Jump to content

    

расчет компенсации для SEPIC пребразователя

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

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this