[Alex-lab 5]

Есть мостовой преобразователь (2.5кВт, 50кГц), на выходе LC фильтр. Дроссель на феррите N87 ETD59 с зазором 1,35мм. Нагрузка активная (тэны).

Однако, при замыкании цепи обратной связи с ПИД регулятором, появляется довольного громкий хрустящий звук (не свист, не писк). Если отключить регулятор, и просто задать коэффициент заполнения - тихо.

Формально, с точки зрения выходных параметров все работает корректно.

Интересует, есть ли в этом какая-то опасность? Может сердечник лопнет через неделю такой работы, или еще что-то?

[borodach 16]

Ключи полетят, а сердешнику ничего не будет.

А хрустит потому что в новогодние праздники коэффициенты ПИД неверно выставлены, ну или на аппаратном уровне (в эл.схеме) косяки.

[Alex-lab 5]

2 minutes ago, borodach said:

коэффициенты ПИД неверно

Что значит не верно? Все в соответствии с требованиями по быстродействию. Характерное время установления порядка 200 мкс.

На ключах все чисто.

[borodach 16]

Ну если всё в соответствии, то прям мистика какая-то.

А какие там требования по быстродействию? Обычно достаточно усиления в петле на пост.токе, полосы пропускания и запаса по фазе до этой частоты.

Стройте Боде, мож какой компонент или узел даёт излом там, где вы не ожидали. 

[Alex-lab 5]

Равномерность АЧХ достигается за счет регулятора. При других параметрах, АЧХ деформируется.

Вот как пример влияние И-компонента:

 

 

[borodach 16]

АЧХ не должна быть горизонтальной. В замкнутой петле АЧХ должна равномерно убывать с наклоном 20дб/дек

[Alex-lab 5]

Забыл написать, все управляется STM32, ПИД-цифровой.

Just now, borodach said:

АЧХ должна равномерно убывать

Это АЧХ в рабочем диапазоне, там она должна быть прямой, иначе выход не будет соответствовать уставке.

Но вопрос не совсем про стабильность ОС как таковую. А про возникающий шум. Получается, что небольшое, но быстрое изменение к.з. приводит к шороху в дросселе.

 

 

[borodach 16]

А, ну если она должна быть прямой - тогда да, нагибайте физику под свои предпочтения.

[Alex-lab 5]

Источник не DC. Это генератор произвольных импульсов (в определенных пределах). DC - это частный случай. То есть полоса довольно широкая.

[borodach 16]

Какая разница? На TL494 строят звуковые усилители класса D, потому что синусоидальный сигнал, растянутый развёрткой по времени, это медленно меняющееся постоянное напряжение

13 minutes ago, Alex-lab said:

А про возникающий шум. Получается, что небольшое, но быстрое изменение к.з. приводит к шороху в дросселе

Одна из причин возникновения магнитострикции - насыщение сердечника. Проницаемость резко падает, и дроссель переходит в состояние гвоздя, как говорит трщ Plain

Ну вот если пид кривой, СТМка не завершила вовремя импульс, и вот вам здрасьте. Как вариант.

[borodach 16]

Полоса довольно широкая и рабочая частота 50кГц нормально сочетаются?

[iosifk 3]

1 час назад, Alex-lab сказал:

Это АЧХ в рабочем диапазоне, там она должна быть прямой, иначе выход не будет соответствовать уставке.

Но вопрос не совсем про стабильность ОС как таковую. А про возникающий шум. Получается, что небольшое, но быстрое изменение к.з. приводит к шороху в дросселе.

То, что показано на картинке "АЧХ/ФЧХ" не интересно... Это только самый "левый" участок, а интересует "середина" и "правый"... Т.е. то место, где АЧХ пересекает 0 дб и еще декаду-другую вправо, а у ФЧХ интересует это место и то, где фаза от 90 до 180 град...

Вообще интересны 3 "золотые" точки:

1. При "нуле"(хотя чистого нуля не бывает, но самый левый диапазон) частот.. Сколько дб усиления? Статический или астатический регулятор?

2. Пересечение 0 дб - наклон АЧХ и запас по фазе ФЧХ...

3. Частота коммутации ключей. Тут интересен наклон АЧХ и сколько дб вниз от 0, чтобы подавить пульсации на частоте квантования...

Еще представляет интерес диапазон 50-100 Гц. Там интересен уровень АЧХ, чтобы увидеть как подавляются гармоники от выпрямителя сети...

Что касается "дррр" в дросселе, то это может быть вызвано и колебательностью на фронтах. Но обычно магнитострикция действтельно имеет место при замагничивании сердечника. Возможно мал зазор, а может быть имеет место пропуск импульсов, что ведет к замагничиванию...

 

Допишу прямо здесь. Что может быть? На вход звеньев коррекции АЧХ поступает сигнал с пульсациями на частоте квантования. Частота квантования давится выходным фильтром на сколько-то дб. Допустим на 60 дб. Так вот, если Вы имеете фазоопережающие звенья, то они пытаются усилить ВЧ часть сигнала, куда входит и пульсация. И если Кус основного тракта еще можно вытащить, дополнительно фильтруя пульсацию, то у фазоопережающих звеньев так не сделать... И вот, когда идет "статика", то влияние фазоопережающих звеньев мало и все гладко. А вот при возмущениях и переходных процессах как раз все наоборот. Ну и еще. при разных токах нагрузки все графики "АЧХ/ФЧХ" начинают "плавать"... Так что бывает, что на каких-то нагрузках  все хорошо, а при более слабых тракт начинает "гудеть"...

[HardEgor 63]

3 часа назад, Alex-lab сказал:

Если отключить регулятор, и просто задать коэффициент заполнения - тихо.

А если плавно покрутить коэффициент от края до края регулирования?

[Alex-lab 5]

1 hour ago, iosifk said:

АЧХ/ФЧХ" не интересно...

Оно понятно, но если бы нарушался запас по фазе, был бы звон, возбуждение и т.д. А из дефектов только шум.

Выходной LC фильтр имеет резонанс на 6,5kHz. После, как известно -40 дБ/дек, плюс -20 от фильтра входного усилителя, и на частоте 50кГц там вообще мало что остается (примерно 0,5%).

1 hour ago, borodach said:

рабочая частота 50кГц нормально сочетаются?

Не совсем понял, что значит сочетаются?

44 minutes ago, HardEgor said:

А если плавно покрутить коэффициент

Если покрутить, то шум уходит, но ухудшается быстродействие. Наверное в крайнем случае можно найти компромисс, но хочется понять причину.

1 hour ago, iosifk said:

Возможно мал зазор, а может быть имеет место пропуск импульсов, что ведет к замагничиванию...

Ну вроде расчетный, индуктивность примерно оценивал, 3мГн как и должно быть. Импульсы всегда идут парами (с одинаковым) к.з. для обоих тактов. Регулировка происходит по периодам.

Выходной конденсатор пленочный 0,1мкФ.

[iosifk 3]

37 минут назад, Alex-lab сказал:

Выходной LC фильтр имеет резонанс на 6,5kHz. После, как известно -40 дБ/дек, плюс -20 от фильтра входного усилителя, и на частоте 50кГц там вообще мало что остается (примерно 0,5%).

Если частота среза фильтра 6,5kHz, то по моим понятиям, ЛАХ должен пересекать 0 дб где-то, как минимум на декаду левее, чтобы подъем ЛАХа от фильтра точно был под 0 дб. А это значит, что эта частота будет 650  Hz... а значит, что 100 Hz ОС практически и не давит? Так может у Вас дроссель на 100 Hz и поет? 

В любом случае можно снять с живого регулятора АЧХ силовой части и посмотреть как эта характеристика проходит. Тут недавно рекомендовали статью, как это можно сделать...