял.
зачем снимать напряжение, которое всегда одинаково(если не учитывать сопротивления ключей и входного напряжения)? почему его не снимают до dead time тогда? выходит, что feed-back компенсирует только кривоту схемы, а не схемы и нагрузки. или просто снять входное напряжение (+vcc -vcc)?
оно же в той точке всегда равно либо +VCC либо -VCC не зависимо от нагрузки, если, конечно БП нормально его держит и если не брать во внимание падение напряжения на ключах.

оо, туалетный бачок сложная система на то время smile.gif

а, вот вычитал:

черным по белому написали, что компенсируется только прыжки на vcc. нагрузку оно не компенсирует, получается.

в IR-овских аппноутах встречал такую схему
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
здесь уже компенсация всей схемы. только почему-то реализаций очень мало. под руку попадалась только одна IRAUDAMP5 и то не совсем то:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

видимо такая "крутизна" там не нужна smile.gif


Так Вы всеже хотите выходной фильтр в ОС включить? Хорошо, тогда на низких ОС пойдет через фильтр, а на высоких - в обход, то есть последовательно с резистором ОС еще емкость, как бы двухполосная ОС получится... Все это сходится в точку суммирования ОС , потом интегрируется чуток... И можно подавать на стол... Только не забудьте смоделировать сначала, а то провал по фазе можно перебрать в середине диапазона... Ну и подавление тактовой в цепи ОС подберете по вкусу... Подавление тактовой потом на глаз видно как формирование синуса из пачек одинаковой амплитуды на одном уровне, если недостаточно она подавлена.
brag
ну да, на сколько мой мозг может осилить, то считаю, что надо брать после фильтра, тк до фильтра мы застабилизируем только схему, а не нагрузку.
1 ос по напряжению буду брать с нагрузки (после фильтра) - это будет медленная ОС.
2 ос по току в нагрузке - тоже медленная, но здесь быстро мжно отловить изменение характера нагрузки.
3 ос по току в дросселе - может особой необходимости нету, но может помочь для более эффективного управления
4 ос по току об землю - для защиты ключей и можно для сьема тока накачки дросселя
orthodox
Цитата(brag @ Jul 11 2009, 00:08) *
ну да, на сколько мой мозг может осилить, то считаю, что надо брать после фильтра, тк до фильтра мы застабилизируем только схему, а не нагрузку.


После фильтра берется полоса сигнала и его подавляемых с помощью ОС гармоник (тех, что возникли в фильтре smile.gif ).
А к этому всему добавляется верхняя часть полосы, которая берется ДО фильтра, стабильности для. Все это надо сложить аккуратно, избегая провалов на ФЧХ ниже -150° , запаса по фазе ради. Интегратор общий. Все равно нужно чего-то такое в усилителе ошибки.
Другие методы в вашем случае будут хуже, некоторые намного, некоторые все же смогут даже работать... Но сведутся все работающие примерно к этому же smile.gif...

Остальное из вашего списка после этого - на ваше усмотрение.
wim
Цитата(brag @ Jul 11 2009, 01:45) *
черным по белому написали, что компенсируется только прыжки на vcc. нагрузку оно не компенсирует, получается.

Для того, чтобы компенсировать нагрузку, надо что-то знать о ней заранее (до подключения). Если о ней вообще ничего не известно, то в общем случае невозможно отделить искажения сигнала, созданные нагрузкой, от шумов. И тогда регулятор будет пытаться регулировать все подряд. Если усилитель и динамик собраны в одном девайсе, т.е. характеристики динамика известны, - их можно учесть при моделировании. А як ни, то компенсируют то, что известно - источник питания. Предполагая априори, что это таки источник постоянного тока, а не генератор импульсов. smile.gif
brag
Цитата(orthodox @ Jul 11 2009, 03:30) *
После фильтра берется полоса сигнала и его подавляемых с помощью ОС гармоник (тех, что возникли в фильтре smile.gif ).
А к этому всему добавляется верхняя часть полосы, которая берется ДО фильтра, стабильности для. Все это надо сложить аккуратно, избегая провалов на ФЧХ ниже -150° , запаса по фазе ради. Интегратор общий. Все равно нужно чего-то такое в усилителе ошибки.
Другие методы в вашем случае будут хуже, некоторые намного, некоторые все же смогут даже работать... Но сведутся все работающие примерно к этому же smile.gif...

Остальное из вашего списка после этого - на ваше усмотрение.

Ток в катушке/ток через ключи и будет сигналом до фильтра smile.gif


Цитата(wim @ Jul 11 2009, 09:28) *
Для того, чтобы компенсировать нагрузку, надо что-то знать о ней заранее (до подключения). Если о ней вообще ничего не известно, то в общем случае невозможно отделить искажения сигнала, созданные нагрузкой, от шумов. И тогда регулятор будет пытаться регулировать все подряд. Если усилитель и динамик собраны в одном девайсе, т.е. характеристики динамика известны, - их можно учесть при моделировании. А як ни, то компенсируют то, что известно - источник питания. Предполагая априори, что это таки источник постоянного тока, а не генератор импульсов. smile.gif

понятно, спасибо!
orthodox
Цитата(brag @ Jul 11 2009, 13:55) *
Ток в катушке/ток через ключи и будет сигналом до фильтра smile.gif


Спокойствие, только спокойствие. (с) Карлссон

Катушка градус крадет smile.gif (типа поговорка)
**************************************

Ток в катушке по фазе уже отстает на 90°. Еще 90° добавит интегратор после суммирования (по некоторым соображениям он там с высокой вероятностью будет.)

Неужели думаете так вот легко швыряться целыми четвертушками - по 90 и рассчитывать потом все же на устойчивость?
Люди 30° запасу по фазе рады, бывает... А Вы 90 ни за что считаете... Так нельзя, ценить надо каждый градус...
brag
функциональная схема будет примерно такой
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

D1-D4 - мощный ВЧ диодный мост
мост U1-U4 с трансом будет давать переменку 320-415v 33кгц.
работая в прерывистом режиме вместе с диодным мостом D1-D4, обратным диодом D5 и дросселем L3 и конд. C1 образует buck-регулятор, дающий на выходе vdcout свернутый синус.
НЧ(50гц) мост U5-U8 эго будет просто разворачивать

ОС ifilter - мониторинг тока в L3. Он же равен току в C1+ток в Rload (без учета паразитов в ключах U5-U8). Будет использоватся в алгоритме, как быстрая ОС по току. тут может еще появится ОС по току в мосте U5-U8(он же ток в нагрузке), как еще более быстрая ОС по отношению к нагрузке.
ОС isw будет просто защищать ключи, хотя для упрощения схемы ее можно с некоторой погрешностю использовать и для алгоритма регулирования, выбросив при этом ОС по ifilter
OC vdcout - мониторинг напряжения нагрузки. тоже активно будет использоватся в алгоритме. возможно сюда добавлю сьем напряжения прямо с нагрузки для компенсации второго моста или просто для индикации выходного напряжения.

Цитата
Ток в катушке по фазе уже отстает на 90°. Еще 90° добавит интегратор после суммирования (по некоторым соображениям он там с высокой вероятностью будет.)

А куда тут еще ОС влепить?
Интегратора, всего скорее не будет в чистом виде. Алгоритм будет основан на динамическом построении зависимости напряжения/тока в катушке с моментальной корректировкой
думал изначально програмный ПИД, но потом отказался, тк его нужно постоянно корректировать да и медленный он слишком.
надо отследить изменение нагрузки, скажем от 20А до 100ма, при этом напряжение должно уйти от заданного не более, чем на +-0.5%, тоесть +-1.5v

боюсь,что buck-регулятор может понадобится перенести на второй мост, тк, возможно, потребуется иметь возможность делать быстрый спад тока в L3.
а первый мост будет просто повышающим нестабилизированным преобразователем
wim
Цитата(brag @ Jul 13 2009, 21:24) *
функциональная схема будет примерно такой ...

Интересуюсь спросить - на чем будете мотать трансформатор L1,L2? Он ведь должен 50 Гц пропускать.
brag
обычный тороид на 30кгц. зачем ему 50гц пропускать? его задача передать "прямоуголку" в дроссель,накачивая его током
wim
Цитата(brag @ Jul 14 2009, 17:51) *
обычный тороид на 30кгц. зачем ему 50гц пропускать? его задача передать "прямоуголку" в дроссель,накачивая его током

Дак если LC-фильтр после ВЧ моста выделяет 50 Гц, значит в спектре исходной "прямоуголки" оно тоже есть. smile.gif Поэтому "обычный тороид" придется считать на 50 Гц, а не на 30 кГц.
gyrator
Цитата(wim @ Jul 14 2009, 18:41) *
Поэтому "обычный тороид" придется считать на 50 Гц

С железным трансформатором всё проще и надёжней. biggrin.gif
brag
зачем? здесь нужен обычный транс на 30кгц, просто работать будет в прерывистом режиме

железо не хочу..тем более в продаже есть большие ферриотвые кольца
gyrator
Цитата(brag @ Jul 14 2009, 20:35) *
зачем? здесь нужен обычный транс на 30кгц

На Вашем рисунке два раза подряд транс. намагничивается в одну сторону, а это не есть хорошо.
А насчёт "обычного транса", так при использовании НЧ-транса в цепи нагрузки исключается протекание постоянной составляющей, а при формировании синуса с пом. инвертора нужно приложить усилия, чтобы обе полуволны были симметричными. Да и к кратковременным перегрузкам НЧ-транс относится терпимее чем инвертор, питающийся от высоковольтной емкостины с приличной энергией.
brag
он за время успевает размагничиватся (а мож и принудительно). просто нужно оптимально выбрать индуктивность.
а нч транс не катит по причине его размеров и веса smile.gif

полуволны будут симметричные,тк на выходе будет только одна полуволна smile.gif

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

потом ее развернет в 2 второй мост
gyrator
Цитата(brag @ Jul 14 2009, 21:19) *
он за время успевает размагничиватся

Всё может быть в этом мире, но картинку все же посмотрите. biggrin.gif

Цитата(brag @ Jul 14 2009, 21:19) *
полуволны будут симметричные,тк на выходе будет только одна полуволна smile.gif

Это стандартная процедура формирования синусоиды. biggrin.gif
И конечно падения напряжений на открытых ключиках строго одинаковы.
orthodox
Интересно, реактивность нагрузки куда собирались сливать в такой схеме? Я вообще поначалу думал, что речь идет только о выходной нарезалке синуса...
brag
Цитата(gyrator @ Jul 14 2009, 20:33) *
Всё может быть в этом мире, но картинку все же посмотрите. biggrin.gif

в ноль ток не уходит? думаю, даже в подобранном мосте ноля не получить. к этому "уже все привыкли" smile.gif

Цитата(gyrator @ Jul 14 2009, 20:33) *
Это стандартная процедура формирования синусоиды. biggrin.gif
И конечно падения напряжений на открытых ключиках строго одинаковы.

на 1 вольт можно забить. да и ос все же возьму с самого выхода.

Цитата(orthodox @ Jul 14 2009, 22:04) *
Интересно, реактивность нагрузки куда собирались сливать в такой схеме? Я вообще поначалу думал, что речь идет только о выходной нарезалке синуса...

пока плохо представляю, тк сложно смоделировать весь алгоритм работы. и залазить в дебри с симуляцией прогромного кода в миксе со спайсом не охота. сейчас, главное построить нормальную электрическую схему, а отлаживатся будем вживую
gyrator
Цитата(brag @ Jul 15 2009, 04:36) *
в ноль ток не уходит?

Извините, не понял, Вы о каком токе пишите?
wim
Цитата(gyrator @ Jul 14 2009, 20:04) *
С железным трансформатором всё проще и надёжней. biggrin.gif

А шо такое L7 и зачем оно нужно? L1, L2 приведенные ко вторичной обмотке это уже 9 мГн.
gyrator
Цитата(wim @ Jul 15 2009, 11:12) *
А шо такое L7 и зачем оно нужно? L1, L2 приведенные ко вторичной обмотке это уже 9 мГн.

Это индуктивность рассеяния вторички. А дроссельки в первичке-это не паразитные параметры, а
элементы схемы.
orthodox
Цитата(gyrator @ Jul 15 2009, 18:01) *
Это индуктивность рассеяния вторички. А дроссельки в первичке-это не паразитные параметры, а
элементы схемы.


Спасибо за идею, кажется нащупал интересную возможность резко снизить динамические потери...
Разделенные обмотки натолкнули на мысль...
Все же немного КПД железного упадет от разделения, но не так уж критично...
Если получится - выложу...
gyrator
Цитата(orthodox @ Jul 15 2009, 23:40) *
кажется нащупал интересную возможность резко снизить динамические потери...

В ШИМ-мостик с разделёнными обмотками замечательно вписываются два мультигираторных
демпфера-рекуператора и по дин. потерям он не уступает фазнику.
orthodox
Цитата(gyrator @ Jul 16 2009, 00:21) *
В ШИМ-мостик с разделёнными обмотками замечательно вписываются два мультигираторных
демпфера-рекуператора ...


Ну вот, а мне давно охота попробовать там ортодоксальные ... smile.gif
Потом поделюсь если получится...
brag
да, решение интересное smile.gif
но мне такое не идет, трансик нужен маленький, как и вся остальная требуха
orthodox
Цитата(brag @ Jul 17 2009, 02:19) *
да, решение интересное smile.gif
но мне такое не идет, трансик нужен маленький, как и вся остальная требуха

Тогда делают как все - накопление 400V на емкости, и потом из этого нарезают синус мостом...
А для относительно больших мощностей - +/- 400 и просто усилитель класса D на IGBT ...

А для совсем малых мощностей - ватт 100-200 - есть еще четырехквадрантный флай...
Но там уже тоже некоторые сложности с возвратом энергии от реактивностей нагрузки...
brag
> Тогда делают как все - накопление 400V на емкости, и потом из этого нарезают синус мостом...
примерно так и будет

> А для относительно больших мощностей - +/- 400 и просто усилитель класса D на IGBT ...
особого отличия от предидущего способа нет, разве что +-. проще делать класс D мостом

> А для совсем малых мощностей - ватт 100-200 - есть еще четырехквадрантный флай...
это гемор для меня smile.gif

> Тогда делают как все - накопление 400V на емкости, и потом из этого нарезают синус мостом...
к стати, какой кпд при этом можно получить?
хочется не менее 80....
orthodox
Цитата(brag @ Jul 18 2009, 18:18) *
> Тогда делают как все - накопление 400V на емкости, и потом из этого нарезают синус мостом...
к стати, какой кпд при этом можно получить?
хочется не менее 80....


Мост можете коммутировать на частоте 50 гц, потери только статические.
А нарезание - ну, как удастся сделать усилитель класса D - так и будет...
Можете рассматривать его как степдаун, тогда есть шанс подыскать
какое-то решение по уменьшению динамических потерь.

Потому что насколько мне известно, в усилителях не особо этим заморачиваются -
фронты покруче да и все на этом...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.