Страница 1 из 9 123 ... Последняя
Показано с 1 по 20 из 172

Тема:

  1. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию ШИМ-регулятор.

    Задумка такова.
    Нужно собрать качественный ШИМ-регулятор с токами нагрузки до 100А. При этом:
    Ток нагрузки должен регулироваться в пределах хотя бы от 10 до 100А;
    Частота от 100Гц до 60кГц;
    Скважность от 0 до хотя бы 96%.

    Проблема в ограничении тока. Должно высчитываться усредненное значение тока, т.е. при 50% скважности импульсы тока составят 20А при 10А rms. Если же ток превысит установленное значение, ширина импульсов должна уменьшиться до определенного уровня, что бы установить выбранное rms значение тока.
    И проблема-то в том, что скважность возможно можно будет устанавливать и 100% (открытый канал), где токовый трансформатор в качестве тока уже не прокатит.
    Следовательно, шунт. Можно ли в качестве шунта использовать переход полевиков? В схеме будут стоять 4* IRF3205 с суммарным сопротивлением около 2мОм, т.е. 2мВ/А.
    Нужно достигнуть наиболее высокого кпд устройства, потому-то я и задумал использовать каналы полевиков в качестве датчика тока.
    На скорую руку мысли свои перекидал на бумагу и представляю вашему вниманию следующую схему.
    Какие дополнения/изменения следовало бы ввести в схему, чтобы всё работало стабильно?
    Погрешность ограничения по току в районе ~20% допускается.
    Возможен ли иной подход к сложившейся ситуации?
    Помогите советом, пожалуйста.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	PWM.GIF 
Просмотров:	8655 
Размер:	20,7 Кб 
ID:	35124  
    Последний раз редактировалось SacreD; 17.08.2008 в 14:29.

  2. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Ну рабочая хоть схема? Нужен шим с регулируемым ограничением тока.. КАК его будет правильнее организовать?? Подскажите..

  3. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    На TL494 при таком включении максимальная скважность будет 50%. Может, UC3842/43 лучше взять? Открытый канал полевика в качестве датчика тока малопригоден из-за выраженной температурной зависимости Rси. Можно применить датчик Холла, помещенный в катушку из нескольких витков провода большого сечения.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  4. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    На TL494 при таком включении максимальная скважность будет 50%.
    А это случайно не ошибочное мнение? Ведь при соединении 13 вывода тл494 с минусом максимальный рабочий цикл, исходя из дш, достигает 96%.. Если на 13вывод подать +5В, мс перейдет в двухтактный режим. Или я что-то путаю?

    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    Может, UC3842/43 лучше взять?
    Чем именно эта мс лучше?

    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    Открытый канал полевика в качестве датчика тока малопригоден из-за выраженной температурной зависимости Rси.
    Да, к сожалению, это так. Но. Как я уже написал ранее, стабилизация тока может иметь и весьма большую погрешность (в т.ч. температурную), порядка +-20%.
    Температура на радиаторе выше 70гр подниматься никогда не будет, т.е. температура кристалла врядли когда превысит 100гр, а это примерно 150% от номинального сопротивления канала. Меня это устраивает. В этом даже есть некая польза - при излишнем перегреве радиатора ток будет несколько снижаться, тем самым предотвращая как перегрев кристаллов транзисторов, так и платы в целом.
    Спасибо всеже об упоминании о температурной зависимости сопротивления каналов.
    Но проблема не совсем в этом. Меня интересует, насколько эффективная данная схема, будет ли она вообще ограничивать ток? Внимание прошу обратить на детали C3; R5; R6; R7. Какова будет форма сигнала на накопительном конденсаторе? Битый синус?
    Сигнал слишком слабый, поэтому диод тут не выход из ситуации. Но. можно использовать еще один Р-канальный полевик во включенном состоянии между C3 и R6, дабы не подвергать конденсатор излишнему разряду и максимально выровнять форму сигнала на нем.
    Что скажете?

    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    Можно применить датчик Холла, помещенный в катушку из нескольких витков провода большого сечения.
    Себестоимость блока резко возрастет..

    P.S. Схему доработал. Транзистор Т2 не дает разряжаться конденсатору С3 через переход Т5, только посредством саморазряда. Конденсатор заряжается только когда присуствует сигнал на выходе тл494, и ключ Т5 открыт, соотв. сквозного тока не возникнет, когда в закрытом состоянии на переходе Т5 будет напряжение питания 12В.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	PWM1.GIF 
Просмотров:	2492 
Размер:	22,9 Кб 
ID:	35125  
    Последний раз редактировалось SacreD; 17.08.2008 в 14:30.

  5. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от SacreD Посмотреть сообщение
    А это случайно не ошибочное мнение? Ведь при соединении 13 вывода тл494 с минусом максимальный рабочий цикл, исходя из дш, достигает 96%.. Если на 13вывод подать +5В, мс перейдет в двухтактный режим. Или я что-то путаю?
    У меня datasheet от Motorola, там о 96% не сказано. А графики есть. При уровне лог. 0 на выв. 13 скважность действительно может превышать 50%, но на выходах 9, 10 сигналы становятся синфазными.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  6. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Ну хорошо. Соглашусь, что использовать переходы ключей не самая лучшая идея.
    Допустим. Если использовать в качестве датчика тока обычный токовый шунт, затем выравнивать сигнал RC цепочкой, какая форма сигнала будет в этом случае на выходе ДТ, скажем при 50% цикле? Имею ввиду не будет дребезга тока в конечном случае, на нагрузке, или этого не избежать?

    И какой из двух вариант включения токового шунта наиболее предпочтительный - до сглаживающего конденсатора, или после?
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	963.GIF 
Просмотров:	2003 
Размер:	11,4 Кб 
ID:	35143  

  7. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Чтобы исключить влияние индуктивной составляющей сопротивления шунта можно использовать второй вариант. Однако в первом варианте проще реализовать защиту по току. Кстати, UC3842 такую возможность предусматривает - у нее встроенный токовый компаратор (current sense).
    Напряжение на конденсаторе в RC-цепи возрастает по экспоненциальному закону с постоянной времени 2пRC. Значение С 10мкФ велико для частоты 50кГц. Для примера посмотри, как это реализовано в 3842
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  8. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    Кстати, UC3842 такую возможность предусматривает - у нее встроенный токовый компаратор (current sense).
    Это-то да, но на вход надо подавать 1В, т.е. без опера уже не обойтись.

    Емкость 10мкф я взял к примеру, это структурная схема. Думаю там и 100нФ хватит.

    Относительно формулы: возьмем конденсатор 1000мкф и резистор 1кОм, след. 2*3,14*1=6,28сек - время нарастания напряжения на кондере от 0 до Uпит? Так я понял?

  9. Завсегдатай Аватар для Niroborn
    Регистрация
    20.02.2007
    Адрес
    Россия, Пермь
    Возраст
    33
    Сообщений
    1.274

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от SacreD Посмотреть сообщение
    Чем именно эта мс лучше?
    Тем что это микросхема для токового режима, а вам именно он и нужен. Да и на такие мощности не стоит брать копеечную микруху с куцым функционалом и очень медленной защитой. Насколько я понял вам нужна микросхема с управлением по среднему току (т.н. average current mode). У TI вроде были специальные микросхемы, посмотрите на сайте, закажите образцы.
    Вот эту статейку почитайте.
    Вложения Вложения
    In the Big Rock Candy Mountains there*s a land that*s fair and bright
    Where the handouts grow on bushes and you sleep out every night...

  10. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от SacreD Посмотреть сообщение
    Относительно формулы: возьмем конденсатор 1000мкф и резистор 1кОм, след. 2*3,14*1=6,28сек - время нарастания напряжения на кондере от 0 до Uпит? Так я понял?
    От 0 до примерно 63% от Uном. Строго говоря, постоянная времени определяется как промежуток времени, за который электрическая величина (напряжение, ток) изменяется в е (число Эйлера ~ 2,72) раз. Обозначается, как "тау" и равна в данном случае RC. Об этом можно в курсе ТОЭ прочесть, но необходимо знание основ высшей математики. http://elib.ispu.ru/library/lessons/.../lecture26.htm - здесь в первых абзацах рассматривается расчет похожей цепи.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  11. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от Niroborn Посмотреть сообщение
    Тем что это микросхема для токового режима, а вам именно он и нужен.
    Да, но на вход мс для ограничения тока нужно подавать 1В, а это неимоверные потери при использовании просто обычного шунта. В итоге - без опера не обойтись.
    По поводу усредненного значения тока - не обязательно, можно устроить и ограничение в пиках. Но ведь именно rms значение и получится при использовании RC фильтра?
    Мне, повторюсь, нужна простейшая, "грубая" стабилизация тока, с погрешностью пускай даже +-50% в зависимоти от рабочего цикла - по большей мере это будет защита от КЗ, а 4 ключа IRF3205 в пике смогут выдержать более 1.5кА, что зачастую не посилам провести ни одной проводке, ибо сопротивление ее должно быть менее 10мОм. Вывод - скорость срабатывания защиты особого значения не играет, в разумных пределах, естественно, пускай даже 1мс - уже сойдет.

    Я одного не пойму - вторая схема, изображенная на рисунке из поста #6, способна ли действительно ограничивать ток?
    На номиналы деталей прошу внимания не обращать.


    abwh, спасибо. Исходя из расчетов, потери на переключение ключей будут чуть меньше, чем потери в открытом состоянии. Возможно, стоит задуматься о еще большем увеличении тока управления ключами, возможно нет.. Сейчас на каждый из ключей (в черновике) стоят балластные резисторы по 20ом - на управление и на землю, т.е. грубо - 4*250ма=1А в пике на управление полевиками. Транзисторы в усилении - bc807/817.
    Суммарная входная емкость 4 ключей 13нф.

  12. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от SacreD Посмотреть сообщение

    Я одного не пойму - вторая схема, изображенная на рисунке из поста #6, способна ли действительно ограничивать ток?
    На номиналы деталей прошу внимания не обращать.

    Если среднее (или СК) значение, то вполне. Но в переходных режимах она будет вести себя в зависимости от топологии конструкции, параметров (в основном - эквивалентное последовательное сопротивление) конденсатора фильтра С3. На мой взгляд, лучше использовать включение по первой схеме, применив шунт с низкой собственной индуктивность.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  13. Завсегдатай Аватар для Niroborn
    Регистрация
    20.02.2007
    Адрес
    Россия, Пермь
    Возраст
    33
    Сообщений
    1.274

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от SacreD Посмотреть сообщение
    схема, изображенная на рисунке из поста #6, способна ли действительно ограничивать ток
    В принципе да, так и делают на небольших мощностях. Но я бы сделал ТТ.
    In the Big Rock Candy Mountains there*s a land that*s fair and bright
    Where the handouts grow on bushes and you sleep out every night...

  14. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от SacreD Посмотреть сообщение
    4 ключа IRF3205 в пике смогут выдержать более 1.5кА, что зачастую не посилам провести ни одной проводке, ибо сопротивление ее должно быть менее 10мОм. Вывод - скорость срабатывания защиты особого значения не играет, в разумных пределах, естественно, пускай даже 1мс - уже сойдет.
    По поводу способности IRF3205 выдержать ток к.з особенно обольщаться не стоит. Энергетические параметры транзистора документированы для кристалла. Для корпуса ТО-220 максимальный ток составляет 75А (в datasheet от IRF примечание (5)). Да и трудно себе представить, как может отрезок провода сечением 0,34 мм^2 выдержать даже кратковременно ток 390А. Поэтому быстродействующая защита необходима.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  15. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Цитата Сообщение от Niroborn Посмотреть сообщение
    В принципе да, так и делают на небольших мощностях. Но я бы сделал ТТ.
    Понятно. ТТ конечно лучше, но не всегда. Я уже упомянул о том, что рабочий цикл может составлять и 100% (для достижения максимальной мощности, отдаваемой в нагрузку), т.е. при DC токе токовый транс не прокатит..

    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    На мой взгляд, лучше использовать включение по первой схеме, применив шунт с низкой собственной индуктивность.
    В качестве шунта что лучше использовать - несколько запараллеленых проволочных керамических резисторов (имеют немалую индуктивность), либо отрезок медного провода? Каким образом применить температурный коэффициент меди 0,0039/*С? сопротивление медной проволоки возрастает на 0,4% при нагреве?

  16. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Медный провод едва ли пригоден - при низком удельном сопротивлении меди его надо много, что на пользу индуктивности не пойдет. Лучше кусок манганиновой проволоки, какая используется в шунтах токовой защиты инверторов ИБП и, по-моему, в измерительных шунтах мультиметров.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  17. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Где ж мне взять манганиновой проволоки на шунт 100А? Может из нихрома попробовать? У меня есть его метров 200 миллиметрового, около 1Ом/м, перегорает при 30А.. взять в пучок проволочин 15, например, чтобы нагрев нихрома на высоких токах был незначительным.

    П.с. Конечно, есть уже готовые шунты и на 100А, и на 200, и на 300.. Но если брать с ибея, это встанет уже баксов в 20. Весь блок того не стоит!

  18. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Можно компромиссный вариант попробовать. Взять мощные керамические резюки, но общий провод цепи управления подключить не к левому (-Uп), а к правому на первой схеме выводу R1. Тогда из запирающего напряжения не будет вычитаться ЭДС самоиндукции паразитной индуктивности R1. Но это будет почти схема 2.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

  19. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для SacreD
    Регистрация
    02.11.2006
    Адрес
    Эстония, EU
    Возраст
    26
    Сообщений
    660

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Кстати, медный провод сечением 2.5мм^2 выдерживает токи до 200А, при этом его удельное сопротивление порядка 7мОм на метр.

    Добавлено через 2 минуты
    Цитата Сообщение от abwh Посмотреть сообщение
    Можно компромиссный вариант попробовать. Взять мощные керамические резюки, но общий провод цепи управления подключить не к левому (-Uп), а к правому на первой схеме выводу R1. Тогда из запирающего напряжения не будет вычитаться ЭДС самоиндукции паразитной индуктивности R1. Но это будет почти схема 2.
    Увы, но похоже так не получится, там полурность важна.
    Последний раз редактировалось SacreD; 18.08.2008 в 23:13. Причина: Добавлено сообщение

  20. Частый гость Аватар для abwh
    Регистрация
    27.06.2008
    Адрес
    Внутренняя Монголия
    Возраст
    47
    Сообщений
    321

    По умолчанию Re: ШИМ-регулятор.

    Тут еще одна идея посетила. А почему бы не использовать TL-ку в двутактном включении? Просто параллелишь стоки и истоки ключевых тр-ров, каждый из которых работает с заполнением от 0 до 50%, а в сумме до 100%. В этом случае можно использовать трансформатор тока в цепи стока каждого из транзисторов. Причем использовать один трансформатор тока, обе первички которого включить встречно (соотв. со вторички токовый сигнал должен выпрямляться двухполупериодным выпрямителем). Тогда параллелить не стоки, а соответствующие выводы первичек ТТ.
    Не упускайте случая сделать добро - если это не грозит вам большим ущербом. Не упускайте случая выпить - ни при каких обстоятельствах.
    Марк Твен.

Страница 1 из 9 123 ... Последняя

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •