Jump to content
Obergan Alexey

Звон в цепи обратной связи ШИМ контроллера.

Recommended Posts

Доброго времени суток!

Сразу оговорюсь, проблему решил, но решил методом тыка и хотелось бы выяснить природу сего явления, чтоб понимать, с чем вообще имею дело.

Собрал некое подобие MPPT контроллера, вот по такой схеме

IMG_20191012_172658.thumb.jpg.67030c71461fb0966ec6774d19f83ff4.jpg

и получил писк и чрезмерный нагрев дросселя. На контакте FB микросхемы, вот такие пульсации

IMG_20191012_144510.thumb.jpg.1afe292b04edc9c096e3b01464c7e5d1.jpg

Проблему решил, зашунтировав диод D4 ёмкостью в 100 нанофарад. Также пытался шунтировать 10-ю нанофарадами, но в некоторых режимах(на сравнительно небольших токах) звон всё равно появлялся. Позже обнаружил, что звон также исчезает, если зашунтировать ёмкостью диод D2 вместо D4.

Собственно в этом и вопрос, каким образом диод шоттки мог спровоцировать подобные колебания ? Собственно, диоды нужны всего лишь для того, чтоб исключить влияние цепочки, регулирующей входное напряжение и цепочки, регулирующей выходное напряжение, друг на друга. 

Edited by Obergan Alexey

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Obergan Alexey сказал:

хотелось бы выяснить природу сего явления, чтоб понимать, с чем вообще имею дело.

прочтешь ЭТО и ссылку https://www.drive2.ru/b/150956/  там - по аналогии - приложишь к себе:

http://forum.cxem.net/index.php?/topic/77467-импульсная-зарядка-для-автоаккумуляторов-новодел/

возбуд ОУ внутреннего ....

Вот, дабы ты не искал там по всей теме - читай оттуда:

"... Переделывал по первой картинке не один бп, все работают не один год и никаких писков и перегревов  ! Что не понятно не могу понять ?

Перейдите по ссылке  evgeni9115 там все разжевано ! Я в последнее время пользуюсь вот этой схемой ( очень доволен ) https://www.drive2.ru/b/150956/

Выше вы писали что у вас все греется и присутствует писк , так вот для этого я и дал вам ссылку - перейдя по которой вы увидите статью почитав которую вы поймете откуда берется возбуд ОУ ( писк ) и как следствие перегрев ключей !!! 

В принципе  нормальная схема и у меня она нормально работает по сегодняшний день , но потом захотел собрать ту на которую давал ссылку . Так вот скажу я вам не пожалел ! 

1 регулировка тока почти от 0 и она плавно регулируется за счет ОУ который дополняет схему . 

2 Можно поставить низкоомный шунт ( актуально при больших токах выше 15-20 А )опять же за счет ОУ.

3 регулировка напряжения почти от 0 и тоже плавно регулируется . Напряжение меньше плавает при больших нагрузках опять же за счет ОУ.

Собирайте первую схему а потом соберете ту на которую дал ссылку и увидите разницу !!! 

Кстати со схемы из первого поста я и начинал свою первую переделку !!! Сейчас вспоминаю какие были муки при настройке и гора убитых транзисторов в мусорном ведре , сейчас конечно смешно но тогда было не очень.

А разве ШИМ tl494 может работать да еще и стабильно, у нее есть не очень широкие границы в подобных блоках питания, заходя за которые теряется стабильность и импульсы идут в разнос - все перегревается и горит. Меньше 3 вольт у меня не получалось сделать...

На этом и на других форумах писалось не однократно что от 0 494 не любит работать ,но факт есть  что может !  Меня интересует такой вопрос - а вы знаете природу этих писков и нестабильности ??? 

да, начиная от просто подгрузки, и, например, конденсатора на 16 пин на массу или конденсатора на выходе ...

мне удавалось немного уменьшить писк конденсатором на вторичке ну и заземление вторички и первички через конденсатор. Ну а вообще мне кажется писк - следствие уменьшения частоты при котором и происходит перегрев. Частота импульсов шим уменьшается при регулируемом уменьшение напряжения, схема или сама шим не рассчитаны для работы в таком режиме. Пищание дежурки устранял заменой конденсаторов 10 мф, а вот в силовом блоке уже с обвязкой микросхемы надо играться

Это просто возбуд внутреннего ОУ tl494 решается подбором цепочки с 3 вывода на 2 и с 3 вывода на 15 ! Частота у 494 может и плавает но не в пределах же  от 40 кГц до слышимой !!!!

Писк/треск будет однозначно при ограничении по напряжению или току. В 100% случаев из-за того что не подобрана RC цепочки ООС (отрицательной обратной связи).

Andrev да какие паразитные частоты ? Это просто возбуд внутреннего ОУ tl494 решается подбором цепочки с 3 вывода на 2 и с 3 вывода на 15 ! Частота у 494 может и плавает но не в пределах же  от 40 кГц до слышимой !!!! – Да, это так. Цепочка между выводами 3 и 2 отвечает за ООС по напряжению, а цепочка между 3 и 15 за ООС по току..."

 

Edited by KRAB

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Obergan Alexey сказал:

каким образом диод шоттки мог спровоцировать подобные колебания ? Собственно, диоды нужны всего лишь для того, чтоб исключить влияние цепочки, регулирующей входное напряжение и цепочки, регулирующей выходное напряжение, друг на друга. 

У Вас везде RC-цепи, как до диодов, так и после. Как эта система будет взаимодействовать с сигналом - без 0,5 литра и симулятора ни за что не предсказать. Чем больше усилителей и реактивностей, тем выше возможность резонанса.

FB заземлили на массу конденсатором 22нФ - это что, так по даташиту положено ? Сомневаюсь. А нижнее плечо R6 аж 100кОм - откуда такая большая цифра ?

Сначала надо собрать РАБОТАЮЩУЮ безо всяких нареканий схему из даташита. И лишь получив стабильность, пошагово вносить изменения, каждый раз проверяя устойчивость - не звенит ли ?

И где нагрузка у этой схемы ? :) Навесите её - все кардинально поменяется.

Edited by Vslz

Share this post


Link to post
Share on other sites

Особенности схемотехники и трассировки печатных плат для STM32WB55

Разработка новых устройств на базе беспроводного микроконтроллера STM32WB от STMicroelectronics может быть сделана в короткий срок, если выполнять некоторые важные правила и воспользоваться готовыми конструктивными решениями и рекомендациями инженеров ST.

Читать статью

@Obergan Alexey Суть происходящего - самовозбуждение в петле отрицательной обратной связи,  ставшей на некоторой частоте положительной (из-за системной задержки по фазе на 180о) и при этом сохранившей коэффициент передачи >1. В преобразователях неустойчивость проявляется прерывистой пакетной работой с частотой повторения кратно меньшей частоты преобразования. Шунтирование конденсатором диодов как-то изменяет характеристики петли обратной связи. Я бы попробовал сперва зашунтировать ВЧ конденсатором C5, потом поиграл бы с емкостью C2.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, Vslz said:

FB заземлили на массу конденсатором 22нФ - это что, так по ДШ положено ?

Нет, не положено, но поскольку у меня две цепочки, формирующие обратную связь, и тем самым есть необходимость пользоваться диодами, то я притянул ногу обратной связи к земле резистором R6, ну а C3 - это чтобы слегка сгладить реакцию. Конденсатор C6 был указан в даташите к XL4015, поэтому применил по аналогии в XL4016, как собственно и C1.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

CoolGaN - на предельной скорости коммутации!

Решения на галлий-нитриде (GaN) обладают фундаментальными преимуществами перед кремнием. В частности, имея более высокую критическую напряжённость электрического поля, в сравнении с традиционными кремниевыми транзисторами, транзисторы на основе галлий-нитрида обладают выдающимися динамическими характеристиками, что позволяет коммутировать их на высоких частотах. Семейство CoolGaN™ – это именно то, что необходимо, чтобы поднять ваши устройства на принципиально новый уровень. Мы собрали все самые интересные материалы по данной теме на одной странице.

Читать статьи

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

у меня две цепочки, формирующие обратную связь

Вы, подмешиваете постоянное напряжение в ОС и тем самым, через FB (чем выше напряжение, тем больше ограничена Duty Cycle) регулируете максимальную мощность. Так диод D2, один и останется.

Скрытый текст

1.jpg.46c7aba19f44626c1f729ab2bed7d5a4.jpg

 

Edited by Serg76

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо народ, за разъяснения :)

@Serg76, Я тоже думал про такой вариант схемы. Просто проблема в том, что импеданс регулятора входного напряжения, примерно равен импедансу регулятора выходного напряжения(зависит от положения подстроечников). Т.е. если начнётся просадка напряжения, то ему просто не хватит сил поднять наверх, то что на выходе переменника R7. Просто если в пример взять понижающий преобразователь с регулировкой тока, то там, как я посмотрел по схемам, стоит операционник, подключенный по неинвертирующей схеме, т.е. с практическим нулевым импедансом. И там такой вариант подключения проканает. Я конечно думал сделать схему регулировки входного напряжения на ОУ, но мне показалось кощунством использовать операционник, там, где хватит одного транзистора :)  Да и обвязки получается не меньше, чем для транзистора. Хотя, думаю, что в следующей версии сделаю с операционником. В конце концов, сама идея оказалась рабочей, контроллер прекрасно держит входное напряжение с солнечной панели, поэтому стимул развиваться дальше есть :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Может лучше отказаться от диодов  и как-то так  ?   А регулировочную х-ку возложить на контроллер MРРТ .

352518926_.jpg.11bcacd774c01de5c6a21a48928fd7be.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, Obergan Alexey сказал:

импеданс регулятора входного напряжения, примерно равен импедансу регулятора выходного напряжения

Поправьте меня если не прав. С одной стороны это напряжение, зависящее от напряжения на элементах солнечной панели (медленно изменяется в зависимости от интенсивности солнечного света), с другой стороны это напряжение ОС промодулированная частотой работы контроллера и компенсирующей, характер потребления нагрузки, а там может быть всё что угодно ... как так

9 часов назад, Obergan Alexey сказал:

если начнётся просадка напряжения, то ему просто не хватит сил поднять наверх, то что на выходе переменника R7

Да! Метод определения максимальной мощности солнечной панели (батареи) заложен такой в схему! Ведь

15 часов назад, Obergan Alexey сказал:

некое подобие MPPT контроллера

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
56 minutes ago, Serg76 said:

Поправьте меня если не прав.

Да всё вроде верно. Допустим напряжение, выставленное R7 будет 12 вольт. Тогда с выхода R7 на обратную связь будет идти 1.25 вольта. Если потребление нагрузки не слишком большое, то панель будет отдавать примерно 19 вольт, и напряжение с выхода R5 будет меньше чем 1.25 вольта и соответственно она не будет оказывать никакого влияние на обратную связь. Но как только потребление нагрузкой возрастёт и напряжение на панели поползёт вниз, то напряжение на R5 будет увеличиваться, тем самым заставляя шим контроллер снизить скважность. Но на пути у него получается ещё сопротивление между средней точкой резистора R7 и землёй.

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Но как только потребление нагрузкой возрастёт и напряжение на панели поползёт вниз, то напряжение на R5 будет увеличиваться, тем самым заставляя шим контроллер снизить скважность.

Напряжение на нагрузке снизится ?  Что за нагрузка ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 minutes ago, colorad said:

Что за нагрузка ?

Да может быть что  угодно. В частности, аккумулятор. В данном случае, использую литий 2S. При зарядке с панели на 18 вольт, КПД доходило до 90%. Опять-таки, ток мерял токовыми клещами, поэтому точность под вопросом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Да может быть что  угодно. В частности, аккумулятор.

Давайте решать задачу для аккумулятора . Тогда нам надо обеспечить максимально возможный  зарядный ток . Сделать это можно неинтеллектуально - задавая зарядный ток в зависимости от напряжения на панели или интеллектуально сканируя ВАХ панели https://www.solarhome.ru/basics/pv/mppt.htm

Логично это сделать на МК который еще и будет следить за зарядом аккумулятора . 

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 minutes ago, colorad said:

Сделать это можно неинтеллектуально

Ну фактически, я сделал это в упрощённом варианте. Система понижает скважность, а следовательно и выходной ток, как только начинается просадка по напряжению. И сделано это по принципу инвертирующего усилителя на транзисторе. Чем ниже входное напряжение, тем выше напряжение на обратной связи. Была кстати идея сделать интеллектуальный вариант. Например вместо R5 запаять цифровой потенциометр и с помощью микроконтроллера уже ослеживать максимальную мощность. Но сначала нужно довести до ума неинтеллектуальный вариант.

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

    • @slavake , фото собранного изделия очень "информативное". 
    • @slavake На 73 странице есть подробный материал по Вашей схеме. В таком варианте как Ваш, стрелка не становится на ноль. Надо добавить резистор. И в измерительную обмотку резистор 4 Ом. Тогда шкала получается более - менее равномерной. А так, в целом, схема проще не придумаешь! Хороший пробник. Сигнал приближенный к синусу.
    • В сплане я смотрел, но там нет информации какие резисторы чип, а какие выводные. Что за тип чип резисторов. В китах двухэтажника Nataly продавались готовые платы с уже запаяными чип резисторами, но вариант с форсированным питание, только голые платы. По фотографиам Вадима смотреть если только ....
    • Ну так смотря, где находится объект, может это новый микрорайон в пустом поле, автор же не уточнил. Можно шуметь и ночью. Да и рассуждения про ТБ тут излишние. Судя по тому, что строитель самостоятельно занимается обеспечением освещения своего рабочего места, а электрик, вместо того, чтобы вовремя менять лампочки, советует ему, как лучше переделать купленную за собственные деньги лампу, на этой стройке на ТБ с размаху клали (или ложили - не знаю как правильно).
    • Просто показать, собрал в симуляторе. V1,V2 имитируют обмотки трансформатора, на одной 23 вольта амплитуда, на другой 22, сопротивление я указал 0,5 Ом.(хз какое оно там) Получили  пульсации 50Гц на +, на нижнем графике. На среднем графике ток V1 и V2, при увеличении нагрузки ток через V2 тоже появится. На верхнем графике ток "по массе" между трансформатором и конденсаторами. При одинаковом напряжении на обмотках, ток отсутствует. Хотя в процессе работы усилителя он конечно будет кратковременно появляться из за разности потребляемого тока в плечах.
×
×
  • Create New...