[volodya_t 0]

Доброго времени суток.

Разрабатывается преобразователь 380В АС - 12В(250 А) DC. Выпрямитель -> мостовой инвертор (25 кГц ШИМ) -> трансформатор ВЧ -> выпрямитель диодный -> LC фильтр -> нагрузка(активная).

Система работает под управлением STM32F401 84MHz. ПИД регулятор программный по току и напряжению. Контур ПИД тока (Задание - измеренное ->ПИД->PWM), задание тока с учетом допустимого напряжения на выходе (Utask - Uout->(PID)->I_task).

Стабилизация , ограничение мощности работает. 

Суть проблемы - ЗАКАЗЧИК хочет пульсации на выходе 1%. А получается 3(2.5)% наилучшее для сетевой пульсации 300 Гц(от 3-фазного выпрямителя на входе). 

Очевидное решение - большая емкость после 3 фазного выпрямителя пока "с гневом отметается".

Просьба подсказать/направить способ уменьшить пульсации программным методом.

Регулятор какой хитрый или чего похожего. Может статью какую по теме.

[iiv 17]

 После выпрямителя поставить ККМ - на трехфазном он гораздо проще и при ваших характеристиках там только 10А

[Plain 168]

Заменить это цифровое нагромождение на типовой аналоговый фазосдвигающий преобразователь (PSFB), контроллеров тьма, ну и частота может быть существенно больше, а если требований к искажениям входного тока нет, то ККМ не нужен.

 

Но лучше и правильнее — купить готовый.

[volodya_t 0]

Советы хорошие, но аппаратные доработки воспринимаются "в штыки". 

Продолжаю поиск програмных решений.

[SSerge 4]

2 hours ago, volodya_t said:

Советы хорошие, но аппаратные доработки воспринимаются "в штыки". 

Продолжаю поиск програмных решений.

Подавление пульсаций на выходе определяется коэффициентом усиления в петле регулятора на соответствующей частоте.

Попытка увеличить усиление как правило приводит к проблемам с устойчивостью регулятора и необходимости более изощрённой частотной коррекции чтобы его успокоить.

Ещё можно попробовать ввести прямую связь (feed forward) по выпрямленному напряжению на входе инвертора, когда не хватает совсем чуть-чуть (всего-то 3 раза) это может помочь. Плюс ещё в том что время работы программного регулятора при этом увеличивается незначительно, меньше влияние на вносимую регулятором задержку (=фазовый сдвиг, пропорциональный частоте).

[Plain 168]

4 часа назад, volodya_t сказал:

аппаратные доработки воспринимаются "в штыки"

А придётся, потому что, как вариант, ошибка в расчётах моточных, и для работы схемы не хватает Ктр и Кзап, что выразится в отсутствии запаса по входному недонапряжению, второй вариант — передавлена ОС, что выразится в выбросах при сбросе/набросе нагрузки, а третий — оба варианта сразу.

[volodya_t 0]

Спасибо за советы.

Вариант с контролем выпрямленного напряжения кажется интересным. Буду пробовать. 

По коэффициентам запаса проверю(прое... пропустил - аппаратная часть не моя).

[iosifk 3]

6 часов назад, volodya_t сказал:

ЗАКАЗЧИК хочет пульсации на выходе 1%. А получается 3(2.5)% наилучшее для сетевой пульсации 300 Гц(от 3-фазного выпрямителя на входе). 

Очевидное решение - большая емкость после 3 фазного выпрямителя пока "с гневом отметается"..

В таких устройствах на выходе есть 3 составляющие пульсаций:

1 пульсации от 50, 100 гц для однофазного выпрямителя

2 на частоте преобразования - тут 25 мгц

3 "иголки" на фронтах коммутации

Так какие составляющие превалируют? О каких пульсациях говорит заказчик? Какой коэфф усиления по цепи ОС нужен? Кто-то рисовал ЛАХ тракта? Какую частоту может отработать силовой тракт?

[wim 6]

6 часов назад, volodya_t сказал:

уменьшить пульсации программным методом

А пульсации на какой частоте? Если они НЕ на частоте коммутации, то это не пульсации, а субгармонические колебания и вот они как раз лечатся частотной коррекцией обратной связи. А пульсации на частоте коммутации никакими программными ухищрениями не лечатся, потому что обратная связь работает только до частоты единичного усиления в петле, которая в несколько раз меньше частоты коммутации. Проще говоря - на частоте коммутации только фильтровать их, злодеев.  

[iosifk 3]

Предложите многофазный преобразователь... 

[Plain 168]

20 минут назад, wim сказал:

пульсации на какой частоте?

300 Гц — явно посчитали на 380 В ±0%.

[byRAM 24]

49 минут назад, iosifk сказал:

2 на частоте преобразования - тут 25 мгц

25кГц таки, на 25 мГц - маловато, 25 МГц - многовато.

[volodya_t 0]

Спасибо за советы Всем.

При детальном изучении сигнала вых.напряжения после АЦП выявилось малое значение пульсации в цифровой форме в абсолютном значении (пульсация терялась на остальном фоне).

Причина - требования широкого диапазона регулирования вых.напряжения(ТЗ).

Решили проблему дополненительным каналом с выделенной и отфильтрованной пульсацией 300 Гц, по нему корректируется задание PWM.