Mostek H i male amplitudy

Jul 12, 2011 16 Replies

Czesc,



mam uklad 1-fazowego falownika. Jego zadaniem jest wygenerowanie sinusoidy (50Hz, P<300W) o regulowanej amplitudzie. Regulacja w zakresie 1:100, czyli



2,3 - 230 Vrms. Uklad pracuje w ukladzie pelnego mostka. Mostek i drivery to gotowiec - FSAM10SH60A, ktory niestety wprowadza pewne ograniczenia: czas martwy miedzy wylaczeniem i zalaczeniem gornego/dolnego tranzystora to minimum 3us. Wiem, koszmarnie duzo. Z kolei dla zalozonej minimalnej amplitudy czasy zalaczenia (czyli wypelnienie PWM) powinny byc rzedu dziesiatek ns, czyli duzo mniej niz dead-time. Jak to ugryzc? Moze sa rozpracowane jakies sprytne algorytmy, wykorzystujace jednoczesnie obie polowki mostka? Dodam , ze powazne obnizenie czestotliwosci PWM raczej nie wchodzi w rachube (bo by filtr LC jej nie wycial).

Pozdrawiam, Maciek



Jak Ci to wyszło?

Bez przesady.

Użyj modulacji sigma-delta zamiast typowego PWM, zejdź z częstotliwością taktowania do rozsądnych granic, zaimpregnuj porządnie dławiki, żeby nie hałasowały i będzie działać.

U¿ytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Mostek zasilany jest z 380VDC (mogê obni¿yæ do 350). Czêstotliwo¶æ PWM to

16kHz (62,5us). Dla 2,3Vrms zak³adam, ¿e maksymalny "schodek" napiêcia nie powinien byæ wiêkszy ni¿ 0,5V, st±d minimalne wype³nienie 0,5V/380V = 0,0013. Wiêc czas za³±czenia Ton = 0,0013x62,5us = 81ns.

Na wyj¶ciu mam filtr 2x1mH + 1uF. Przy sinusoidzie ok. 230 Vrms, obci±¿eniu ok. 200W i taktowaniu PWM-a 16kHz mam têtnienia rzêdu 20Vp-p. A to i tak trochê du¿o. A dla mniejszej amplitudy têtenia przecie¿ nie zmalej±.

Dziêki, doczytam i przemy¶lê sprawê. Dodam tylko, ¿e nie mam sprzê¿enia zwrotnego, wiêc zale¿y mi na rozwi±zaniu w miarê "sztywnym" (niezale¿nym od obci±¿enia).

[...]

Ale on się po prostu nie załączy. Nie musisz aż tak dokładnie generować sinusoidy.

Stosuj filtrowanie dwustopniowe, zwiększ pojemność filtra.

Na Elektrodzie opublikowałem jakiś czas temu ideę realizacji falownika, w którym modulacja delta-sigma została wyliczona metodą propagacji błędu i stablicowana. To da ładną sinusoidę. A regulację napięcia wyjściowego możesz zrealizować poprzez regulację napięcia szyny DC. Przy okazji możesz bardzo łatwo zrealizować sprzężenie zrwotne bez potrzeby stosowania szybkich mnożeń itp.

formatting link

W dniu 2011-07-12 14:56, RoMan Mandziejewicz pisze:

To musiałby szynę DC zasilać z przetwornicy a nie z prostownika.

z pomoc± Romana i elektrody sam se zrobi...

U¿ytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Dlatego zacz±³em kombinowaæ tak: prze³±czyæ jedn± ga³±¼ mostka, a potem prze³±czyæ drug±. Czas za³±czenia / wy³±czenia tranzystora nie by³ by wówczas tak krytyczny.

To jest to! Bo obecnie przy 2x1mH zwiêkszenie pojemno¶ci zagotuje mi d³awiki. I tak sobiê kombinujê, ¿e mo¿e uda siê je zamieniæ na 2x3.3mH (4x3.3mH) bez drastycznego zwiêkszania wymiarów.

Hm, chcia³em wszytko za³atwiæ jednym mostkiem. Teraz na zasilaniu mam PFC, a z niego mniej ni¿ te 340V nie wyduszê.

Piêknie dziêkujê. Poczytam i poeksperymentujê z symulatorem.

Maciek

Piszesz o szynie 380V DC z mozliwością obniżenia do 350V DC - sądziłem, że to przetwornica - na goły prostownik za dużo, na aktywne PFC za mało...

Robienie step-down to faktycznie pomysł marny, choć realizowalny.

Hello,

[...]

Sorry - pisanie po drzemce bywa nieskładne - Maciek pisze a nie Ty.

[...]

U¿ytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Mostek H jest zasilany z aktywnego PFC. A to dlatego, ¿e chcê mieæ stabilizowan± szynê DC.

Maciek

Jasne. Czyli używasz PFC tylko do stabilizacji a nie martwisz się harmonicznymi. Zresztą - zapewne dla Twojego sprzętu i tak spełni normy nawet po obniżeniu napięcia do 350V.

Tak się zastanawiałem i wyszło mi, że da się zrobić w miarę tanio step-down z 400V DC na 5-350V DC przy założeniu, że regulację robimy w minusie szyny DC. Wtedy sprawę załatwia UC3843 + MOSFET i dławik (wcale nie taki drogi ani wielki).

U¿ytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Wspominasz tam, ¿e jako pierwszy stopieñ filtru LC warto wykorzystaæ d³awik sprzê¿ony. Czy co¶ zyskujê zamieniaj±c dwa d³awiki na jeden sprzê¿ony? Mniejsze wymiary?

Pzdr, Maciek

Jako drugi stopień lepiej - dławik sprzężony zmniejsza zakłócenia wspólne przenoszone na wyjście. Do wygładzenia przebiegu potrzebujesz dwóch stopni na zwykłych dławikach - najlepiej filtr typu H - symetryczny, na 4 dławikach i kondensatorze a dopiero za nim filtr zakłóceń wspólnych typu O na dławiku skompensowanym i dwóch kondensatorach 100nF/275V/X

Jesli obecne dławiki się grzeją, to znaczy to, że są za małe - praw fizyki oszukać się nie da.

U¿ytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Poszed³em jeszcze w t± stronê: regulator 2-fazowy. Ka¿da po³ówka mostka generuje PWM-em sinus 50Hz 0...380V. Natomiast amplitudê wyj¶ciow± regulujê zmieniaj±c przesuniêcie fazowe miêdzy dwoma sinusami. Pomys³ obiecuj±cy, tyle, ¿e pojemno¶ci w filtrze powinny byæ wówczas dwie, w³±czone miêdzy wyj¶cia a GND. No i indukcyjno¶æ 2 razy wiêksza.

Maciek

Ja naprawdę zrobiłbym na Twoim miejscu tego step-downa...

W dniu 2011-07-13 14:36, RoMan Mandziejewicz pisze:

A jak to robią w fabrycznych falownikach? Zazwyczaj szyna DC jest o stałym napięciu. Z mniejszą precyzją sterują napięciem czy kluczują z mniejszą częstotliwością?

[...]

Nie mam pojęcia. W tych układach, które widziałem, używano sprzężenia zwrotnego, niestety.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required