Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Нестабильность Uвых
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация
vlvl@ukr.net
Flybak, Частота ключа Fs=116кГц исходя из этого частота полюса Fp=Fs/4=29кГц.
Тогда Fp=1/2pi*R2*C1 (R2=56kOm, C1=100пФ). Частота нуля беру Fc=110кГц<Fs,Fc=1/2*pi*R1*C1 (R1-15kOm). В этом случае ШИМ "стабильный" при любых изменениях нагрузки. Напряжение на датчике тока Vp<=0,5В
Вопрос - Как добится более высокой стабилизации источника? На сколько я понимаю стабилизация по выходу напрямую будет зависить от коэффициента усиления усилителя ошибки, а он равен A=R2/R1=3,7. Если я хочу его увеличить то должен отойти от расчетных значений R1 и R2, но в этом случае у меня наблюдается срыв ШИМа. Посоветуйте, что делать? Может изменить цепь коррекции?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
vlvl@ukr.net
Неужели никто из старожил неукажет мне путь? blink.gif
SmartRed
Ну почему не подскажет

Ваша ошибка в том что нужно при замыкании ОС смотреть на АЧХ всего контура регулирования, а не на отдельный элемент.

Чтобы давать советы приведите схему всего источника.

Цитата
Flybak, Частота ключа Fs=116кГц исходя из этого частота полюса Fp=Fs/4=29кГц.
Тогда Fp=1/2pi*R2*C1 (R2=56kOm, C1=100пФ). Частота нуля беру Fc=110кГц<Fs,Fc=1/2*pi*R1*C1 (R1-15kOm). В этом случае ШИМ "стабильный" при любых изменениях нагрузки. Напряжение на датчике тока Vp<=0,5В


Насчет полюса согласен. А нуля там никакого нет! Есть изменение коэфф. усиления каскада.

Цитата
Вопрос - Как добится более высокой стабилизации источника? На сколько я понимаю стабилизация по выходу напрямую будет зависить от коэффициента усиления усилителя ошибки, а он равен A=R2/R1=3,7. Если я хочу его увеличить то должен отойти от расчетных значений R1 и R2, но в этом случае у меня наблюдается срыв ШИМа. Посоветуйте, что делать? Может изменить цепь коррекции?


Вас не устраивает стабильность по постоянному току, подавление 100Гц пульсаций, или может переходная характеристика при импульсном изменении нагрузки ?

Так это у вас УСО ? А что же тогда находится до оптопары ?

Если не устраивает подавление пульсации обычно поднимают петлевое усиление на соответствующих частотах.
Если не устраивает стабильность по постоянке, вводят астатизм нулевого порядка (если оного еще нет).
Если не устраивает переходная характеристика оптимизируют ОС либо меняют топологию преобразователя.
Evgeny_CD
Цитата(vlvl@ukr.net @ Aug 18 2005, 10:41)
Неужели никто из старожил неукажет мне путь? blink.gif
Он очень простой. TI=>Unitrode seminars или сразу в knowledge base. Там ищем следующее:
slup098
slup113
mov
У оптопары МСТ4 не нормирован коэф. передачи.

Есть материал в ссылке (может поможет)
vlvl@ukr.net
Цитата
Чтобы давать советы приведите схему всего источника.

>>>Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Цитата
Насчет полюса согласен. А нуля там никакого нет! Есть изменение коэфф. усиления каскада.

Да, насчет нуля я погорячился blush.gif, частота среза Fc.

Цитата
Вас не устраивает стабильность по постоянному току, подавление 100Гц пульсаций, или может переходная характеристика при импульсном изменении нагрузки ?

Неустраивает :
1.не устраивает стабильность по постоянному току, с ростом температура(макс.рабочая 130С), выходное напряжение немного плывет. Данная проблева устроняется если увеличить А=R2\R1. Увеличивая R2 или уменьшая R1, вызываю нестабильность ШИМа.
2. реакция на импульсное изменение нагрузки

Цитата
Если не устраивает стабильность по постоянке, вводят астатизм нулевого порядка (если оного еще нет).
Прошу прощения за глупый вопрос, что такое астатизм и зачем он нужен?

Цитата
Если не устраивает переходная характеристика оптимизируют ОС.

На мой взгляд это самый интерестный вопрос, каким образом проводится оптимизация ОС?
vm1
У нас такой же блок, я занимался его устойчивостью и
пришел к следующим номиналам:
R9=15K
R8=47K (оптрон включен от питания Vcc)
R15+R16=1K

C20=1n
C16=10n
R40=1K

Даже если есть устойчивость необходимо проверть реакцию на имп. нагрузку
мы добивались малого выброса при снятии нагрузки с макс. значения до мин.
И варьировали номиналы для проверки диапазона устойчивости.

С12=47мф надо убрать прежде всего.

Допонительно рекомендую R22=0.47K C7=0.47n

При КЗ по току напряжение собственного питания
может значительно превысить 22В и выбить VD23
лучше его подключить к 3 ноге PWM тогда при перегрузках
он будет остановлен.

Начальное питание организовано слишком сложно
Я это делал это на двух транзисторах типа BC847 BC857
и конденсаторе 220мф 35В и стабилитроне BZX84C22.
Когда конденсатор заряжался через высокоомные
резисторы до 22В тиристор собранный на 2 транзисторах
открывался и PWM подключался к 22В от кондера и стартовал.
Уже доступны PWM с микроамперным током старта так что
можно все это не делать.
А где шабер, он должен быть на 10 ноге транса?
vlvl@ukr.net
Цитата
R9=15K
R8=47K (оптрон включен от питания Vcc)
Вы не ошиблись, тогда А=15/47, борьба за увеличение А и
Fp=10kHz, Fc=3kHz?
Цитата
С12=47мф надо убрать прежде всего.

Он обеспечимает "мягкий старт" системы.
Цитата
При КЗ по току напряжение собственного питания
может значительно превысить 22В и выбить VD23
лучше его подключить к 3 ноге PWM тогда при перегрузках
он будет остановлен.

На это следует обратить внимание!
Цитата
Начальное питание организовано слишком сложно

VT4-задается порог включения, VT2-после вкл. БП блокирует VT4 (гистерезис по питанию).
VT1, VT3-задает порог отключения при Uвх<нормы.
Цитата
А где  шабер, он должен быть на 10 ноге транса?

Он не нужен, выбросы позвляют работать без него. И схема проше и меньше тепла рассеивается.
vm1
"А"- это усиление?
номиналы R9 R8 не ошибка.
в обратной связи стоит TL431 он обладает
достаточным усилением.
Излишнее усиление на самом PWM приводит к возбуждению.
Разберитесь в начале с устойчивостью, потом занимайтесь
мягким стартом, конденсатор C12 в обратной связи
прямой путь к генерации.
vm1
По поводу шабера:
припаяйте на 10 ногу транса выпрямитель,
(диод и кондер на 47Н без резистора) и измерьте
вольтметром что реально детектируется
при различных режимах работы блока питания,
например после КЗ.
Может оказатся что напряжение слишком высокое.
SmartRed
Цитата
Неустраивает :
1.не устраивает стабильность по постоянному току, с ростом температура(макс.рабочая 130С), выходное напряжение немного плывет. Данная проблева устроняется если увеличить А=R2\R1. Увеличивая R2 или уменьшая R1, вызываю нестабильность ШИМа.
2. реакция на импульсное изменение нагрузки


1. Стабильность какого напряжения вас не устраивает (приведите цифры)

Вы стабилизируете в основном +15 с небольшим довеском +5 . Вы это и измеряете ?
У TL431 темп. коэфф. порядка 30 ppm/C. при ста градусах имеем 0.3% это не оно ?

2. Опять таки в цифрах можно ?

Цитата
Прошу прощения за глупый вопрос, что такое астатизм и зачем он нужен?


Астатизм нулевого порядка это полюс в петлевом усилении на нулевой частоте
(идеальный интегратор). В реальных схемах этого конечно строго добиться нельзя (т.к. ОУ имеют большое, но конечное усиление по постоянному току), но можно сильно задрать петлевое усиление на постоянном токе.

В вашей схеме УСО сделан на TL431 и емкость С16 как раз этим и занимается.

Замечания по схеме:
1. Так как УСО у вас внешний, предлагаю внутренний УСО заблокировать: ногу 2 DA1 заземлить. R8 R9 C20 выкинуть, ногу 2 оптрона соединить с ногой 1 DA1, ногу 4 заземлить. R15+R16 включить между ногами 1 и 8 DA1. Между ногами 1 и 5 DA1 включить емкость. Полюс в районе частоты преобразования.
Кстати, подгонять в этом месте резисторы до такой точности полный бред, т.к. разброс коэфф. передачи оптрона плюс минус лапоть и зависит от тока и температуры.

2. Если источник питается от выпрямленной сети то применять оптрон MCT4 нельзя из соображений электробезопасности, да и коэффициент передачи у него маловат.

3. К чему эта сложная схема запуска по питанию ? Можно умеличить С6 в несколько раз и хватит собственного гистерезиса шим контроллера.
Или вам нужно быстрое время старта ?

4. Последовательно с VD5 полезно влючить резистор ом 50 - 100. Уменьшает изменение напряжения питания DA1 в различных режимах.

5. Цепь ограничения напряжения на стоке VT5 необходима!
Ремонтировал я как то ИБП фирмы Artesyn (стоит в Tektroonix TDS30XX).
Там тоже напряжение ограничивалось лишь лавиной полевика.
Горят эти блоки. Я знаю еще пару случаев выгорания данных ИБП.

6. У вас в схеме (кстати кто ее разрабатывал, в смысле считал) применяется
двухконтурная ОС по напряжению. Первый контур непосредственно с +5В
через через R27 и оптрон. Второй контур через УСО стабилизация в основном по 15 вольтам.
Вобщем геморрой сплошной. И заставить грамотно ее работать это шаманство.

Я бы сделал классический вариант однопетлевой ОС, смотрите мой пример.
там правда прямоход, но реализация УСО классическая.

По расчету рекомендую вникнуть в документы SLUP067 - SLUP071.
Эти апликухи от Unitrode ищите в KnowledgeBase на www.ti.com с помощью Document Finder.
vlvl@ukr.net
По поводу неустойчивости ШИМ, нашел эту "бяку", R22(интегратор в цепи датчика тока) был треснутый.
vlvl@ukr.net
Цитата
1. Стабильность какого напряжения вас не устраивает (приведите цифры)

Вы стабилизируете в основном +15 с небольшим довеском +5 . Вы это и измеряете ?
У TL431 темп. коэфф. порядка 30 ppm/C. при ста градусах имеем 0.3% это не оно ?
2. Опять таки в цифрах можно ?


К сожалению на схеме была ошибочка,R38=100кОм, R41=20 кОм. При монтаже они бали исправлены, а на схеме я забыл это сделать.
На данный момент изменил R38=150 кОм, R41+R42=15,62 кОм. Тем самым добился +5В (+- 6%), +15В(-10%+20%), при сопротивлении нагрузки
+5В (4,9...160Ом), +/- 15В (50...300Ом). Соотношение тока в делителе 160\90мкА.
Сейчас является неудовлетворительной только одна точка, +5В(4,9Ом) и +\-15В (300 Ом). В этом случае в цепи 15В напряжение выскакивает до 18В, что не есть хорошо, т.е. мы имеем +5В МАХ нагрузка, +\-15В МИН нагрузка. На крайний случай с этим смирится можно, хотя интересней было бы загнать в коридор +\-10%. smile.gif

Цитата
Замечания по схеме:
1. Так как УСО у вас внешний, предлагаю внутренний УСО заблокировать:  ногу 2 DA1 заземлить. R8 R9 C20 выкинуть, ногу 2 оптрона соединить с ногой 1 DA1, ногу 4 заземлить. R15+R16 включить между ногами 1 и 8 DA1. Между ногами 1 и 5 DA1 включить емкость. Полюс в районе частоты преобразования.
Кстати, подгонять в этом месте резисторы до такой точности полный бред, т.к. разброс коэфф. передачи оптрона плюс минус лапоть и зависит от тока и температуры.

Данные замечания сейчас реализовать не представляется возможным, ибо уже готова плата. Однако в ближайшее время я попытаюсь их реализовать на макете, темболее что замечены некоторые непророботки данной схемы.

Цитата
2. Если источник питается от выпрямленной сети то применять оптрон MCT4 нельзя из соображений электробезопасности, да и коэффициент передачи у него маловат
.
Запитка от своей кабельной линии, +160...240В.К сожалению это единственный оптрон который смогли найти на такую рабочую температуру.

Цитата
3. К чему эта сложная схема запуска по питанию ? Можно умеличить С6 в несколько раз и хватит собственного гистерезиса шим контроллера.
Или вам нужно быстрое время старта ?
Именно, требуется бастрое время время.

Цитата
5. Цепь ограничения напряжения на стоке VT5 необходима!
Ремонтировал я как то ИБП фирмы Artesyn (стоит в Tektroonix TDS30XX).
Там тоже напряжение ограничивалось лишь лавиной полевика.
Горят эти блоки. Я знаю еще пару случаев выгорания данных ИБП.

Согласин, нужно блокировать включение микросхемы. Тогда в аварийном режиме система попросту не запустится.

Цитата
6. У вас в схеме (кстати кто ее разрабатывал, в смысле считал) применяется
двухконтурная ОС по напряжению. Первый контур непосредственно с +5В
через через R27 и оптрон. Второй контур через УСО стабилизация в основном по 15 вольтам.
Вобщем геморрой сплошной. И заставить грамотно ее работать это шаманство.
Да вобщем то мне ее считать и пришлось. Так как в свое время был большим поклонником ТОР, оттуда эта привязанность и пошла.
По поводу гемороя, возможно, но скорее всего это от моей рассеяннояти, хочется как лучше, а получается как всегда. blush.gif

За ссылки спасибо, уже выкачал все семинары.
vlvl@ukr.net
К стате, вопрос - каковы правила выбора полюса в цепи усилителя ошибки?
В апноуте U-100A его находят, как Fp=Fs\4. В других апликейшенах - это и
Fp=Fs\pi и гдето встречал рекомендации Fp=Fs\2. Так, как же правильно?
Хотя если посмотреть доку на UC1844, в конце они приводят примерчик со схемой и там Fp=Fs\4.
vlvl@ukr.net
Цитата(vm1 @ Aug 19 2005, 16:27)
По поводу шабера:
припаяйте на 10 ногу транса выпрямитель,
(диод и кондер на 47Н без резистора) и измерьте
вольтметром что реально детектируется
при различных режимах работы блока питания,
например после КЗ.
Может оказатся что напряжение слишком высокое.
*


Да действительно, при КЗ по выходу напруга на 10 ноге резко выскакивает, да и на выводе питания ИМС тоже, так что без шабера не обойтись. Хотя тут немножко поразмышлял, если сделать отк. питания UC при скачке напряжения, выше нормы (17В) на ее ноге питания, т.е затвор VT2 включить не на REF, а через отдельный делитель и емкость в нижнем плече. Помоему о чемто подобном Вы писыли гдето выше. Тогда и снабер может не понадобится, так, как блок попросту не запустится?
SmartRed
Цитата(vlvl@ukr.net @ Aug 23 2005, 14:32)
К стате, вопрос - каковы правила выбора полюса в цепи усилителя ошибки?
В апноуте U-100A его находят, как Fp=Fs\4. В других апликейшенах - это и
Fp=Fs\pi и гдето встречал рекомендации Fp=Fs\2. Так, как же правильно?
Хотя если посмотреть доку на UC1844, в конце они приводят примерчик со схемой и там Fp=Fs\4.
*


Вообщето при расчете ОС выбирают не частоту полюса, а частоту единичного усиления в петле обратной связи ( с учетом коэффициента передачи силы).

Собственно говоря, удаление этой частоты от Fs/2 определяет насколько точно теория авторегулирования непрерывных систем будет описывать поведение импульсной системы. Я встречал упоминание об Fs/4 как о крайнем случае, дальше полный бардак.
Я как правило закладываю Fs/10. Так больше предсказуемости.
В какойто отечественной литературе встречал рекомендацию не больше чем Fs/20 для хорошей точности соответствия непрерывным моделям.

Полюс на частотах порядка Fs/2 - Fs вводят для подавления импульсного шума в УСО и он не должен влиять на подавление пульсаций или отклик на переходные процессы в нагрузке.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.