Помогите разобраться с компенсацией?
Имею флай:
Uin=160...240, w1=88 w2=480 Lp=5600 мкГн, Uout=1100V, Fs=50кГц, Rнаг_мах=2MEG Rнаг_мин=100kOhm, верхняя частота от полюся Fp=113Гц.

Усиление по постоянному току такой системы ( нашел 2е формулы, значения получаются близкие):
1. Adc=((Uin_max - Uout)^2/Uin_max*Uпилы)*w2/w1=((240-1100)^2/240*2,5)*480/88=6724, или 76,5дБ.
2. Adc=(Uin_max/Uпилы)*(TRнагр/2Lp)^1/2=240/2,5*{[20*10^(-6)*2*10^6)]/[2*5600*10^(-6)]}^1/2=5737, или 75,2дБ
Усиление, необходимое для повышения функции замкнутого контура до 0дБ, при частоте перехода (Fc=Fs/4).
Gxo=20Log(Fc/Fp)-Gdc= 40,9-75=-34дБ.
Как трактовать такое значение Gxo???

м-ммм.. отрицательное усиление трактуют как ослабление....
ОС должна иметь болшое усиление на постоянном токе, далее усиление должно падать. И на частоте вот того паразитного резонанса уже должно быть менее единицы.
Вы бы вот те 113Гц немного вверх сдвинули конструктивными мерами. А то, слишком крутопадающая АЧХ ОС нужна.
Можно, конечно, зажать ОС так, что отклик на сброс-наброс нагрузки будет герцы, но такой ленивый источник при динамической нагрузке может пойти вразнос по ОС.

как тогда с этим бороться, как тогда выбрать компенсационный полюс для усилителя ошибки и его коеф.усиления?


Вы имеете ввиду частоту среза Fc=Fs/4?


Если частоту полюса (113Гц) сдвигать в верх то тогда первое слагаемое в коэффициенте усиления будет еще меньше и тогда "-" будет еще больше.
Gxo=20Log(Fc/Fp)-Gdc
Опять таки сдвиг вверх, это только уменьшение емкости, сейчас 4700пФ х 6шт.

1.Правильно ли я понимаю следующее выражение: G=20Log(Fc/Fp)

Это усиление которое необходимо получить от операционника в диапазоне частот Fp...Fc, чтобы получить спад усиления между этими частотами 20дБ/дек.?

2.Исходя из схемы мы имеем здесь 2 нуля, первый обусловлен группой С1..С9 и их суммарным ESR, второй "0" обусловлен С10,С11 и R1?
3. Если схема работает на заряд/разряд С10,С11 тогда как определить полюся такой системы.

Если на схеме - выходной фильтр, то обращает внимание, что первое звено "легче" выходного.
А во флае обычно делат наоборот. Емкость первого звена берется где-то 2/3 от общей.
И, разумеется, ОС берут от первого звена, иначе автоколебания гарантированы.

ОС берем от первого звенаС1...С9, С10...С11 - это нагрузка флая, R1 токаограничивающий. Так я прав, или нет - мы получаем 2 нуля?

токоограничение делают в первичной стороне, а не резистором во вторичке.
А насчет тонкостей расчета комплексных нулей в левой полуплоскости - спросите че-нить полегче.

Да куда уж легче


Вы о ШИМе, или тока через выпрямительный диод?

Жаль что выход во флаях уже задушен первым звеном....
И опережение неоткуда брать...

Есть возможность поиграть с прямым ходом, оттуда взять ВЧ- часть ОС.
И нужно, вероятно, что-то вроде УВХ, хотя бы и в неявном виде -
потому что получивши мгновенное значение на входе компенсации,
оно не должно "сползать" за время прямого хода... А тормозить ради этого - некошерно.
И последнее - ограничение размаха по цепи ОС диапазоном чувствительности входа компенсации.
В большинстве схем пролететь мимо легко, а время на вход в диапазон регулирования тратится огромное..

В общем, все страшно запущено в этих флаях,
жаль что неизвестно как на них зарабатывать...
А вообще-то проблемы их стабильности давно порешать нужно...

Стабильность флая в смысле устойчивости коммутации по заполнению оставляет желать лучшего. запаздывание в петле ОС. Это давно известно и очень диссертабельно. При динамической нагрузке он часто вообще кувыркается по ОС. Частота единичного усиления должна быть в 8-10 раз ниже частоты изменения нагрузки. И уж точно ниже частоты коммутации.
Куда лучший отклик имеет прямоход. там проблем с устойчивостью и динамикой почти нет.
Однако, тут у стартера требуется высокое выходное напряжение. А прямоход конструктивно - технологически уже на 200 вольт вызывает затруднения...
Мощность-то небольшая... если разработка еще в начале и не напаяно три сотни плат, то осмелюсь порекомендовать вообще топологию пересмотреть.
Сделайте флай на разумное напряжение вольт 50 и далее - нерегулируемый полумост или пушпул с умножителем.. Сделайте две петли ОС.
Одна - на предельные 50 вольт от флая, другая, параллельно с выхода 1100 вольт , которая сможет понижать немного эти 50 вольт для юстировки.
По такой схеме я в конце-концов и сделал 20-ваттник на 1250 вольт. В лоб, за одно преобразование не получилось. хоть проковырялся долго. Особенностью были требования к пульсациям, потому пуш-пул. Свелось это к 6 вольтам пульсаций, при конденсаторах фильтра что-то около 0.047мкФ.
Можно еще вместо пушпула посмотреть бустер с автотрансформаторным дросселем. Вольт 800-900 тоже получал при неплохом качестве и КПД.

Кучу плат не напаяно, переделываю прототип. Там в силовой части почти все в порядке. Флай работает в 2х основных режимах, 50мс заряд С10,С11, вторые 50мс ХХ, затем разряд этой емкости через индуктивность и так до посинения. В плане стабильности ОС, вроде все ОК. Только начальству не понравилось то что оптопара работает через ТЛ431 ( она работает в режиме компаратора). Заставили все это включить через операционник, вот сейчас и долбаюсь с ОС, правда только на бумаге. Поставил 2 операционника, оба инверсные, первый каскад обычный УПТ, второй после него с комненсацией 2хнулей и 2х полюсов, такую схему всегда можно упростить на готовой плате.

Хм... а операционник - для ограничения по току нагрузки? Другой работы на вторичной стороне ему вроде и не придумать...

Нет, усилитель ОС, вместо ТЛ431, по выходу второго операционника биполярник с ОЭ, на коллектор диод оптопары и дальше на ШИМ.

Так как же поступить с "-" усилением, как выкрутится из этой проблемы? Может я все криво считаю?

Прикреплю файл, только на номиналы в обратной связи не глядите, они пока не правильные.

Ей-бо, трудно понять глубинный смысл этого огорода.....
Что дают эти два операционника, кроме лишних хлопот? Внутри ТЛ свой операционник, если мало забот с коррекцией АЧХ, можно непосредственно с нею потренироваться. Со всякими комбинированными цепочками местной ОС.
Точности эти операционники не добавляют, все равно опорник на той же ТЛ... Почему руководство возражает против ТЛ?
"Нехорошо сказать", но изрядно поработав с ТЛ, я в итоге вернулся к дедовской схеме со стабилитроном и одним транзистором. Только термокомпенсацию внимательно прсчитать нужно. И все возбуды, звоны, переходные процессы в отклике - как бабушки отходили. Правда, точность похуже, чем в ТЛ, но если 2-3% устраивают, то вполне годится.

Уже писал, в высоковольтнике она работает в режиме компаратора, это начальству и не нравится.
Всетаки, ответят на вопрос, или нет, как выбрать коэффициент усиления операционника, если усиление на частоте перехода Gxo=20Log(Fc/Fp)-Gdc= 40,9-75=-34дБ, или что я рассчитываю не так?

Есть идея, по поводу "-" коэф.усиления. Если входной сигнал ошибки пропустить, например INA159, через усилитель с "-" коэф. передачи, тогда это повлияет на кофециент передачи ""система управления - выход", в случае с INA159 ослабит его на 14дБ, или больше если изменить коэф. передачи.

Просто там должен быть микрокладовщик, а мы ему скажем о чём заботиться.
Вот, у нас есть количество электричества на складе в выходной ёмкости.
Из неё имеем (меряем) текущий приход-расход и прикидываем тенденцию разряда за период.
Задача - запросить от источника требуемое количество электричества для поддержания уровня.
А на стороне первички, в зависимости от входного напряжения и потребности - вычисляем требуемую порцию - время заряда трансформатора.
В чём проблема поддерживать напряжение в ёмкости на выходе? Или нагрузка занимается ерундой со своей реактивностью?
Ну, если без реактивностей, будут всплески в плюс или минус от перемены нагрузки в связи с опозданием в один цикл подгрузки. Ну, ещё близкие частоты просто перемены нагрузки.
Так пусть там будет достаточно ёмкости на выходе, а также, тот кладовщик должен быть достаточно умным, чтобы сбить шаг и не плясать под дудку нагрузки.
Итак, повыкидывать классику и ставить микроконтроллеры.
( )

Перевожу на более понятный практику язык (по теории согласен. так и есть. можно и микроконтроллером обсчитать, PIC10 в sot 23 за $0.50 справится, АЦП там, кажется, есть). А можно и без, потому что все необходимое по этой теории уже имеем в схеме, просто не пользовались до того.
Просто на ОС делается двухполосной.
Нижняя полоса берется с выхода, от постоянки до чего-нибудь там типа килогерца плюс-минус(ПИ звено).
Выше этой частоты используется вторая полоса - она формируется из сигнала прямого хода на вспомогательной обмотке, которая самопитание( параллельное ПД звено). На выходе ОС интегратор , то есть емкость как раз на входе управления.
дело в том, что на самых высоких частотах, примерно начиная от полтактовой и до самого верха - ФЧХ должна приходить к отставанию 90 град. На частотах много выше тактовой - будет играть отставание усилителя сигнала ошибки, но это уже все равно.
В суммарной ФЧХ подобной цепи провал в середине надо рассчитывать не более 150 градусов по фазе, то есть запас по фазе не менее 30 град (иногда получается и 60 запас, как карта ляжет, от выходных емкостей зависит и нагрузки иногда).


Я подобное писал о прямоходах, там это давно мной отработано. Но принципиально возможно и для флая. Единственно, неприятности приносит "сползание" сигнала ОС за время передачи энергии, это более сильный эффект, чем кажется (в частотной области трудно вообразить, лучше мысленно просматривать во временной). Тогда потребуется что-то вроде увх, что тоже не очень сложно (один-два элемента в общем случае, а управляющий сигнал уже имеется).

Подгонкой "по месту" на макете такое не делается!Только корректное моделирование!

Результат будет такой, что усиление в петле ОС особой роли играть не будет, разумеется, вопрос перегрузки отдельных звеньев имеющих усиление - это отдельный вопрос, но тут я ничего радикального не предложу - это и так все знают. "Смотреть надо"© Лесь Подрев'янський

Надеюсь, все понятно по тексту.
Рисовать и подгонять под конкретную схему времени особо нету, разве что для тредстартера это важный вопрос, тогда могу по готовой схеме подогнать коррекцию.

Люди, кто нить объясните пожалуйста, рассмотрим slup071 (TI).

1. Они в начале определяют усиление системы по постоянному току Vo/Vc ( control to out put gain).
2. Указывают что на частоте среза Fc=Fsw/4 усиление замкнутого контура должно быть равно 0дБ.
3. Определяют по графику АЧХ-ФЧХ для конкретной ИМС усиление которое выдает операционник ( в разомкнутом контуре) на частоте Fc=Fsw/4
4. Определяют усиление которое требуется на частоте ниже частоты полюса системы.
5. Определив усиление из п.4, находим параметры элементов корректирующего усилителя.

Не понятно, зачем они вообще определяли усиление системы по постоянному току. Если полистать книгу Брауна, то там все получается не так? Помогите разобраться, уже голова пухнет, не могу связать эти величины.

Хм... меня тут несколько дней не было, а проблема Ваша, вижу, так и не решилась....
Вот те 4 пункта выше и я использую. Только точку нулевого усиления не четверть. а одну восьмую где-то беру, зажимю ОС по частоте. Иначе отклик на сброс-наброс нагрузки может получиться "кудрявым" - затухающие медленно слишком колебания.
Выше Ваше по поводу релейного режима ТЛ не совсем понятно. Что, есть опасения, что она так именно и работает, как компаратор? Это не так. Она и в линейном режиме работает хорошо. Ведь внутри тот же ОУ. И частотную коррекцию ее тоже можно сделать.
Perfect начал за здравие - модель, со складом, наглядное пояснение "на пальцах", а кончил за упокой - МК... МК для источников не годится, по многим причинам, сто раз тут это уже обсуждали. Грозились тут многие доказать обратное на практике. Но главную причину он пояснил верно - отсылая энергетическую посылку на склад мы не можем знать: велика она или мала. Мы узнаем это только по телеграмме со склада, после ее получения. Можно размер скорректировать. но насколько это удачно получится - узнаем "завтра".Таков флай.
Усиление по постоянному току? Оно должно быть разумным. Если представить его , скажем 10тыс, то милливольтовый шум опорника даст на выходе источника 10вольт. Чисто постоянный ток - теория, абстракция. Уже 2-3 герца - переменный ток, хотя АЧХ до частоты среза еще далека, вроде "постоянный". Потому, усиление по постоянному току должно обеспечивать стабильность, приемлемую погрешность, но не вызывать работу петли "от упора до упора" по каждому чиху. Я ограничиваюсь величиной усиления 20-30 раз, обычно. Попытки увеличить это до 100-150 раз вызывают плохую работу, особенно в области малых нагрузок. Источник может перейти в "пачкизм" - пропуск тактов, насыщение петли ОС. Хотя, по расчетам вроде ожидается небывалый рост точности, совершенная нечувствительность к вариациям нагрузки и нестабильности входного.
Книгу Брауна искать и листать сейчас не буду, но помочь пытаюсь...

Microwatt спасибо за ответ, для меня вразумительно.


Если заводить на ТЛ 2а отдельных источника ( РЕФ и отдельно источник на диод оптопары), то в этом случае ТЛ работает в режиме компоратора и на коллекторе транзистора имеем или 2В, или Епитания, это из описания на ТЛ. Для высоковольтного источника у меня именно так и получается. Меня как разработчика такой режим не смущает, начальству не нравится.


Хм., но ведь мы не можем повлиять на усиление по постоянному току, это величина конструктивная, разве только изменить топологию. Вот к примеру у меня для повышающего флая получилось 75дБ, если есть желание понизить, тогда нужно изменить коэф. трансформации, или понизить выходное напряжение, изменить нагрузку и т.д..., т.е. здесь разработчик не властен.

Ну, если у Вас впечатления только из техописания, то лучший способ - спаять все-таки какой-то макет и посмотреть. ТЛ работает , обычно, в активной области. На катоде что-то среднее от источника питания цепи оптрона. И там видны шумы, которые она отрабатывает. В релейном режиме она тоже может использоваться, как , скажем, супервизор питания, но это - качественно другой режим.
Усиление по постоянному току регулируется не так легко, как в чистом ОУ, но регулируется.
Во-первых применяют оптроны с низким коэффициентом передачи (около100%, хотя есть 600-1000%),
Во-вторых, резистор последовательно с оптроном сильно изменяет передачу по постоянному току,
в-третьих, обязательно нужно диод оптрона шунтировать резистором, чтобы начальный ток ТЛ был какой-то существенный, а не на уровне десятков микроампер. Я это на уровне 2.5-3 миллиампера выбираю - 620 Ом с оптроном РС817 - вроде удачное приближение.
Наконец, во вторичной цепи (на самом деле она первичная у источника), там, где транзистор оптрона, тоже можно коэффициент передачи менять, включая его через добавки, делители и т.п.
У меня все-таки впечатление, что гораздо проще и экономичнее в смысле затрат компонентов и расчета, отладки, замысловатых петель было бы попробовать глубже разобраться с ТЛ и таки применить ее. Мне кажется, тут у руководства страхи преувеличены, а Вы просто не имеете под рукой достаточных доводов для опровержения.
На крайний случай, даже классический однотранзисторный каскад с опорным стабилитроном в эмиттере был бы много эффективнее, устойчивее всего этого огорода на дополнительных ОУ. Если регулировка по ОС чисто напряженческая, а не токовая, да еще и в высоковольтном источнике - это так.

Аналогично прямоходу, и вообще любому типу импульсного источника.
В общем-то это даже благо - ФЧХ за пределами тактовой уже не интересует практически, до известных пределов
(алиасинг), практически не встречающихся...

Можно ускорить отклик, заводя коррекцию по ВЧ с прямого хода , как я писал выше. Тогда ОС начнёт реагировать не с опозданием на разряд дросселя в нагрузку, а еще при его заряде. Пропорционально энергии , вкачиваемой в него...

Та все ж можно, если осторожно. Но, если не очень чешется, то лучше не трогать...
Вч-коррекция делается достаточно аккуратно, тут бы не переборщить до самовозбуждения, а многие источники-нагрузки не очень требовательны к хорошему отклику. Можно и проще оставить.

Это не понял, что-то туплю от недосыпа.



Вроде я не призывал к неаккуратности, извините, что длинновато изложил - некогда было сокращать, и, наверное, что-то ускользнуло от внимания.

Да ладно, не берите во внимание.
Никто Вам не возражает и изложено все нормально.
Я к тому. что опережающая вч-коррекция хорошо, но не всегда обязательно.

Конечно, тем более что для кратковременных всплесков потребления проще увеличить выходную емкость...
Да и не только в коррекции дело, выход каждого звена из перегрузки и вход в нее же надо рассматривать отдельно,
если уж все по уму делать. Мало ли в какой режим попадет. И это может даже заменить игры с коррекцией на опережение. Хотя и это часто упрощают сапрессором на выходе, все равно он там должен стоять по требованиям сертификации...