Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornice Push-Pull bez dławika wyjściowego - herezja czy objaw geniuszu?

CosteC 09 Sty 2019 20:31 6294 57
  • #31
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    Strumień dzisiaj jest taka doba, że stare konstrukcje są już tylko używane na forach pokroju elektroda. Nowocześniejsze konstrukcje wymagają już niestety większej wiedzy i nie wybaczają błędów. Jeśli czytam, że sprzężenie zwrotne jest złem dla większości, a jest to tak naprawdę podstawa... Nie mówiąc już o wykresach Bode'ego.

    2 znajomych na krzyż ogarniających temat i od czasu do czasu konferencja pokroju ON semiconductor, no i wspaniałe wykłady Sam'a Ben-Yaakov'a przez, którego nie odważę się pójść na żadne studia energoelektroniczne w Polsce (łącznie z Bydgoszczą, Warszawą i Gliwicami), bo bym miał straszny niesmak w porównaniu do DARMOWYCH wykładów Sam'a.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #32
    CosteC
    Poziom 28  
    Co gorsza internet też się zubaża - coraz mniej widzę wartościowych projektów, dokumentacji, not aplikacyjnych. Wiedzę ludzie chowają, firmy się nie dzielą, uczelnie coraz gorsze generalnie, (nie mówię o MIT czy wspomnianym Sam'ie) Generator udarowy 10 kA robiłem na ślepo bo z kim gadać... Mało kto widział kA pod kontrolą skoro push-pull jest zbyt złożony.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #33
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    Jak będą chętni to można coś wspólnymi siłami projektować w ramach forum typowo open source. Szykuje własnoręcznie pierwszy projekt tego typu, zobaczymy czy się idea spodoba i czy pomysł wypali.
    Pokaże jak to robią moderatorzy ;)
  • #34
    CosteC
    Poziom 28  
    Chętnie popatrzę co to i czy coś mam do dodania - np zaawansowana cyfrówka mnie nie pociąga po godzinach, co innego jakieś bardziej zaawansowane pomiarowe rzeczy czy mocowe. Korci mnie zrobienie własnej sondy aktywnej np 10 M 1:1 albo różnicowej która by nie szumiała za bardzo.
  • #35
    Janusz_kk
    Poziom 26  
    _lazor_ napisał:
    ??jeśli czytam, że sprzężenie zwrotne jest złem dla większości,

    Nie przewracaj kota do góry ogonem, sprzężenia w przetwornicach są potrzebne ale w nie każdym zastosowaniu,
    bo tu więcej przeszkadzają niż pomagają, i nie jest to tylko moje zdanie.
  • #36
    CosteC
    Poziom 28  
    Źle zrobione sprzężenie zwrotne przeszkadza, jasne, ale trudno mi znaleźć zastosowanie gdzie poprawnie działające sprzężenie zwrotne zaszkodzi. Fakt, że wzmacniacz audio poradzi sobie jakoś z niestabilizowanym zasilaniem nie znaczy, że nie warto go stabilizować - chociażby po to aby nie wzrosło nadmiernie w sytuacjach awaryjnych. Sterownik do świetlówki sobie poradzi bez sprzężenia ale nie będzie to ta sama jakość oświetlenia co żarówka LED z stabilizowanym prądem...
  • #37
    mkpl
    Poziom 37  
    Strumien swiadomosci swia napisał:
    mkpl napisał:
    Mając już ten dławik w układzie wystarczy wprowadzić proste sprzężenie zwrotne

    Nie wiem czy jesteś projektantem czy nie ale to prawda bez dławika nie działa sprzężenie zwrotne pętli stabilizacji.
    I za Hu..... nie ustabilizujemu napięcia. Bo non stop jest napiecie wyznaczone przekładnią transformatora.
    Tylko o wypełnieniu zależnym od losu.

    Zasilacze tv nie mają dławików o prawidłowej indukcyjności i kondensatory wysychają jak żaby w lipcu.


    Post już dosyć stary ale warto odpowiedzieć by i inni przeczytali.

    Przetwornica w TV to flyback. Tam transformator ma szczelinę i pełni jednocześnie rolę transformatora i dławika. Więc dławik jest ale niejako "ukryty". Od ilości zwojów uzwojenia wtórnego takiego transformatora zależy czy energia będzie oddawana "szybciej" tj z większym prądem czy "wolniej". Niestety przekładnia programuje dopuszczalne zakresy napięć wejściowych przetwornicy i parę innych parametrów.

    Zawsze mamy kompromis. Albo mały zakres napięć wejściowych i małe udary albo duże udary i duży zakres napięć wejściowych. Do tego praca z prądem ciągłym lub nieciągłym i zabawa się nieźle komplikuje (dot. również przetwornicy z tematu).

    W przetwornicach trochę dłubie i tak wyszło, że zawodowo ;)
    Ps. cieszy, że ktoś myśli jak działają takie układy.

    Jeszcze odniosę się do stabilizacji. Tak dławik na wyjściu jest konieczny a dodatkowo trafo powinno być tak policzone by wypełnienie wynosiło ~50% w nominalnych warunkach pracy (upraszczam bo to zależy od założeń). Czyli w przypadku stabilizacji dla 30V robimy transformator dla 60V co przy 50% wypełnienia i dławiku da stabilne 30V w całym zakresie obciążeń.

    Dodano po 9 [godziny] 15 [minuty]:

    No tu bym polemizował. Sprzężenie zwrotne i stabilizacja ma same plusy ale koniecznie trzeba dodać zabezpieczenie nadnapięciowe. Transoptory nie są idealnym elementem i gdy zerwie się sprzężenie napięcie idzie ostro w górę. Co prawda tylko do wartości wynikającej s przekładni (dla PP) no ale jednak.

    Natomiast argumentem "za" dla konstruktorów wzmacniaczy powinno przemawiać sztywniejsze napięcie zasilania a co z tym związane brak potrzeby stosowania kondensatorów Car audio 1F i więcej. One pełnią dokładnie tą samą funkcję bo "stabilizują" napięcie przed wzmacniaczem. Kawałek transoptora garść rezystorów i TL431 chyba wychodzi jednak taniej ;)
  • #38
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  
    mkpl napisał:
    Natomiast argumentem "za" dla konstruktorów wzmacniaczy powinno przemawiać sztywniejsze napięcie zasilania a co z tym związane brak potrzeby stosowania kondensatorów Car audio 1F

    Oj to nie tak do końca ,bo im większe spadki napięcia zasilania np., cienkie przewody zasilania słaby akumulator, prąd zasilania musi wzrosnąć i to znacząco w porównaniu do zasilania bez stabilizacji.
    To taka samospełniająca się przepowiednia , wyższe prądy jeszcze większe spadki napięć czyli jeszcze większe prądy.

    Tak działają wszystkie przetwornice ksenonowe, oraz zasilacze diod led.

    Oraz grzałki powietrza PTC w samochodach , jak wyłączysz wentylator to nagrzewa się do 80'C i tak tkwi, jak włączysz wentylator po kilku sekundach wraca pobór prądu ok 70A. ALe to sprzężenie termiczne, ale dobre bo nie spali ci plastików nagrzewnicy.
  • #39
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    Strumien swiadomosci swia napisał:
    mkpl napisał:
    Natomiast argumentem "za" dla konstruktorów wzmacniaczy powinno przemawiać sztywniejsze napięcie zasilania a co z tym związane brak potrzeby stosowania kondensatorów Car audio 1F

    Oj to nie tak do końca ,bo im większe spadki napięcia zasilania np., cienkie przewody zasilania słaby akumulator, prąd zasilania musi wzrosnąć i to znacząco w porównaniu do zasilania bez stabilizacji.
    To taka samospełniająca się przepowiednia , wyższe prądy jeszcze większe spadki napięć czyli jeszcze większe prądy.


    Z pustego i salomon nie naleje. Jeśli zasilanie nie spełnia projektowego minimum to nic nie pomoże. Jeśli masz sprzężenie zwrotne to dla przykładu możesz zaprojektować zasilacz z Vin w zakresie 90-280VAC i będzie działał poprawnie, a napięcie wyjściowe będzie ciągle trzymało parametry zadane.
    Bez sprzężenia zwrotnego takich rzeczy się nie zaprojektuje, bo napięcie wejściowe musi być takie na jakie zaprojektowano układ (a że napięcie sieciowe może sobie pływać w dość sporym zakresie...)
  • #40
    mkpl
    Poziom 37  
    _lazor_ napisał:
    Strumien swiadomosci swia napisał:
    mkpl napisał:
    Natomiast argumentem "za" dla konstruktorów wzmacniaczy powinno przemawiać sztywniejsze napięcie zasilania a co z tym związane brak potrzeby stosowania kondensatorów Car audio 1F

    Oj to nie tak do końca ,bo im większe spadki napięcia zasilania np., cienkie przewody zasilania słaby akumulator, prąd zasilania musi wzrosnąć i to znacząco w porównaniu do zasilania bez stabilizacji.
    To taka samospełniająca się przepowiednia , wyższe prądy jeszcze większe spadki napięć czyli jeszcze większe prądy.


    Z pustego i salomon nie naleje. Jeśli zasilanie nie spełnia projektowego minimum to nic nie pomoże. Jeśli masz sprzężenie zwrotne to dla przykładu możesz zaprojektować zasilacz z Vin w zakresie 90-280VAC i będzie działał poprawnie, a napięcie wyjściowe będzie ciągle trzymało parametry zadane.
    Bez sprzężenia zwrotnego takich rzeczy się nie zaprojektuje, bo napięcie wejściowe musi być takie na jakie zaprojektowano układ (a że napięcie sieciowe może sobie pływać w dość sporym zakresie...)



    Zasilacze sieciowe to inna bajka. Tu odnoszę się wyłącznie do wzmacniaczy CA i jego zasilacza bo o tym jest temat.

    Ja sobie zdaję sprawę, że sprzężenie wszystkiego nie załatwi ale w większości wypadków sprzężenie jest w stanie go zastąpić.

    Piszecie cienkie kable itp. Ok Robiąc odpowiednio przetwornice jak napięcie upadnie do 8V (bo tak wypada z impedancji akumulatora itp dla danej mocy) przetwornica utrzyma swoje 30V. Natomiast bez sprzężenia gdy mamy 30V dla zasilania 14 napięcie spadnie w okolice 17V a to spora różnica.

    Ilość energii w układzie z kondensatorem czy bez zawsze będzie taka sama. Wzmacniacz jak pobierze 300W to 300W zostanie pobrane z akumulatora z kondensatorem czy bez. Kondensator jedynie uśredni napięcie bo można go w tym układzie traktować jako filtr RC gdzie R to rezystancja przewodów złącz i akumulatora.
  • #41
    CosteC
    Poziom 28  
    No aż tak źle nie jest. Wielki kondensator pomoże na krótkie szpilki poboru mocy przez wzmacniacz, tyle że jak system gra lepiej z 1 F kondensatora niż bez to coś jest nie tak, powinny wystarczyć kondensatory zasilacza bez konieczności dowalania takich protez. Nie wyobrażam sobie zasilacza bez sprężenia zwrotnego który ma działać ze zmiennym napięciem wejściowym. To że sprzerzenie przeszkadza jest dla mnie tożsame z "nie umiem zaprojektować sprzężenia".

    Z drugiej strony widziałem już filmiki ucieszonego amerykanina który wywalił z auta akumulator na rzecz chyba 6 supercapów i przekonany, że zrobił odkrycie i usprawnił samochód. Pominę, że pozbawił się homologacji oraz stworzył realne niebezpieczeństwo na drodze. Ot taki kult supercapów.
  • #42
    miszaa88
    Poziom 15  
    Układ z postu wprowadzającego prosi się przesymulować dla k<1, inaczej ten układ nie znajduje zastosowania. Chyba we wszystkich układach, w których pozbywamy się dławika jest wykorzystywana indukcyjność rozproszenia jako ten "element", który ogranicza szybkość narastania prądu, przede wszystkim w kondensatorze wyjściowym. Istnieje wiele układów, w których ta indukcyjność jest wykorzystywana zamiast dodatkowego dławika - nie jest to ewenement.
  • #43
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  
    miszaa88 napisał:
    Chyba we wszystkich układach, w których pozbywamy się dławika jest wykorzystywana indukcyjność rozproszenia jako ten "element", który ogranicza szybkość narastania prądu

    Raczej rezystancja , bo indukcyjności rozproszenia push pull sa znikome.
  • #44
    miszaa88
    Poziom 15  
    Polecam zatem przesymulować układ z tą indukcyjnością.
  • #45
    CosteC
    Poziom 28  
    @miszaa88 Właśnie próbowałem to przesymulować, ale układ staje się bardzo wrażliwy na współczynnik sprzężenia transformatora, na rezystancję uzwojeń, każde 1 nH umieszczony gdziekolwiek w układzie. Tak naprawdę stanowi to kolejny argument za stosowaniem dławików - dzięki nim układ stabilizuje się, przestaje być tak wrażliwy na układ płytki, jakość elementów, pasożyty, stopień zużycia elektrolitów i tak dalej. Tutaj trzeba się samemu pobawić - próba zrobienia krótkiej prezentacji po prostu nie ma sensu. Same napięcia wyjściowe są bardzo niestabilne.
  • #46
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Są dwa zasadniczo różne rodzaje przetwornic: takie, których działanie wymaga magazynowania energii w dławiku, i takie, którym nie jest to potrzebne. Te pierwsze nazywają się dwutaktowymi (i pobieranie energii na wejściu, lub oddawanie na wyjściu zachodzi tylko podczas jednego z tych taktów), te drugie jednotaktowymi (i zwykle są robione jako symetryczne - dwa klucze włączane na zmianę, energia jest pobierana na wejściu i oddawana na wyjściu niezależnie od tego, który klucz jest włączony).

    Te pierwsze mogą działać z dobrą sprawnością w szerokim zakresie napięć, pozwalają dobierać niezależnie napięcie wejściowe i wyjściowe. Te drugie mają większą sprawność i większą moc w stosunku do rozmiarów, ale wymagają określonej zależności napięć na wejściu i na wyjściu (czyli np. mamy przetwornicę 12V->220V, jak ją zasilimy napięciem 11V, to na wyjściu będzie 201V i więcej nie da rady) - działają jak zwykły transformator, tylko tylko mają generator o większej częstotliwości, niż 50Hz.
  • #47
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  
    _jta_ napisał:
    ale wymagają określonej zależności napięć na wejściu i na wyjściu (czyli np. mamy przetwornicę 12V->220V, jak ją zasilimy napięciem 11V, to na wyjściu będzie 201V i więcej nie da rady) - działają jak zwykły transformator, tylko tylko mają generator o większej częstotliwości, niż 50Hz.


    Ale dodając dławik i pętle sprzężenia zwrotnego, pokonujemy tę niedogodność.
  • #49
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  
    _jta_ napisał:
    Dławik nie poprawi tej cechy przetwornicy jednotaktowej

    Ale bez dławika pętla działa bardzo niestabilnie , wszak zmienia się bardzo szybko za diodami.

    Tak samo można regulować napięcie wyjściowe zmieniając PWM a dławik załatwia resztę.
  • #51
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    W sumie filtr musi być na wyjściu aby tak jak pisał strumień, układ sprzężenia zwrotnego był stabilny. Od biedy indukcyjność rozproszenia transformatora może robić jako filtr.
  • #52
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  
    Bez dławika na wyjściu bez względu na wypełnienie PWM jest nadal prostokąt zdeterminowany jedynie przekładnią transformatora, przy zastosowaniu dławika już nie ale to wiadomo nie piesze przedszkolakom.
    Kondensator jedynie sprawia że prądy w chwili komutacji sa duże i generują śmieci.
  • #53
    CosteC
    Poziom 28  
    @_lazor_ od dużej biedy tylko rozproszenie może robić za filtr bo nie ma jak redukować przepięć bezstratnie... Znaczy można ale wtedy to nie jest w ogóle proste. topologie rezonansowe są bardzo kuszące tylko niebanalne w konstrukcji praktycznej, zwłaszcza seryjnej.
  • #54
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    Układy rezonansowe to mój konik. Nie są aż tak trudne w projektowaniu zwłaszcza takie najpopularniejsze jak LLC.
  • #55
    CosteC
    Poziom 28  
    Ale chyba nie powiesz że równie proste co klasyczny PWM :) wymagania na elementy indukcyjne też bywają wyższe.
  • #56
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
  • #57
    CosteC
    Poziom 28  
    Ja rozróżnianiem po ilości obliczeń dla nowego projektu :) tylko prawdziwie nowego a nie "odgrzanego" co najczęściej robisz? LLC z PFC na wejściu?
  • #58
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    Jako że robię to hobbystycznie to głównie analiza, obliczenia i symulacje.
    Oczywiście kilka zrobiłem praktycznie. Raz transformator z szczeliną 1cm i przekazywałem około 20W. Innym razem sterowanie na uC z algorytmem dopasuwującym częstotliwość do obwodu RLC i zrealizowane jako mini nagrzewnica indukcyjna.

    A jak się teraz doczekam materiałów to układ szeregowego rezonansu z równoległym obciążeniem do kondensatora. Jest to prawdziwe źródło prądowe jeśli nie ograniczy się dobroci obwodu rezona sowego.