Re: Matematický problém

Úterý Červenec 16 13:59:50 CEST 2024

 > myslím, že je správné řídit délku sepnutí podle požadovaného proudu a 
pwm tak, aby se dosáhlo potřebného napětí

Asi by to takhle bylo běžně implementováno ve švábech pro spínané 
zdroje, kdyby to bylo běžně užitečné, ale není. Standardně se používá 
pevná frekvence, akorát u extra-low power se dělá měnitelná, takže když 
má střída klesnout tak, že by zapínací a vypínací čas tvořil moc velkou 
část délky pulzů, pulzy se přestanou zkracovat a místo toho se 
prodlužuje čas mezi nimi.

Řízení jako takové ale téměř vždycky funguje stylem, že jedna veličina 
zpětnou vazbou řídí spínání a zda to bude U nebo I závisí na stavu 
obvodu, tedy při proudovém omezení se řídí proudem, v napěťovém režimu 
napětím. Nebo se řídící veličina vytvoří z více vstupů, takže např. 
jeden typ aktivního PFC do zpětné vazby u*i, nebo u^2 ze vstupu a mixuje 
se (zpomaleným) zpětnovzebním napětím. Ale zas je to ve finále jedna 
řídící veličina.

Pak je další věc, zda řídící veličina řídí PWM, nebo třeba vypínací 
proud. První má lepší dynamickou odezvu na prudké změny zátěže, druhé 
inherentní zkratuvzdornost.

Abych se vrátil zpět ke ztrátám na diodě při kontinuálním režimu: Když 
je tohle potřeba řešit, dá se paralelně k ní MOSFET a udržuje sepnutý po 
dobu, kdy prochází nezanedbatelný proud. Je na to spousta švábů, co to 
podporují. Keyword: synchronous. Pokud je zájem ho pak řídit procesorem, 
dá se mu do zpětné vazby přimixovat DAC, nebo vyhlazená PWM. Případně 
ještě pouštět pulzy místo jeho vlastního oscilátoru.

Pak je ještě kategorie sama pro sebe: Rezonanční měniče. Na první pohled 
to vypadá strašeně super, ale jen do doby, než to začne kazit 
zpětnovazební řízení. Pak se skončí u složitostí typu LLC a nakonec se 
často zjistí, že radši míň starostí a větší spínací/rozpínací ztráty:-)

PH

Dne 16.07.2024 v 12:33 Martin Záruba napsal(a):
>
> I když to v mém případě není podstatné, nabízí se otázka, kdy bude 
> účinnost měniče nejvyšší. Máme dané vstupní napětí, výstupní napětí, 
> proud (rozsah proudu). Zapojení je udělané optimálně co do použitých 
> součástek.
>
> Můžeme měnit střídu pwm a opakovací frekvenci.
>
> Pokud se pohybujeme v oblasti, kdy se zvyšováním střídy jen pomalu 
> narůstá proud, je to zjevně nevýhodné, protože proud je tak malý, že v 
> době, kdy je tranzistor rozepnutý neudrží cívka proud a napětí začne 
> stoupat, teče proud cívkou v opačném směru do kapacity přechodu 
> zavřeného tranzistoru, zavřené diody a parazitních kapacit cívky. 
> Vzniknou tlumené kmity a tato energie se nakonec ztratí, pravděpodobně 
> na ohmickém odporu cívky.
>
> Pokud se pohybujeme výrazně vpravo od kolena na přechodové 
> charakteristice, dodává proud do zátěže střídavě tranzistor a dioda. 
> Tranzistor má obvykle velmi malý RdsOn a je tak na něm malý úbytek, 
> ale na diodě je cca 0,5V, což při třeba 20A dělá 10W.
>
> Optimální je dle mého názoru bod v místě kolena na charakteristice. V 
> době sepnutí dodává proud tranzistor. V době rozepnutí klesá proud 
> diodou až (skoro) k nule. Proud je tedy roven polovině výstupního 
> proudu po dobu rozepnutí tranzistoru.
>
> Takže myslím, že je správné řídit délku sepnutí podle požadovaného 
> proudu a pwm tak, aby se dosáhlo potřebného napětí.
>
> Samozřejmě ošetření chybových stavů je další nadstavba.
>
> Martin Záruba
> Dne 16.7.2024 v 10:09 Pavel Hudeček napsal(a):
>> Step-down s pevnou střídou se nechová jako zdroj proudu, ale jako 
>> zdroj napětí, s divnými vlastnostmi při moc malé zátěži.
>>
>> Tomu odpovídá ta charakteristika, kdy dokud výstupní U není 
>> dostatečné k nabíjení, proud (skoro) neteče a pak prudce stoupá. Já 
>> nabíjení dělám tak, že prostě postupně přidávám střídu, dokud se 
>> nedosáhne požadovaného U nebo I. Resp. regulace triviálně funguje 
>> tak, že přidává/ubírá PWM po jednotlivých krocích, po každém měřícím 
>> cyklu. Pak je ještě ošetření chybových stavů, takže např. přerušení 
>> od ADC při významném nadproudu srazí střídu na 1/2.
>>
>> PH
>>
>> Dne 16.07.2024 v 9:16 Martin Záruba napsal(a):
>>>
>>> Rozdíl je v tom, že při prostém připojení zátěže - baterie ke zdroji 
>>> napětí dojde k tomu, že pokud je napětí menší než napětí baterie, 
>>> neteče proud vůbec (pokud by nemohl téci zpět), ale ten step-down se 
>>> v tomto případě chová jako zdroj proudu, který určuje délka sepnutí 
>>> a indukčnost cívky. Jakmile proud v cívce nezaniká po celou periodu, 
>>> přestane se uplatňovat vliv indukčnosti a chová se to v podstatě 
>>> jako zdroj napětí.
>>>
>>> Martin Záruba
>>> Dne 16.7.2024 v 8:06 Jan Waclawek napsal(a):
>>>> Ono je to "jednosmerny transformator" stale, ale kym vystup 
>>>> nedosiahne 12V, tak do
>>>> > zátěž je baterie 12V
>>>> netecie prud.
>>>>
>>>> S rezistivnou zatazou by to mala byt viacmemej priamka.
>>
>> _______________________________________________
>> HW-list mailing list  -  sponsored bywww.HW.cz
>> Hw-list na list.hw.cz
>> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored bywww.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20240716/7df02fcb/attachment-0001.htm>