Усилитель ошибки шим как работает

Усилитель ошибки шим как работает

Текущее время: Ср янв 24, 2024 19:31:49

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

ШИМ, PWM контроллер. Усилитель ошибки. Частота. Инвертирующий, неинвертирующий входы. Синхронизация. Обратная связь. Применение

Резистор и конденсатор, задающие частоту работы контроллера (RT, CT). Контроллер работает на определенной частоте. Импульсы следуют с этой частотой. Контроллер меняет длительность импульсов, но не частоту. Это значит, что чем короче импульс, тем длиннее пауза и наоборот, а частота следования остается постоянной. Конденсатор, подключенный между CT и общим проводом, и резистор, подключенный между RT и общим проводом, задают частоту работы контроллера.

Импульсы синхронизации (CLOCK). Иногда необходимо заставить работать несколько контроллеров синхронно. Тогда к одному контроллеру (ведущему) подключают частотозадающие конденсатор и резистор. На ножке CLOCK ведущего контроллера появляются короткие импульсы напряжения. Эти импульсы подаются на ножки CLOCK других контроллеров (ведомых). Ножки RT ведомых контроллеров соединяются с VREF этих контроллеров, а ножки CT — с общим проводом.

Напряжение для сравнения (RAMP). На эту ножку нужно подать пилообразное напряжение. В момент возникновения импульса синхронизации на выходе контроллера появляется открывающее управляющее напряжение. Далее, как только напряжение на RAMP превышает напряжение на выходе усилителя ошибки на определенную величину, на выходе возникает закрывающее напряжение. Так что импульс длится от момента синхронизационного импульса до момента превышения напряжения на RAMP над напряжением выхода усилителя ошибки. Этим и достигается ШИМ. В классической схеме на RAMP подается напряжение с CT. Там как раз отличная пила. Есть и другие варианты включения.

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Инвертирующий и неинвертирующий входы усилителя ошибки (INV, NONINV). На входе ШИМ контроллера стоит обычный операционный усилитель. Это его инвертирующий и неинвертирующий входы. Увеличение напряжения на неинвертирующем входе приводит к увеличению длительности импульсов, уменьшение — к уменьшению. С инвертирующим входом все наоборот. Обычно неинвертирующий вход подключают к ножке опорного напряжения, а на инвертирующий вывод подают выходное напряжение через делитель и цепь обратной связи.

Выход усилителя ошибки (EAOUT). Казалось бы, нет ничего проще. Подаем на NONINV опорное напряжение, но INV — часть выходного напряжения, такую, чтобы она равнялась опорному при нужном выходном. Но так ничего не получится в связи с тем, что преобразователь напряжения имеет довольно медленную реакцию на управление. Пока выходное напряжение увеличится или уменьшится, проходит довольно большое время. Так что если подать выходное напряжение через делитель непосредственно на INV, то полученная отрицательная обратная связь на некоторой частоте из-за задержки превратится в положительную. Устройство возбудится, на выходе появится вместо требуемого сигнал сложной формы. Из-за возбуждения устройство, скорее всего, выйдет из строя. Чтобы победить возбуждение, используется выход EOUT. С него сигнал через частотно зависимые цепи подается на INV, достигается частотная коррекция усилителя ошибки. Есть целая теория, которая описывает, как вычислить нужные номиналы частотокорректирующих цепей. Но проводя расчеты в соответствии с этой теорией, мы никогда не получали точно подходящих значений. Мы выработали собственную методику проектирования цепей обратной связи по напряжению. Об этом будет отдельная статья. Подпишитесь на новости, чтобы не пропустить

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Какая минимальная длинна импульса возможна в шим контроллерах (минимальный коэффициент заполнения)? На практике получается что, к примеру, sg3525 запускается с минимальной шириной примерно 1 микросекунда. Есть ли методика расчета этого параметра? Очень актуально при разработке импульсных блоков питания с регулировкой напряжения от нуля вольт. Читать ответ.

Конструирование (проектирование и расчет) источников питания и преобра.
Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Прим.

Микроконтроллеры — пример простейшей схемы, образец применения. Фузы (.
Самая первая Ваша схема на микро-контроллере. Простой пример. Что такой фузы.

Защита силового ключа от перенапряжения. Сброс скачков напряжения на т.
Как защитить силовой транзистор от пробоя броском высокого напряжения. Описание .

Использование переключающихся конденсаторов в бестрансформаторном исто.
Вариант бестрансформаторной схемы источника питания с переключением конденсаторо.

Автомат периодического включения — выключения нагрузки. Схема, устройс.
Устройство, регулярно (три раза в день на полчаса) автоматически включающее и вы.

Оптроны, оптопары тиристорные, динисторные. MOC3061, MOC3062, MOC3063.
Описание и параметры MOC3061, MOC3062, MOC3063. Применение в тиристорных схемах .

Усилитель ошибки шим как работает

Компактный обратноход на UC3845

Автор: Рязанцев Владислав
Опубликовано 05.10.2021
Создано при помощи КотоРед.

Из спортивного интереса за ночь был разработан и собран преобразователь 220-12В. Есть у меня некоторое количество всяких разных микросхем закупленных на всякий случай. Среди них нашлись UC3845, на которых я еще ничего не собирал. Раньше обратноходы собирал на TOP в основном.

В качестве ключа был выбран так-же имеющийся 06N80 в смд исполнении. Такая компоновка преобразователей мной уже многократно испытана, включая заказы ушедшие в серию. Все активные элементы распологаются на нижней стороне платы. Все массивные элементы в выводном исполнении сверху. Плата устанавливается на алюминиевую пластину через теплопроводящий клей или «терможевачку». Так получается максимально компактная и удобная сборка. Что-то похожее встречается в пластиковых БП для ноутбуков, например.

Преобразователь работает на частоте около 420кГц. Что позволяет использовать достаточно компактный трансформатор.

Немного о UC384*

Микросхемка наша ни что иное как офлайн ШИМ контроллер. Есть несколько разновидностей в серии- 3842, 3843, 3844, 3845. Различия в максимальном заполнении и работе UVLO, то-есть защиты от заниженного напряжения. Позволяет строить как однотактные, так и двухтактные схемы с применением драйверов с метрвым временем или трансформаторов развязки управления.

Так для однотактных схем лучше использовать 3842/3843, они позволяют заполнение до 97%. Но нам хватит и 50% которые позволяет 3844/3845. Да и по питанию здесь конечно лучше подойдет 3844. Можете использовать ее.

Как видим из периферии- усилитель ошибки с неинвертирующим входом подключенным к внутреннему источнику опорного напряжения в 2.5В. Так мы имеем доступ к инвертирующему входу и выходу. Так-же имеется вывод неивертирующего входа компаратора ошибки с опорным напряжением 1В. Он первоначально рассчитан на подключение к шунту ключа/ключей для защиты по току.

Имеется выход опорного напряжения в 5В. Частота задается подключением RC цепочки или внешнего генератора частоты на вывод внутреннего осцилятора. Граничная частота по даташиту 500кГц.

По выходу у нас стандартный полумост на биполярных транзисторах рассчитаных на ток до 1А. Что позволяет раскачивать достаточно емкие по затвору ключи без дополнительного драйвера.

Тут у нас все по классике в общем.

Преобразователь работает на частоте примерно 420кГц. Задающая цепочка R3 — C4. При включении питание поступает через R4, заряжая С10, после выхода на рабочую полку, которая у UC3845 составляет в районе 8.5В- уже начинается самозапитка с дополнительнорй обмотки через D4. Питание горячей части здесь расчитано в районе 15В для полного открытия ключа. Стабилитрон D1 не позволяет резистору R4 перезарядить конденсатор C10 выше нужного. Да и вообще от выбросов всяких микросхемку защищает.

Микросхема эта до появления на ней не менее 8.5В не запустится. Очень полезно для ключей. Позволяет не вваливатся особо в линейный режим на пуске или если еще чего случится.

Обратная связь через оптрон. Вот только почему-то все вешают ее после компаратора ошибки на 1 ногу. Я ее завел через него. Так вот обратная отрицательная связь через R2 и С3 занимается помехоподавлением кроме всего прочего. Напряжение отсечки обратной связи- 2.5В. Так при достижении на выходе нужных 12В, оптрон открывается и дает на 2 ногу 5В с референса на 8 ноге. Импульс обрубается. Вот вам и ШИМ. С софт стартом я решил не заморачиватся, не особо он тут нужен то в обратноходе.

R6 токоограничительный для затвора транзистора T1. Чтобы драйвер не спалить. R7 помогает его разряду, и разрядит его если вдруг UC3845 вдруг перестанет работать или отгорит R6. Спасает от выхода белого дыма короче в случае чего.

Расчетная аплитуда тока около 2А. Вход защиты по току имеет порог 1В. Так шунт на R9 R10 R11 выдаст 1В при токе 3А.

Снаббер классический для обратнохода такой мощности. Быстрый диод D3, клампер D2, С6 и разрядный R5.

По выходу выпрямитель на шоттки D6. R12-С11 вторичный снаббер для впитывания иголок, которые могут спалить шоттку.

Обратная связь на стабилитроне D5. Так его 10В+ примерно 2В необходимые для работы светодиода оптопары= около 12В. R13 задает рабочий ток для стабилитрона, R14 ограничивает ток через стабилитрон и оптопару. R15 и С12 обеспечивает более агрессивную реакцию на скачкообразные изменения.

Ну вот и все. По входу стандартный термистор для более плавной зарядки С1. Варистор VDR1 сжигающий предохранитель при превышении входящего более 300В.

Трансформатор расчитывался в программе Старичка. Частотозадающая цепь тоже. Сердечник феритовый E29х21х11

Первичная обмотка мотается 2мя частями. Половина снизу, половина сверху. Вторичные посередине. Так как преобразователь обратноходовой, в нагрузку используется обратный индукционный всплеск. Ну и трансформатор по хорошему и не трансформатор, а дроссель. Вторичные обмотки включаются направлением наоборот.

Супрессоры D2-D7 впаиваются стоя, средняя точка на воздухе соединяется скруткой и пропаивается.

Резисторы R4, R5- выводные мощностью 2Вт.

Резисторы R6, R7, R13, R14, R16 — размера 1206

Резисторы R9, R10, R11- размера 2512

Все остальные резисторы 0805

Конденсаторы С6, С8 — типа Y1 на напряжение не менее 1кВ

Конденсаторы С9, С10, С11- размера 1206

Конденсатор С1- на напрядение 450В

Конденсаторы С14, С15- на напряжение 25В

Конденсатор С13- пленочный на 250В

Остальные конденсаторы рамера 0805

Стабилитроны D1, D5 в смд исполнении мощностью 0.5Вт

D6- в корпусе TO252

UC3845 в корпусе SOIC8

Мощность здесь указа с небольшой хитростью. Так на выход в 8А плотность тока составляет 7-8А, работать конечно будет, но нужно охлаждение трансформатора. Без особого нагрева 5-6А отдаст легко.

Каюсь рассчетный зазор был меньше. Но гриндер не согласился и сожрал лишнего. Получилось 1.4мм. Файл расчета в программе старичка в архиве к статье.

Еще раз каюсь- пренебрег фильтрацией. Но так как преследовалось собрать его быстро и максимально компактно, а так-же сертификации никакой не предвидется.

В архиве все файлы и исходники проекта. Схема в SPLAN7, плата в SL5, файл расчета трансформатора.

Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Сегодня решил почитать еще раз даташит по TL494. Вот текст из даташита на русском.
«Выходы двух усилителей объединены диодным ИЛИ. Тот
усилитель, на выходе которого большее напряжение,
перехватывает управление логикой. При этом выходной сигнал
доступен не порознь, а только с выхода диодного ИЛИ (он же вход
компаратора ошибки). Таким образом, только один усилитель
может быть замкнут петлей ОС в линейном режиме. Этот
усилитель и замыкает главную, линейную ОС по выходному
напряжению. Второй усилитель при этом может использоваться как
компаратор — например, превышения выходного тока, или как ключ
на логический сигнал аварии (перегрев, КЗ и т.п.), дистанционного
выключения и пр. Один из входов компаратора привязывается к
ИОНу, на втором организуется логическое ИЛИ аварийных
сигналов (еще лучше — логическое И сигналов нормальных
состояний).»
Судя из текста, только один усилитель можно использовать для точной подстройки напряжения или тока, создавая ему из третьей ноги ООС. Во втором усилителе ООС не делают. Тем самым он становится компаратором и служит для резкого отключения например тока. т.е. держать ток не получиться на определенном уровне. Я прав? Или можно два использовать-это значит на втором также организуется ООС и все будет работать?

• Vladlog
• Сообщений: 1428
• Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 04:32:44
• Откуда: Находка

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 01:50:04

nogik5 писал(а): это значит на втором также организуется ООС и все будет работать?

Там перевод какой-то проблемный. Даже в оригинальном даташите показана возможность подключения ОС на оба усилителя:

Да и по структуре видно, что они совершенно идентичны:

Какой перехватит управление, тот и будет пользоваться своей ОС.
У людей — работает.
http://forum.cxem.net/index.php?showtop . try2069673
http://www.skoots.yolasite.com/19-power . harger.php Вложения 1234.JPG (9.66 KiB) Скачиваний: 3367 123.jpg (21.88 KiB) Скачиваний: 4242

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 08:01:39

Усилители равноценны но работать будет только один. Как и блок питания может работать только в одном из режимов, стабилизация напряжения или стабилизация тока. Одновременно 2 режима невозможны.
ОС на усилителе будет работать та чей усилитель в данный момент активный.

• Vladlog
• Сообщений: 1428
• Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 04:32:44
• Откуда: Находка

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 08:04:58

Телекот писал(а): Одновременно 2 режима невозможны.
Как я понял, автор это понимает. Тем более, выход то у обоих усилителей ошибки один.

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 08:11:53

Тогда пускай читает только третье предложение.

• nogik5
• Сообщений: 43
• Зарегистрирован: Вс май 12, 2013 22:50:33
• Откуда: Беларусь. Орша

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 09:22:26

Спасибо. Теперь понятно. А почему в некоторых схемах в интернете с третьей ноги микросхемы не заведена ООС на усилители ошибки, ведь тогда они становятся компараторами?

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 10:43:02

Нет ОС получается через весь блок питания. Другое дало что она при этом жутко опаздывает и ОС начинает возбуждаться, появляются писки и жужжания в дросселе. В нормальных схемах обычно вводят частотно зависимую коррекцию местной ОС с выхода усилителя ошибки.

• Starichok51
• Сообщений: 17890
• Зарегистрирован: Сб авг 14, 2010 15:05:51
• Откуда: г. Озерск, Челябинская обл.

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 11:33:47

да, без местной ООС УО превращается в компаратор.
УО, охваченный местной ООС (RC цепь), превращается в регулятор .
когда применяется триггерная защита от перегрузки или кз, регулирование нам не не нужно, и корректирующая цепь на УО не ставится, так как срабатывание защиты однократное и после срабатывания защиты БП просто отключается.
когда нам нужно ограничивать (стабилизировать) ток, то второй УО (по току) обязательно корректируется собственной цепью, чтобы получился регулятор тока.
например, ограничивать (стабилизировать) ток нужно в «лабораторных» БП или зарядных устройствах.

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 11:41:37

У компаратора 2 выходных уровня 0 и 1, промежуточных состояний нет. Это не совсем подходит к данному случаю. Просто медленная общая ОС начинает возбуждаться на частоте где ОС превращается в положительную. На выходе усилителей обычно тогда несколько синусоид разной амплитудой.

• nogik5
• Сообщений: 43
• Зарегистрирован: Вс май 12, 2013 22:50:33
• Откуда: Беларусь. Орша

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Вт май 31, 2016 15:28:32

Спасибо, теперь я все понял. Если я хочу сделать регулятор, то ставлю RC цепь на 3 ногу со 2 или 15 ногой, она не позволит усиливать высокочастотную составляющую из-за которой шим и скачет, также не забываю поставить резистор большего номинала параллельно с RC цепью, для постоянного тока, который заведет ООС по постоянному току, чтобы и по постоянному току усилители ошибки не превращались в компараторы.
Так,я выбрал резисторы для операционных усилителей для цепи ООС 1МОм для токового усилителя ошибки и 1МОм для регулятора напряжения. Резисторы на инвертирующем входе — для токового усилителя 20кОм(Ку=1Мом/20кОм=50). Для усилителя по напряжению 5кОм(Ку=1МОм/5кОм=200). Также шунтирую керамическими конденсаторами 0,2mkF 2-3 и 15-3 ногу микросхемы для не усиления пульсаций с частотой 50кГц, для их полного удаления с выходов операционников, по моим расчетам именно такие емкости. Для токового усилителя ошибки я думаю, что Ку=50 будет достаточной т.к. при увеличении тока на 0.1А даст нам увеличение напряжения на шунте 0.1Ом на 0,01В, значит-0.01*50=0,5В-для нашего PWM компаратора.

• calmikow1988
• Сообщений: 27
• Зарегистрирован: Сб апр 17, 2021 21:14:29

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 03:55:23

Здравствуйте. Очень хотелось бы подробней узнать про настройку оос на тл494. Я примерно понимаю что нужно настраивать ачх и фчх. Но не могу разложить все по полочкам. Большая просьба разясните на что влияет уменьшение или увеличение конденсатора и резистора в цепи между 2 и 3 ногой. Может это как-то можно рассчитать или методом перебора это все делается. Кому не сложно поделитесь знаниями. Заранее спасибо

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 04:43:04

Методом подбора.
Расчёт очень сложный, поскольку на это влияет очень много параметров, включая монтаж, и взаимное расположения элементов.

• calmikow1988
• Сообщений: 27
• Зарегистрирован: Сб апр 17, 2021 21:14:29

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 06:11:38

Хорошо метод подбора я понял. Ну а в процессе подбора на что обращать внимание? У Вас здесь у многих большой опыт в данной теме. Как мне узнать запаздывает ли стабилизация и пропускает ли частотные помехи.

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 06:42:49

У всех разная методика.
Я подбираю конденсатор (без резистора) что бы схема работала устойчиво во всём диапазоне напряжений и токов стремясь получить наименьшую ёмкость. Потом увеличиваю его в 2 раза и подбираю резистор стремясь получить максимальное сопротивление и сохранить устойчивость.
При использовании в лабораторном БП где широкий диапазон напряжений и токов и при неудачном расположении бывает необходима более сложная цепь коррекции.
С двумя RС цепочками и плюс маленький конденсатор без резистора.

• 12943
• Сообщений: 3712
• Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 06:50:54

Монтаж и взаимное расположение не должны быть выполнены с нарушениями известных правил. На этом их ощутимое влияние закончится раз и навсегда.
Что касается коррекции, то нужно научиться работать в симуляторе, только тогда получается осмысленное достижение нужного результата.
Если понадобятся модели, на Казусе в теме по LTspice есть библиотека Бордодынова А. П., за разъяснениями можно к нему обратиться.

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 06:55:16

12943 писал(а): На этом их ощутимое влияние закончится раз и навсегда.
Не заканчивается.
12943 писал(а): то нужно научиться работать в симуляторе

В этом вопросе симулятор и железо совсем разная вещь.
В симулятор не загонишь полностью схему (а если и загонишь то без пользы потратишь много времени) и не учтёшь всех паразитных индуктивностей и ёмкостей.

• pavel2000
• Сообщений: 859
• Зарегистрирован: Пт янв 27, 2012 20:07:54
• Откуда: Томск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 07:04:04

У всех разная методика.
Я подбираю конденсатор (без резистора) что бы схема работала устойчиво во всём диапазоне напряжений и токов стремясь получить наименьшую ёмкость.

Можно поподробнее расписать вашу методику? Как проверяется устойчивость, какие действия выполняются, по шагам?
Спасибо.

• Телекот
• Сообщений: 34106
• Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
• Откуда: г.Мариинск

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 07:08:47

Постепенно увеличиваю ёмкость. пока схема не станет работать устойчива, потом ставлю конденсатор в 2 раза больше и увеличиваю резистор пока схема сохраняет устойчивость. Что здесь не понятного.

• calmikow1988
• Сообщений: 27
• Зарегистрирован: Сб апр 17, 2021 21:14:29

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 07:38:24

Спасибо за советы. Будем пробовать.

• otest
• Сообщений: 7854
• Зарегистрирован: Ср фев 11, 2009 20:35:58

Re: Вопрос по усилителям ошибки в TL494.

Чт апр 22, 2021 08:43:06

Всё не понятно

стремясь получить наименьшую ёмкость. Постепенно увеличиваю ёмкость. потом ставлю конденсатор в 2 раза больше

Powered by phpBB © phpBB Group.

phpBB Mobile / SEO by Artodia.