Fórum témák
» Több friss téma |
Fórum » Kapcsolóüzemű (PWM) végfok építése
Előző hsz-ban a bemenő feszültség szerint döntötte el, hogy melyik fetet tiltsa le.
Ezeken az ábrákon már a fojtó árama alapján dönti el. Elsőnél 10kHz-es a jel, kimenet 30V csúcs körül, dt nincs. Fönt az alsó fet árama, és a kimenő fesz, alatta a két gs fesz, azalatt a fojtó áram. Második ábra 1kHz 20V csúcs körül, fönt a kimenő fesz ami az aluláteresztő szűrők kimenetén van, alatta a két gs fesz, majd fojtó áram. Torzítás 2% körül. Szintén nincs dt. Legvégül a "kapcsolás".
Az a baj, hogy a bemeneti feszültség nincs fázisban a kimeneti feszültséggel. Sajnos, még nagyobb baj, hogy a fojtó áramával sincs fázisban. És ha jól meggondoljuk, akkor a félhíd kimeneti feszültségének alapharmónikusa sincs semmivel sem fázisban! Vagyis, semmi sincs fázisban semmivel. Ebből eredően nem lehet felhasználni egyik jelet sem, hogy azt komparálva egyszer egyik FET vezet, egyszer a másik. Talán az segítene, ha a félhíd kimeneti feszültségének ( négyszög ) alapharmónikusát lehetne előállítani,de fázistolás nélkül. Na ez az ami nem megy... Rajzolj egy vektorábrát a kimeneti szűrőről, fogod látni, hogy nincs olyan jel, amit fel lehetne használni a tranyók vezérlésére. Ott a soros fojtó és az mindenbe bekavar. Illetve, a rajta eső alapharmónikus feszültség, hiszen, a félhídnak elő kell állítania a kimeneti feszültség- és a soros fojtón eső feszültség vektoros összegét. Egyedül a fojtó árama lenne az, ha pozitívban van akkor az egyik FET vezet, ha negatívban, akkor a másik. A probléma a nullátmeneteknél van... ha kicsi az áram, egyrészt nem tudja mit csináljon, másrészt amíg az áram el nem indul valamerre, addig nagyon lassú az élmeredeksége a félhíd kimenetének, hiszen egyik tranyó sincs bekapcsolva... Rögtön ott a keresztezési torzítás, hiszen normál működésnél a tranyók felváltva kapcsolgatnak és így kényszerből teszik a félhíd kimenetét vagy a plusz, vagy a minusz tápra. Ha meg egy komparátor az áramot nézi hiszterézissel, akkor azt az eredményt adja, ami a második fényképeden van. Hát, csuklik egyet a kimenet. Vagyis, a megoldás már eleve hibás. Ott a torzítás és nem is tudok vele semmit sem csinálni... lehet, hogy erre nincs is megoldás? Valamit pedig csak ki kellene találni...( A kapcsolást mindjárt megnézem, csak ahhoz meg kell találnom a Switchcad-et. )
Megnéztem a schematicot. Csak halvány elképzelésem van arról, hogy miként működik. Nekem nagyon furcsák a jelölések... nem értem, inkább szavakban írd le a működési elvet.
Ezzel a torzítással van bajunk nekünk is. Valahogy "fokozatmentesen" kellene kikapcsolni a nem vezető FET-et. Az a hibajelenség lép fel, hogy a FET kikapcsolásakor megváltozik a PWM jel élmeredksége és ez "magával húzza" a vivőfrekit. Lágyan, ugye nem lehet kikapcsolni, mert vagy vezet, vagy nem. Abban az időpillanatban kellene a nem vezető fetet kikapcsolni, amikor a fojtó teljes árama a terhelésre folyik ki. Tehát a fojtó fluxusának leépítéséhez már nincs szükség az alsó fetre. Ezt az áramot kellene figyelni valamilyen módon.
Egy alap ucd az egész, ha megnézed a B3 feszgent, akkor az először kivonja a bemenő feszből a vcs. által leosztott feszt, majd jön az stp fv., ami az argumentumától függően (<>0) 1 vagy 0-t ad vissza, aztán a delay fv. ami késleltet, stb...
Igazából a törést az okozza, amit írtál, csak nem a komparátornak van hiszterézise, hanem a fojtó áramának hullámossága. Majd még rágódok ezen.
Hát, ez az! Ideális alkatrészekkel, - kapcsolók a FET-ek helyén, - tökéletesen működik a fojtó áramáról vezérelve. De ha van egy kis kondi a kimeneten, mondjuk a tranyók kimeneti kapacitása, mindjárt csuklik. Pedig milyen jó lenne egy ilyen DT mentes elrendezés...hm...
Kicseréltem ideális kapcsolókra a feteket és bekötöttem egy kondit a félhídra, aminek az értékét végigléptettem 3p 100p 1n között. Számomra úgy tűnik, hogy a két tartományban (amikor irányt vált ill. nem vált irányt a fojtó árama) változik nagyjából minden, kivéve talán a linearitást. Szóval a probléma nem a fetek letiltásának/engedélyezésének az időzítésével van, hanem azzal, hogy a két tartományban eltérő az erősítés, az ezek közötti átmenet meg elég durva. Szerintem ezt teljesen kiküszöbölni nem lehet.
Sajnos, lehetséges, hogy nincs rá egzakt megoldás... ha meg csak félig jó, akkor minek? Gondolkozzunk tovább...
Az a két pont amit bekarikáztál, az pont a crossover pontjai a tekercsnek. A két pont között a tekercs árama irányt vált a kapcsolási periódusok alatt (kvázi DCM), ha a két pontot túl mey, bármelyik oldalra, akkora tekercs árama nem vált irányt (kvázi CCM).
Van lényegében egy szinkronbuck konvertered, aminek az átviteli tényezője csak a CCM tartományban (fojtó árama nem megy 0-ra, vagy itt nem fordul meg) arányos a kitöltési tényezővel. DCM tartományban az összefüggés bonyolultabb, ezért van nemlinearitásod. A hozzászólás módosítva: Aug 3, 2014
Keményen dolgozik rajta... én meg hintem az igét...
![]() A hozzászólás módosítva: Aug 10, 2014
Szia katt!
Már "sokat" hallottam rólad... A hangdoboz alakul, talán tetszeni is fog.
Még két kis nyákot kell legyártatni, azután bedobozolás... Aztán majd hajjjuk
![]()
Sziasztok!
A héten megjött a könyvem amit rendeltem. Egészen részletesen tárgyalja az analóg, ill. digitális modulációs technikákat. Kitér a fet meghajtás módokra, a fetek tulajdonságaira stb. Szóvval elég kimerítő tartalmilag. Sajnos csehül van, ezért a címét nem írom le, ha mégis kíváncsi valaki akkor szivesen. Közben csinálgatom az enyémet is. Végülis az IRS20124 Fet maghajtó IC köré építem, ami magában tartalmazza a holtidő generátort és túláram védelmet is. Továbbá külső háromszöggel akarom meghajtani, esetleg átkapcsolási lehetőséggel önrezgő módra. Ez egyelőre csak terv. A háromszöget műveleti erősítővel állítom elő. Csatoltam a Multisim v12 ben elkészült szimulációt, amiben ideális kapcsoló, ill. komparátor van alkalmazva. Vetne rá valaki egy pillantást? A nyílt hurkú erősítése 2xVcc/3szög_amp. Jelen esetben 100/5 = 20. A blokkvázlatban szerepel VCS hálózat, ill. hibajel erősítő is. Ebben segítene nekem valaki? Legalább annyit, hogy elinduljak. A könyvben szerepel egy Laplace transzformációval való számítás, amit még vagy 2x újra kell olvasnom, hogy felfogjam.
A multisim fájlt holnap átnézem neked. A blokkvázlat korrekt, bár nem tünteti azt fel opciónak, hogy a visszacsatolás az LC szűrő utn is megtehető, sőt célszerű is, mivel az LC szűrő azért közel nem lesz ideális a gyakorlatban.
A háromszögjel generálás mindig vacak. A háromszögjel hibáját is a hibaerősítőnek kell majd kijavítania, így ha a háromszögjel nem lineáris, akkor a kimenő jelben megjelő hiba közel a hibaerősítő erősítésével fog csökkeni. Mit kellene a blokkvázlatban segíteni? Szerintem az elemek működését ismered. Kicsit részletesebben ki kelene fjetened a krédésedet (gondolkozz hangosan).
Az MS fájl több sebből vérzik:
- fordítva vannak a diódák a kapcsolókon! Valamint oda nem ártana egy ksi kondit is betteni (pl 100-220pF). - Minek a delay? Így nem lesz holtdiőd. Ráadásul így csak egyszerre nyitás lesz, ami nagyon durva hiba. - Kihagytál sok elemet a blokkvázlatból, vagy nem is azt akartad szimulálni? Kezdetben ne CMOS-t invertert rakjál be, hanem négypólust, sokkal gyorsabb szimulációt ad, meg kevesebb hibát. Sőt nem is kell igazából inverter, ha az egyik ideális kapcsó bementét fordítva kötöd be. A holtidőre ki kell találnod valamit, a legegyszerűbb megoldás a hiszterézis alkalmazása. Erre is van négypólus, de az ideális kapcsolóelemek is tudnak hiszterézist kezelni, így megint gyorsabb szimulációd lesz. Hibaerősítőnél opampok helyett ahsználhatod a szimpla összeadó funkciót (kivonásként), ami megint gyorsítja a szimulációdat. Aztán ha már tök ideális elemkkel megy, akkor elhet bonyolítani.
Szia! Köszönöm a válaszod, a tanácsaid. A szimuláció már előbb kész volt mint ahogy a könyvet elkezdtem olvasni. Igazából folytatni szeretném a blokk vázlat szerint, ill. vártam az építő jellegű kritikákat.
A diódát tudtam, hogy fordítva van, csak "valamiért" szebb volt úgy a kimeneti jel. A visszacsatolásnál és hibajel erősítőnél elakadtam, azért vannak kihagyva. Valamiért amikor ezt csináltam úgy gondoltam, hogy ha teszek delay-t, akkor lesz holtidőm. Most viszont tényleg igazad lesz. Ha belegondolok az egyik már zárva másik meg később kapja meg a "nyitás jelet", ez idő alatt mindkettő vezetni fog. Ezekkel az általad emlegetett négypólusokkal nemvagyok kibékülve. Nemtudom miket kell keresni és hol. Egyelőre ennyi, megpróbálom átcsinálni. Később jelentkezek.
Módosítottam a kapcsolást ahogy mondtad. A hiszterézisben annyira nem vagyok biztos, hogy jól e van beállítva. A diódát lecseréltem fast recovery tipusra. Kicsit talán jobb lett a kimenet.
A kondikat a diódával párhuzamosan tettem. Remélem így gondoltad.
Kb így. Rakj be ideális diódát, most hanyagoljuk el egy pillantra a reverse recovery-t.
Jó lenne ha több jelet is kiírnál, például a komprator kimenetét A hiszterézist nem jól csináltad. Ha msot megnézed tegyük fel, hogy a komparátor -5-ről halad épp 5V felé. Mivel az alsónak -1et adtál be, és fordítva kötötted be, így amikor +1,5V-it (hiszterézis)) eléri akkor bekapcsol, de pont ekkor kapcsol a másik. Szóval így nincs pont holtidőd. Állítsd be mindkét ideális kapcsolónak modnjuk 3V-ot (hiszterézis maradhat 0,5V-ot). -3V alatt csak az alsó lesz bekapcsolva, amikor felfele kúszva eléri a komparátor kimenete a -2,5V-ot, akkor mindkét FET ki lesz kapcsolva. Amikor eléri felfele haladva a +3,5V-ot akkor bekapcsol a felső FET. Visszafele meg +2,5 és -3,5V a határ. A holtidő ekkor a kb 5V feszültsétartomány átfutási ideje lesz. Az ideális kompartáornak be tudsz írni egy max slew rate-et (MV/s vagy hasonló dimenzióban), azzal most már be tudod állítani a holtidőt. De ezek relatíve elég baba dolgok. Nézz körül, tuti van multisim topic, ahol a multisim használatát meg tudod tanulni.
A komparátor kimenete nekem 0/5V.
Az én beállításaimmal a komparátor és szűrő elötti kimenet.
Ha a Display Graph-ot használod, akkor ne szimuláltass ilyen hosszú időket. Mondjuk erősítőnél, ha a bemeneti jel mondjuk 5 kHz, akkor bőven elég ebből mondjuk másfél periódust kirajzoltatni. Ha hosszabbra állítod, nem kapsz több információt, viszont tovább kell rá várni. A Tranziens Analízis beállításainál állítsd be, hogy minimum 2000 pontot rajzoljon ki, különben olyasmiket kapsz eredményűl, mint amit becsatoltál. Vagyis időben nem elég finom felbontással dolgozik az analizátor. Kondit ne tegyél párhuzamosan a diódákkal, mert ez nem ZVS, így nincs értelme. Egyenlőre hagyd ki őket. Azok hatásait ( már ami igazán kell bele ) csak sokára fogod tudni megnézni, ahhoz már nagyon precíz rajz kell.
Sajnos, az igaz, hogy van MS topic, de abból nem tanulod meg a program kezelését... magadra vagy utalva, meg a kérdezősködésre. Mindent ki kell próbálni és nem feltétlenül rögtön egy erősítőbe, ki lehet találni mindenre egyszerű, néhány alkatrészből álló áramkört. Amikor az megy, akkor lehet továbbhaladni. Nem egyszerű, de ha van türelmed hozzá, akkor néhány nap alatt már profi leszel benne. ( És garantáltan elképesztő dolgokat lehet benne szimulálni... )
Az előbbi ábrádra: ( MS kezelése ) Egy ideális komparátor, meg ideális kapcsoló nulla idő alatt vált át egyik állapotból, a másikba. Nálad ez 100 ns körüli. Miért? Mert nagyon kevés időpillanatot számol ki és jelenít meg a program. Ez néha nagyon nagy baj tud lenni, mert esetleg előfordul, hogy úgy ítéled meg, hogy az egész rajzod nem jó... holott, csak a felbontás volt kicsi.
A másik, hogy a Display Graph-on be kell állítgatni, hogy mekkorák legyenek a jelek amplitudója. Ezt utólag is lehet, tehát szimuláció után, de célszerűbb még az Output listába nagyjából azonos amplitudóra felvenni a jeleket. Van egy olyan funkció, hogy Add Expession. Itt akár matemetikai műveleteket is végeztethetsz a programmal, megszorozhatod a jelet 10-zel, vagy két jelet összeadhatsz, szorzhatsz, stb. Szóval elég összkomfortos, persze, a használatát be kell gyakorolni. Egyébként, kisebb hibáktól eltekintve, nagyon logikus a használata. Arra ügyelj, hogy pl. az igaz, hogy a Summátorból nagyon okos műveleti erősítőt lehet csinálni, meg gyors is, de ha az áramkörben nem jól működik valamiért, akkor a kimenetén esetleg MV-ok jelennek meg és mindjárt nagyon nehézkes kiértékelni a Display Graph adta eredményeket. Ilyenkor célszerű egy Limitert bekötni utánna, ami megfogja a feszt egy adott szinten. Szóval, azért nem lehet csak úgy össze-vissza rajzolgatni, nagyon át kell gondolni, hogy hogy is fog működni.
Szia!
Betettem a minimum 2000 pontot és úgy tényleg jobb lett. Köszi. Ettől eltekintve az eredmények hasonlóak. Idézet: Ezt úgy érted, hogy esetemben a komparátor jelét szorozzam meg 10-zel? Vagy esetleg lehet létrehozni új Y tengelyt más léptékkel? „A másik, hogy a Display Graph-on be kell állítgatni, hogy mekkorák legyenek a jelek amplitudója.”
Közben ha nem gond, akkor visszatérnék a tegnapi gondolataimra a VCS-vel kapcsolatban.
Ugye van a differenciál erősítő, amelyiknél ha szimetrikusan választom meg az ellenállás értékeket akkor az Uki = A * (U1-U2). A könyvben az A értékét 1/33 nak választotta, ami megfelel a zárthurkú erősítés reciprokának. Ez eddig nekem érthető. Ez ha jól gondolom ugyanaz mintha a kimenetről egy 1/33 as osztóval levenném a feszültséget. Akkor van a hibajel erősítő, ami első ránézésre egy komparátornak tűnik. Esetleg ha nem lenne ott az a kondenzátor, akkor azt mondanám, hogy egy I/U átalakító. Mégis mire van az a kondenzátor? Az AC karakterisztikán nem változtat. Esetleg a komparátor felfutására lehet hatással. (Kisebb átfolyó áram esetén lassabban növekszik a kimeneti feszültség.) Vagy a stabilitás szempontjából? Miként vesz részt a szabályozási láncban (Hibajel erősítő) ? Valamikor anno középiskolában tanultuk a zárt láncú szabályozási elveket. Lehet, hogy jó lenne azt is átnézni. Bár az automatizáció tantárgy keretében volt és általánosan tanultuk, nem feltétlenül az elektronikával kapcsolatban. Ott is volt hibajel erősítő, de szintén csak mint blokk. (Csak "hangosan" gondolkodtam.) Sikerült összehoznom a műveleti erősítőt/komparátort összeadóval. És tényleg működik!
Idézet: „Ez ha jól gondolom ugyanaz mintha a kimenetről egy 1/33 as osztóval levenném a feszültséget.” Ha single-ended az erősítő, és a jelet invertálja, akkor valóban. Vagyis igazából elég csak egy ellenállás. Mivel ekkor a hibaerősítő egy kivonóként működik, és az előbbi ellenállás, valamint a bemeneti jel után bepakolt ellenállásnak aránya határozza meg az erősítést. Ha nem lenne kompartáror, hanem síma B-osztályú fokozat, akkor az előbbi erősítés érvényesülne. Ugye, ha a kimenet nem érné el a bemenet n-szeresét, akkor a hibaerősítő hibajelet adna. De mivel van komparátor és háromszögjel, emiatt ha nem lenne visszacsatolás, akkor az diktálná (tápfesz/háromszögjel) az erősítést. Idézet: „Akkor van a hibajel erősítő, ami első ránézésre egy komparátornak tűnik.” Nem igaz. Először az előbb említett ellenállások által a bemeneten a kimeneti jel és a bemenő jel kivonódik, majd R13 ellenállás erősítést ad. A kondenzátor integrátoros jelleget ad neki, és ez fontos. Ugyanis ez egy hibaerősítő. A kimenet és a bement különbsége a hiba, ez eddig gondolom vili. R13 és az elbbi két ellenállás aránya határozza meg a hibajel erősítését. Azonban a hiba frekvenciafüggő, és a kondenzátor az alacsony frekvenciájú hibakomponensek erősítését növeli. Csökkenti pl az offsetek okozta hibát. Opampos integrátornak nézz utána. Gondolom most már érthető a dolog. Keresd elő középiskolából a zárt láncú szabályozási cuccokat, utána még érthetőbb lesz. Sőt ha előkerested, és megérthetted, akkor be is számolhatsz itt belőle, sokak okításául.
Az Output listában szinte bármit megtehetsz. A cél az, hogy a Display Graphon megjelenő jelek nagyjából egyforma amplitudójúak legyenek, ugyanis akkor sokkal könnyebb a kiértékelés. Ha nagyjából egyformák a jelek, akkor a Display Graph használatakor bejelölöd, hogy Channel Separátor, meg hogy egy sugárra használja a Curzorokat. Ekkor szétválasztja a program a jeleket és egymás alatt jeleníti meg őket. Az még a jó benne, hogy akárhány sugarat megjelenít, tehát ez nem egy két sugaras szkóp. ( És persze ablakosan tudsz nagyítani, stb )
Köszi a magyarázatot. Holnap nem, de a holnap utáni nap folyamán beszámolok.
Annyit haladtam azért, hogy a kondi nélkül a ME invertáló erősítő (ezt tudtuk), és/vagy arányos (P) szabályozó. Ám ha kondit is teszünk akkor PI szabályozót kapunk. Már kezd derengeni... Ezeket számoltuk, meg rajzoltuk a bode diagramot mm papírra. Katt: Köszi, majd kipróbálom ezeket a megjelenítési módokat.
Szia!
Utánanéztem a szabályozó tipusoknak. Megértettem, hogy PI szabályozó ötvözi magában a P és I szabályozó tulajdonságait. A P (arányos) szabályozó egyszerű és gyors, viszont nemtudja sohasem teljesen kikompenzálni a hibát, mert mindig rendelkezik egy bizonyos sztatikus hibával. A kimenő jele mindig arányos a hiba jellel. Frekvenciától függetlenül. Az I szabályozó kimenő jele a hibajel negatív időintegráltja. A kimenő jel addig növekszik/csökken az egyik irányba amíg a hibajel tart. Nagyon pontos, mivel 0 hibajel esetén a kimenő jele 0. Viszont lassabb mint a P és rontja a rendszer stabilitását. PI szabályozó kimenő jele áll egy arányos és egy integrált tagból. Ennyi. Jó lenne még valamit megtudni az alkatrészek/paraméterek méretezéséről is. Elolvastam egy pár könyvet, de konkrét feladatokra nem tér ki.
Szia Laci!
Sikerült (remélem) összehoznom szimulációban egy önrezgőt. Vetnél rá légy szíves egy pillantást ha van/lesz időd? Várom a tanácsokat, kritikákat. Frekvencia mérővel mértem a komparátor kimenetét 1MHz és 330KHz között változik. Tranziens analízissel nemtudtam kirajzoltatni, GV-ba ment a kimenet. A THD 0,5% körüli, az AC analízist meg nem dobja ki nekem. Köszönöm előre is. |
Bejelentkezés
Hirdetés |