Отговори на тема  [ 15 мнения ] 
PWM при индуктивен товар 
Автор Съобщение
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение PWM при индуктивен товар
Здравейте!
Искам да модулирам амплитудно синусоидалния ток в една бобина(мах.2А, 50Хц). Токът е двуполярен(без постоянна съставка). Честотата на PWM е 20кХц, коефициент на запълванеk=(0,1-1). Въпросът ми е: как да демпферирам бобината?(как да шунтирам напрежението на самоиндукция?).
1)Не знам дали не бих могъл да го направя със същия транзистор, с който и правя основната комутация: Няколко процесорни такта след като се е изключил транзистора да го включа за кратко отново.
2)На втората схема съм показал другата си идея- горния транзистор да се включва за да окъси напрежението на самоиндукция, след като се е изключил долния транзистор.
3)Третата схема ми се струва по-добра от втората: в зависимост от поляритета на тока, единия МОС транзистор е ключов за PWM-а, а другия е "демпфериращ".

Моля да ме извините, ако не съм изполвал правилните термини, както и ако не съм обяснил добре нещо.
Ще съм благодарен на всякакви мнения и критики :)


Прикачени файлове:
Коментар на файл: Схема3
3.pdf [6.96 KiB]
216 пъти
Коментар на файл: Схема2
2.pdf [8.43 KiB]
188 пъти
Коментар на файл: Схема 1
1.pdf [6.83 KiB]
177 пъти


Последна промяна dan на Сря Апр 29, 2009 11:08 pm, променена общо 1 път

Съб Апр 25, 2009 3:12 am
Профил
Ранг: Новодошъл
Ранг: Новодошъл

Регистриран на: Пет Юли 08, 2005 3:46 pm
Мнения: 112
Местоположение: Пловдив
Мнение 
Здравей,
доколкото разбрах от схемите ти, искаш да направиш променливотоков ключ (AC-AC Switch),
за захранване на индуктивен товар със синусоидален ток, като по този начин можеш да осигуриш и cos(phi) = 1.
Според мен втората схема е най-добра за случая, но е хубаво двата ключа да са от типа показани на третата схема.
Ключът на третата схема представлява един променливотоков ключ (двата диода и двата транзистора) и ти трябва още един такъв ключ паралелно на товара, като гейтовете на всяка двойка транзистори на съответният ключ се управляват с еднакъв PWM сигнал (през отделни гейтови резистори), а PWМ сигналите за двата променливотокови ключа трябва да са противотактни с необходият dead time между тях.
Надявам се да съм бил полезен.
:)


Съб Апр 25, 2009 10:57 am
Профил ICQ
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение 
По отношение на трета схема си мислех,единия от двата транзистора да го ползвам като демпфериращ. Т.е. през единия полупериод левият транзистор е комутиращ за сигнала, а десния демпфериращ, през следващия полупериод си разменят функциите. За правилното функциониране на схемата ,разбира се, ще трябва и "детектиране" на фазата.
Прилагам рисунка за единия полупериод с протичащите токове.
Мерси за помощта.

П.С.Все още основния ми интерес е да успея да подкарам първата схема- с един транзистор да извършвам и основната комутация и демпферирането.
Освен това, при използване на няколко МОС транзистора, на които сорсовете не са свързани заедно, възниква друг проблем: създаването на гейтовото напрежение и управлението му.


Прикачени файлове:
Коментар на файл: Схема с протичащите токове
4.pdf [7.43 KiB]
164 пъти


Последна промяна dan на Сря Апр 29, 2009 11:10 pm, променена общо 1 път

Съб Апр 25, 2009 11:38 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Вто Яну 20, 2009 11:54 pm
Мнения: 11338
Местоположение: "Занзибар"
Мнение 
А за варистор не се ли сети?


Пон Апр 27, 2009 1:47 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение 
Из нета говорят, че варисторите се използват за комутиране на индуктивни товари, но не знам дали това е приложимо за висока честота на комутиране. После варисторите имат фиксирано напрежение на задействане, което при синусоидална форма на тока ми се струва голям недостатък. Ако амплитудата на напрежението на товара е 36В, то напрежението на задействане на варистора трябва да е по-високо от 36В. До тук добре. Тук обаче идва въпроса- в даден момент при началото на синусоидата напрежението на товара е да речем 5 волта. Тогава ще се получи нешунтиран пик с амплитуда >36в. Ето защо предпочитам да изполвам схема с МОС транзистори.


Пон Апр 27, 2009 11:32 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Вто Яну 20, 2009 11:54 pm
Мнения: 11338
Местоположение: "Занзибар"
Мнение 
Ама аман от това Rapidshare с ограничения му брой зареждания! Има толкова алтернативи вкл. български.

Чаках няк'ва свежа идея в допълнение на моя дърт опит ама нейсе :)
Сетих се, че демпфирането с варистор е тъпичко макар и лесно, обаче с транзистор управляван от някой PIC си е жива лудост. Особено ако няма варистор за защита.
Най-интелигентно е когато излишната енергия на бобината се връща през диод(и) към кондензатора(ите) в захранването.
Иначе: грешна ти е идеологията - правиш импулсно захранване обаче вместо напрежение следиш изходния ток.

А при импулсно напрежение токът в бобината се изменя линейно по добрата стара формула I=(dU / dt)/L .

Ако не говорим за мегахерци: варисторът е добра защита.


Сря Апр 29, 2009 8:29 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Нед Окт 31, 2004 9:19 pm
Мнения: 4464
Местоположение: Stara Zagora
Мнение 
Ако ще гониш голямо КПД няма да е такъв варианта според мен. Ще трябва да си изправиш напрежението и да си направиш класически инвертор.

Иначе може и да стане работата по твоя вариант но доста разннообразни процеси ще имаш при такъв род комутация. КПД-то няма да е особенно добро ако тръгне изобщо стабилно.

Задължително ли ти е да поддържаш синусоидална форма на тока през бобината? За приложения с такова изискване не се сещам много :):).


Сря Апр 29, 2009 10:08 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение 
Цитат:
Ама аман от това Rapidshare с ограничения му брой зареждания

Направих картинките на pdf и ги качих.
Цитат:
Сетих се, че демпфирането с варистор е тъпичко макар и лесно

Направих го със suppressor diode на 36.5V-не стана хич добре.
Цитат:
Задължително ли ти е да поддържаш синусоидална форма на тока през бобината? За приложения с такова изискване не се сещам много

Това е част от дипломната ми работа- част от апарат за магнито терапия.

Цитат:
Иначе: грешна ти е идеологията - правиш импулсно захранване обаче вместо напрежение следиш изходния ток.

Това нещо не го разбрах.Става въпрос за pwm current mode предполагам, но не те разбирам напълно...


Чет Апр 30, 2009 12:11 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Нед Окт 31, 2004 9:19 pm
Мнения: 4464
Местоположение: Stara Zagora
Мнение 
dan написа:
Това е част от дипломната ми работа- част от апарат за магнито терапия.


А излъчването на честотата на PWM и нейните хармоници няма ли да са проблем в такъв случай? Ако е за отбиване на номера разбира се няма да са проблем.

За какви токове и напрежения става дума?


Чет Апр 30, 2009 12:39 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение 
Цитат:
Ако е за отбиване на номера разбира се няма да са проблем

Ако исках да отбия номера, щях просто да взема да изчисля антена или някоя сателитна връзка :)
Цитат:
А излъчването на честотата на PWM и нейните хармоници няма ли да са проблем в такъв случай

Ами основния такт на PWM-а е20kHz .За тази честота филтрите биха били много лесни, ако товара е активен. Но тук товара е силно индуктивен и трябва доста да помисля.
Даже си мисля, че ако импулсите ги подам на достатъчно добър филтър, така че на изхода на филтъра да остане само НЧ съставка, проблема с напрежението на самоиндукция ще отпадне.


Чет Апр 30, 2009 1:57 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Фев 06, 2007 8:44 pm
Мнения: 3179
Местоположение: Пловдив
Мнение 
dan,

Тази схема дали ще ти свърши работа ?
От горната фигура може да се разбере идеята. Ключа се управлява с ПВМ, като управлението е синхронизирано със "зиро крос-а" на входното напрежение. Идеята е с помощтта на ПВМ-а да получиш върхи кондензатора С2 синусоидално напрежение с подходяща амплитура - зависеща от ПВМ управлението. Резистивният товар може да се замени с индуктивността - която искаш да управляваш. Т.е. тока през нея ще зависи от амплитудата на напрежението на С2. Т.е. управлението ще се стреми да управлява амплитудата на напрежението на кондензатора (нещо като регулатор на напрежение).

На схемата по-долу идейно съм се опитал да направя "ключа" с транзистори.
Q2 и Q4 се държат алтернативно отпушени през цялата полувълна на входното напрежение - през "+" полувълна - Q2 е отпушен, през "-" - Q4 е отпушен. Тука е важно диодите D3 и D4 да са "бързи".
Q1 и Q3 се управляват с ПВМ. Диодите D1 и D2 не е задължително да са бързи.

Интересен е въпроса с резонансните явления, които вероятно ще възникнат в изхода на схемата (C1 L2).

Наистина - ако токовете и напреженията върху бобината ти не са големи - добре ще е да направиш DC преобразувател и с него да управляваш бобината. Както разбирам не ти е необходимо да гониш някаква ефективност. Можеш да използваш и крайно стъпало от ниско честотен усилвател, което да ти "клати" бобината, а с микроконтролера да генерираш синусуидалното напрежение (с желаната честота и амплитуда) което да подаваш на входа на усилвателя. (НЧУ може да е усилвател работещ в клас "D" - в случай че гониш ефективност)


Прикачени файлове:
Shema.PDF [6.54 KiB]
222 пъти
Чет Апр 30, 2009 6:02 pm
Профил
Ранг: Ориентиран
Ранг: Ориентиран

Регистриран на: Чет Ное 20, 2008 1:49 pm
Мнения: 276
Местоположение: Бургас
Мнение 
Ако става въпрос за някаква фиксирана честота, не може ли да се пресметне някакъв блокинг-генератор? А дори и да се искат няколко честоти, тогава може да се реализира с подходящи селектори.
Другия вариант е бобината да се замени с резистор, от който се снема напрежението и се подава към подходящ усилвател (аналогов, нискочестотен) със съответна обратна връзка - така самият усилвател ще гаси евентуалните самоиндукции, тъй като ще реагира активно на промените в напреженията на изхода си. Тук само трябва да се внимава за индуктивни влияния и резонанси. При това положение вече може да се ползва хубав филтър на ШИМ-изхода с цел получаване на гладки синусоиди.

Почети тук - http://forum.offroad-bulgaria.com/showt ... hp?t=26962 . Има интересни идеи.

_________________
Digitally yours: Optron


Пет Май 01, 2009 9:46 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение 
Последно време се замислям дали да не поискам наистина да сменим формулировката на дипломната работа.Токът че малък-2А при захранващо напрежение-36В. Но засега ще пробвам да я подкарам в този и вид.

По отношение на индуктивността на товара: мисля, че трябва да изходя от класическите методи за съгласуване в радио-обхвата: паралелно или последователно на товара се добавя съответната реактивност( в нашия случай капацитет), така че за въпросната честота товара и реактивността да са в резонанс(да имат чисто активно съпротивление).
Проблем е, че кондензаторите трябва да са с много голяма стойност за 50 Хц.


Пет Май 01, 2009 1:30 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Нед Окт 31, 2004 9:19 pm
Мнения: 4464
Местоположение: Stara Zagora
Мнение 
Като се пробваш да го направиш така ще разбереш и проблемите :).

Като за тази мощност и медицинско приложение е най читаво да си го направиш с нискочестотен усилвател. Има готови чипове. Предимството ти е че ще можеш да докараш минимално излъчване като хармоници а и ще можеш да си правиш произволна форма на тока през бобината и ще можеш да работиш на различни честоти.
Връзваш си на процесора един DAC и с него си управляваш усилвателя. Може да направиш DAC и с PWM ако искаш но най лесно е с готов. То някои процесори си имат и DAC като периферия.


Пет Май 01, 2009 2:14 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm
Мнения: 3715
Местоположение: Високо в планината
Мнение 
Само като временна информация: работих по втората схема и нещата изглеждат доста добре. В момента честотата на комутациите е сравнително ниска- 2,5kHz и не мога да я повиша, защото ми изгоря ICD2-то :) , но в най-скоро време ще качи пълната схема и осцилограми.
Много съм щастлив :D ... не задето ми изгоря програматора, де :wink:


Чет Май 07, 2009 10:16 pm
Профил
Покажи мненията от миналия:  Сортирай по  
Отговори на тема   [ 15 мнения ] 

Кой е на линия

Потребители разглеждащи този форум: 0 регистрирани и 4 госта


Вие не можете да пускате нови теми
Вие не можете да отговаряте на теми
Вие не можете да променяте собственото си мнение
Вие не можете да изтривате собствените си мнения
Вие не можете да прикачвате файл

Търсене:
Иди на:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group.
Designed by ST Software for PTF.
Хостинг и Домейни