Jump to content

    
Sign in to follow this  
firew0rker

расчет компенсации для SEPIC пребразователя

Recommended Posts

Сделала SEPIC пребразователь на TPS40211. Управляющая часть — как в даташите. На c. 20-21 расчет компенсации для boost, а у меня SEPIC на двухобмоточном дросселе.
На живом железе получились субгрармоники, скорее всего, из-за неправильно выбранных элементов цепи ООС усилителя ошибки. Пожалуйста, подскажите где почитать чем расчет компенсации для SEPIC пребразователя отличается от  boost. Подскажите аппноту с коротким и ясным описанием методики расчёта.

Share this post


Link to post
Share on other sites

По-моему модель такая же, что уже есть в программе "Tina 9 - TI".

Нашла искомое короткое и ясное описание в статье "Полезные советы по проектированию преобразователя с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью", расчёт - в "Разработка преобразователя SEPIC".

Share this post


Link to post
Share on other sites
27 minutes ago, firew0rker said:

Это для усилителя с токовым выходом (transconductance amplifier). В Вашем ШИМ-контроллере стоит обычный ОУ, т.е. этот набор магических формул практически бесполезен. Только моделирование частотных характеристик дает более-менее адекватную картину, и то не всегда.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Видел 2 типа расчета коррекции у TI, snva168e и slva384.

TI утверждает, что использовать можно оба.

snva168e на основе передаточной функции,

slva384 на основе передаточной функции, коэффициента усиления и желаемой частоты.

Смущает, что если посмотреть на формулу для Frhpz в обоих вариантах, и сравнить наменатели, получается

D * L1 = 0.5 * L2

 

Edited by Dmil

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minutes ago, Dmil said:

Видел 2 типа расчета коррекции у TI, snva168e и slva384.

TI утверждает, что использовать можно оба.

С индуктивностями все правильно, т.к. в формулу входит параллельное соединение двух индуктивностей. В первом случае (два отдельных дросселя одинакового номинала) L'=L/2. Во втором случае (магнитно-связанные дроссели) L'=(2*L)/2 = L.

D^2 в  slva384, видимо, ошибка. Правильная формула здесь и в  snva168e.

Share this post


Link to post
Share on other sites

у TI есть еще утилита для расчета компенсации, SwitcherPro, но там глаза разбегаются от количества параметров и учитывая ошибки в их доках, непонятно что они там понаписали.

Вообще, есть заслуживающие доверие расчёты аналитически или подгонкой для разных типов корекции I, II, III, и разных типов DC/DC конверторов?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Основное правило - на частоте сопряжения (частота перехода, кроссовер френквенси) усиление в замкнутой петле должно быть ноль дБ, и запаздывание по фазе не должно превышать 300 с лишним градусов. Т.е. усилитель ошибки должен иметь такое же усиление, как разомкнутая петля, что с его сдвигом 180 градусов даст тот самый ноль. При известных частотах полюсов и нулей рассчитать компенсационные величины несложно, во всех источниках формулы одинаковые.

Основная сложность - определить усиление разомкнутой петли. Тут много чего пишут разные авторы. И вот тут базовые формулы уже не являются универсальными. Для мелкого источника на интегральном контроллере по схеме с даташита всё есть в самом даташите. Для сложной схемы предлагается складывать усиление всех компонентов в петле и получать искомые значения. А дальше по первому абзацу.

Конечно же, необходимо знать поведение компонентов (дроссели, конденсаторы). В разных топологиях они ведут себя по-разному и дают точки излома на разных частотах.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/20/2018 at 9:26 PM, firew0rker said:

На живом железе получились субгрармоники, скорее всего, из-за неправильно выбранных элементов цепи ООС усилителя ошибки.

Для начала, попробуйте сильно понизить частоту среза, вполне возможно, что пульсации останутся и тогда дело в разводке. Вообще, ПМСМ, оптимально компенсировать SEPIC имеет смысл только при работе на чувствительную к броскам напряжения нагрузку, в остальных случаях, можно просто сузить полосу пропускания усилителя ошибки, поскольку это чудо и так довольно инерционное.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/21/2018 at 4:18 PM, borodach said:

 (частота перехода, кроссовер френквенси)

Ну, к чему этот суржик? Уж если Вы хотите дать понять, как звучит термин по-английски, не поленитесь, пожалуйста, сменить раскладку и привести оригинал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Благодарю всех ответивших. Информация мне обязательно пригодится в следующих проектах.

Я правильно понимаю, что имея под рукой железо, лучше определить параметры экспериментально, а заморачиваться с расчётами раньше надо было?

Нагрузка допускает отклонение Uвых не более 2%, поэтому нужна оптимальная компенсация.

Измерила усиление силовой части в разомкнутой петле так: установила Uвх чуть меньше минимально допустимого, Uвых начало проседать, потом уменьшила Uвх ещё на 1В, Uвых просело на 1,5В. Значит, усиление = 1,5. Но в таком режиме потери больше, чем в штатном, поэтому реальное усиление больше. Размыкать ОС ШИМ контроллера нельзя - задерёт Uвых и пожжёт всё. Поэтому чтобы измерить усиление в режиме близком к реальному, нужно отключить затвор от ШИМ контроллера, подключить к сигнал-генератору и увеличивать Кзап, контролируя Uвых. Что скажете о такой методике?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, firew0rker said:

Что скажете о такой методике?

Почитайте что-то типа этого: http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/applinote/ic/power/switching_regulator/fra_phase_margin_appli-e.pdf . Идея проста - в цепь обратной связи добавляете маленький резистор и на него, через развязывающий трансформатор, подаете сигнал ошибки. Снимая переменную составляющую на выходе преобразователя, можно получить АЧХ и ФЧХ для различных режимов работы. Если позволяет конструкция силовой части, сигнал можно инжектировать и после усилителя ошибки для получения передаточной характеристики силовой части. А если уж совсем глубоко закапываться в теорию имея массовое производство ИИП, то тут надо читать Бассо и Ворпериана.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Поведение системы с разомкнутым контуром ОС - это не dUвых@Uвх, а dUвых@Uос, т.е. насклько изменится выход при изменении напряжения на входе усилителя ошибки. Измеряется при наименьшем Uвх, т.к. у системы должен быть запас по усилению, который и так будет при большом Uвх.

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