Jump to content

    
Sign in to follow this  
xvr

Перестраиваемый в широком диапазоне StepDown

Recommended Posts

Господа, посоветуйте как сделать 2 StepDown преобразователя:

 

1) Источник тока, перестраиваемый (в цифровом виде) в диапазоне от 1mA до 10A с точностью 0.1% (пульсации того же порядка ~ 0.05%). Возможна реализация с делением на диапазоны и перестройкой внутри них, но опять же переключение должно осуществляться цифровым способом

 

2) Источник напряжения, перестраиваемый (в цифровом виде) от 0.5V до 30V с точностью 0.1V (пульсации порядка 10mV). Так же возможна реализация с диапазонами

 

Источник тока с точностью в доли микроампер. Коммутировать 10 А с такими утечками уже задача. Разве, реле подойдет.

Источник напряжения реализуем на двухпозионке. Но требуется переразмерить дроссель, чтобы вписаться по пульсациям (доп. фильтр испортит отклик по изменению нагрузки). Диапазонность не требуется.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Коммутировать 10 А с такими утечками уже задача.

 

Проблема не в коммутации - пусть ток течёт, как хочет. Проблема в измерении этого тока. Какое напряжение обратной связи вы себе можете позволить при 10А? 1В? Ну пусть, хотя это уже 10 Вт со всеми вытекающими. Тогда вам придётся стабилизировать это напряжение с точностью 1mV. Ага с учётом температурных дел, пульсаций, дрейфа ОУ, шунта и опорного и т.д. Хотите, чтоб меньше грелось - добро пожаловать в микровольты :)

Ну и 4 порядка - только с переключением (реле?) токоизмерительных шунтов.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Источник тока создаётся посредством полумоста на двух NMOS, синхронном драйвере затворов и компараторе, по топологии понижающего стабилизатора
При ШИМ регулировании в ССМ не удасться остаться, при частотном (например Constant On) будет очень большой диапазон частот, что отрицательно (вплоть до фатального) скажется на феритах да и на NMOS тоже

Вы продолжаете о чём-то о своём, потому что вышепредложенная схема однозначно всегда работает, всегда в PWM, всегда в CCM, всегда на одной частоте, всегда в любом диапазоне токов и всегда без чего-либо фатального. Её без проблем калибровать на лету, поэтому можно собрать из опилок, включая датчик тока из дорожки ПП.

 

Применительно же к Вашим хотелкам, БП логично разделить на два — линейный до 100 мА и гибридный до 10 А.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы продолжаете о чём-то о своём, потому что вышепредложенная схема однозначно всегда работает, всегда в PWM, всегда в CCM, всегда на одной частоте, всегда в любом диапазоне токов и всегда без чего-либо фатального.
Я об одном - может ли монолитный (не состоящий из 2х или более комбинированных БП, как вы предлагали) buck конвертер на лету перестраиваться (без каких либо комутаций дроселей и вообще всего, что входит в силовую часть) в диапазоне 10000 (от минимума до максимума)? Если да, то какая для этого должна быть топология?

Применительно же к Вашим хотелкам, БП логично разделить на два — линейный до 100 мА и гибридный до 10 А.
Такой вариант понятен и в общем то тривиален :rolleyes:

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
XVR, найдите в формуле 2^y число "y". Это число будет разрядностью вашего АЦП. Результат зависит от количества значений в указанном диапазоне измерения с учётом точности.

Share this post


Link to post
Share on other sites
XVR, найдите в формуле 2^y число "y". Это число будет разрядностью вашего АЦП. Результат зависит от количества значений в указанном диапазоне измерения с учётом точности.
ЦАП вы хотели сказать?

Я еще раз повторяю вопрос - меня не интересует, как задать значение в заданном диапазоне и с заданной точностью (я знаю как это сделать). Меня интересует, будет ли преобразователь работать в этом диапазоне?

 

Oxygen Power - вы свой ответ на этот вопрос дали: нет.

Ответ от Plain (насколько я понял) - да, но все же хотелось бы от него получить подтверждение.

 

По поводу ЦАП - мне не нужен диапазон 10000 с абсолютной точностью в 1. Мне нужна относительная точность в 0.1% (т.е. 10 на максимуме). Это вполне можно сделать 2мя ЦАПами, выход первого подать на вход ref второго. На выходе получим N1*N2. Если взять ЦАП1 4х битным, а ЦАП2 - 10 битным, то получится диапазон в 16384 с точностью лучше 0.1%

Ну или сразу взять 14 битный ЦАП

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
может ли монолитный (не состоящий из 2х или более комбинированных БП, как вы предлагали) buck конвертер на лету перестраиваться (без каких либо комутаций дроселей и вообще всего, что входит в силовую часть) в диапазоне 10000 (от минимума до максимума)? Если да, то какая для этого должна быть топология?

Может — по-прежнему та же самая первая предложенная топология синхронного полумоста, создаёт любой средний ток, включая ноль и плюс-минус теоретически бесконечность.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ЦАП вы хотели сказать?

Я еще раз повторяю вопрос - меня не интересует, как задать значение в заданном диапазоне и с заданной точностью (я знаю как это сделать). Меня интересует, будет ли преобразователь работать в этом диапазоне?

 

Oxygen Power - вы свой ответ на этот вопрос дали: нет.

Ответ от Plain (насколько я понял) - да, но все же хотелось бы от него получить подтверждение.

 

По поводу ЦАП - мне не нужен диапазон 10000 с абсолютной точностью в 1. Мне нужна относительная точность в 0.1% (т.е. 10 на максимуме). Это вполне можно сделать 2мя ЦАПами, выход первого подать на вход ref второго. На выходе получим N1*N2. Если взять ЦАП1 4х битным, а ЦАП2 - 10 битным, то получится диапазон в 16384 с точностью лучше 0.1%

Ну или сразу взять 14 битный ЦАП

Вам будет нужен и АЦП, чтобы контролировать процесс. А на ваш вопрос я ответил. Если не поняли, тогда сюда: http://atkritka.com/295535/

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вам будет нужен и АЦП, чтобы контролировать процесс.
Разумеется нужен, но с ним все более менее понятно, и спрашивать вроде не о чем: 2 (или 3) коммутируемых шунта и SigmaDelta АЦП. Шунты включены последовательно и комутируются путем их замыкания MOSFET'ами. Производится это все внешней схемой, и что бы низкоточный шунт не испарился в промежутке от того, как дали большой ток и до того как его замкнут MOSFET'ом, они (шунты) еще дополнительно зашунтированы встречно параллельно включенными диодами (половина диодного моста). Напряжения с каждого шунта снимается отдельно (у АЦП несколько дифференциальных входов)

 

Уточняю - это для внешнего контроля (показометр и переключение шунтов). Для собственно регулятора будут задействованы те же шунты, но обратная связь в схему управления пойдет без каких либо АЦП (уточнение для того что бы мне сейчас не начали рассказывать, что SigmaDelta слишком медленный и управлять от него преобразователем нельзя ;) )

 

А на ваш вопрос я ответил.

Угу. На массу вопросов, которые я не задавал и в конце концов на один, который задавал :rolleyes:

За все ответы спасибо.

 

Может — по-прежнему та же самая первая предложенная топология синхронного полумоста, создаёт любой средний ток, включая ноль и плюс-минус теоретически бесконечность.

Все ясно. Еще раз спасибо

Share this post


Link to post
Share on other sites

XVR, в импульсных схемах катушка индуктивности может работать в 3-х возможных режимах:

- непрерывный;

- граничный;

- прерывистый (разрывный).

 

В вашем устройстве диапазон изменения рабочего тока, составляет 10000 раз. Чисто линейный способ преобразования здесь не подходит из-за больших потерь. Значит надо обратить внимание на гибридный подход для решения этого вопроса. Как предлагал выше - хорошо смотрится синхронный ШИМ преобразователь (полумост). На выходе этого преобразователя стоит LC фильтр. Индуктивность L одна на весь диапазон нагрузок. Выбираем эту индуктивность из своих конструктивных соображений и определяем её параметры, чтобы при максимальном токе её сердечник не входил в насыщения. Для больших токов эта индуктивность будет работать в режиме непрерывных токов, а при токе 1 мА эта индуктивность будет работать в режиме прерывистого тока. Значит для разных нагрузок у вас созданы разные условия для источника из которого вы собираетесь получить измерительный инструмент. На самом деле сложное устройство.

Поэтому вам придётся разбить весь диапазон на части. Единицы миллиампер обеспечит классический линейный источник тока. Для больших нагрузок - импульсный преобразователь с разбивкой на 2-3 поддиапазона. Вот что собственно пытался донести в своих коротких сообщениях.

 

P.S. Попробуйте перекрыть весь диапазон с участием одного преобразователя, но интуиция подсказывает, что требуется комплексный подход.

Edited by Oxygen Power

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы правы. И Plain предложил тоже самое - импульсный преобразователь + линейный.

Устройство действительно весьма не простое, даже черезчур :cranky:

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 (или 3) коммутируемых шунта ... ясно

Это вряд ли. Я вот, например, говорил о единственном шунте в виде дорожки ПП, на весь диапазон БП.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Просматривал форум и наткнулся. Одному товарищу как раз интересен второй пунт - регулируемый выход с постоянным током. К чему то автор вопроса пришел? Вообще даже интересует красивое решение, если даже 4 - 8 фиксировнных напряжений в диапазоне от 3.3 до 30 вольт. Ток вроде товарищу надо около 30 ампер

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Автор вопроса пришел к заказу с AliExpress готовых источников (упомянутых в сообщении №7). Они близки к требуемым параметрам, как придут - проверю. Если будут совсем г... (с Китаем это часто случается), снова вернусь к разработке.

 

Пока ясно видно, что разработка и изготовление явно выйдут на порядок (как минимум) дороже заказанных.

 

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