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.

Przetwornica DC-DC (buck, step down) 3-30V 5A

Darek Dykowski 06 Lis 2006 00:02 55034 179
  • Pomocny post
    #31
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Ta przetwornica działa na 260kHz a płytkę zaprojektowałeś dla 26kHz. Będą straszne przepięcia przy takich połączeniach. Musisz skrócić do minimum ścieżki po których płynie duży prąd.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #32
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Rozumiem, że masz na myśli ścieżki za układem scalonym?
  • Pomocny post
    #33
    Father
    Poziom 26  
    Jedno z możliwych rozwiązań sterowania przetwornicy zewnętrznym napięciem z przetwornika C/A mikrokontrolera (nap. Us na schemacie).
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #34
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Father,
    Ile wynosi na Twoim schemacie napięcie Vref?
    Nie moge się tego doczytać.
    Dziękuję

    Jeszcze jedno - czy uważacie, że układ sterowania przetwornicy zewnętrznym napięciem z przetwornika C/A może być umieszczony na wspólnej PCB z całym układem przetwornicy?
  • Pomocny post
    #35
    Father
    Poziom 26  
    Vref jest to wewnętrzne napięcie odniesienia przetwornicy (1.21V z tego co pamiętam). Wzór na napięcie wyjściowe jest to wzór z noty aplikacyjnej (Uwy=Vref(1+R2/R1)), gdzie zamiast Uwy wstawiono Uwy-1.5Us, gdyż pierwszy wzmacniacz mnoży Us razy 1.5 natomiast drugi realizuje operację odejmowania Uwy-1.5Us. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby dobrać własne współczynniki napięć i tym samym zmienić zakres regulacji, wystarczy dobrać odpowiednio rezystory.
  • Pomocny post
    #36
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Dioda musi być też na radiatorze, ładnie będzie jak tranzystor i dioda będą w jednej linii do wspólnego radiatora. Tranzystor będzie się grzał dla wysokich napięć wyjściowych a dioda dla niskich, więc wspólny radiator będzie bardziej ekonomiczny. Załączam schemat w którym jest zawarta idea prowadzenia ścieżek w tym zasilaczu, oczywiście czym krótsze połączenia tym lepiej. Przetwornica chodzi na 260kHz, ale to jest tylko podstawowa częstotliwość, a jak myślisz do jakiej częstotliwości dochodzą harmoniczne?
    Przetwornica DC-DC (buck, step down) 3-30V 5A
  • #37
    trol.six
    Poziom 31  
    Dar.El napisał:
    Przetwornica chodzi na 260kHz, ale to jest tylko podstawowa częstotliwość, a jak myślisz do jakiej częstotliwości dochodzą harmoniczne?

    No to trzeba powoli zacząć stosować przetwornice rezonansowe. Sporo patentów jest w tej dziedzinie.
  • #38
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Tu mało kto potrafi zrobić zwykłą przetwornicę a co dopiero rezonansową. Przetwornice rezonansowe mają specyficzne właściwości które ograniczają zakres ich stosowania.
  • #39
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    trol.six napisał:

    No to trzeba powoli zacząć stosować przetwornice rezonansowe. Sporo patentów jest w tej dziedzinie.


    Panowie - pojęcia nie mam o przetwornicach rezonansowych, więc bardzo proszę o ewentualne komentarze dotyczące tylko tej "prostej" przetwornicy step-down. Otrzymałem przez te 2 dni kilka cennych uwag w temacie projektu PCB i próbuję je wdrożyć do mojej pracy.

    trol.six - czy Ty masz jakieś uwagi co do projektu? (PCB; schemat; uruchomienie?) Jeśli tak to bardzo Cię proszę pisz, tylko na ten temat.

    Z góry Wam dziękuję.
  • #40
    trol.six
    Poziom 31  
    Darek Dykowski napisał:
    trol.six - czy Ty masz jakieś uwagi co do projektu? (PCB; schemat; uruchomienie?) Jeśli tak to bardzo Cię proszę pisz, tylko na ten temat.

    He he ... odniosłem sie do harmonicznych, myśle że wzmianka na temat przetwornic tego typu jako rozwiązanie dylematu charmonicznych (i nie tylko) chyba nikomu nie zaszkodzi, jezeli ktoś nabawił sie jakiś niestrawności to przepraszam.
  • #41
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Czy jesteście w stanie podpowiedzieć mi czym najlepiej obciążyć tę przetwornicę? Obciążenie ma być na razie do zbadania czy wytwarza ona Uwy w zakresie jaki chcę (3-30V), dopiero w późniejszym etapie będę badał jej wydajność prądową. Jakoś nie widzę do tego celu żarówki.
  • Pomocny post
    #42
    eP
    Poziom 27  
    Darek Dykowski napisał:
    Czy jesteście w stanie podpowiedzieć mi czym najlepiej obciążyć tę przetwornicę? Obciążenie ma być na razie do zbadania czy wytwarza ona Uwy w zakresie jaki chcę (3-30V), dopiero w późniejszym etapie będę badał jej wydajność prądową. Jakoś nie widzę do tego celu żarówki.


    dlaczego ?
    np 40W lub 60W / 230V nawet z zimnym włóknem nie będzie stanowiła zbyt dużego obciążenia nawet dla 30 V na wyjściu.
  • Pomocny post
    #43
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Zastosuj rezystory dużej mocy i włóż je do wody. W ten sposób wytrzymają parę razy więcej, ale po paru użyciach będą w opłakanym stanie. Postaraj się tak połączyć rezystory aby zanurzone w wodzie połączenia nie powodowały elektrolizy.
  • Pomocny post
    #44
    trol.six
    Poziom 31  
    Dar.El napisał:
    tak połączyć rezystory aby zanurzone w wodzie

    Ja zanurzam w oleju.
    Ale często też uzywam żarówki ze wględu na fajna charakterystyke dynamiczną. Najlepiej to by było stosować obciążenie elektroniczne. Trza se zrobić.
  • #45
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Dzięki za podpowiedzi.
    W takim razie skorzystam z żarówki, ale przyznam, że z tym zanurzaniem to nie wiedziałem :).
    Pomierzyłem sobie R zimnego włókna 60W żarówki - ma 60Ω, więc po rozgrzaniu jest jeszcze bardziej bezpieczna i max prąd jaki uzyskam przy zimnym włóknie to ok 0,5A przy 30V, więc luzik. Jutro będę składał przetworniczkę.

    Czy będzie "nietaktem" jeśli swój prototyp zrobię na płytce uniwersalnej?
  • Pomocny post
    #46
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Prototyp jak najbardziej robi się na płytce uniwersalnej. Jak chcesz żeby była w miarę dobrze zrobiona to zrób najpierw projekt ułożenia elementów na PCB, bo ja gdy robię bez wstępnego projektu na komputerze to raczej wychodzi mi kiepsko.
  • #47
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Dar.El napisał:
    to zrób najpierw projekt ułożenia elementów na PCB

    Oczywiście, że projekt ułożenia jest.
    Jutro działam.
    POZDRAWIAM
  • #48
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Przetwornica działa - zmieniając wartości rezystancji Rfb2 zmienia się Uwy.
    Kolejnym etapem będzie podłączenie do układu wzmacniaczy operacyjnych z układu Father'a.
    Podczas uruchamiania przetwornicy mierzyłem napięcie na 6 nóżce układu myśląc, że odczytam zakres napięcia przestrajającego układ,
    lecz wynik był stały - 1,21V czyli Vref.
    Jak to sprawdzić?
    Czy może nie muszę tego mierzyć, lecz iść tropem przekształconego wzoru z noty aplikacyjnej:
    Uwy=1,5Us+Vref(1+R11/R12)
    Chcę wyliczyć zakres Us niezbędnego do uzyskania Uwy 3-30V
    Za Vref podstawiam 1,21, za R11/R12 = 1
    Po przekształceniu mamy:
    Us=(Uwy+2,42)/1,5
    Po podstawieniu 3-30V otrzymam zakres Us=3,6÷21,7V
    Czy ten trop jest poprawny?
    Może ktoś mi podpowiedzieć.

    Jakie kroki proponujecie podjąć do dalszego etapu rozbudowy?
    Myślę, że należy złożyć układ wzm operacyjnych i sprawdzić, czy poprawnie pracuje i dopiero go włączyć w układ
    przetwornicy - tylko mam zagadkę - jakie napięcie wyjściowe (wchodzące na FB LM2679) powinien mieć układ wzm operacyjnych?
  • Pomocny post
    #49
    Father
    Poziom 26  
    Aby uzyskać zakres regulacji 3-30V dla napięcia sterującego 0-5V liczymy ze wzoru:

    Uwy=xUs+Vref(1+R11/R12)

    gdzie Uwy=3V dla Us=0 czyli 3V=Vref(1+R11/R12) zatem R11/R12=1,48
    z kolei dla Uwy=30V i Us=5V mamy 30V=x*5V+3V zatem x=5,4

    ostatecznie Uwy=5,4Us+Vref(1+R11/R12) gdzie R11/R12=1,48
    należy więc zmienić wartości rezystorów R11 i R12 oraz tak dobrać rezystory dla wzmacniacza do którego wprowadzane jest napięcie Us, aby jego wzmocnienie wyniosło 5,4, ale to już zostawiam do policzenia autorowi :)
  • #50
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Ok dzięki, więc myślę, że będzie tak:
    Przyjmuję, że R12=1kΩ (tak jest sugerowane w aplikacji LM'a), więc z wyliczenia R12=1480Ω, więc przybliżam do 1,5kΩ i uzyskam miniamalne Uwy=3,025V

    Dalej obliczając wartości R6 i R5 dla wzmocnienia 5,4:
    ku=(R5+R6)/R5=1+(R6/R5)
    Za R5 wstawiam 220Ω, więc otrzymam:
    R6=4,4*220=968Ω, więc przyjmuję 1kΩ i otrzymuję:
    ku=5,55
    Umin=3,025V
    Umax=30,775V

    Father - możesz mnie sprawdzić?
    Co z wartościami pozostałych R w układzie odejmującym? (R7 do R10)?
  • Pomocny post
    #51
    Father
    Poziom 26  
    Obliczenia są poprawne, aczkolwiek sugerował bym większe o rząd wartości czyli 2k2 i 10k. Pozostałe rezystory pozostają bez zmian, one tylko zapewniają realizację sumowania na drugim wzmacniaczu. Teraz pozostaje tylko sprawdzić w praktyce, czy wszystko się zgadza :)
  • #52
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Father napisał:
    Obliczenia są poprawne, aczkolwiek sugerował bym większe o rząd wartości czyli 2k2 i 10k.

    Ok dziękuję - tak zrobię

    Father napisał:
    Teraz pozostaje tylko sprawdzić w praktyce, czy wszystko się zgadza :)

    Postaram się narysować schemat układu sprawdzającego (ale jeszcze bez układu przetwornicy, by jej nie uszkodzić) i poproszę Cie o zweryfikowanie tego.

    Jeszcze jedna prośba - czy byłbyś w stanie pomóc mi tez w tym ostatnim kroku - tzn zaprojektowanie układu przetwornika C/A - nie bardzo wiem jak to "ugryźć" - oczywiście nie kawa na ławę, jakieś podpowiedzi?

    Z góry dzięki
  • Pomocny post
    #53
    Father
    Poziom 26  
    Co do przetwornika C/A to... można to zrobić wykorzystując PWM, o ile wykorzystany mikrokontroler będzie go posiadał lub zrealizować go na drabince R-2R podłączonej do portu mikrokontrolera lub zastosować jakiś zewnętrzny przetwornik. Osobiście skłaniał bym się ku rozwiązaniu R-2R, takie też rozwiązanie widziałem w "cyfrowym zasilaczu " - artykuł w wydanym teraz numerze Nowego Elektronika.
  • #54
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Father - czy układ wzmacniaczy operacyjnych muszę zasilić 24V? Pytam, gdyż mam trafo z odczepem na 12V, więc, czy mogę zasilić to 12V?
  • Pomocny post
    #55
    Father
    Poziom 26  
    12V, a nawet 24V to za mało ponieważ na wyjściu pierwszego wzmacniacza mamy 5,4Us, to dla Us=5V daje to 27V, więc napięcie zasilania wzmacniacza powinno być wyższe.
  • #56
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Fakt....
    W takim razie - czy mogę zasilić wzmacniacz z mostka Graetz`a, którym zasilany jest cały układ?
    Trafo ma wydajność ok 6A,i 26V więc powinno wystarczyć.
  • Pomocny post
    #57
    Father
    Poziom 26  
    Tak, tylko musisz sprawdzić czy nie będzie przekroczone dopuszczalne napięcie zasilania użytego wzmacniacza, bo za mostkiem, na kondensatorze filtrującym będziesz miał około 35V napięcia stałego przy 26V napięcia zmiennego na wejściu...
  • #58
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Ok, stosując np LM258 - zasilanie max to 32V - ostatecznie trzeba będzie za mostkiem zastosować np LM317 do otrzymania zasilania na poziomie 30V.
    Father napisał:
    Osobiście skłaniał bym się ku rozwiązaniu R-2R, takie też rozwiązanie widziałem w "cyfrowym zasilaczu " - artykuł w wydanym teraz numerze Nowego Elektronika.

    Wczoraj kupiłem tę gazetę i poczytałem na stronach o R-2R - rozwiązanie podoba mi się, lecz zastosowanie rozwiązania z Nowego Elektronika chyba nie bardzo da się szybko "sprząc" z moją przetwornicą - poza tym nie budowałem jeszcze niczego z użyciem procesorów i troszkę sie obawiam, że może coś nie zadziałać.
    Czy dobrym rozwiązaniem było by zastosowanie samego układu R-2R np. wg takiej aplikacji:
    http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_13/3.html
    Tylko jeszcze nie przychodzi mi do głowy w jaki sposób (przyjazny dla użytkownika) zmieniać wartości Uwy...
    Stosując 8 bitowy przetwornik uzyskam 256 stanów logicznych, więc dzieląc zakres regulacji napięcia wyjściowego 3-30V [27V] przez 256 uzyskam rozdzielczość = 0,1V więc chcąc uzyskać 30V z ustawionych 3V muszę np 256 razy kliknąć w switch - lub trzymać go tak długo by osiągnąć pożądany wynik....

    Czy jest inne w miarę proste rozwiązanie?
  • Pomocny post
    #59
    Father
    Poziom 26  
    Jeżeli projektowany zasilacz nie musi być sterowany cyfrowo, to znacznie upraszcza to konstrukcję, bo sterowanie analogowe to tylko zastosowanie potencjometru w dzielniku R11/R12 i to wszystko, mamy regulację.
  • #60
    Darek Dykowski
    Poziom 13  
    Właśnie o to chodzi, że zasilacz ma być sterowany cyfrowo :D - jeśli by nie musiał tego mieć - miałbym już koniec pracy dyplomowej, bo układ z potencjometrami juz działa. Tyle tylko, że potencjometr jest włączony bezpośrednio w sprzężenie zwrotne - bez wzmacniaczy operacyjnych.
    Tak więc dalej pozostaje kwestia części sterownika cyfrowego.
    Co myślisz o tym co napisałem wcześniej.