Jump to content

    
Sign in to follow this  
pr0m

Синхронизация нескольких ucc2895 в многофазнике

Recommended Posts

Добрый день.

На повестке дня разработка 3-фазного PSFB на UCC2895 каждый.

Первым возник вопрос их синхронизации, со сдвигом на 120град., допустим от внешнего МК. И сразу видится следующая проблема:

частота сигнала синхронизации на входе SYNC в 2раза выше частоты на выходах на ключи, т.е. с равной вероятностью переключение выхода, например, с низкого на высокий уровень может произойти, как на n-й, так и на (n+1)-й такт SYNC. Т.е. при условии правильной фазировки сигналов SYNC1(0град), SYNC2(120град), SYNC3(240град), на выходах соответствующих UCC2895 можем получить совсем не то что ожидали (в смысле правильных сдвигов фаз). Так ли это, и как с этим бороться?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Добрый день.

На повестке дня разработка 3-фазного PSFB на UCC2895 каждый.

Первым возник вопрос их синхронизации, со сдвигом на 120град., допустим от внешнего МК. И сразу видится следующая проблема:

частота сигнала синхронизации на входе SYNC в 2раза выше частоты на выходах на ключи, т.е. с равной вероятностью переключение выхода, например, с низкого на высокий уровень может произойти, как на n-й, так и на (n+1)-й такт SYNC. Т.е. при условии правильной фазировки сигналов SYNC1(0град), SYNC2(120град), SYNC3(240град), на выходах соответствующих UCC2895 можем получить совсем не то что ожидали (в смысле правильных сдвигов фаз). Так ли это, и как с этим бороться?

Да, тоже обдумываю такую конструкцию.

И наверняка описанная вами ситуация возникнет.

Но если конструкция будет состоять из 3 разных трансформаторов, 3 (или 6 если это схема удвоителя тока) дросселей, каждый на свою фазу, и работать на общий конденсатор на выходе, то не всё ли равно какая фаза будет, n или n+1.

С точки зрения направления токов в первичке и в выходных диодах да, разница есть, но не знаю как она может повлиять на обстановку с помехами.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Но если конструкция будет состоять из 3 разных трансформаторов, 3 (или 6 если это схема удвоителя тока) дросселей, каждый на свою фазу, и работать на общий конденсатор на выходе, то не всё ли равно какая фаза будет, n или n+1.

С точки зрения направления токов в первичке и в выходных диодах да, разница есть, но не знаю как она может повлиять на обстановку с помехами.

На данном этапе рассматривал именно такую конфигурацию во вторичках. Хотя хочется прийти к 1 дросселю.

Однако, при работе 3-х фаз по принципу рак-лебедь-щука под большим вопросом среднеквадр. ток в входном и выходных кондёрах. Это был важный аргумент при выборе многофазника.

Кстати, интересный вариант сейчас курю: тыц

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Че-то ключей сильно много. Мне Fig.1.7 и Fig1.9 куда больше нравятся.

Если решите то, что в диссертации собирать - та фазировка трансформаторов важна. IMHO, нужно внимательно подойти к вопросу места установки датчиков тока.

Однако, при работе 3-х фаз по принципу рак-лебедь-щука под большим вопросом среднеквадр. ток в входном и выходных кондёрах.

А вопрос, собственно, в чем?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А вопрос, собственно, в чем?

В "ripple currents cancellation".

 

 

фазировка трансформаторов важна.

Равно как и направление диодов :)

....

Автор вроде использует voltage mode, а в качестве контроллера - единственную UCC2895 + последующие фазосдвигающие (относительно каждой фазы - 120,240 град) цепи, так что куда и сколько датчиков тока совать, мне пока действительно не очевидно. Вариант включения ТТ между ведущими плечом и трансом во всех 3-х фазах, имхо, лишен практического смысла. Для average current control, думаю, достаточно датчика тока в разрыв между входной банкой и "мостом".

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пока не подтянулись с соображениями интенсивно использующие ucc2895 в многофазниках, побеседую сам с собой..

В доках на UCC28950 про SYNC и его работу в режиме ведущего-ведомого разжёвано получше:

1) в момент начала работы внутренние синхроимпульсы начинают генерироваться после 1-го внешнего.

2) внешний SYNC работает по уровню, и при активном высоком SYNC внутренний генератор стоит.

3) в качестве "сброса" всех трёх (в моём случае) контроллеров можно использовать вход SS/EN плавного старта/выключения.

Т.е., предполагая что это справедливо и для UCC2895, для исключения описанного выше возможного их разнобоя в работе, в момент старта системы:

1) удерживаем общий для всех SS/EN в 0.

2) На всех SYNCi - 1.

3) Отпускаем SS/EN

4) Начинаем выдавать SYNC-и в нужной последовательности.

5) Радуемся?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1) удерживаем общий для всех SS/EN в 0.

2) На всех SYNCi - 1.

3) Отпускаем SS/EN

4) Начинаем выдавать SYNC-и в нужной последовательности.

5) Радуемся?

 

Ага. У одного Disable Comparator порог 0.44 В, у второго - 0.56, соответственно, кто когда запустится - непонятно. Соответственно, фазы в трансформаторах - тоже.

 

IMHO, обьединять нужно либо после выпрямителей, либо делить ШИМ логикой с одной UCC.

 

Для average current control, думаю, достаточно датчика тока в разрыв между входной банкой и "мостом".

 

Только банальный ТТ туда не поставишь - ему размагничиваться некогда будет. Если не секрет, как Вы Average Current Mode хотите реализовать?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ага. У одного Disable Comparator порог 0.44 В, у второго - 0.56, соответственно, кто когда запустится - непонятно. Соответственно, фазы в трансформаторах - тоже.

 

IMHO, обьединять нужно либо после выпрямителей, либо делить ШИМ логикой с одной UCC.

 

 

 

Только банальный ТТ туда не поставишь - ему размагничиваться некогда будет. Если не секрет, как Вы Average Current Mode хотите реализовать?

Такой разброс у компараторы выключения вряд ли будет. Согласен, что фазы в момент запуска будут входить в работу не одновременно, но учитывая плавный старт, вряд ли это будет фатально. Но жуть как некрасиво. Непотребные хрюки при запуске ранят слух та-скать, и не только слух..

 

С одной UCC - очень хорошо, проработаю.

 

Да, с этими 100% обещанными в доке на UCC, ТТ отпадает. И специфика этой схемы такова, что при работе фаз при сдвиге в каждой из них больше 120град превращается в нерегулируемый DC-DC. Делал как-то PSFB на рассыпухе (UC2844 энд компани из логики, там ограничивал 90% заполнение, ТТ работал). Подумываю о датчике Холла. Контролируемые токи до 20А. Пойду помоделирую..

Edited by pr0m

Share this post


Link to post
Share on other sites
Такой разброс у компараторы выключения вряд ли будет.

 

Если в DataSheet так написано - обязательно будет.

 

Согласен, что фазы в момент запуска будут входить в работу не одновременно, но учитывая плавный старт, вряд ли это будет фатально. Но жуть как некрасиво.

 

Вопрос тут не в красоте. Чтобы это непотребство работало, Вам нужно запускать диагонали так (обозначения ключей - по диссертации): верхний ключ А1 + нижний А2, затем - верхний ключ В1 + нижний В2, затем - верхний ключ С1 + нижний С2 со сдвигом 120 градусов (чем точнее - тем лучше). Если у Вас запуститься верхний ключ А1 + нижний А2, затем - верхний ключ В2 + нижний В1, затем - верхний ключ С1 + нижний С2 - вот это будет некрасиво. При желании, промоделируйте. Примерно как Вы сказали - непотребные взрывы ключей при запуске ранят слух и мягкие ткани.

 

Да, с этими 100% обещанными в доке на UCC, ТТ отпадает.

 

Дело не в UCC - суммарный ток потребления по 3 фазам будет непрерывным при заполнении КАЖДОЙ фазы более 33%. А Холл - дорого и быстродействие не то.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если у Вас запуститься верхний ключ А1 + нижний А2,

 

затем - верхний ключ В2 + нижний В1,

 

затем - верхний ключ С1 + нижний С2 - вот это будет некрасиво.

Вы видимо имели ввиду "затем - НИЖНИЙ ключ В2 + ВЕРХНИЙ В1".

Это как раз то, из-за чего и создавалась ветка - с целью предотвратить это безобразие. Фаза2 сдвинута не на 60, а на 150град.

 

По датчику тока - ну можно шунт по минусу. На данном этапе вопрос вторичный..

 

Что-то мне всё меньше хочется эту схему. Уж не сваять ли на единственном мосту, в ущерб КПД. Целевая мощность - 6кВт, выход 50В, вход - одно _ фазное 380В. Хотя несколько маленьких имхо технологичней одного большого с точки зрения моточных и компоновки.

Edited by pr0m

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы видимо имели ввиду "затем - НИЖНИЙ ключ В2 + ВЕРХНИЙ В1".

 

Я написал верно. Я рассматриваю не то, в какой последовательности коммутируются ключи, а как коммутируется диагональ. Грубо говоря, Вы должны сначала приложить положительное напряжение (относительно начала обмотки) к обмотке трансформатора А, затем - положительное напряжение к трансформатору В, затем - положительное напряжение к трансформатору С, затем - отрицательное напряжение к трансформатору А, затем - отрицательное напряжение к трансформатору В, затем - отрицательное напряжение к трансформатору С и начать цикл заново. Если Вы приложите сначала положительное напряжение к трансформатору А, а затем - отрицательное напряжение к трансформатору В или С - будет бида.

 

Целевая мощность - 6кВт, выход 50В, вход - одно _ фазное 380В.

 

:wacko: Ради 6kW такой огород городить? Я б не стал. Если ключи не жалко - сделайте 3 отдельных моста и соедините их по выходу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я написал верно.

 

:wacko: Ради 6kW такой огород городить? Я б не стал. Если ключи не жалко - сделайте 3 отдельных моста и соедините их по выходу.

Пардон, верно, что верно. Попутался в фазах и плечах.

 

Да там по сути и есть 3 отдельных моста, фокус лишь в соединении вторичек, что расширяет ZVS-ZCS диапазон, и, кроме прочих прелестей многофазника, добавляется ощутимая экономия в -2 вых. индуктора.

Но пожалуй прислушаюсь к доброму совету, и быть одному мосту.

Отступая от темы топика: всегда не нравился в PSFB изрядный звон на выходных выпрямителях из-за ощутимой Llk. Хотел бы узнать Ваше мнение по вот такому варианту преодоления:

Вариант1 или его развитие Вариант2 ?

Edited by pr0m

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не понимаю про выходной индуктор, разъясните мне пожалуйста.

Каким образом можно сократить их количество до 1 шт при 3 фазах (по ВЧ)

Ведь если рабочие времена фаз перекрывают друг друга, это собственно одно из существенных преимуществ фазников перед другими топологиями, то невозможно осуществить регулирование выходного напряжения, напряжение на входе дросселя всегда равно напряжению на выходных обмотках трансформаторов.

Лучше поставить на каждую фазу свой дроссель и работать с перекрытием фаз, пульсирующий ток на вх и вых конденсаторах будет куда меньше.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не понимаю про выходной индуктор, разъясните мне пожалуйста.

В сообщении №3 я давал ссылку на документ, где по входу конвертер являет собою по сути 3-фазный мост, а на выходе, за счёт Y-соединения обмоток вторичек, - 3-фазный выпрямитель с одним сглаживающим дросселем. И действительно, как Вы и подозреваете, в нём имеет место режим, в котором он превращается в нерегулируемый, но только в диапазоне углов 120...180град. Посмотрите на график на стр.44. Получается вроде как мёртвый участок для регулирования, но зато имеем вдвое меньшее число виткво во вторичках. Сама схема - на стр.22. Автор диссертации объяснит лучше :)

Вобщем, как обычно. где-то выигрываем, где-то проигрываем, приоритеты расставляем сами..

 

п.с. Всё же есть мнение, что уменьшение диапазона регулирования (0...180 -> 0...120) (это минус) и уменьшение вдвое витков во вторичках (плюс) в сумме даст плюс.

А острое желание пощупать этот вариант пока охлаждают непонятки с формированием управляющих сигналов на ключи.

Edited by pr0m

Share this post


Link to post
Share on other sites
Пока не подтянулись с соображениями интенсивно использующие ucc2895 в многофазниках, побеседую сам с собой..

 

Применял 3895 в шестифазнике.

Но у меня мост на выходе каждого транса и последовательное включение по постоянке выпрямителей, поэтому сила не чувствительна к полярности отдельных инверторов и науку по поводу интересующей вас проблемы я не наводил.

 

Если верить схеме потрохов данной ИС состояние триггеров во время останова детерминировано, и ваш сценарий правдоподобен.

Мне кажется есть и другой вариант: SYNC давать все время, а SS отпускать последовательно с привязкой к соответствующему синхроимпульсу.

Edited by Herz
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this