| Автор |
Съобщение |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
 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 
Последна промяна dan на Сря Апр 29, 2009 11:08 pm, променена общо 1 път
|
| Съб Апр 25, 2009 3:12 am |
|
 |
|
Taner
Ранг: Новодошъл
Регистриран на: Пет Юли 08, 2005 3:46 pm Мнения: 112 Местоположение: Пловдив
|
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 |
|
 |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
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.
Последна промяна dan на Сря Апр 29, 2009 11:10 pm, променена общо 1 път
|
| Съб Апр 25, 2009 11:38 am |
|
 |
|
bongo_x2
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Яну 20, 2009 11:54 pm Мнения: 11338 Местоположение: "Занзибар"
|
А за варистор не се ли сети?
|
| Пон Апр 27, 2009 1:47 am |
|
 |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
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 |
|
 |
|
bongo_x2
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Яну 20, 2009 11:54 pm Мнения: 11338 Местоположение: "Занзибар"
|
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 |
|
 |
|
Nikola Kirov
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Нед Окт 31, 2004 9:19 pm Мнения: 4464 Местоположение: Stara Zagora
|
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 |
|
 |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
Направих картинките на pdf и ги качих. Направих го със suppressor diode на 36.5V-не стана хич добре. Това е част от дипломната ми работа- част от апарат за магнито терапия.
Това нещо не го разбрах.Става въпрос за pwm current mode предполагам, но не те разбирам напълно...
|
| Чет Апр 30, 2009 12:11 pm |
|
 |
|
Nikola Kirov
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Нед Окт 31, 2004 9:19 pm Мнения: 4464 Местоположение: Stara Zagora
|
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 |
|
 |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
Ако исках да отбия номера, щях просто да взема да изчисля антена или някоя сателитна връзка
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 |
|
 |
|
emilvtc
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Фев 06, 2007 8:44 pm Мнения: 3179 Местоположение: Пловдив
|
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)
|
| Чет Апр 30, 2009 6:02 pm |
|
 |
|
optron
Ранг: Ориентиран
Регистриран на: Чет Ное 20, 2008 1:49 pm Мнения: 276 Местоположение: Бургас
|
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 |
|
 |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
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 |
|
 |
|
Nikola Kirov
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Нед Окт 31, 2004 9:19 pm Мнения: 4464 Местоположение: Stara Zagora
|
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 |
|
 |
|
dan
Ранг: Форумен бог
Регистриран на: Вто Май 29, 2007 2:23 pm Мнения: 3715 Местоположение: Високо в планината
|
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  ... не задето ми изгоря програматора, де 
|
| Чет Май 07, 2009 10:16 pm |
|
|