Soft-start za 2kW brusilicu

[Macola]

Upravo tako!

Napajanje tog tipa je sasvim ok.

Samo moraš staviti klamp zenericu iza R6, u saglasnosti sa napajanjem MCU (5V ili 3V3). Njoj paralelno se mora staviti i jedna šotki dioda iz serije BATxx.

MCU će bez oštećenja tolerisati Vdd+0.3V i Vss-0.3V.

Videćeš koliko fino se može podesiti ZC.

Pozz

[Milan94]

Sad se setih da postoji jos jedno resenje hvatanja ZC i to upravo u semi Tesko unistivog PB automatskog punjaca koliko je upotrebljivo ovo resenje sa dva tranzistora mislim da je manja greska od onog gde sam ja iza diode hvatao ZC.

[mikikg]

Samo te BAT didode dobro vodite racuna u kom kucistu uzimate, uzeo sam BAT54 u nekom toliko sitnom kucistu da skoro moze da prodje cela komponenta kroz jednu TH rupicu ... odlepio sam kada sam to trebao da zalemim, mlatio sam se pola sata sa jednom komponentom ... : (

[Milan94]

Evo je ispravljena sema stim da sada moramo da hvatamo obe ivice i silaznu i uzlaznu kako bi imali sinhronizaciju na svakom prolasku kroz nulu.

Sada imamo situaciju dok je pozitivna poluperioda izlaz iz LM358 nam je na visokom nivou a kada je negativna izlaz je na niskom nivou tokom cele poluperiode.


  ZC OP.PDF (Size: 25,61 KB / Downloads: 17)

[Macola]

Sad se setih da postoji jos jedno resenje hvatanja ZC i to upravo u semi Tesko unistivog PB automatskog punjaca koliko je upotrebljivo ovo resenje sa dva tranzistora mislim da je manja greska od onog gde sam ja iza diode hvatao ZC.

I to rešenje će raditi sa blank impulsom koji je položen tako da mu je centar po vremenu tačno u ZC.

To je potpuno nalik onom rešenju sa LTV814, gde LED rade sa OR logikom a kolektor je NOR. Ovde su baze tranzistora OR a zajednički kolektori daju NOR.

U oba slučaja imaš trajno postojeće H stanje na kolektoru(kolektorima) izvesno vreme pre ZC i isto toliko vreme posle ZC.

Prag provođenja baza prema amplitudi napona će ti dati ugao pre i posle ZC.

[Macola]

To sa op-amp radi jako precizno, posebno kad se stavi nešto brži op-amp >2.5V/uS.

Tim se može namestiti detekcija ZC u okviru jedne uS, a van toga, pošto je taj filter propusnik opsega, ukloniti gličeve od raznih smetnji iz mreže u tom kritičnom deliću vremena.

Taj filter sa ZC detektorom inače vrlo provereno radi na nekoliko mesta u praksi sa tiristorskom regulacijom, za sada do 640KVA i u neposrednoj blizini energetike.
Videćemo, možda nekad pokrenem i megavat, pa napravim bolji...

P.S.

Inače, sklop ima "prirodnu" detekciju polariteta jer je H stanje pozitivan a L stanje negativan polutalas.

[Macola]

Iz blank impulsa određene širine se matematički može dobiti takođe vrlo tačan ZC, jer je ZC na polovini onoga što je razlika od 10mS i blank impulsa (mrežna frekvencija ima vrlo malenu toleranciju zbog sinhronizovanih časovnika).

Jednostavno: matematički obrađena vrednost prethodnog ZC se koristi za naredni polutalas i tako dalje (pipe line).

P.S.

ZC= prednja ivica blank pulsa + (10mS - (10mS - širina blank pulsa))/2))

Moguće je da sam se u žurbi nešto za***ao sa zagradama jer ovo nije uobičajen način pisanja obrasca, ali verujem da si razumeo poentu...

[Milan94]

Razumeo sam kako je moguce priblizno odrediti ZC poenta je da se izmeri vreme izmedju rastuce i silazne ivice i to vreme se podeli sa 2 jer nam je prolazak tacno na sredini.

Ja sam nacrtao to sa PC814 i ukoliko se upotrebe otpornici R1 i R2 sa tolerancijom od 1% dovoljno je na nekom prototipu da se utvrdi koliko iznosi to vreme i kasnije na drugim sklopovima sa istim vrednostima R1 i R2 imacemo skoro iste rezultate.

Koja vrednost ovih otponika bi bila idealna za diode u optokapleru ja sam nesto racunao i reko bi da je to nesto oko 3k6.



  PC814 ZC.PDF (Size: 19,95 KB / Downloads: 22)

[mikikg]

>>> Koja vrednost ovih otponika bi bila idealna za diode u optokapleru ja sam nesto racunao i reko bi da je to nesto oko 3k6.

Za 230VAC? ... promasio si nesto za 2 dekade ... Turi to u LT spice pa da vidimo kako radi ; )

[Macola]

Javiću se kasnije popodne. sada moram nešto da obavim. Nema potrebe za tolikom discipacijom. Biće dovoljno 2 x 5k6.

[Macola]

Evo nađoh malo vremena da odgovorim na neka pitanja...

Prvo, evo šeme za vrlo vrlo korektan ZC sa LTV814, uz napomenu da sam umesto jednog LTV814 upotrebio dva LTV817B, koji ima izuzetno slične karakteristike, samo se upotrebom jednog LTV814 štedi na jednom optokapleru.
Dakle, sa jednim LTV814 se dobijaju identični rezultati.
Radi se o generisanju blank impulsa koji treba da bude položen simetrično u odnosu na ZC (polovina impulsa tačno na ZC) ali onako kako ga "vidi" MCU stvarno.

Naravno, ovo je samo jedna od bezbroj mogućih metoda, sa malo delova ali sa solidnom discipacijom.
Iz tumačenja se mogu izvući detalji koji su bitni za posmatranje kada se radi takva detekcija.


Evo šeme a posle sledi tumačenje:


  ZC_korekt.pdf (Size: 6,34 KB / Downloads: 34)




Šema je za 5V MCU, a za 3V3 nije teško odraditi izvesne korekcije sa vremenima.

Objašnjenje:

- za precizni prolaz kroz nulu najpametnije je upotrebiti šmitovan ulaz na MCU, koje zbog smetnji koje zbog tačnijeg trenutka "hvatanja".

- kod 5V MCU su pragovi šmit ulaza postavljeni tipično na 2/3 Vdd za uzlaznu ivicu a na 1/3 Vdd za silaznu ivicu.

- optokapleri iz jevtine "garde" (a imaju i oni najbrži- samo manje), poput PC817 ili PC814 imaju izvesno kašnjenje izlaza vs vrednost kolektorskog otpornika i Vcc, pa je stoga sve malo pomereno u desno (videti u DS).
Inače, zbog nezgodnih tranzijenata u mreži, koji se mogu pojaviti baš u ZC, korisnije je upotrebiti nešto sporiji nego nešto brži optokapler (814 i 817  imaju vremena  nešto oko 5uS), što ih čini prirodnim filtrom u rangu od nekoliko uS.

- zbog toga što će uzlaznu ivicu šmit ulaz od MCU videti tek na 3,333V, a silaznu tek na 1,66V sve je još više pomereno u desno po vremenu.

- zbog umerenog kašnjenja OC, izabran je kolektorski otpornik od 1K.

- zbog CTR i kolektorskog otpornika od 1K izabrani su predotpori za LED od 5K6/5W, dva zato da bi podelili discipaciju i lakše se hlade kad su razuđeni, od 5W zato da bi imali pristojnu i upotrebljivu temperaturu sa oko 2,4W po komadu. Takođe se gubi svega +-2-3 stepena oko ZC, što je najčešće sasvim nevažno.

- zbog malog kašnjenja OC i većeg kašnjenja šmit ulaza, da bi centar blank impulsa bio položen što tačnije na ZC, potrebno je detekciju malo fazno "požuriti".

- to je urađeno RC članom R4, C1 kojim se namesta centar blank impulsa, onako kako ga "vidi" MCU sa šmit ulazom na vrlo vrlo pristojnu tačnost ZC.
 Izvesnim korekcijama R4 i C1 se to može jako precizno namestiti za neki individualni sklop.

- metodom oduzimanja vremena L stanja blank impulsa od 10.0mS i deljenjem rezultata sa dva, potom dodeljivanjem te polovine na trenutak detekcije uzlazne ivice i korišćenjem tog broja za naredni polutalas, dobija se tačan položaj ZC koji uopšte ne zavisi od tipičnih varijacija napona mreže jer je simetrično raspoređen oko ZC, kako to MCU "vidi".

- ono što varira par stepeni je opseg regulacije i ako se skrati na manje od onog što se ima pri najnižoj dozvoljenoj toleranciji mrežnog napona, onda sve to radi mirno i nezavisno od napona mreže.


Toliko o ovoj vrlo jednostavnoj metodi.

Macola

[Milan94]

Probao sam resenje sa dva tranzistora iz seme punjaca samo sam otpornike prilagodio mom trafou sa kog napajam MCU.

Dobio sam impuls sirine 600us ali nije na sredini prolaska kroz nulu vec je ceo impuls pomeren ispred prolaska.
Padajuca ivica tog impulsa je nesto malo ispred prolaska nije mi jasno kako sam uspeo kompletan impuls da pomerim ranije pre porolaska.

Probacu sa MCU da hvatam padajucu ivicu impulsa jer je ona tu vrlo blizu ZC i javljam rezultate kako se ponasa regulator.


Prilazem semu kako sam to povezao i oscilograme.



  ZC transistor.PDF (Size: 21,44 KB / Downloads: 19)

[Macola]

Neće to moći bez greca iza.
Obe donje diode iz greca rade kao klamp na -0.7V za svaku bazu, a ovako imaš imaš -Vbe zener napon koji je individualna stvar pojedinačnog tranzistora i zato je impuls pomeren.
Takvom sklopu je, ako nemaš grec, dovoljno dodati dve antipralelne 1N4148 na svaku bazu.

[Milan94]

Neće to moći bez greca iza.
Obe donje diode iz greca rade kao klamp na -0.7V za svaku bazu, a ovako imaš imaš -Vbe zener napon koji je individualna stvar pojedinačnog tranzistora i zato je impuls pomeren.
Takvom sklopu je, ako nemaš grec, dovoljno dodati dve antipralelne 1N4148 na svaku bazu.

Imam grec vezan na sekundaru trafoa preko kog se napaja MCU znaci zbog toga je impuls pomeren u levu stranu mada bi to meni i odgovaralo tako da ostane hvatam silaznu ivicu impulsa i to je negde skoro realni ZC zbog kasnjenje smit-trigra u MCU i nema potrebe za bilokakvio matematikom.

E sad na varuijacije u naponu da li ce ostati to pomeranje kako je sada ili ce se menjati sa varijacijom napona.

[Macola]

Ako imaš grec iza onda imaš negde asimetriju nekih komponenti. Možda dioda u grecu ili samih tranzistora.

To treba da bude simetrično mada komutaciona vremena dioda mogu pomeriti za toliko. Probaj sa brzim diodama u grecu.

Pogledaj oscilograme samih baza.

[Milan94]

Ako imaš grec iza onda imaš negde asimetriju nekih komponenti. Možda dioda u grecu ili samih tranzistora.

To treba da bude simetrično mada komutaciona vremena dioda mogu pomeriti za toliko. Probaj sa brzim diodama u grecu.

Pogledaj oscilograme samih baza.

Proverio sam baze i tu imam razlike u naponima nije ista amplituda na bazama.

[Macola]

Sad videh da ti je čitavih 10K sa napona 9Vac ka bazama. Smanji to na 1k5-2k2 komotno. tako ćeš manje zavisiti od pojačanja tih BC, a sa baze ka masi ne moraš staviti ništa jer donje diode greca klampuju tvrdo na -0.7.

Sad imaš razdelnik od 10k/10K koji ti udvostruči napon detekcije i ujedno raširi ugao blank impulsa.

Smanji i kolektorski otpornik tih tranzistora na 1K radi bržeg otpustanja tranzistora iz saturacije.

Tranzistore žestoko možeš ubrzati po pitanju uzlazne ivice na kolektoru i baker klampom sa šotki od baze ka kolektoru.

[Macola]

To sa različitim naponima na bazama je veoma sumnjivo.
Da li su ti ispravni ti BC?

[Milan94]

U semi sam ja postavio pogresne vrednosti otpornika kod mene su bazni otpori 1k a 10k baza emiter.

Moguce da je problem u tranzistorima jer su skinuti sa ploce probacu sa drugim tranzistorima.

P.S.

Zamenio sam tranzistore novim, kolektorski otpornik je stavljen 1k , uklonjeni otpornici sa baze ka masi i zamenio diode u grec bile su 1n4007 sada sam stavio FR104 oscilogrami su ostali isti kao i pre.

[Milan94]

Probao sam ZC sa tranzistorima i regulator sada mnogo bolje radi od onog gde sam iza grec hvatao ZC imam regulaciju od 0-100% .

Primetio sam da je kod induktivnih potrosaca (konkretno trafo ) regulator nepravilno radio zbog impulsa 100us za okidanje trijaka.
Sada kada sam postavio da impuls ima trajanje cele poluperiode ti problemi su nestali.

Zakljucak je da za pokretanje induktivnih potrosaca impuls na gejt treba da ima trajanje cele poluperiode.