Jump to content

    
Sign in to follow this  
KAlexn

Модернизация управления мостом

Recommended Posts

Старую плату управлением мостом нужно обновить.

Силовые транзисторы останутся, а управлять ими хотелось бы микросхемой (габариты нужно уменьшить).

Да и вопрос быстродействия имеет место быть. Токи в нагрузке до 10А, частота ШИМ 32 КГц при скважности в 8 разрядов.

В данной схеме силовые ключи выключаются быстро, а вот включение через 100 Ом, но очень долго, зато сквозных токов нет.

Этим, наверное, и определилось  такое включение.

Вопрос: какую микросхему порекомендуете применить для управления силовыми ключами?

Нагрузка элемент Пельтье.

 

90284930_.thumb.GIF.a97c843c2902ffb6ec14ca87ee597633.GIF

Share this post


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

Да и вопрос быстродействия имеет место быть. Токи в нагрузке до 10А, частота ШИМ 32 КГц при скважности в 8 разрядов.

Вопрос: Зачем элементу Пельтье ШИМ частотой 32 КГц?

Share this post


Link to post
Share on other sites
50 минут назад, Herz сказал:

Вопрос: Зачем элементу Пельтье ШИМ частотой 32 КГц?

На схеме еще есть дроссели по 500 мкГн и  датчик тока для обратной связи.

Share this post


Link to post
Share on other sites

И каким образом это отвечает на вопрос?

То бишь, в чём смысл использования столь высокой  частоты для управления  столь инерционным устройством?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
57 минут назад, Herz сказал:

То бишь, в чём смысл использования столь высокой  частоты для управления  столь инерционным устройством?

 

А чем вам не подходит 32 КГц. Или проще намотать дроссели с большей индуктивностью на такие токи?

Ну выбрали и выбрали, не я выбирал.

Share this post


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

А чем вам не подходит 32 КГц.

Мне? Да мне - до лампочки. Но это же Вы теперь озаботились высокой скоростью коммутации ключей, поиском интегральных драйверов, обладающих высокими выходными токами для того чтобы перезаряжать затворы часто и без катастрофических потерь...

На этом фоне выбор частоты ШИМа выглядит неразумно, мягко говоря. Её запросто можно снизить минимум на два порядка без того, чтобы элемент Пельте это заметил.

Тем самым забыв о проблеме динамических потерь и мёртвого времени. Заодно удешевив конструкцию.

Дроссели? А для чего там дроссели, Вы хорошо понимаете?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Herz сказал:

Её запросто можно снизить минимум на два порядка без того, чтобы элемент Пельте это заметил.

Есть маленький нюанс: при подаче на Пельтье ШИМа он перестает работать  как Пельтье и тупо греется с обоих сторон (проверено практикой и вот тема, где тоже обсуждали). Так что фильтр на выходе нужен, и чем выше частота ШИМа, тем меньше габариты и стоимость фильтра.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 minutes ago, Сергей Борщ said:

Есть маленький нюанс: при подаче на Пельтье ШИМа он перестает работать  как Пельтье и тупо греется с обоих сторон (проверено практикой и вот тема, где тоже обсуждали). Так что фильтр на выходе нужен, и чем выше частота ШИМа, тем меньше габариты и стоимость фильтра.

Да, спасибо, что напомнили. Но то, что "тупо греется с обоих сторон", может быть следствием неправильного алгоритма управления, на что тогда обращала внимание Таня:

Quote

Какой смысл охлаждать, но при этом немножко греть?

То есть, если полярность напряжения на Пельтье при ШИМировании не менять, то невероятно, чтобы он вместо охлаждения только грелся.

Фильтр, ИМХО, нужен, но только для того, чтобы снизить импульсную нагрузку на полупроводниковую структуру элемента. При этом пульсации тока не столь существенны.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, KAlexn сказал:

Старую плату управлением мостом нужно обновить.

Силовые транзисторы останутся, а управлять ими хотелось бы микросхемой (габариты нужно уменьшить).

Да и вопрос быстродействия имеет место быть. Токи в нагрузке до 10А, частота ШИМ 32 КГц при скважности в 8 разрядов.

В данной схеме силовые ключи выключаются быстро, а вот включение через 100 Ом, но очень долго, зато сквозных токов нет.

Этим, наверное, и определилось  такое включение.

Вопрос: какую микросхему порекомендуете применить для управления силовыми ключами?

Нагрузка элемент Пельтье.

Из вашего вопроса совершенно непонятно, какую часть из приведенной схемы вы хотите оставить, а какую заменить? И как раньше управлялась схема?

Если это продолжение вашей темы, которую упомянул Сергей Борщ, то там вам нужно было только включить на максимум - и греть или охлаждать. Тогда хватит переключателей :)
Одно плечо моста вверх, другое вниз (и наоборот).

Если нужно регулирование, то типовое решение - управление всеми 4-я ключами от специализированного таймера микроконтроллера.
У меня в последнем термостате стоит копеечный STM32F051C8, который моторным таймером 1 управляет мостом для Пельтье.
Частота ШИМ под 200кГц (тоже 8 бит), что позволяет уменьшить на порядок RC фильтры. Пульсации около 30мВ, практически питаю Пельтье постоянным током, что для него очень хорошо.
Ну и на том же контроллере реализовано все нужное для контроля и управления термостатом (термодатчики, кулеры, ПИ-регулятор).

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, Baser сказал:

Если это продолжение вашей темы, которую упомянул Сергей Борщ

В некотором роде да. Меня переключили на др. задачи в то время.

 

9 часов назад, Baser сказал:

Если нужно регулирование, то типовое решение - управление всеми 4-я ключами от специализированного таймера микроконтроллера.
У меня в последнем термостате стоит копеечный STM32F051C8, который моторным таймером 1 управляет мостом для Пельтье.

Нечто аналогичное, только 6ть Пельтье на одну матрицу с регулировкой по своему закону(температурный профиль).

 

9 часов назад, Baser сказал:

Частота ШИМ под 200кГц (тоже 8 бит)

200кГц - 5мсек, при 8 бит это (5000/2)/256=10 нсек, вроде так. Какие токи? Все отрабатывалось?

А тут в затворе 100 Ом, при входной емкости  3000пФ, это 3мксек. Ну никак на 10 разрядов не тянет.

Поэтому пока хочется только увеличить динамический диапазон

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 часов назад, Herz сказал:

То есть, если полярность напряжения на Пельтье при ШИМировании не менять, то невероятно, чтобы он вместо охлаждения только грелся.

Я тоже так думал. Потом пришлось лепить внешний фильтр. Ну как "только грелся" - он с одной стороны оставался комнатной температуры, а со второй грелся.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, KAlexn сказал:

200кГц - 5мсек, при 8 бит это (5000/2)/256=10 нсек, вроде так. Какие токи? Все отрабатывалось?

А тут в затворе 100 Ом, при входной емкости  3000пФ, это 3мксек. Ну никак на 10 разрядов не тянет.

Да, у меня все проще, мощность сильно меньше, чем у вас, около 15Вт (5В х 3А). Ключи тоже NMOS+PMOS, но затворы подключены через драйверы прямо к комплиментарным выводам таймера. Отработка мертвого времени и защиты тоже все внутри МК. Т.е. обвязки минимум: драйверы затворов, ключи, LC фильтры - и все. Проблем не было.

С вашей мощностью и токами сложнее, но не думаю, что есть принципиальная разница.

3 часа назад, KAlexn сказал:

Поэтому пока хочется только увеличить динамический диапазон

Динамический диапазон чего?
 

16 минут назад, Сергей Борщ сказал:

Я тоже так думал. Потом пришлось лепить внешний фильтр. Ну как "только грелся" - он с одной стороны оставался комнатной температуры, а со второй грелся.

Такое может быть только при неправильной тепловой конструкции. Например, если включить Пельтье "на столе, без ничего". Тогда он будет греться - тепло же нужно куда-то отводить :)

Я очень давно гонял Пельтье на 60-80Вт (12В, 5-7А) чистым ШИМом 16кГц без фильтрации. И все отлично морозило. В объеме 30 куб.см получал -60'C. Правда не долго - чего-то быстро дохли Пельтье, циклов 100 выдерживали, не больше.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 минут назад, Сергей Борщ сказал:

Потом пришлось лепить внешний фильтр.

Где-то читал , что современные модули Пельтье можно напрямую питать без фильтрации при частоте более 1 КГц и вроде как кристаллы не успевают деградировать из за тепловой инерции.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 минут назад, Baser сказал:

Такое может быть только при неправильной тепловой конструкции. Например, если включить Пельтье "на столе, без ничего". Тогда он будет греться - тепло же нужно куда-то отводить :)

Беру Пельтье, подключаю к ЛБП в режиме стабилизации тока 1 А, держу между двумя пальцами. Включаю ЛБП: одному пальцу становится холодно, второму тепло. Тот же Пельтье, те же пальцы, тот же ЛБП (но уже в режиме стабилизации напряжения 24 В), Пельтье подключен через формирователь ШИМ (частоту не вспомню, но десятки кГц), скважность ШИМа подобрана так, что амперметр ЛБП показывает тот же 1 А: один палец изменений температуры не ощущает, второму горячо.

18 минут назад, KAlexn сказал:

Где-то читал , что современные модули

Если только за год что-то радикально изменилось.

Share this post


Link to post
Share on other sites
59 минут назад, Сергей Борщ сказал:

Беру Пельтье, подключаю к ЛБП в режиме стабилизации тока 1 А, держу между двумя пальцами. Включаю ЛБП: одному пальцу становится холодно, второму тепло. Тот же Пельтье, те же пальцы, тот же ЛБП (но уже в режиме стабилизации напряжения 24 В), Пельтье подключен через формирователь ШИМ (частоту не вспомню, но десятки кГц), скважность ШИМа подобрана так, что амперметр ЛБП показывает тот же 1 А: один палец изменений температуры не ощущает, второму горячо.

Так и должно быть. У Вас средний ток тот же, но пиковый во много раз больше. Перенос тепла тот же, но вредный паразитный нагрев значительно больше. Уже же говорила... Конденсатор и два резистора...

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