Fórum témák

» Több friss téma
Fórum » Digitális labortápegység
 
Témaindító: Irkaxka, idő: Aug 30, 2010
Témakörök:
Lapozás: OK   17 / 17
(#) ktamas66 hozzászólása Nov 14, 2017 /
 
Szerintem nem azért van egy halom hardver egy PIC-ben, hogy minden feladatot szoftverből kelljen megoldani. Ha megnézel pl. egy PSMC modult, a vezérlőjelek többsége hardveres (komparátor). A modernebb kapcsolóüzemű táp ic-k több üzemmódban tudnak működni nem csak PWM-mel, intelligensen váltva közöttük (PWM, PSM). Létezik hibrid megoldás is pl.: MCP19119.
(#) freddyke válasza freddyke hozzászólására (») Sze, 0:03 /
 
Idézet:
Ilyesmire gondolsz (majdnem ugyanaz, mint Lajos által épített az előző oldalon)?”

Sajnos tévedtem, ez DAC-vel működik... Ha tudnál (akár egy egyszerűsített) példát mutatni, megköszönném.

Az előző témához: A dokumentum szerint (7. oldal) 15ps felbontást is el lehet érni. Az itt felsorolt típusok elvileg támogatják a technológiát (CLC+NCO), de akárhogyan tanulmányozom a konkrét PIC-es datasheet-eket, egyik típusnál sem látom, hogy támogatná a high resolution PWM-et.
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Sze, 0:59 /
 
Szerintem ne akard megoldani a szabályozást processzorral. Lehet hogy vonzó megoldás lenne mindent a procira bízni, de ott még a legmodernebb proci sem tart a felsoroltak közül ami egy 500 vagy 1Mhz-es dc-dc-t percízen le tudna szabályozni.

Csinálj egy analóg buck konvertert valamilyen integrált buck vagy szinkron buck konverter IC-vel és annak alakíts ki külső alapjelképzést. Így a szoftver is jelentősen egyszerűsödik, a teljesítményfokozat egybe lesz integrálva ami csökkenti a zajkibocsáltást. Amikkel Attila86 próbálkozott nem emlékszem a típusára bár nem ért el vele teljes sikert de az a vonal szerintem akkor is járható. Olyan IC-k alin már pár száz ft-os áron kapható. Ha emellett döntesz akkor már választhatsz valami nagyon kommersz procit is mert az alapjelképzést kijelzőkezelés rotary potméter/kommunikációt már egy egyszerű proci is megoldja.
A hozzászólás módosítva: Sze, 1:01
(#) Kovidivi válasza cimopata hozzászólására (») Sze, 7:25 /
 
Én ezt: Bővebben: Link alakítottam át sepic üzeműre, és a vezérlő IC-nek (TL494) adtam referenciát. Maga a konverter szuper hatásfokkal működik, és nagy teljesítmény leadására képes. 100W-nál jobban nem teszteltem, de ott alig langyosodott. Az 50V 2A kimenő sem probléma, meg az 5V-on 5A-t is teszteltem, tehát az 5A sem okoz gondot.
(#) freddyke válasza freddyke hozzászólására (») Csü, 22:54 /
 
Idézet:
„Microchip vonalon (ha jól láttam, a teljes palettára értve) a legkisebb elérhető időzítő felbontás 1.04ns (az általad kiszemelt típusban is ez van). 500KHz-en 10.9 bit a felbontás. Ti-ben találtam 150ps-os időzítéssel (függ a pontos frekitől), 13.7 bit (13333 érték) felbontással. Nem lineáris, ebből még több bit-nyi veszteség lejön.”

Javítom magam, nem lehet veszteség. Sem ennél a PIC-nél, sem a Ti-nél nem találtam nyomát annak a dokumentációban, hogy a karakterisztika ne lenne lineáris (a sima PWM pedig az). (Az zavart meg, hogy a Microchip-es NCO+CLC technológiánál (az előző hozzászólásomban linkeltem) a kitöltési tényező változásával változik a felbontás is.)

1.04ns (10.9 bit) / 150ps (13.7 bit) esetén 0-50V 26.2 / 3.8mV, 0-2A 1.0 / 0.15mA felbontásra jön ki. A feszültségnél, ha elég a negyedtizedes pontosság, akkor még a 10.9 bit-nek is elégnek kellene lennie. Ebből adódóan az 500-1000KHz-es frekvenciát még le lehet generálni uC-vel megfelelő felbontás mellett.
(#) freddyke válasza cimopata hozzászólására (») Pé, 0:12 /
 
Próbálom megérteni mit is kellene megoldani. Végül logikus, hogy DC-DC-nél nincs más kapcsolóüzem, csak step-down és step-up. Csak valahogy nem tudtam (illetve még mindig nehezen tudom) elképzelni, hogy egy step-down önmagában elég lesz 0-50V 0-2A-re (a gyáriak, amiket eddig láttam, gondolom nem véletlenül fix feszültségtartományra vannak, Kovidivi által linkelt is). Persze értem, hogy elvileg igen. De a tekercset méretezni kell, gondolom nem lesz egyformán jó hatásfokú a teljes tartományban. Kérlek javítsatok ki ha tévedek. Mégegy kérdés felmerült, érdemes lenne több fázisúban gondolkodni?

Nem feltétlenül akarom megoldani processzorral, de szeretném érteni, hogy mihez elég és mihez nem. (Már ha elméletben, próba nélkül levezethető.) Ha az előző hozzászólásban jól számoltam, PWM-re menni fog az 500KHz freki és megfelelő felbontás.

Az egyik nyitott kérdés, hogy a terhelés hirtelen rákapcsolásakor/lekapcsolásakor mekkora ingadozás lesz a kimeneten. A szabályozásnál a feszültség, áramerősség értékeknek előbb meg kell változni és csak azután lehet közbeavatkozni. 12 bit-es ADC elég arra, hogy az értékek beállításához-kijelzéséhez megfelelő felbontásban mérjünk, de a szabályozókörnek is elég? Egy analóg áramkör, még ha nem is végtelen felbontású, de sokkal érzékenyebb.

A másik nyitott kérdésem, hogy elég gyorsan tud-e reagálni a változásokra. Ha nem írok hülyeséget, a tekercs is energiát tárol és a kimeneti pufferkondi is. Ezek miatt a változás (amire reagálni kell) időben elnyújtva megy végbe. Az feszültség/áramerősség növekedésével egyre kevésbé érvényesül ez a hatás. Nem tudom, hogy ez a tény javít-e azon, hogy a mikrovezérlőnek lenne-e elég ideje reagálni. Azt sem tudom, hogy az analóg áramkörök tényleg annyira gyorsak-e, hogy ott nincs semmi megingás (alul-/túllövés). Ha pedig van valamekkora ingás, ettől teljesen használathatlan lesz egy labortáp?

Ha ezt a kicsikét nézzük, 150MHz-en ketyeg, 12.5MSPS-es ADC-je van (+150ps-os időzítője PWM-hez). A gépi utasítások zöme 1-2 óraciklus. Mondjuk még így sem nagyon lehetne 12.5MSPS-el feldolgozni, de 3-5-el talán (legjobb esetben 30-50 óraciklus). Ez 0.2-0.33us reakcióidő lenne.

Ismételten írom, nem akarom (főleg nem mindenáron) processzorral megoldani. A kérdéseimre a választ pedig valószínű csak próbával kapnám meg. A proci elég olcsó (legalábbis nekem ennyi belefér egy fejlesztésbe), de mire board-ra kerül, drága mulatság lehet, mert ebből pont nincs Arduino.

Ha sürgősen kellene építenem, akkor biztosan úgy csinálnám, ahogy írod. Nem kizárt, hogy az lesz a vége, a végtelenségig én sem szeretném bonyolítani.
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Pé, 0:37 /
 
5Msp ADC elég kell legyen a feladatra, bár valóban 12bit 50V nál csupán 12mV felvontás és ha azt vesszük legjobb esetben is lesz 2LSB ingadozás akkor az már 24mV.
Egy külön DC-DC fokozattal aminek adsz külön analóg alapjelet ezért lehet nagyobb pontosságot elérni mert ott nincs korlátoltság mivel nincs benne digitális átalakítás.

Ettől függetlenül meg lehet csinálni procival adc-vel csak mondom kicsit kevéske az a 12bit.
Mondjuk ha 100mV felbontás elég akkor azt mondom ok vagy ha kisit lejjebb viszed az 50V igényt.

Ha full procival állsz neki akkor válassz olyant ami tud hardveres osztást is mert a PID szabályozáshoz kelleni fog.

Analóg végfokozattal ilyenre nem lenne gondod nem kellene bíbelődni PID-vel mert az integrált buck konvertrekben általában 1-1- R C tag végzi a visszacsatolást. Szóval ott egy csomó + munkát megspórolsz magadnak. Azért egy digitális PID-t nem olyan egyszerű belőni mint az analógnál kicsit tekerni a potin addig amíg a legjobb lesz.
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Pé, 0:42 /
 
Mielőtt még túlságosan belemennél úgy látom azért kezded magad beleásni az nem ártana tisztázni milyen tapasztalataid ismereteid vannak analóg/kapcsolóüzmű áramkörökben, teljesítményelektronika nyáktervezés ilyesmi mert ismeretek hiányában millió buktatós egy ilyen feladat.
(#) Tasznka hozzászólása Pé, 1:01 /
 
Picit kotnyeleskednék a témában,bár annyira nem a területem,de egy része valamennyire világos
Mi van akkor ,ha 2 kapiüzemű ,vagy kapcsi+áteresztős táp lenne. Az első része,az "szabadonfutó" lenne,amit a kontroller beállít(ez a része önbeállítós lenne(vagyis digitálisan beállított analóg(Skori féle 555-ös picit átalakítva).Ezzel csak addig kell foglalkozni,ameddig be nem állítja,mondjuk a kívánt érték fölé 0,5-1V-tal . Ezután lenne a 2. szakasz,ami áteresztős,vagy az is kapcsis,ennél a résznél csak a maradék feszültségkülönbséget kellene kihozni.
Az első táprész külön kellene vezérelni,úgy hogy amint a proc beállítja,utána függetlenül tőle is működjön,mert így ha bármi gubanc lenne a 2. részen,vagy elszáll a program,akkor se mehessen feljebb a táp,így elkerülhető lenne,hogy a teljes táp kimenjen a kimenetre.
Még utána kell néznem 1-2 elméletemnek,hogy megoldható -e.
(#) cimopata válasza Tasznka hozzászólására (») Pé, 2:07 /
 
Attila86 tápja konkrétan ugyan ez.
(#) Tasznka válasza cimopata hozzászólására (») Pé, 9:31 /
 
Tudom
Csak a kontrollert kellene ráilleszteni,és még pár biztonsági intézkedést,hogy még nagyobb biztonsággal menjen.Tény,hogy így bonyolultabb lenne,de valamit valamiért.Na még dolgozom rajta,hátha jutok is valamire.
(#) freddyke válasza cimopata hozzászólására (») Szo, 15:04 /
 
Nem állítom, hogy kis munka, de a programozási rész menne. Áramkörtervezésben segítségre szorulok, nyáktervezést összeszenvedem ha muszáj (20 éve nem használtam tervező programokat). Reménykedtem benne, hogy nem vagyok egyedül az ilyen irányú érdeklődésemmel. A millió buktatóval egyetértek, a fejlesztés ezzel jár.

Idézet:
„Csinálj egy analóg buck konvertert valamilyen integrált buck vagy szinkron buck konverter IC-vel és annak alakíts ki külső alapjelképzést.”

Elkezdtem konkrét IC-ket nézegetni (egyelőre csak a Ti kínálatában). A teljes step-down (buck) kínálatukat tekintve alig van IC 100%-os kitöltési tényezővel (vagyis nagy kimeneti feszültségtartományban) és egyik sem 0V-ról indul. Nézegettem a Microchip kínálatában levő hibrid megoldást is (ktamas66 írta), úgy néz ki ennek van a legnagyobb kimenő feszültség tartománya (0.3-16V). Kevés. A másik ami feltűnt, hogy gondosan rejtegetik az időzítési paramétereket. Ezek az IC-k közel sem tudnak pikoszekundumos felbontásokat. A Ti adatlapján a dokumentáció mélyéről előásva: "The typical minimum on time, tonmin, is 135 ns for the TPS54260-Q1." A többi IC-nél is ugyanez volt a benyomásom. Találtam egy nagyon hasznos 3 oldalas dokumentációt: Bővebben: Link. Elmagyarázza a buck konverterek működési elvét és az ezzel (plusz a veszteségekkel) járó limitációkat.

Ti kínálatra redukálva analóg IC-k esetén:
1. 0V nem fog menni.
2. Ha a minimum impulzusszélesség 150ns körül alakul, akkor 500MHz frekvencián a felbontás 2000/150ns=13.3 (<4 bit)? A fenti tananyagban levő képletből kiindulva: Vout(min)=Ton(min)*Vin*Fs (ahol Ton(min)=150*10^-9s, Vin=50V, Fs=500000Hz)=3.75V. Ugyanez 2*150ns-al számolva 7.5V. Valóban ekkora felbontást tudna vagy tévedek valamiben???
3. Reakcióidő: Akármilyen gyorsak az IC-ben levő műveleti erősítők és PWM jelgenerátor vezérlő logika, 150ns minimum impulzusszélességgel a leghosszabb reakcióidő 150ns=~6.66MHz.

Ezzel ellentétben a procis megoldás:
1. 0V alsó határ: elvileg tartható.
2. Felbontás (500KHz-en, azaz 2000ns): Ti-vel: 2000/0.15ns=13333, PIC-el: 2000/1.04ns=1923.
3. Reakcióidő: 3-5MHz talán tartható (6.6MHz-el szemben).

Az analóg IC-vel (főleg az elérhető felbontással) kapcsolatban örülnék, ha megszakértenétek a dolgot. Nem tudom Attila86 pontosan mivel próbálkozott, de nem csodálom, hogy nem lett sikeres a végeredmény.
A hozzászólás módosítva: Szo, 15:10
(#) freddyke válasza Tasznka hozzászólására (») Szo, 15:19 /
 
Két egymás utáni DC-DC fokozat elviekben működhet? A két fokozat összehangolásának bonyodalmán kívül mi lenne a hátránya, gyengéje?

Nem kellene nagy felbontás. Az első fokozatnál +-0.3V bőven jó (50V-nál 167 lépés), a második pedig már csak 1V különbséget dolgoz ki (0.01V-nál 100 lépés). Biztonsági ráhagyással is bőven elég lenne 8-10 bit.
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Szo, 16:17 /
 
150ns az a félhíd bekapcsolásának minimum ideje. Semmi köze a felbontáshoz mivel analógnál nincsen felbontás. 150ns a minimum utána pedig a teljes kivezérlésig tetszőleges hisz analóg.

Minimum felbontás a procisnál s lesz mivel akármilyen félhíd meghajtót használnál pl Ir2110 nél kb 100ns a minimum bekapcsolás.

Egyébként ez nem azt jelenti hogy ne lehetne 0V a kimenet mivel ahhoz egyáltalán nem kell bekapcsolni. Csupán annyi hogy ha 2000ns a periódus és 100ns a minimum akkor 50V tápnál 2,5v alatti feszt csak úgy tud előállítani hogy csökken a frekvencia. De ki lehet védeni ezt is pl enyhe negatív tápba húzással gyönyörű szép 0V ot tudsz előállítani úgy hogy megmarad az eredeti teszem azt 500khz kapcsolófreki.

Ha igazán profi cuccot akarsz én a helyedben valami CUK konvertert választanél. Több dolog miatt is:

1, mind a be és kimeneten is induktivitás van így mindegyiken folytonos az áram így kevesebb elektromágneses zajt termel mind a bemenet felé mind a kimenet felé. Fémdobozban pedig a sugárzott zaj teljesen földelhető.

2, a bemenet kimenet közt kapacitív a csatolás tehát meghibásodás esetén nem fog kikerülni tápfesz a kimenetre hanem egyszerűen csak 0v.
(#) freddyke válasza cimopata hozzászólására (») Szo, 19:10 /
 
Köszönöm, sokat segítettél. Miért van a félhídnál ekkora késleltetés? Az általad linkelt típusnál egész pontosan a bekapcsolás Ton+Tr=120+25ns, a kikapcsolás Toff+Tf=94+17ns (tipikus). Ekkora késés van a kimeneten a vezérlőjelhez képest. Annyit tennék hozzá, hogy az előző doksi alapján a minimum "ON time" a minimum generálható impulzusszélesség, ami szerintem inkább a kikapcsolás idejével egyezik meg (Toff+Tf). Igazad van, a minimumtól az impulzus szélesség analóg módon növelhető. Lehetne 0V a kimenet, de a minimum "ON time" megkötés miatt úgy látszik ezek a konverterek mindenképp bekapcsolnak periódusonként a minimum időre. (0V és a Vout(min) között nem tudna szabályozni.)

Sajnos csak inverting Cuk convertert találtam eddig kevés kimenő árammal. Egyelőre nem úgy néz ki, hogy lesz belőle kész IC.
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Szo, 20:05 /
 
A minimum fesz mint mondtam csökkenthető nullára csak nem 500khzt frekiven hanem ritkábban kapcsol be egészen addig míg be sem kapcsol a félhíd. Ez kis fesztartományban modulációs zavarokat okozhat mivel a kapcsolófreki instabillá vog válni és akár lemehet nullára is. Erre írtam azt hogy pár mA-el folyamatosan terhelni a kimenetet egy a GND-alatti feszültség irányába. Pl ICL7660 al előállítasz -5V ot és oda húzod úgy a kimenetet egy állandó árammal hogy a kimenet legalább nulla legyen. Okoz 1-2W veszteséget de akkor ténylegesen 0-50V lesz a kimenet.

CUK konverter is félhíd csak nézőpont kérdése. A dióda az alsó fet a fet pedig a felső fet lenne egy félhidas kapcsolásban. A kimenetről nézve csupán a betáp polaritások kapcsolódnak máshova.
(#) freddyke válasza cimopata hozzászólására (») Szo, 21:09 /
 
Az 500KHz frekvencia csökkentésben semmiképpen sem gondolkodtam (a hátrányok miatt). Inkább negatívba húzás (csúnya megoldás) vagy nem lesz 0V. A Cuk vagy Sepic jó lenne a kimenet izolációja miatt. Sepic-et papíron támogatót találtam Ti-ben 50V-os bemenettel (a dual csatorna nem szükséges, csak ilyen volt a kritériumoknak megfelelően). Nem találok hozzá tipikus alkalmazási rajzot Sepic-ként (a kézikönyvében a sepic szó megemlítve sincs). Viszont találtam általános irodalmat.

Aggaszt, hogy alacsony áramnál a hatásfok nagyon meredeken esik. Egy (procival) bekapcsolható műterhelésnek (alacsony áram esetén) lenne értelme? Vagy talán a negatívba húzás (1-2W terhelés) mellékhatásaként megoldódna a kérdés, csak tartok tőle, hogy újabb (feszültségeltolódási) problémákat hozhatna be.
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Szo, 21:49 /
 
SEPIC nem jó mert nem folyamatos a kimeneti áram. CUK vagy buck.

Egyébként szabályozást tekintve a CUK kimeneti feszültsége: -Vo=(DxVin)/1-D

Magyarul ha 50% kitöltésen járatod a félhidat akkor lesz az Ube=-Uki. Nagyobb kitöltéssel nagyobb lesz a kimeneti fesz. Tehát akár 12V os trafóval is tudsz 0-50V kimenetet.

Az hogy kis teljesítményen mennyi a hatásfok szerintem tökmindegy. Labortápot építünk nem akkumlátoros cuccot.
(#) freddyke válasza cimopata hozzászólására (») Vas, 17:50 /
 
A Cuk által előállított negatív feszültséget biztos jó ötlet lenne pozitívként felhasználni? A polarítások megfordításával az előállított negatív feszültség lenne a táp negatív kimenete, a GND a pozitív. Ha a proci negatív feszültsége a GND, akkor máris nem tudok mérni kimenő feszültséget, csak ha visszafordítom a negatív feszültséget pozitívba. Szerintem ez sántítani fog máshol is, csak még nem tudom hol. Tartok tőle, hogy itt bukik el a dolog.

Ha a Cuk-nál maradok, az lenne a logikus, hogy találjak rá kész IC-t, de nem találok (csak Sepic-re). Pl. itt van kapcsolás általános IC-vel, a kimenő áram nagyon kevés lenne (aminek nem értem az okát vagy csak rossz a példa). Össze lehetne rakni egy általános buck-ra tervezett IC-vel is?
(#) cimopata válasza freddyke hozzászólására (») Vas, 22:15 /
 
Idézet:
„A polarítások megfordításával az előállított negatív feszültség lenne a táp negatív kimenete, a GND a pozitív.”


Mint írtam minden csa nézőpont kérdése.

Idézet:
„Össze lehetne rakni egy általános buck-ra tervezett IC-vel is?”



igen
(#) scooby_ hozzászólása Hé, 2:07 /
 
Sziasztok!
Úgy látom, hogy sokan szeretik a kis lengyel labortápot megépíteni. Én is megépítettem, jól működő, használható kis eszköz. Az oldalon fent lévő panel véleményem szerint életveszélyes a 230V-os részt tekintve a kis szigetelési távolság miatt, ezért én az eredeti doksiban szereplő NYÁK-on készítettem el a tápegységet. Az előlapon a programozó csatit átvariáltam, hogy szabvány ISP programozóval is fel lehessen programozni az AVR-t. Felteszem a két NYÁK-ot. Illetve elhittem, hogy a FUSE bitek a programba vannak beírva. Hát nem. Azokat is felteszem ide. PonyProg, STK200, LTP porton keresztül viszi...
A hozzászólás módosítva: Hé, 2:08
Következő: »»   17 / 17
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
Frissek
2017. Nov, 21. Kedd
23:48:18
Jelenleg 198 fő olvassa az oldalt
Online tagok:
Lapoda.hu     XDT.hu     HEStore.hu