Stała f w DCDC

Piotr Gałka wrote:

Od warunków pracy, które są najwłaściwsze dla przetwornicy pracującej w trybie prądowym.

Piotrze, nie jestem specjalistą od teorii sterowania, by Ci to przekonująco wykazać za pomocą wzorów, ale linia rozumowania idzie następująco. W idealnym przypadku jest to źródło prądowe sterowane napięciowo napięciem z pętli sprzężenia zwrotnego. Przy założeniu, że prąd średni jest proporcjonalny do prądu szczytowego dławika, a ten z kolei do prądu szczytowego klucza, otrzymujemy przetwornicę z kontrolą prądu szczytowego, którą w wersji nieskompensowanej przedstawia fig. 4.2:

formatting link
M.in. seria układów UC384x działa na dokładnie takiej zasadzie. Problem pojawia się jednak przy wypełnieniu powyżej 50%: układ znajduje się poza obszarem stabilności -- dowolnie małe zaburzenie jest wzmacniane w kolejnych cyklach i powoduje rozchwianie działania przetwornicy. To są te "sub-cycle oscillations". Można przesuwać punkt niestabilności w kierunku wypełnienia 100% poprzez dodanie rampy kompensującej do napięcia z rezystora źródłowego klucza albo przekładnika prądowego, w zależności od konstrukcji przetwornicy. W praktyce sygnał kompensujący ma kształt piłokształtny, bo albo jest on już obecny w układzie (moduł generatora w UC384x), albo łatwo go wytworzyć za pomocą np. rezystora, kondensatora i portu mikrokontrolera (jak w przetwornicach na PIC), choć w bardziej zaawansowanych układach nie jest to piła. Wprowadza się ten sygnał przez dzielnik rezystancyjny do rezystora Ri na rysunku. Tylko wtedy wszystko rozbija się o proporcję. Udział sygnału kompensacji musi być na tyle duży, by przenieść punkt niestabilności poza maksymalny współczynnik wypełnienia układu (w praktyce 75..85%), ale nie za duży, bo wtedy przestajesz mierzyć prąd szczytowy, a zaczynasz napięcie kompensacji. Jeżeli sygnał kompensujący jest istotnie większy niż kompensowany, to układ redukuje Ci się do tego, co masz na rys. 4.1., z kompensatorem w roli generatora piły, czyli otrzymujesz przetwornicę w trybie napięciowym, a nie prądowym, ze wszystkimi jej wadami.

Dlatego Twoje pytanie "Czemu zapewnienie zawsze nachylenia ciut większego od tej 1/2 jest złe?" jest niewłaściwie postawione. Właśnie do tego należy dążyć, ale przy użyciu rampy o stałej amplitudzie, jak się to najczęściej w praktyce robi, to nachylenie też będzie stałe, a powinno nadążać za napięciem wejściowym, wyjściowym lub ich kombinacją, zależnie od topologii. A więc jeżeli przetwornica musi działać w szerokim zakresie parametrów, to dzielnik sygnału kompensacji musisz ustawić tak, by w najgorszych warunkach nachylenie było "ciut większe niż 1/2" ze względu na stabilność, ale w pozostałych obszarach przestrzeni parametrów będzie to być więcej niż 1/2, i to niekoniecznie ciut. Będziesz miał tam przekompensowaną przetwornicę i stracisz na jej dynamice. Możesz to zignorować, co większość ludzi robi, zastosować kompensację adaptatywną, albo użyć konstrukcji niewymagającej kompensacji, np. prawdziwej kontroli prądu średniego, albo po prostu pozostawić przetwornicę w trybie DCM, choć to lekarstwo jest chyba gorsze od choroby.

Wybacz, jeśli piszę o banałach, ale dla mnie zrozumienie tego, co tam się dzieje też było odkryciem i nie roszczę sobie pretensji do tego, że rozumiem już wszystko. Są tu fachowcy, ale skoro milczą...

To był żart, najwyraźniej nieudany, który miał pokazać, co się stanie, jeżeli sygnał kompensujący będzie zbyt duży w stosunku do kompensowanego: dynamika pójdzie w krzaczki...

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski
Loading thread data ...

Użytkownik "Piotr Wyderski" snipped-for-privacy@neverland.mil napisał w wiadomości news:loj5t8$6dr$ snipped-for-privacy@node2.news.atman.pl...

Chyba powoli zaczyna do mnie docierać czego nie chwytam. Do tej pory jestem na etapie, że sobie kiedyś te trójkąciki rozrysowałem i mi się potwierdziło, że (m2-m)/(m1+m)<1 (gdy opadające m i m2 są dodatnie). Poza to niewiele dalej dotarłem. Po dłuższym zbieraniu informacji o wszystkich dostępnych scalakach wczoraj musiałem zamknąć ten temat (na jakiś tydzień do miesiąca lub....) bo już od 2 tygodni czeka na mnie coś do zrobienia "na wczoraj". Rozważałem raczej małe zakresy zmienności Uwe i stałe Uwy i wydawało mi się, że jak rampa = 1/2 (mniej więcej stałego) nachylenia sygnału prądowego to więcej do powiedzenia ma sygnał prądowy niż ta rampa - więc z grubsza OK. Może jeszcze kiedyś to dokładniej zrozumiem.

Dla mnie to też nie banały.

Że żart wiedziałem, ale zakładając 3 możliwe znaczenia VCC (Uwe, Uwy, Stałe V w przetwornicy) i dwa wejścia komparatora nie doszedłem o którą z 6 kombinacji chodzi :). P.G.

Reply to
Piotr Gałka

Użytkownik "Piotr Gałka" snipped-for-privacy@cutthismicromade.pl napisał w wiadomości news:loj9vb$b40$ snipped-for-privacy@srv.chmurka.net...

Jednak nie mogłem całkiem wyłączyć myślenia o tym.

Ja to widzę tak.

Interesują nas wypełnienia od 50% w górę (więc mniejsze wykluczam z rozumowania - choć przy dużych zmianach Uwe przetwornica zaprojektowana z rampą może wejść w tryb poniżej 50%). Zakładam, że:

- nie jest to jakiś zasilacz laboratoryjny (Uwy stałe),

- rampa równa dokładnie 1/2 nachylenia w drugiej fazie (ono jest stałe, bo Uwy stałe).

- rampa dodana jest do sygnału ze sprzężenia napięciowego - do limitu prądu, a nie do sygnału o prądzie (tylko dlatego, że łatwiej mi sobie wyobrazić dwie piły a nie ich sumę) Gdy wypełnienie bliskie 100% rampa równa 1/2 nachylenia w drugiej fazie jest optymalna więc musi być. Czyli najgorszy przypadek jest gdy wypełnienie równe 50%. Rampa mogła by być

0 a jest 1/2.

Wyobrażam sobie stan stabilny. Napięciowe sprzężenie zwrotne przesuwając rampę w górę lub w dół wpłynie ma max prądu. Jeśli założymy, że wypełnienie musi pozostać stałe (mamy przez napięcia wymuszone dokładnie 50%) to przesunięcie max impulsów prądu będzie o tyle o ile rampa została przesunięta - czyli to, o co chodzi. Ale faktycznie gdyby jej nie było przesunięcie max prądu byłoby już w pierwszym impulsie po przesunięciu, a tak to w pierwszym przesunięciu w górę o 1 max prądu podniesie się nie o 1 tylko trochę mniej (nie chce mi się tych trójkątów.... - ale tak co najmniej 0.7 się podniesie).

Czy to jest jakiś problem. Mi się wydaje, że żaden. Wzmocnienie pętli przechodzi przez 0dB (tak jak czytałem) i tak w okolicy 1/10 do 1/8 f pracy więc to, że w czasie jednego impulsu zadziała trochę słabiej (wyrówna w drugim) to chyba mały pikuś. Mylę się? Pewnie są jakieś prace naukowe, które rozważają któreś tam miejsce po przecinku, ale czy w praktyce to ma jakiekolwiek znaczenie. P.G.

Reply to
Piotr Gałka
[...]

Czuję się wywołany do tablicy.

Nigdy, ale to nigdy nie uważałem się za fachowca od teorii sterowania. Jestem praktykiem, konstruującym układy zasilania i projektującym elementy indukcyjne do nich. Nie dla zabawy, tylko zawodowo. Efekt jest taki, że muszę zajmować się sprawami praktycznymi, wgłębiać w idiotyczne normy, tłumaczyć rzeczy elementarne kosmitom, którzy nigdy nie powinni zajmować się elektroniką i po prostu brak mi już czasu na teoretyczne dywagacje, dzielenie włosa na czworo i liczenie diabłów na łebku szpilki.

Zdaję sobie doskonale sprawę z niestabilności sterowania prądowego ale absolutnie nie mogę lekceważyć rzeczy zasadniczej: mamy do czynienia z rzeczywistymi elementami a nie idealnymi. I MUSZĘ przede wszystkim brać pod uwagę możliwość znacznego przeciążenia przetwornicy, zwarcia jej wyjścia, pracy przy napięciu wejściowym poniżej zakładanego czyli sytuacje, w których - z powodu wysokich prądów chwilowych - może dojść do nasycenia rdzenia elementu indukcyjnego. I tu jest podstawowa przewaga klasycznego trybu prądowego nad wszelkimi, innymi rozwiązaniami - w prosty sposób zabezpieczam cały układ przed skutkami sytuacji skrajnych i przypadkowych. Wolę poświęcić trochę jakości odpowiedzi impulsowej oraz zaryzykować niestabilność przy skrajnie niskich obciążeniach niż za kilka miesięcy dostać wiadomość, że klient reklamuje partię iluś tysięcy transformatorów, bo przy pracy w warunkach skrajnych (czyli na marginesie założeń - żeby nie było nieporozumień) dochodzi do niespodziewanych awarii kilku % zasilaczy. Powtarzalnie.

Reply to
RoMan Mandziejewicz

I chyba praktyka pokazuje, że żaden: na świecie działają pewnie setki milionów przetwornic w trybie prądowym i w większości z nich kompensacja jest zrobiona na prostym dzielniku piły z generatora, o ile w ogóle, i nikomu niższe osiągi przetwornicy nie przeszkadzają.

Są, a przy tym często bardzo ciekawe, bo opisują zachodzące w układzie zjawiska, a nie zbywają temat na zasadzie "daj pan tam opornik 47k i nie wnikaj, po co". Zobacz np. to i sam oceń, zwłaszcza rysunek 12:

formatting link
> ale czy w praktyce to ma jakiekolwiek znaczenie.

Jak poszukasz, to znajdziesz ich całkiem sporo, więc z jakiegoś powodu to na uczelniach badają. Tylko, że to jest hi-tech, który można wykorzystać dopiero mając odpowiednie środki (np. formowanie sygnału kompensatora na DACu sterowanym przez silne DSP), albo wręcz numeryczne rozwiązywanie równania przetwornicy w czasie rzeczywistym i planowanie kształtu _następnego_ impulsu, a nie tylko reagowanie na poprzedni stan systemu jak w metodach PID. Nie czuję się kompetentny do stwierdzania, ile z tego znajdzie zastosowanie w jutrzejszych kontrolerach przetwornic, ale tryb kontroli prądu szczytowego też kiedyś był nowinką. :-)

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

A ja jedynie amatorem, bez formalnego wykształcenia w tej dziedzinie. Dlatego poprzez "wywołanie do tablicy" chciałem jedynie poprosić o sprawdzenie, czy przedstawione Piotrowi wyjaśnienia znajdują się w przyzwoitej odległości od prawdy, bo takie jest moje obecne rozumienie tematu kompensacji.

Dodam też, że trochę Ci się nie dziwię w sprawie wyboru zawodu. Im więcej się tego uczę, tym ciekawsze to się okazuje. Tyle, że mnie ciągnie do przetwornic procesorowych, o których Twoje zdanie znam...

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Użytkownik "Piotr Wyderski" snipped-for-privacy@neverland.mil napisał w wiadomości news:lojeuf$eda$ snipped-for-privacy@node1.news.atman.pl...

W tym miejscu pomyślałem - coś muszą przecież robić, aby się wykazać.

A tu mnie przekonałeś. Jak się zobaczy ile tego nawsadzali w taki na przykład TPS23753A (schemat blokowy z trudem się mieści na stronie) to właściwie nie można wykluczyć, że za jakiś czas będzie się kupowało scalak 3x3 mm w którym DCDC będzie wspomagane ilomaś MIPSami. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

To nie są polskie uczelnie. ;-) Jak się chciałem dowiedzieć o przetwornicach tyle, by móc wsadzić tryb kontroli prądu szczytowego w PIC nie wpadając przy tym w podstawowe pułapki, to google wyrzucało tego ilości wykluczające "ściemę" na masową skalę.

To nawet nie muszą być rzeczywiste MIPSy: jeżeli już wiesz, co trzeba wygenerować, to można pomyśleć nad układem analogowym lub hyrbydowym o podobnej funkcjonalności. Jak w tym starym kawale: "uderzenie młotkiem: 1 dolar; wiedziałem gdzie: 999".

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski
[...]

To nie wybór - to przypadek. W latach 80-tych bawiłem się przetwornicami. Mając w pracy trochę czasu i dostęp do przyrządów (wtedy nie było łatwo), rozgryzałem przede wszystkim przetwornice dwutaktowe. Potem przez 20 lat zdradzałem elektronikę, zajmując się programowaniem. Wróciłem do zawodowej elektroniki 7 lat temu, gdy wypaliłem się jako programista.

Gdybym miał wybór, to wolałbym zajmować się analogową elektroakustyką a nie zasilaczami. Ale komu w dzisiejszych czasach potrzebny analogowiec, który zaczynał na lampach? Do audiovoodoo mnie nie ciągnie - jestem na to za uczciwy.

Reply to
RoMan Mandziejewicz

Użytkownik "Piotr Wyderski" snipped-for-privacy@neverland.mil napisał w wiadomości news:lojg7a$fqn$ snipped-for-privacy@node1.news.atman.pl...

Z książki "Niezwykłe perypetie odkryć i wynalazków" pamiętam to w postaci:

- stawianie krzyżyków kredą - 3$

- za to że wiedziałem gdzie stawiać - 997$. i to było przedstawione nie jako kawał a autentyk (ale nie wykluczam, że bohater tego autentyku po prostu znał ten kawał).

W czasie studiów dorabiałem sobie naprawiając różne rzeczy, które ludzie przynosili znajomemu rzemieślnikowi. Pamiętam jak jeden klient przyniósł coś nietypowego (dyktafon na miniaturowe taśmy) i poprosił o szacunek ile naprawa. Jak usłyszał, że jakieś 100zł to się gorączkował, że pan pewnie wymieni jeden tranzystor i tyle weźmie! Na to ten rzemieślnik: Tranzystor mogę panu wymienić za 5zł. Który mam wymienić?

Faktycznie wymieniłem tam tranzystor. Pierwszy raz widziałem tak mały tranzystor (to były okolice 1980r) (sześcianik o boku 1...1,5mm z 3 wąsikami, z których jeden się po prostu urwał przy samej obudowie).

Ale nie jestem pewien, czy nie mieszam dwu niezależnych zdarzeń. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.