Jump to content
варп

Обсуждение Статьи "блок Питания (Инвертор) С Адаптивным Ограничением Тока"

Recommended Posts

В текучке хозяйственных дел забыл про обещанное :(

ВАРП, я сляпал модельку вашей зарядки.

Т.к. в своих поделках использую только новые компоненты, то параметры трансформатора из кампутерного хлама не знаю.

Приведите геометрические размеры сердечника, его материал (если имеются данные) и кол-во витков в обмотках.

Заодно не забудьте указать индуктивность выходного дросселя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Молчун , ..." ну ты задачу ставишь, барин.." :)

...Моделька - это хорошо...Но, к сожалению, точных данных по индуктивностям у меня нет - я всегда использовал любые трансформаторы и дроссели от компьютерных полу-мостовых БП, без переделок. Поэтому численные значения индуктивностей меня интересовали мало. Но, для ориентира - сечение среднего стержня трансформатора - (130-140) мм.кв. Витки - первичка = 37 витков, вторичка = 7+7 витков....( могу немного ошибаться..., если что - ребята поправят..).

Про дроссели -

..."Дроссели выходных фильтров (кроме дросселя групповой стабилизации) представляют собой катушки индуктивности с однорядной намоткой из медного провода большого сечения на незамкнутом ферритовом сердечнике цилиндрической формы (ферритовые стержни). Большое сечение провода объясняется значительной величиной выходных токов ИБП, а незамкнутая форма сердечника – работой дросселя с большим током подмагничивания.

Замкнутая форма сердечника в этом случае привела бы к вхождению его в магнитное насыщение и потере дросселем фильтрующих свойств...."

Диаметр ферритового сердечника - 6 мм, длина - 30 мм. 15 витков , провод диаметром 1-1,5 мм.

Частота импульсов в полутакте 33-35 Кгц. Максимальная длительность импульсов в полу-такте -- 14 мкС. Дидтайм - 1-2 мкС.

-------------------

...Может у кого-нибудь есть более полные данные - буду рад и благодарен.

---------------

Молчун, будет хорошо, если удастся промоделировать влияние шунта на величину выходного напряжения ....Надо заложить в модель Rш=( 0,05-0,07) Ом.

---------------------

....На 1 млн. сообщений - ноль спасибо..., это не справедливо...

Низкий Вам поклон.

post-182053-0-21912300-1407249837.jpg

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites
Молчун , ..." ну ты задачу ставишь, барин.."
не... это вы озадачили местных философов не стандартным девайсом на IR2153 с изменяемым Кзап. (читай вых. тока), а я всего лишь показываю, что есмь хорошо, а что есмь плохо в данном решении.

Я не настолько тупой, чтобы не знать как работает дроссель, время "деда" и др. (могли об этом и не говорить). Ну да ладно, в модельке принял 20мкГ.

будет хорошо, если удастся промоделировать влияние шунта на величину выходного напряжения ....Надо заложить в модель Rш=( 0,05-0,07) Ом.
это потом, попозже (через день-два, т.к. своих дел валом).

А пока посмотрим на идею регулировки Кзап. посредством рулёжки длительностью дифференцированного импульса.

В модели:

СТ на ETD 39/20/13, W1=35вит/W2=7вит. вых. дроссель 20мкГ, оптодрайвера HCPL3180, частота преобразования около 35кГц. Остальное видно в рис. модели.

Бутстреппным питанием драйвера верхнего ключа не стал заморачиваться, т.к. рассматриваем не оный вопрос.

Рис.1. Модель.

Рис.2. Общий вид осцил. при максимальном Кзап. (R4=10кОм).

Осцил. сверху вниз:

- мощность, выделяющаяся на нижнем ключе;

- импульсная последовательность на выходе драйверов верхнего и нижнего ключей;

- размах индукции в сердечнике СТ;

- ток намагничивания СТ;

- напряжение и ток на выходе девайса.

Рис.3. Растянуто без 1-й и последней позиций из п.2.

Рис.4. Общий вид осцил. (растянуто) и Кзап. (R4=110 Ом).

Рис.5. Общий вид осцил. (растянуто) и Кзап. (R4=110 Ом) при С5=8нФ (процентные допуски кондеев, резюков...).

Дабы дискуссия была пользительно-плодотворной, желателен ваш анализ и комент полученных осцил в результате моделирования.

post-169893-0-58726200-1407259520_thumb.jpg

post-169893-0-33084600-1407259536_thumb.jpg

post-169893-0-05078600-1407259558_thumb.jpg

post-169893-0-73939200-1407259573_thumb.jpg

post-169893-0-05117600-1407259596_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Руководство для разработчика приложений на базе STM32WB55

Представив двухъядерные беспроводные микроконтроллеры STM32WB для IoT-приложений, компания STMicroelectronics предлагает разработчикам экосистему, включающую в себя отладочные платы, примеры кода для микроконтроллера, готовое ПО всех уровней и большой массив документации.

Читать статью

ВАРП,

есть вопросы по схеме.

1. Напряжение на выходе девайса (29,1В) указано для какого Кзап. и тока нагрузки?

2. К какой минусовой клемме подключается заряжаемая АБ ?

post-169893-0-40476300-1407262477.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

К верхней подключается.

Уже говорили умные люди - стабилизацию напряжения и тока уместнее выполнить на отдельных ТЛьках- это будет круто!

Иначе при большм токе падает напряжение = квака!

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

DC/DC-преобразователи: принципы работы и уникальные решения Maxim Integrated

Что нового можно сказать про DC/DC? Написаны десятки статей, а самостоятельное изготовление преобразователя мощностью от единиц Вт до нескольких кВт даже в домашних условиях не составляет большого труда. Тем не менее, когда речь идет о микро-, или даже нано-ваттах, проектировщик может столкнуться с рядом трудностей. Разработка устройства с батарейным питанием весьма малой мощности – одна из наиболее актуальных и интересных задач во время всепроникающего интернета вещей. А грамотная схемотехника системы питания не возможна без знания основ работы DC/DC преобразователей. Освежить базовые знания и узнать об особенностях проектирования узлов питания мобильного устройства с оптимальным энергопотреблением можно из следующей статьи

Подробнее

Иначе при большм токе падает напряжение

Наоборот, при возрастании напряжения на АКБ, уменьшается зарядный ток.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Молчун, уже большое спасибо Вам за предоставленные материалы...Глубоко пока не вникал - у меня ночь за окном ...Но завтра обязательно посмотрю повнимательней....

Рисунок ниже, надеюсь, ответит на два Ваших крайних вопроса...На словах скажу - напряжение на выходе инвертора предполагает, что аккумулятор заряжен, напряжение на выходе инвертора равно сумме напряжений всех секций аккумулятора, а ток на выходе инвертора, равен току через балансировочные резисторы ( все балансиры - включены)....

Ремарка - не 29,1 ( как Вы написали), а 21,9.....При указанном напряжении и небольшом токе, длительность импульсов точно сказать не могу, но она будет совсем небольшой - несколько мкС (точно не мерил)...

post-182053-0-60550400-1407264783_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Понял, но давайте пока обсудим "Инвертор с адаптивным ограничением тока" без балансиров.

А посему, для закладки в модель мне надо знать:

1. Вых. ток инвертора в начале зарядки разряженной АБ;

2. Напряжение на разряженной АБ (не ЭДС).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Молчун, ещё раз спасибо за участие...Всё опишу ..., только утром уже...Ещё куча нюансов, которые хотелось бы посмотреть и обсудить...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Наоборот, при возрастании напряжения на АКБ, уменьшается зарядный ток.

Не заводите рака за плетень.

Аккум севший требует у схемы макс ток... при этом падение на шунте добавляется на вход ТЛ к сигналу напряжения - поэтому схема ограничивает.

В итоге стабилизируется напряжение-ток как смесь параметров.

Мы говорим об одном и том же явлении, просты Вы его немного слабее представляете.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Молчун,сначала ответ на Ваш запрос.

1.Вых. ток инвертора в начале зарядки разряженной АБ примем равным 5 Ампер;

2.Напряжение разряженной батареи примем равной - 2,4V*5= 12V;(надо осознавать, что при этом на выходе инвертора тоже будет напряжение в районе 12V [ из-за влияния шунта] и ток зарядки = 5 Ампер...);

От меня:

...Напряжение на выходе инвертора при заряженной батарее равно - 3,65*5= 18,25V..., ток нагрузки при этом равен 0,3 Ампера.

-----------

Чтобы извлечь максимум пользы из модели, надо сделать упор на анализ работы инвертора при

минимальных длительностях управляющих импульсов...,то есть - ток нагрузки инвертора не должен

превышать 0,3 Ампера (при больших длительностях управляющих импульсов, никаких траблов быть

не должно - там цепи стабилизации оказывают минимальное влияние..., если больших перекосов

длительностей не возникнет..., но это очень вряд ли...).

Молчун, вот здесь будь внимателен - надо внести коррекции в модель...Необходимо уменьшать

резисторы подключенные к коллектору транзистора оптрона (при токе нагрузки инвертора равной

0,2 Ампера ), те, что были 110 Ом, до тех пор, пока длительность импульсов станет равной

нулю...Это должно произойти при сопротивлении 20-50 Ом.Это нужно сделать обязательно...,

иначе инвертор не сможет обеспечить стабилизацию напряжения при малых токах нагрузки...

post-182053-0-61395300-1407300939.jpg

Затем, снижая ток нагрузки ниже 0,2 Ампер, проследить момент исчезновения импульсов в

верхнем и нижнем плече...Очень желательно, чтобы импульсы в верхнем и нижнем плечах исчезали

одновременно...Разницу в моментах исчезновения импульсов можно корректировать небольшим

изменением указанных резисторов ...(я у себя в инверторе это сделал..., резисторы получились

- 26 Ом и 56 Ом...., теперь инвертор по первой схеме с оптодрайверами, обеспечивает

стабилизацию даже при токе нагрузки 50 мА ).

-------------

Представленные осцилограммы - посмотрел...В целом - остался доволен...Очевидно, что если уделить достаточно внимания равенству длительностей импульсов в верхнем и нижнем плечах, то всё будет работать без проблем...Некоторая корявость нижней осциллограммы, очевидно, и вызвана разной длительностью импульсов в верхнем и нижнем плечах (насколько я понял - Вы её специально в модель ввели)...В космос запускать такую я бы не стал..., но для домашнего использования - очень даже ничего... :)

Не надо забывать, что в статье есть и другие схемы инверторов...Схема с использованием LM393 наименее проблематична и максимально прозрачна....А крайняя схема из второй статьи привлекает своей простотой и там тоже всё грамотно работает.....

----------------

Молчун, излишние подробности от меня, это не для Вас...Не все понимают наш тарабарский язык...

----------------

Молчун , очень желательно располагать комментарии к рисункам, рядом с рисунком...Иначе очень трудно соотносить рисунок и поясняющий текст к нему....

Прости , что доставляю столько хлопот... :)

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Молчун тоже плохо понимает твой тарабарский язык. поэтому желательно изъяснятся нормальным языком, чтобы тебя понимали все, в том числе и Молчун.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не все понимают наш тарабарский язык...

так ты сам признался, что разговариваешь на тарабарском языке...

Share this post


Link to post
Share on other sites

ВАРП,

не надо лишних словесов, как настроить девайс я понял сразу. А вопросы задавал для того, чтобы настроить ОС по току и напруге при крайних значениях оных на АБ. Кстати, R4 и R5 можно заменить одним резистором, а одинаковую длительность продифференцированных импульсов установить подбором R2 или R3 не превышая макс. допустимый ток светодиода драйвера.

Сегодня вечером займусь балансирами. Лепить 5шт. в модели не вижу смысла, можно обойтись и 1-2-мя, что позволит "облегчить" модель и ускорить время моделирования. Суть идеи от этого ни коим образом не пострадает.

И вдогонку.

Что делает, какую рояль играет С11=1000мкФ на выходе девайса не охваченный ни одной из ОС ? При включении девайса амплитуда токов через ключи достигает 60-80А, что есмь далеко не гуд. Мельком проглядывая ваш эпистоляр наткнулся на прерывистый режим работы инвертора. Ежели и там используется на выходе такой же сумасшедший по ёмкостине кондей, то это вааще далеко-далеко не гуд.

К слову сказать, дроссель в 20мкГ не ограничивает ток зарядки С11 до ОБР по току ключей. Или у вас какие-нить особливые МОСФЕТЫ ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Молчун, я пробовал вместо R4 и R5 использовать один резистор, а симметрию делать подбором R2 или R3..., но это не совсем одно и то же.... R2 или R3 влияют на длительность во всё диапазоне, а R4 и R5 позволяют отрегулировать сам момент исчезновения импульсов, когда их длительность минимальна....

Балансира в модели, в принципе, достаточно и одного..

Про С11 - полностью согласен...Да он и не нужен там такой большой....Хорошо, что подметил....Я в каком-то своём ШИМе, цеплял минус этого кондёра на верх шунта..., при этом бросок тока ограничивался при включении, как от просто тока нагрузки...Здесь, возможно , это тоже будет полезно....Частенько, увлёкшись решением основных проблем, упускаю из вида такие очевидные косяки...

Успехов...Ждём результатов.

-----------------

....Да, мосфеты люблю ставить с большим запасом...В самоделках это очень оправдано...( особенно, если мосфеты халявные..., сколько я их спалил - не сосчитать... :) )

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не хватило БЫ ТЛЬ-ки и биполярника ?? При 50мА в базу получим 1А в коллекторе.

И умножить экономию на количество сих блочков...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет,Гор - здесь экономия - себе дороже...На биполярном падение напряжения на много больше....При токе в 1 Ампер он будет греться так - мама не горюй....,придётся радиатор городить...Да и ток в базу 50 мА - это совсем ни к чему...

Хотя, при меньшем токе, можно, пожалуй...Только надо будет делитель в базе биполярника сделать и с током балансировки не перебаршивать...

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

варп, Никто не предлагает увеличить ток балансира до одного ампера. Я так понял, что Гор только осветил возможности транзистора покрыть ваши потребности. Насчёт греться, мы уже обсуждали - независимо от элементной базы тепла будет выделяться одинаково. А рабочая температура транзисторов, часто выше рабочей температуры резисторов. Я не имею ввиду какие то специальные резисторы, обычный ширпотреб.

Share this post


Link to post
Share on other sites

2В * 1А =2Вт - совковые транзисторы без радиатора держали! Прицепив крышку от консерв банки - рассеем 3 и 4Вт.

А сейчас возможности выбора !!!

Предлагаемый режим - на полевике доля вольта = безумие для аккума!

Напряжение должно быть аккумовским.

Конечно к биполярному тоже можно резистор дать в коллектор, но тогда уж лучше "мою любимую" лампу накаливания ... от коногонки.

Edited by Гор

Share this post


Link to post
Share on other sites

Григорий Т.,Гор, каждый вправе греть то, что считает в каждом конкретном случае более предпочтительным...Мне важно лишь то, чтобы люди сознательно сделали свой выбор. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чтобы каждый смог сделать правильный выбор, раз уж вам это важно, неплохо бы аргументировать свой. И не просто - мне так понравилось, а как-то технически или экономически обосновать. Тем более, если кого-то это заинтересовало.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если бы блок был совсем простым... уместно было бы ТАК сделать.

Но полноценный блок должен иметь :

-точные ограничители напряжения и тока.

Если нужно заряжать цепочку аккумов - это важно (ресурс аккумов!) - значит балансиры должны:

-обеспечивать поддержание во всём диапазоне токов

-быть несжигаемыми.

-и содержать мало элементов (это основополагающий принцип японской схемотехники, выученный мною в 1970-ом году) Желательно при пропадании сети чтобы балансиры мало садили аккумы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Григорий Т., я уже аргументировал в этой теме.... :)

Григорий Т., греться должны ТОЛЬКО резисторы - это без вопросов...У них работа такая...Если греются полу-проводники - это БЕДА ! - у горячего полупроводника характеристики ухудшаются в РАЗЫ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
я пробовал вместо R4 и R5 использовать один резистор, а симметрию делать подбором R2 или R3..., но это не совсем одно и то же.... R2 или R3 влияют на длительность во всё диапазоне, а R4 и R5 позволяют отрегулировать сам момент исчезновения импульсов, когда их длительность минимальна....
прошу прощения, но похоже вы свой девайс, в плане наладки, изучили не до конца.

Внимательно-вдумчиво прочтите мой пред. пост. Из него следует, что длительности продифференцированных импульсов в связках IR 2153+диф. цепочка+драйвер должны быть равнозначны по длительности. Настройку проводят обычной цэшкой (или скопом) измеряя напряжение между затворами ключей без подачи 310В питания. Ессно, на время процедуры, исток верхнего ключа следует "приземлить" к истоку нижнего.

С двумя резюками (R4 и R5) больше шансов нарваться на режим, когда работает либо нижний, либо верхний ключ. К чему это может привести в девайсе с ОС "по выходу", надеюсь, рассказывать не надо.

Я в каком-то своём ШИМе, цеплял минус этого кондёра на верх шунта..., при этом бросок тока ограничивался при включении, как от просто тока нагрузки...Здесь, возможно , это тоже будет полезно...
да уж... Дык не только полезно, а так и нужно, т.к. 5-12кВт, выделяющиеся на ключах кратковременно, быстренько устроят прослушку музона Баха.

Да и вааще, может он и не нужон? Проверю в модельке при разных режимах.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • http://www.linearsystems.com/product-search-result.html?type=products&partnumber=LSJ74&match=true     Задорого
    • конечно, но есть новость, в которой написано, что эмигрантка из Украины (Харькова) проживающая в США, продала на аукционе свою за 1.200.000 евро, а эта выглядит намного привлекательнее.
    • Ну что ж, он ожил. Надеюсь, не будет пищать сам на себя, из-за присутствия на плате нескольких конденсаторов типа КМ  Жаль конечно, что с индикацией на 16*2 никак Кормить думаю от 3*Li элементов. Коробочки от Gainta подходящей не нашел, зато пока еще есть BOX-G010 , с обрезанием пустых полей(как на первой плате) должно влезть по идее)
    • А вот есть трансформирующие схемы, в которых один провод общий, т.е. со входа сразу прямо на нагрузку идёт, параллельно заходя в схему. Но изменение тока это изменение количества текущих электронов. В замкнутых схемах с трансформатором понятно, там просто внутри контура нагрузки течёт ток, и внутри питающего контура течёт ток, это всё отдельно. Но откуда берутся дополнительные электроны или куда деваются "лишние" в случае схем с общим проводом? 
    • Цена за ЦАП 6500р.
    • @IMXO Странно, думал это сильно завязано с КПД и свечением. Т.е. условно-сколько электронов пропихнулось через сд, столько фотонов вышло, чем меньше падение напряжения, тем легче пропихнуться электронам, соответственно при уменьшении падения напряжения растёт КПД сд, но он же при нагреве падает. Если 3мВ на С, и принять что у меня максимум при выходе светодиода на рабочую температуру будет изменение в 20 градусов, причём очень плавное, то это 60мВ всего, можно пробовать эксплуатировать без стабилизации тока, а регулировать только напряжением. (учитывая что диод мощный, до 1 ампера).   Но вопрос про схемку которая будет изменять сопротивление в зависимости от тока остаётся открытым.
    • у СД  отрицательный ТКЕ = 3мВ/С , те с повышением температуры происходит уменьшение падения напряжения на кристалле , в следствии чего растет ток причем в логарифмической зависимости.
×
×
  • Create New...