Утилита для расчета цепи компенсации ОС понижающего преобразователя

[kodkey]

Здравствуйте! К моему удивлению очень редко в радиолюбительских схемах преобразователей встречаю вообще хоть какую-либо цепь компенсации ОС. А это очень важная цепь, определяющая динамические свойства преобразователя и предотвращающая самовозбуждение.

Скорее всего это связанно с трудоемкостью расчетов и нежеланием радиолюбителей производить дополнительный умственный труд.

Между тем есть большое количество зарубежных документов с возможными вариантами расчета. Например - https://www.renesas.com/eu/en/www/doc/tech-brief/tb417.pdf

Я написал на Delphi утилиту, позволяющую эту цепь вычислить в автоматическом режиме, задав лишь необходимые входные данные. Прежде всего писал для себя, но понял что она может пригодится и другим товарищам.

В моем варианте используется тип 3 компенсации с двумя нулями. Такой тип компенсации гарантированно позволяет добиться достаточного запаса по фазе.

Усилитель  - неинвертирующий, такой вариант ,например, часто используется в микросхеме Tl494 и вообще в целом.

Необходимо задать параметры ОУ(Частоты полюсов, усиление на постоянном токе - из datasheet'а) и входные данные(Напряжения, параметры фильтра).

После одним нажатием кнопки производится расчет необходимых элементов и отображаются графики АЧХ(сверху) и ФЧХ(снизу) в логарифмическом масштабе.

Внизу в текстовом окошке указаны номиналы элементов. 

В разделе справка подробно описан каждый параметр.

По этому расчету уже был собран понижающий преобразователь и протестирован с разными нагрузками. Результат прекрасный, работает без проблем.

Прикрепляю предварительное изображение и саму программу в zip-архиве согласно правилам форума.

В случае, если программа окажется востребованной подумаю над доработкой и над расширением функционала.

 

 

zeropolebuck.zip

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Gennady_B]

1 час назад, kodkey сказал:

очень редко в радиолюбительских схемах преобразователей встречаю вообще хоть какую-либо цепь компенсации ОС

  Видимо Вы плохо разбираетесь в этих схемах раз не видите цепи компенсации. В AC/DC преобразователях она расположена обычно около TL431, в DC/DC в обвязке микросхемы контроллера преобразователя. Ну это в общих чертах, разумеется возможны и есть другие варианты. Хотя согласен, в тонкости расчетов этих цепей мало кто вдается, не все изучали теорию автоматического регулирования, а кто изучал - успели забыть. А за программу - респект!

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[kodkey]

Ну, в AC/DC постоянно вижу, а вот в DC/DC частенько забывают, можно загуглить и в половине схем вы этой цепи не найдете, либо один конденсатор, не ясно как компенсирующий...

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Lexter]

2 минуты назад, kodkey сказал:

в половине схем вы этой цепи не найдете

Ну так и в даташитах от производителей в типовых схемах включения тоже цепи коррекции часто сильно от вашей отличаются, а то и вообще отсутствуют, когда коррекция реализована внутри микросхемы. Да и вообще, первоисточник - даташит. Очень редко требуется что-то по сравнению с ним улучшать.

Программа конечно хорошая, если собирать по приведённой вами схеме, но как все программы "не - симуляторы", считающие что-то по формулам, имеет ограничения к применению, и это нормально.

[Gennady_B]

  В настоящее время почти все производители предлагают свои программы симуляторы, зарегистрировавшись на их сайтах можно воспользоваться ими даром. Так Webench from TI по входным данным отрисует схему на всех мыслимых своих компонентах, выдаст BOM, PCB, документацию под выбранную программу CAD и еще предложит несколько ценовых вариантов исполнения, я просто балдею! Сегодня надо было рассчитать простенький преобразователь, сам не захотел, так Webench мне выдал аж 71 вариант. Это к тому, что и компенсацию тоже считает.

  Проблема в расчете цепи компенсации ОС в общем случае будет в о многообразии схемных решений, но начинать надо с определения диаграммы Боде разомкнутой цепи ОС. Дальше, не привязываясь к конкретной схемотехнике, рассчитывать коррекцию и думать о реализации. Да и кстати не вижу на схеме в программе нагрузки, а это весьма существенно.

[thickman]

17 часов назад, Gennady_B сказал:

начинать надо с определения диаграммы Боде разомкнутой цепи ОС

Измерить петлевое усиление в реальном устройстве, или рассчитать по усреднённой (непрерывной) модели?  Для снятия АФЧХ методом инжекции требуется целый комплекс  недешёвых приборов, плюс терпение и время – работа предстоит кропотливая. А в случае моделирования нужно ещё уметь составить адекватную усреднённую (непрерывную) модель.  Так что автору респект, правда, попробовать калькулятор так и не получилось, - вывод результатов  в текстовом виде не виден, он не влезает в экран моего монитора.

[Dӧppelganger_857]

 

В 26.02.2020 в 11:26, thickman сказал:

вывод результатов  в текстовом виде не виден, он не влезает в экран моего монитора.

Открываем настройки экрана, выбираем ориентацию "книжная". Склоняем голову (или монитор, кому проще) на 90 градусов, смотрим интересующие параметры))
Вбивать формулы из апноута в эксель было слишком лень) Понятно дело, прога делалась же под себя, так что я думаю, грех жаловаться.
Автору спасибо за труд!
 

Спойлер

  

Извиняюсь за скриншот на камеру, софт для скриншотов не захотел работать при такой ориентации экрана.