Digitální regulovatelný zdroj

Pomoc v oblasti výkonovej elektroniky (zdroje, nabíjačky, meniče a pod.)

Moderátori: mirosne, Moderátori

Atlan
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1146
Dátum registrácie: 01 Feb 2008, 00:00
Bydlisko: Kosice okolie

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa Atlan » 17 Jún 2021, 20:38

Pozri datasheet kolo znesie integrac. I2c ma 4k7 odpory daval som aj 1k pullup ak trebalo.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 17 Jún 2021, 21:19

Díky, pull up rezistory na I2C chybí.
NetTie na AGND a DGND taky chybí.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 06 Júl 2021, 14:13

Tak jsem po chvilkách dodělával desku. Teď budu bádat jak udělat outputs pro JLCPCB, aby to mohli vyrobit, tak doufám že to klapne.
Prílohy
sch.png
Snímek obrazovky (534).png
Snímek obrazovky (533).png
0

maskrtnik01
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 2561
Dátum registrácie: 20 Júl 2010, 00:00
Bydlisko: okolie KE
Vek: 27

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa maskrtnik01 » 06 Júl 2021, 15:09

Klasické gerbery. Prípony GTL/GBL meď, prípadne GL1/GL2 vnútorné vrstvy 4layeru, GTS/GBS je tuším maska, GTO/GBO popisky, GTP/GBP stencil ak chcete, DO obrys dosky. A v excellone vŕtací predpis s príponou TXT.

Toto vyhovuje väčšine(ak nie všetkým) číňanom.

Odporúčam pred odoslaním otvoriť v nejakom gerber vieweri a skontrolovať.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 16 Sep 2021, 21:42

Po dlouhé době se vracím s dotazem opět na kompenzace. Co který člen dělá? Jak postupovat v ladění hodnot? Zasekl jsem se úplně na začátku mám otevřený obvod (zátěž pouze osciloskop) a snažím se naladit napětovou smyčku. Momentálně postupuju takovým způsobem, že zapájím hodnotu a pozoruju zda se výsledek zlepší či naopak zhorší, což určitě není nejlepší způsob. Dostal jsem se na rozkmit cca 10 - 15mV, níž už se mi to nedaří zkrotit. A tak se ptám, jak vlastně na to?
Výstup z osciloskopu vypadá skoro jako srdeční tep s nepatrně vyšší freqvencí, takže si to žije vlastním životem :D
Prílohy
Bez názvu.png
DS1Z_QuickPrint46.png
0

Používateľov profilový obrázok
balki
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1548
Dátum registrácie: 09 Jan 2007, 00:00
Bydlisko: Bratislava

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa balki » 18 Sep 2021, 15:25

DanielK

Po dlhšej dobe čo som tu nebol, sa tvoj zdroj dostal do prototypu. :applause:
Opäť tá "neštastná" regulácia. Mimochodom regulátor sme riešili v samotnom úvode témy kde som napísal, že teória riadenia nie je taká jednoduchá pre neskúseného dizajnéra, ale zas nič čo by sa nedalo zvládnuť pri správnej nápovede.

Pokúsim sa ti to v krátkosti času vysvetliť, i keď toto je téma veľmi obsiahla a sú o nej celé knihy.
Každá regulovaná sústava, ako aj tvoj zdroj, má nejakú hranicu stability. Základom regulátora je aby upravil fázu signálu ktorú mení tvoja prenosová funkcia reálneho systému - koncový stupeň. Ako som už tu písal, ty prenosovú funkciu systému P(s) nepoznáš, čo je problém, a preto nevieš akú nápravu vykonať. Na šťastie existujú metódy ktoré nám v tom pomôžu. Vo vývoji sa samozrejme používajú sofistikovanejšie nástroje na analýzu systému napr. Bode analyzátor.

Najskôr, ti ale musím napísať čo robíš zle.
- V prvom rade nemôžeš sledovať zvlnenie na výstupe, to je sekundárna veličina
- ďalej musíš mať výstup zaťažený minimálnou impedanciou ktorú tam budeš mať. Čiže v tvojom prípade nejaký výkonový rezistor o nominálnej hodnote. Nemôžeš to ladiť otvorené.

Veľmi skrátene napísané:
1. Pri ladení regulátora sa musíš zamerať na výstup regulovanej veličiny čiže Vout(t). Tam bude osciloskop.
2. Sledovať budeš skokovú zmenu referenčného napätia ktoré a priamo pretransformuje na výstup a vytvorí "jednotkový skok". Tento skok bude mať rôzny tvar a ty chceš aby bol dokonale strmý a bez zákmitov.
3. K ladeniu budeš potrebovať prepínať záťaž, aby si systém skontroloval ako sa správa pri zmene záťaži. Môže to byť ako komplexná RC záťaž.

Dajú sa použiť rôzne metódy, od najjednoduchšej a to priame ladenie skúseným operátorom až po numerické za použitia Lapalcovej transformácie. K ladeniu koeficientov regulátora môžeš použiť aj metódu často používanú pre riadenie PID, a to Ziegler Nichols. V našom prípade ale nebude fungovať úplne ideálne, ale potom sa môžu RC prvky regulátora upraviť. Ale pokojne ju môžeš skúsiť a overiť jej výsledky v reále.

Výsledkom Ziegler Nichols budú koeficienty Kp, Ti, Td ktoré za pomoci transformačných vzťahov preložíš do užitočnejších konštánt a to priamo zisky PID, teda Kp, Ki a Kd. Teraz si ale povieš na čo mi tie čísla budú keď ja tam nemám žiadny PID regulátor. :) No ty ho možno nevidíš, ale ja som ti ho tam už pred nejakým časom navrhol lebo som vedel že to budeš potrebovať. Je to vlastne tá schéma regulátora, ale nie je to priamo PID, je to užitočnejšia modifikovaná verzia. Teba vôbec nemusí zaujímať prenosová funkcia PID ani regulátora v stave ktorý máš teraz, aj tak by ti to nič nepovedalo. Skôr sa zameriam na to aby som ti vysvetlil čo urobiť aby to si dostal hodnoty súčiastok. Samozrejme tam bude treba počítať zopár vzorcov.

Ak sa chceš do toho pustiť tak potom ti napíšem presný postup. Naštuduj si na internete ak ťa to viac zaujíma: "Nastavenie regulátorov metódou Ziegler-Nichols".
1
Obrázok 1

Atlan
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1146
Dátum registrácie: 01 Feb 2008, 00:00
Bydlisko: Kosice okolie

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa Atlan » 18 Sep 2021, 18:25

No to si mu teraz zadal ulohu :D prenosova funkcia 1 semester, PID regulator druhy semester. Plus matematicky aparat k tomu, este ze existuje matlab :D
Som zvedavy ako sa stym popasuje.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 21 Sep 2021, 20:12

Díky za rozsáhlou odpověď.

Pročetl jsem to, co našel na internetu ohledně PID a ladění regulátorů Ziegler-Nichols v jazycích CZ a SK, takže ještě zkusím EN, tam už by to mohlo být zajímavější.

A pokud jsem správně pochopil, tak R23 a C20 tvoří derivační složku, C19 R22 a C23 tvoří integrační složku a R21 s R25 tvoří proporcionální složku. P nastavuje zesílení regulátoru, I zpomaluje náběžnou hranu a D moc nerozumím, ale zdá se mi, že krátce po velké změně působí v opačném směru.

Při výpočtu těch koeficientů obvod zatížím zátěží 30R a výstupní napětí bude 15V -> 0,5A. Ladění pomocí Ziegler-Nichols metodou je potřeba odebrat I a D a následně při zvětšování gainu (R21) začne obovod sám kmitat tím dostaneme Ku (zesílení obvodu) a změříme periodu, která bude Tu.
Kp= 0.6 * Ku
Ki = (0.6 * Ku)/(Tu/2)
Kd=(Tu/8)*0.6*Ku

Ale tady tak nějak končím.
Provedl jsem další měření a zjistil jsem, že s odběrem 0.5A je zvlnění na filtračním kondenzátoru 1Vpp pila, to jsem nečekal při 4.4mF. A celé se mi to zdá takové abnormálně zašuměné.
1
Obrázok 1

Používateľov profilový obrázok
balki
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1548
Dátum registrácie: 09 Jan 2007, 00:00
Bydlisko: Bratislava

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa balki » 22 Sep 2021, 17:29

DanielK
Tak vidíš, monohé si sa dozvedel správne, a to si ani nemusel študovať 2 semestre teóriu riadenia :)

Zvlnenie nech ťa teraz netrápi, to nie je určujúca veličina v štádiu manuálneho ladenia. To že to kmitá aj pri 4.4mF nie je nič neobvyklé veď nie sú splnené podmienky stability, všeky RC členy máš open alebo majú zlé hodnoty.
Už len dodatok: Pridávaním výstupnej kapacity nepotlačíš zvlnenie nakoľko to je regulovaná sústava, to nie je ako u dvojcestného usmerňovača, kde čím viac tým lepšie.

Tie RC konštanty vo všeobecnosti môžme nazvať aj integračné a derivačné (aby sme vedeli o ktoré ide), a v tomto zapojení určujú kritické frekvencie ku ktorým prislúchajú určité póly a určité nuly, čo vlastne sú korene polynómov prenosovej funkcie regulátora. Každý pól a nula menia fázu o -90 alebo +90° a upravujú nám celkový fázový prenos.
Viac k tomu písať nebudem, pre nás to nemá zmysel, je to čisto matematické odvodenie a ešte k tomu v rovine komplexných čísel.

Vieme, že koncový stupeň nám mení fázu - tú chceme napraviť aby sa nezlomila pod 180°skôr ako dôjde k zisku 0dB. Nevieme ale, na akej frekvencií ani o koľko sa fáza posunie. Vieme ale, že pri určitom zisku regulátora sa nám zdroj postupne rozkmitá a z toho sa dá predpokladať, že koncový stupeň nám práve posunul fázu o 180°. To na akej frekvencií to kmitá a pri akom zisku nám pomôže zistiť niečo o našom neznámom systéme (koncovom stupni). Na toto prišli páni Ziegler a Nichols. My tieto ich zistenia využijeme, nakoľko sa ľahko implementujú bez zložitej matematiky. Výsledkom bude aby zdroj bol stabilný pri akejkoľvek nominálnej záťaži a nemôže mať prekmit.
Poznámka: Malý prekmit v laboratórnom DC zdroji je veľmi dôležitý, pretože na krátku dobu môže vystaviť na výstupe väčšie napätie ako sme nastavili a môže nám zničiť citlivé IO napr. CPU alebo logické obvody.


Postup výpočtu a ladenia PID regulátora pre jednoduchý DC zdroj:
1. Zdroj zaťažiť nominálnou impedanciou, v tvojom prípade 30R.

2. Odstrániť všetky kapacitory, nechať len R21 a R25.

3. Nastaviť na Vref (u teba z DAC ale ideálne z nejakej referencie cez deliče) polovičný rozsah 15V.

4. Postupne (trimrom) dvíhať zisk (R21) až do bodu kedy sa zdroj dostane do oscilácie. To je tvoj kritický zisk Ku a kritická frekvencia fu.

5. Vypočítaš všetky nové PID konštanty podľa odporučení Ziegler a Nicholsa a to nasledovne:
Tu=1/fu, Kp=0,6*Ku, Ki=Kp/(0,5*Tu), Kd=0,12*Kp*Tu.

6. Z konštán zosilnení je teraz nutné vypočítať 4 prvky obvodu.
My máme na schéme viac ako 4 prvky v regulátore pre reálne doladenie, neskôr môžem vysvetliť ako.
Tu je teraz tá zložitejšia úloha .... a to vypočítať prenosy a prvky :)
Snáď som sa nikde nepomýlil.

Vypočítateľné sú 4 prvky analógového PID a to: R22,C23,C20,R25.
R25 musíme zvoliť ako konštantu inak z 3 rovníc a 3 hodnôt PID nedokážeme vypočítať 4 neznáme.

Postup:
Prenosová funckia PID je v tvare:
Hc(S)=(Kd*s*s+Kp*s+Ki)/s - funkcia má nekonečný zisk a 2 nuly v čitateli.
V reále my máme konečný zisk a to daný maximálnym ziskom otvorenej slučky OPA U1. (Automaticky nám tam pribudne vf pól. v menovateli)

Potom výpočtom prenosovej funkcie nášho reálneho regulátora v rovine (s) získame rovnicu:
Hc(s) = -( R22/R25 + C20/C23 + C20*R22*s + 1/(R25*C23*s) )

Z ktorej sa po aplikovaní PID rovnice dajú extrahovať konštanty:
Kp=R22/R25 + C20/C23
Ki=1/(R25*C23)
Kd=R22*C20


Z tejto sústavy 3 rovníc vypočítame hodnoty prvkov:

R25 = konštanta.
R22 = kd/C20
C23 = 1/(R25*Ki)
C20 = ( Kp*R25 + sqrt(Kp*Kp*R25*R25 - 4*Ki*R25*R25*Kd) )/(2*Ki*R25*R25)

Tým sú inicializačné hodnoty určené.

7. Hodnoty R23 zvolíš ako 1/2 až 1/10 z R25. Prvky R21 a C19 zatial vyhodíš.

8. Osadíš vypočítané prvky a skontroluješ skokovú zmenu referenčného napätia z 10% na 90% do:
a) nominálnej záťaže
b) 10% z nominálnej

9. Základom je aby bol zdroj stabilný pri každej zmene v bode 8. To sa dosiahne zmenami kapacít C23 a C20.
Ak je výstupné napätie zašumené (vysokofrekvenčný šum) treba zvýšiť kapacitu C23.
AK je na výstupe prekmit a následne može byť aj podkmit pod nastavené napätie treba zvýšiť C20.
Ak sa nedarí C23 odstrániť vf šum treba pridať približne desiatky pF na pozíciu C19.
Postup ladenia treba voliť iteračne, zmení sa jedna a potom druhá a opäť sa dej opakuje.

10. Keď už sa javí že je všetko hotové. Príde na rad pridanie veľkej výstupnej kapacity niekoľko mF.
Aj pri nej musí byť zdroj stabilný a čo je podstatné bez prekmitu.

11. Výsledkom ladenia by mal byť zdroj úplne stabilný bez náznaku oscilácie a s minimálnym vf šumom na výstupe. Samozrejme nejaký šum tam už z princípu funkcie regulátora bude, tzn. že sa ho nedá nikdy úplne zbaviť.
2
Obrázok 2

Atlan
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1146
Dátum registrácie: 01 Feb 2008, 00:00
Bydlisko: Kosice okolie

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa Atlan » 22 Sep 2021, 20:28

Este si mu zabudol povedat ze to ma x rieseni kedze R25 si volime :D

Inak pekne rozpisane, stratil som sa niekde pri 6.5 bode :D
0

Používateľov profilový obrázok
StefanST
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 778
Dátum registrácie: 20 Feb 2012, 22:25
Bydlisko: Nové Zámky

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa StefanST » 23 Sep 2021, 01:26

Atlan napísal:
22 Sep 2021, 20:28
Este si mu zabudol povedat ze to ma x rieseni kedze R25 si volime :D
Áno, ale voľba RC člena má vždy x riešení: 1Mohm x 1nF = 1kohm x 1uF a nekonečne veľa kombinácií medzí nimi aj mimo nich.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 25 Sep 2021, 17:19

Děkuju za super návod.

To pilové zvlnění jsem naměřil právě za usměrnovačem na filtračních kondenzátorech 4m4, napájení toroidním transformátorem 2x24V 120VA.

Mám ještě dotaz k té proměné "s" v přenosové funkci Hc(S)=(Kd*s*s+Kp*s+Ki)/s
Zkoušel jsem hledat v různých vysokoškolských pracích, ale asi hledám špatně.
Napadá mě, že je to jednotka času, ale to je asi hloupost.

Obvod se mi rozkmitá s rezistorem někde okolo 33k (R21) takže zesílení je cca 7. Frevence je 694kHz

Zkusil jsem vytvořit tabulku a tyto hodnoty mi to vypočítalo zpět:
Prílohy
výpočet hodnot.jpg
0

maskrtnik01
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 2561
Dátum registrácie: 20 Júl 2010, 00:00
Bydlisko: okolie KE
Vek: 27

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa maskrtnik01 » 25 Sep 2021, 17:43

Hľadajte laplace-ovu transformáciu.

Prenosová funkcia H(s) je vlastne diferenciálna rovnica, ktorú sme transformovali do algebraického tvaru.

Umocnenie s^n zodpovedá n-tej derivácii funkcie v diferenciálnej rovnici pred transformáciou.
0

Používateľov profilový obrázok
balki
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1548
Dátum registrácie: 09 Jan 2007, 00:00
Bydlisko: Bratislava

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa balki » 25 Sep 2021, 19:34

DanielK

Zvlnenie na filtračnom kondenzátore ťa nejak zvlášť zaujímať nemusí, nakoľko výstup bude menej než pokles napätia medzi periódami.

Symbol "s" v prenosových rovniciach je koplexná frekvencia a označujeme ním Laplaceov obraz originálnej funkcie f(t). Čiže: F(s) = L{ f(t) }

Komlexná frekvencia je v podstate:
s = σ ± jω
kde: σ je reálna časť komplexnej frekvencie a ω je imaginárna a zodpovedá ako obvykle 2πf
Všetky korene polynomickej rovnice "s" sa potom nachádzajú práve v tejto s-rovine.
Všetky výpočty sa potom vykonávajú výhradne len v komplexnej rovine, čo na prvý pohľad je nelogická komplikácia, na druhý pohľad významné zjednodušenie.

Čiže, skôr než začneme pracovať so zložitými funkciami reprezentovanými v časovej oblasti, integrálno-diferenciálne rovnice "prepočítame" za pomoci Laplaceovej transformácie do s-roviny. Tento model nám uľahčí prácu s diferenciálnymi rovnicami vyšších rádov, ktoré vo všeobecnosti predstavujú značný problém.
Ďalej nám táto transformácia veľmi pomôže pri výpočte impulznej odozvy v časovej rovine.

Výsledné hodnoty sú na prvý pohľad malé, verím že si sa ale v exceli nepomýli, sú však len inicializačné, neskôr ich pri impulznej zmene záťaže a Vref doladíš iteračne.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 06 Okt 2021, 19:43

Proveld jsem sérii měření a musím se přiznat, že časově to to není zas taková sranda jak jsem si myslel :D

Měřil jsem odpojování a připojování zátěže 50% -> 90% a 50% -> 10%, 10% -> 50% a 50% -> 90%. Překmit byl cca 140mV 2us a podkmit byl cca 80mV 2us. To se mi nezdá zase tak hrozné. R22 = 8k2, C23 = 47pF, C20 = 100pF.

Vysokofrekvenční šum je cca 20mV na prázdno a 40mV při 50% zátěži, nevím zda je to normální, ale moc se mi to nelíbí, očekával jsem něco okolo 5mV (asi jsem naivní :biggrin: ). Při zvyšování C23 o desítky pF se šum pozorovatelně nesnižoval. Při zvýšení C19 se šum sice snížil (né moc), ale při odpojování a připojování žátěže bylo více překmitů, vypadalo to jako tlumená oscilace. Takže nakonec jsem skončil s C19 na 22pF.

Možná s tím má co dočinění napěťová reference, která celkem dost šumí. Hledal jsem odkud a vypadalo to jako od toho IC záporného napětí, v datasheetu psali něco o správně volbě výstupní kapacity, tak jsem ve filtru 22uF nahradil za 100n a šum se výrazně zmenšil.

Měnil jsem referenční napětí na neinvrtujícím vstupu OZ 10% > 90% a při 50% zátěži byl překmit cca 4V, a to už se mi zdá celkem dost, zvyšování C23 nepomáhá. Ref napětí z 90% na 10% bylo bez podkmitů nebo překmitů, napětí klesalo pomalu lineárně (zejména pak malou zátěží) asi kvůli výstupní kapacitě, v tom problém nevidím (zatím).

Pokud jsem měnil kapacity o 10pF nahoru a dolu nic zásadního (měřitelného) se nedělo, pokud jsem měnil kapacitu o stovky pF, tak se naopak dělo se úplně všechno, nejčastěji začal zdroj oscilovat nebo se objevilo více a větších překmitů.

Nedocházím k žádnému kloudnému závěru, a tak to zkusím celé od začátku znova od kritické frekvence a kritického zesílení.
0

Používateľov profilový obrázok
balki
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1548
Dátum registrácie: 09 Jan 2007, 00:00
Bydlisko: Bratislava

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa balki » 07 Okt 2021, 20:26

DanielK

Musíš sa držať správneho postupu ladenia. Tento proces sa nedá urobiť rýchlo, vždy závisí od znalostí a skúseností, človeka čo optimalizuje empiricky vypočítané hodnoty. Mimochodom, všimni si, že som použil slovo empiricky. Čiže výsledky ktoré si dostal ako inicializačné, môžu byť v reálnom zapojení dosť odlišné. A v prípade zložitej sústavy RLC členov aj sú. Táto metóda nie je exaktná pre získanie prvkov regulátora. Vyžaduje prax. Môže sa stať aj to, že akýmkoľvek vynaloženým úsilím sa ti to nepodarí správne naladiť, potom sa treba zamyslieť nad zmenami výkonovej časti zdroja, prerobiť driver power tranzistoru. Vec celkom bežná a neraz som takoto cestou šiel aj sám. Vývoj zapojenia nemá vždy priamu cestu k výsledku, často-krát sa treba k nemu prebojovať aj za cenu iného konceptu.

Na druhú stranu, nemáš v tvojom prípade lepší spôsob ako PID. Ideálne je mať prístroje a zistiť bode diagram. Potom odvodiť (aproximáciou) prenosovú funkciu a počítať priamo kompenzátor. A až potom ladiť.

Ak sa pozriem na tvoje prvky v tom exceli, výpočty sú správne, ale nezdá sa mi tá kritická frekvencia. Podľa mňa je veľmi veľká, skoro 700kHz. Očakával by som 50-100kHz. Potom by tie hodnoty C vyšli väčšie, teda reálnejšie. Druhá vec je že ty asi pracuješ iba s interným výstupným kondenzátorom 10uF. To je na môj vkus málo. Tak či onak, týmto zdrojom budeš na 90% napájať iné zariadenia, ktoré tam budú mať mnohokrát ďaleko väčšie hodnoty. Nech už je ako, chceš ale podľa mňa by bolo vhodné aspoň 100uF. Potom opäť zmeraj f_krit a k_krit. Ty zrejme meriaš nejaké ďalšie harmonické ktoré pre nás nemajú význam. Zapniusi BW filter na oscil. My potrebujeme (matematicky napísané) nájsť významný teda najmenší pól prenosovej funkcie. Tým sa myslí tá frekvencia ktorá má najväčšiu periódu pri kmitaní. Neboj sa ešte viac zväčšiť odpor v DC zisku, do väčších oscilácií. Potom frekvencia oscilácií klesne. Výsledkom by mal byť taký zisk a frekvencia, aby ti podľa praxe vyšli prvky v okolí jednotiek nF.

Ešte jedna vec, Hodnotu R23 zvol 1/10 z R25. Ak je na priebehu load stepu 10 na 50% vref prekmit, kapacitou C20 sa ho snaž znížiť. R21 a C19 zatiaľ vôbec nepoužívaj.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 16 Okt 2021, 12:23

Zkusil jsem znova změřit kritickou frekvenci hodnoty jsem zapisoval do tabulky:
BW limit 20M
DAC = 1/2 Vref
Rz = 30R (cca 50% zátěž)
Cout = 10uF ; 100uF
R25 = 4k7

Při zvětšovaní zesílení klesá frekvence, ale tak nějak lineárně, takže kde se nachází kritický bod nepoznám.
Prílohy
krit freq.png
0

Používateľov profilový obrázok
balki
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1548
Dátum registrácie: 09 Jan 2007, 00:00
Bydlisko: Bratislava

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa balki » 16 Okt 2021, 20:44

Práve si narazil na nevýhodu tejto metódy. Existujú systémy ktoré sa rozkmitajú pozvoľna a menia frekvenciu so ziskom. A teda nie je potom úplne jasné aká frekvencia je práve tá určujúca. Tvoj zdroj je práve takýto systém. Nič nie je ale stratené, je jasné, že aj tvoj zdroj má nejakú kritickú frekvenciu.

Ešte raz som si prešiel všetko čo si poslal a meral od poslednej schémy zdroja a nenašiel som vážny problém. Potom som si všimol tvoju schému z "17 Jún 2021, 17:12". Ak je to práve táto schéma tak tam vidím problém merania Vout. Do histórie som nešiel, ale naposledy keď sme sa o tom rozprávali, odporúčal som ti diferenčné meranie napätia Vout. Tým, že tam príde jeden OZ navyše, je mierna zložitosť, ale na druhú stranu, ti táto zmena prinesie veľké výhody. A ty práve si o jednu z nich prišiel.

U regulátorov sa predpokladá nulová impedancia zdroja, ktorý je ako vstup, to je Vout. Ale u teba je tam delič s R3 a R7. To je problém, pretože ti vypočítané nuly kompenzátora nebudú reprezentovať tvoje reálne zapojenie. Ja som predpokladal, že tam máš difer. zosil. a tvoj predradný odpor je len R12. Čiže aj tvoj kritický zisk si teda vypočítal zle, pretože tam máš okrem R12 aj R3 s R7. To sa teraz značne komplikuje. V tomto prípade bude treba vypočítať novú prenosovú funkciu. Ale ani to nemá význam, pretože tam budeš mať viac neznámych ako rovníc. Tvoj RC člen R11 a R22 musí premosťovať celý delič až na Vout, to nutné.

Riešení je ale viac...

1. Ideálne by bolo ak by si tam ten diferenčný OZ dorobil, nech aj do pavúka je to aj tak prototyp. Potom dostaneš všetky výhody aké som tu už dávnejšie písal. A na tvojej regulácií sa nič nezmení a pôjdeš so starými vzorcami čo som ti odvodil.

2. Druhé riešenie je kompromis. A to nechať to ako to máš, ale len RC člen R11 a R22 pripojiť až na Vout. Potom rezistor R12 musíš dať na 0R. V tomto prípade ale tvoj zisk sa už nebude dať tak jednoducho vypočítať. Ak V ref bude 0V zisk bude daný ako R_feedback/R3. Ale ak Vref bude iné potom zisk bude tiež iný. To ale pre jednoduchosť môžeme nateraz zanedbať. Postupovať budeš ako doteraz.

Z tabuľky ktorú si teraz pridal nemôžme nič použiť, nakoľko sa tvoje zapojenie zmení. Vyber si teda akou cestou chceš ísť a potom opäť zmeraj maximálnu a minimálnu frekvenciu. Z nich potom vyberieš geometrický stred a potom približný zisk. S nimi budeš potom ďalej počítať. Po novej úprave budeš mať omnoho väčší derivačný vplyv čo sa zásadne prejaví aj na prechodovej charakteristike.
0

DanielK
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 282
Dátum registrácie: 28 Feb 2015, 14:55

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa DanielK » 23 Okt 2021, 18:55

Volím tedy možnost 1, neboť jak vidím později by byla taková úprava stejně nezbytná.

Nejsem si jistý, ale mám tušení zě dioda uvnitř OZ by dělala problém, a proto jsem snížil napětí na napěťovém děliči R3, R7 a tuto ztrátu zase dožene zesílení na přidaném OZ.
Než se pustím do toho pavouka chci se zeptat zda je má úprava v pořádku
Prílohy
sch.png
Untitled.png
0

Používateľov profilový obrázok
balki
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1548
Dátum registrácie: 09 Jan 2007, 00:00
Bydlisko: Bratislava

Re: Digitální regulovatelný zdroj

Príspevok od používateľa balki » 23 Okt 2021, 19:55

DanielK

Riešenie 1. je najlepšie, dobre si urobil.
Tak ako si to zapojil by to funkčné bolo ale nebolo by to korektné riešenie.
Ty musíš pripojiť dif. zosil. OP4 priamo na výstup. Ten delič s R3 a R7 nepoužiješ. To by si zas bol tam kde si čo sa týka rušenia.

O tie diódy v OZ sa neboj ,tie sú len ochranné a počas celej funkcie zdroja sa nebudú uplatňovať, pretože spätná väzba vždy dotiahne výstup tak aby na jeho vstupoch bolo vždy 0V :wink:

Pre istotu ti to aj upravím na obrázku, aby si vedel kde to zapojiť.
Tie kapacity čo som tam pridal sú len doplnkové, teraz ich tam dávať nemusíš ale keď budeš robiť novú dosku nechaj si tam plôšky. Zatiaľ ten filter nebudeš využívať aby si neplietol funkciu PID kontrolera. V prípade potreby ich tam osadíš rádovo niekoľko pF. Závisí od šumu čo tam bude.

Ešte jednu maličkosť:
Pripojenie zatiaľ urob krútenými dvomi vodičmi ktoré zapojíš priamo na výstupné svorky. Keď zdroj bude vo finále, samozrejme to bude vyleptané na doske a tiež dvomi netmi ktoré pôjdu spolu a pripojíš ich na posledný terminál, ktorý pôjde už na panel. Vyhýbať sa budeš paralelným vedením týchto vodičov s výkonovými.
Prílohy
connect dif amp.png
0

Napísať odpoveď
  • Podobné témy
    Odpovedí
    Zobrazení
    Posledný príspevok