|
|
|
|
|
Eugene.A: DWD, можно несколько замечаний по вашей разработке? Конечно! Буду только признателен.  Eugene.A:...амплитудный детектор в обратной связи совершенно непригоден для стабилизации переменного напряжения, так как в сети отнюдь не синусоидальное напряжение, и реальный коэффициент формы нередко весьма далёк от корня из двух. Согласен.
Сначала рассматривал спец микросхемы выделения среднего квадратического значения, но дорого. А собирать на рассыпухе - сложновато как-то. Точнее - с настройкой придётся помучиться. В общем, решил сначала попробовать простой выпрямитель. Китайскими мультиметрами меряем же напряжение в сети, и не ругаемся... А для линеаризации характеристики взял пиковый детектор на ОУ, позволяющий обойтись без дополнительного усиления напряжения с датчика тока.
Двухтактный выпрямитель получался сложнее (требовался ещё один дополнительный ОУ для усилителя), по этому для уменьшения времени реакции и ёмкостей фильтрующих конденсаторов поставил НЧ фильтр на ОУ. Время реакции детектора порядка 0,8 секунд (релаксации - 0,5с), по этому, думаю, помехи не будут сильно сбивать показания. Если есть идеи - предлагайте. Eugene.A:...с управлением посредством трансформаторов имеется ограничение на коэффициент заполнения, видимо, поэтому вы ограничиваетесь 200 вольтами на выходе... Трансформаторная развязка взята по принципу, описанному в доке AN-950 и при правильном расчёте обеспечивает коэффициенты заполнения от 0,05 до 0,95.
По этому и получилось ограничение выходного напряжения уровнем 200В при сетевом 220В. Eugene.A: Да и намотка этих трансформаторов непроста - требует бифилярной намотки, для уменьшения индуктивности рассеяния, что усложняет межобмоточную изоляцию. Трансформатор работает как дифференциальный, по этому особых требований к нему нет. В том числе и по коэффициенту связи между обмотками. Обмотки можно намотать на разных сторонах колечка. Да провод взять МГТФ...
В общем, думаю, намотать тремя скрученными кусками провода МГТФ 3 витка проблемы не составит. Электрическая прочность изоляции у провода хорошая. Даташит на HCPL3120 посмотрел, хорошие оптроны - время переключения менее 0,6мкс, частота до 50КГц. Есть в наличии и стоят нормально...
Спасибо за наводку. Подумаю на досуге. Eugene.A:...вместо МОСФЕТов предпочтительнее всё-таки применить IGBT... Возможно. Но в несколько раз дороже. Eugene.A:...использовать архитектуру частотника, а не привязываться к регулировке сетевого напряжения непосредственно.
...Правда, требует применения контроллера не просто для управления параметрами, а для управления всем процессом, соответственно, усложняется программная начинка. Согласен. К тому же есть способы получения синуса проще, и с гальванической развязкой. Но данный вариант самый простой. |
|
|
|
DWD: Сначала рассматривал спец микросхемы выделения среднего квадратического значения, но дорого. А собирать на рассыпухе - сложновато как-то. Точнее - с настройкой придётся помучиться. А самодельная оптопара на маленькой лампочке с фотодиодом? Будет среднеквадратичное. |
|
|
|
DWD: ...остаются недостатки, связянные с дискретностью (отсюда - и разрывностью) тока нагрузки
...Можно, но недостаток дискретности (разрывности тока нагрузки) останется Не могу понять, что такое "разрывность тока нагрузки" применительно к переменному току, который 100 раз в секунду сам собою переходит через нулевое значение. На постоянке, при работе на индуктивность, да на ВЧ - всё понятно, но на 50 гц... может, поясните? Откуда нагрузка "узнает", что было в предыдущий период? И учитывая то, что коммутировать ступени я предложил именно в моменты перехода через 0. DWD: А если в широком?
В предлагаемом варианте трансформатор отсутствует. В узком - так, в широком - сяк. Всеобъемлющих решений не существует... DWD: В предлагаемом же варианте даже при шаге 1В стабильность может поддерживаться на уровне 1% А Вы не путаете размерности? Я бы не ставил рядом вольты и проценты. К тому же 1 вольт - это при 220 в номинала куда меньше, чем даже 0,5%... DWD: Исправный ползунок, перекрывая (замыкая) соседние витки, обеспечивает хорошую плавность регулировки, не достижимую при релейной или симисторной коммутации, так как из-за замыкания соседних витков и сопротивления контакта их с ползунком может обеспечить какое-то промежуточное значение напряжения. Если такая "плавность" даётся впридачу с хроническим подгоранием графитового ползунка, то я предпочёл бы обойтись без неё. Да и прикиньте, какова там стабильность такого "промежуточного значения". Ручаюсь, она куда хуже, чем даже 1%, не говоря уже про 1 вольт... DWD: Спец, извините, но я не понял, что Вы хотели сказать... А я-то старался, формулировал... |
|
|
|
Спец: Не могу понять, что такое "разрывность тока нагрузки"... Это я не внимательно читал и упустил из виду Вашу фразу: "переключаемую в "нулевой" момент". Спец: А Вы не путаете размерности? Я бы не ставил рядом вольты и проценты. К тому же 1 вольт - это при 220 в номинала куда меньше, чем даже 0,5%... Согласен.
Тупо прикинул стабильность выходного напряжения комповых БП, не сделав поправку на более высокое напряжение. Спец: А я-то старался, формулировал... Ну а я, не поняв вопроса, и ответил непонятно...  |
|
|
|
DWD: Трансформатор работает как дифференциальный, по этому особых требований к нему нет. В том числе и по коэффициенту связи между обмотками. Обмотки можно намотать на разных сторонах колечка. Да провод взять МГТФ...
Это несколько противоречит приведенному вами аппноуту:
"Bifilar windings improve the magnetic coupling of primary to secondary. and it is also important to space the turns to occupy 360° of the core circumference to minimize leakage inductance. Unity turn ratios between primary and secondary also serve to minimize leakage inductance and hence optimize the transformer coupling coefficient."
Здесь сказано о минимизации индуктивности рассеяния, необходимости бифилярной намотки и распределения обмоток равномерно на 360° по кольцу, желательности равенства числа витков первичной и вторичной обмоток.
А о полученном максимальном коэффициенте модуляции конкретных данных там не нашёл, поэтому не знаю, откуда вы почерпали сведения о
DWD: обеспечивает коэффициенты заполнения от 0,05 до 0,95
К тому же, если где-то и получены такие результаты, наверняка они достигнуты в хорошо оборудованной лаборатории, имеющей всё необходимое для исследований, в том числе и специалистов, и я сильно сомневаюсь в возможности получения таких параметров дома на коленке из того, что нашлось под рукой. Говорю не голословно, поскольку потратил порядочно времени на решение подобной проблемы, правда, в понижающем преобразователе на напряжение 0-250 В, питающемся от выпрямленной сети, на NPN силовом ключе с управлением через трансформатор. Мне помогло существенно расширить диапазон регулировки использование ПОС по току через дополнительный виток на трансформаторе, как это сделано в ATX БП, и особый, мной изобретённый способ управления по первичной обмотке двумя ключами. Давно это было, и конкретных данных я уже не помню, хотя где-то на антресолях валяется полумостовой блок питания, в котором тоже применил этот способ управления импульсным трансформатором. Он позволил существенно ускорить процесс запирания транзисторов и расширить диапазон регулировки скважности снизу, т.е. почти до нуля. Этот полумостовой блок на транзисторах 2Т704 выдавал полсотни ватт и практически не грелся, был довольно компактным. По нынешним меркам, конечно, ничего особенного, но в те времена, когда не было в доступности интегральных ШИМ-контроллеров и приличных транзисторов, а верхом совершенства были диоды КД213, был совсем неплох. Предназначался для питания самодельных компов - РК, Орион, Партнёр (у которого штатный блок сдох почти сразу), Спектрум.
Спец: Не могу понять, что такое "разрывность тока нагрузки" применительно к переменному току, который 100 раз в секунду сам собою переходит через нулевое значение. На постоянке, при работе на индуктивность, да на ВЧ - всё понятно, но на 50 гц... может, поясните? Откуда нагрузка "узнает", что было в предыдущий период? И учитывая то, что коммутировать ступени я предложил именно в моменты перехода через 0.
Это понять не так сложно, "память" у нагрузки вполне себе имеется, это - намагниченность сердечника трансформатора. Она "запоминается" на время коммутации, и даёт о себе знать весьма серьёзно. Замечали, наверное, как иногда моргает свет при включении больших трансформаторов в сеть, причём вхолостую, без нагрузки? Да того же 9-амперного ЛАТРа, например. Это как раз даёт о себе знать остаточная намагниченность, "запомненная" при предыдущем выключении, и совпадении направления намагничивающего тока при последующем включении. Если от подобного "ЛАТРа" с переключением обмоток с помощью реле питать нагрузку через трансформатор, то пропуски, кратные полпериода сети во время перелёта контактов реле, приводят к мгновенному насыщению сердечника трансформатора и, соответственно, пиковым всплескам тока в первичной обмотке трансформатора, затухающие через несколько периодов. Я делал такой релейный ЛАТР, так при его регулировке приличные помехи пёрли на магнитофон, включенный даже в соседней розетке, а не то, что к этому ЛАТРу. Чего совершенно не наблюдалось от стандартного 9-амперного ЛАТРа. Вот вам и "безразрывность". Да и контактов реле хватало совсем ненадолго. |
|
|
|
Eugene.A: Это несколько противоречит приведенному вами аппноуту... Скорее, дополняет.
Моделирование и практика показывают, что вполне допустимо не мотать обмотки бифилярно, а разнести их по разным сторнам кольца для лучшей изоляции.
Более важным оказалось правильно расчитать дифцепь, иначе такая развязка либо просто не работает, либо работает только с широкими импульсаами ШИМ. По поводу равенства числа обмоток - тоже, не совсем правда. Можно мотать обмотки с отношением 1:2 при малых напряжениях питания драйвера. Просто при этом схема хуже работает с малыми длительностями импульсов. Eugene.A: А о полученном максимальном коэффициенте модуляции конкретных данных там не нашёл, поэтому не знаю, откуда вы почерпали сведения о
DWD: обеспечивает коэффициенты заполнения от 0,05 до 0,95 Там сказано следующее:
"The circuit in Figure 2 provides a low impedance turn-on drive, and minimum pulse widths (on or off) of approximately 1 microsecond".
Дословно:
"Схема на рис.2 обеспечивает низкий импеданс при включении и минимальную длительность импульса (при включении или выключении) около 1мкс". При частоте ШИМ 50КГц и длительности периода 20мкс получаем пределы коэффициента заполнения от 1мкс/20мкс=0,05 до 1-0,05=0,95. Eugene.A:К тому же, если где-то и получены такие результаты, наверняка они достигнуты в хорошо оборудованной лаборатории... 8 лет назад, узнав о таком способе, спрашивал на форуме Володина, как работает и есть ли "подводные камни". Ответили, что делали ещё 5 лет тому назад, работало хорошо и пустили "в серию". |
|
|
|
DWD: При частоте ШИМ 50КГц и длительности периода 20мкс получаем пределы коэффициента заполнения от 1мкс/20мкс=0,05 до 1-0,05=0,95.
Я затрудняюсь прийти к таким выводам из вышесказанного. Это допускает разные трактовки. Например, 1 мкс может быть и длительность фронтов включения-выключения. В свете упоминания импеданса, который как раз и определяет скорость перезаряда затворной ёмкости. Тогда это никак не связано с максимальным коэффициентом заполнения. К тому же вы взяли 50 кГц - у вас получилось -0,05-0,95, а если взять 5 кГц - получится вообще абсурд? Так что такие данные - от 0,05 до 0,95 у меня вызывают серьёзные сомнения. И я не стал бы доверяться в таких делах чужим мнениям, без конкретных результатов в виде полной информации об устройстве, на котором они получены, диаграмм и т.д. Даже апноут не содержит никаких практических результатов, одни голословные утверждения и рисованные диаграммы. Нарисовать и я много чего могу, и понаписать "низкий импеданс", большая длительность", и т.д.
very large duty cycle ratios - больше похож на рекламный слоган.
Так что хочется конкретики, тем более отмакетировать сам этот узел - делов на пару часов с перекурами. А то, если сваять всю конструкцию, понадеявшись на авторитет International Rectifier, можно получить разочарование и впустую потраченное время. Кому нужен ЛАТР с пределами 20 в - 150 В? |
|
|
|
Eugene.A:...1 мкс может быть и длительность фронтов включения-выключения. В свете упоминания импеданса, который как раз и определяет скорость перезаряда затворной ёмкости. Тогда это никак не связано с максимальным коэффициентом заполнения. Дословно: "...minimum pulse widths (on or off) of approximately 1 microsecond",
что в переводе означает именно длительность импульса. А во вторых, схема проверялась - 1мкс получается гарантировано.
Сначала я даже думал, что это именно предел схемотехники, но потом, играясь с нею, понял, что нужен хороший расчёт и будет ещё меньше.
Павда "ещё меньше" - за счёт "ещё большего" потребляемого тока. А так, при расчёте на 1мкс, реально получается с запасом, примерно, 0.65мкс. Потому и был взят в качестве драйвера составной каскад на мощных полевиках - из доки dt92-2. Драйвер из доки обеспечивает ток 8А, хотя применённые полевики всего на 1А при импульсном 8А... Eugene.A: К тому же вы взяли 50 кГц - у вас получилось -0,05-0,95, а если взять 5 кГц - получится вообще абсурд?
Нет, получится 0,005...0,995.
А если взять 0,5КГц...
Из-за принципа действия, такая развязка выдаёт дифимпульс расчитанной длины при любой частоте следования импульсов управления.
Собственно, расчитана такая развязка, видимо, на применение в электронных реле, так как выдаёшь ей положительный перепад для открывания ключа и идёшь пить чай. Потом приходишь, выдаёшь отрицательный перепад и ключ закрывается. И длительность импульса будет всегда одинакова и соответствовать расчётной. |
|
|
|
DWD: А если взять 0,5КГц
Это что, через трансформатор можно передать постоянное напряжение? Если выбрать частоту 0,00001Гц....
Пока не увижу осциллограмму, а не рисунки, не поверю. |
|
|
|
Осциллограмму мне нечем сфотографировать...
А "осциллограмма" моделирования подойдёт? |
|
|
|
|