Thread Rating:
  • 2 Vote(s) - 5 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
LM317 Voltage-Current 0-30VDC 0-5ADC REG
#41
(11-05-2016, 08:44 PM)Dragan100 Wrote: @prasimix, ako imaš mogučnost,
možeš isprobati taj preregulator
("od kog si se ohladio",  :-)
neznam dali si ga pravio i testirao i na bazi svojih testova odustao,
ili si odustao od koncepcije zbog testova drugih?)
ali sada sa dodanim tim C2 po mojoj shemi,
1A/1000uF, ili 5A  @ 4700uF

Baš bi mi bilo interesantno/poučno, šta na to sada kaže grijanje trafoa?
I naravno dali preregulacija radi kao zadato!?
:-) (Morala bi, šta ju zanima koliko se muči/gine trafo/preregulacija...

Trafo ako nam zatreba 5AAC izlaza sekundara, trebao bi biti predvidjen minimalno za 7AAC.

Ma jesam napravio sam ga, vidi npr. postove #5 ili #162. U postu #6 ima i LTspice.
Kao što vidiš tamo nema tvojeg C2 na ulazu pa mogu to improvizirati. Recimo da testiram 3A i 3300uF (trafo mi je od 40V/225VA što bi trebalo biti dovoljno za takvo opterećenje). Nemam prostora za L1 (a i trebao bi nabaviti 150uH, imam pri ruci samo 100uH), hoće li to biti problem?
Reply
#42
Super!
Baš sad gledam šta sam sve izostavio/nepregledao kod tvog rada,
i izvinjavam se na mojoj nepozornosti!!!
...žao mi je da več tada nisam intervenirao, sa ovim mojim sitnim idejama,
i da probamo DropOut održavati konstantno zadatim sa što manjim rippleom preregulatora.

R8 smanji na 5K6
C3 povečaj na 1n ili čak 1n5
R5 stavi 240-330R
IRFP5210 OK, R_ds ON cca 60mR
R11 smanji na 82R

L1 može i od 100uH samo pogledaj na kojoj amperaži ima saturaciju

C2 ponovi poslije L1

Kondovi moraju biti stvarno low ESR i da imaju Charge/discharge što večih peakova struje

Taj dodatni kond 3300uF (3A) - 4700uF (5A) stavi izmedju GB120D (+) i PGND preregulatora,


Probaj i dodati dve snažne diode u konfiguraciji kao D1 i D2, iz AC1 i AC2
spojene jim/zajedničke katode (kao ove što idu na R3 u tvojoj shemi)
preko uguranog/dodatnog konda njima serijski 1500uF (za 3A) (dva konda 3300uF serijski polariteti: -++- u konfiguraciji bipolar)
da napajaju sa 90°zakašnjenjem taj dodatni kond vezan na GB120D(+) i PGND u stilu "pomožne faze".
LP
Dragan
Reply
#43
Nisam siguran da sam ovo zadnje za pomoćnu fazu pohvatao, pa javite ako treba ispraviti:

[Image: q40p9nm.png]
Reply
#44
Probaj za početak samo tim uguranim kondom ispred preregulatora,
netrebaš ni dodavati L4 ni C30
Optereti postregulator sa 3A konstantno, postavi DropOut na cca 5-6VDc razlike
i vidi kako se sada toroid ponaša, dali se takodjer prekomerno grije.
Pogledaj drivanje gata Q3 jednim kanalom i ripple na +C2 drugim kanalom osciloskopa.

Pomočnu fazu možda ni netrebamo, videčemo kasnije, nacrtaču je ako zatreba.
Malo je drugačije mišljeno kako si sada postavio u shematiku.
LP
Dragan
Reply
#45
Dobro jutro, eksperiment nije dugo trajao, vjerojatno ne više od 3 sekunde (znate već kako u šoku um drugačije poima vrijeme). Dodao sam C27 (3300uF), a na izlazu je napon bio namješten na 5 V, a struja na 3 A. Evo što se dogodilo u tom vremenu otporniku od 1 om i 50W:

[Image: b0bnQBc.jpg]

Naravno da on nije jedini stradao, evo grupna slika s prvim pronađenim "kolateralnim žrtvama". Žica od otpornika je uspjela izgoriti i stolnu površinu (crvena strjelica):

[Image: 5oma7ti.jpg]

Ne znam što je krenulo po zlu, možda je prerano bilo za ovakvo testiranje ili možda zato što nisam promijenio R5, R8 i R11.
Reply
#46
To ti ne ispadne baš kao Dobro jutro!


Drivanje mosfeta je "malo" drugačije sada tim uguranim kondom ispred.
R5 i R11 mogu biti oba 100R kao što si imao prije,

ali baš R8 koji je bio 10K skupa sa C3 (sada 1n - 1n5)
pa i R3 koji bi zapravo trebao biti barem duplo veči (sad 3K3, trebao bi biti 5K6 - 8K2)
glavni krivci su za nastalu "havariju",
Stradala je najprije zaštitna zenerica, onda Gate mosfeta ....
prekidača nema više, "zalepio se", i valanga počinje!  

:-(  
...nije baš zatrebalo!!!
Baš me zanima kako da nije odletjeo prije koji spori osigurač (7-8A)
postavljen nekdje od sekundara pa do izlaza PSUja

Pokazaču oscilograme šta se je zapravo dešavalo sa Gatom Mosfeta, posledično i rezultatom.
Promenio sam vrednosti (za koje mislim) preregulatora na ove zadnje @Prasimix





Obeležio sam napone u grafu,

U_gs kratke peakove imamo i preko 20V i to sa "zdravom zenericom",
kad je "odletljela"...

---------------------------------------------

Ovako sam predložio u shemi
i kasnije u #42





U_gs je u predvidljivim granicama
Mosfet se otvara komandom DropOut-a, i šalje impulz punjenja prema C_preregulatora
pošto imamo neku zalihu energije na višem naponu nego je ima C_preregulator sada na tom uguranom C_in (3300uF/3A)

i ne trebamo čekati da se nam napon iz sekundara formira visoko da je viši od napona na C_preregulatora
da bi se isti počeo puniti

kasnije (odmah nakon prvoga, mosfet se čak ni ne uspije zatvoriti zbog 1nF)
je razvidan još jedan kratak impulz kad se C_in sada več puni iz sekundara (vidi se na ripplu oscilograma U_Cin)

onda opet skoro na kraju silazne poluperiode sekundara, DropOut javlja još jednu komandu, vrlo kratku,
zapravo mosfet ni ne otvara potpuno,
tek toliko da dopuni C_preregulatora (ovaj dio če možda malo da ugrije mosfet :-) jer sada mosfet nije idealan prekidač)

Izostavio sam L1 i dodatni kond 10.000uF, imamo tako u oscilogramima samo malo veči ripple na C_preregulatora.

Edit:
U_preregulatora sam u oba oscilograma obeležio kao
+20VDC i +17VDC +/-2Vp
a trebali bi biti
+10VDC i +7,5VDc +/-1Vp
LP
Dragan
Reply
#47
Da, eto što se događa kad ujutro rano nedobudno ideš nešto raditi. Računao: eh, samo objesim taj elko na ulaz i idemo mjeriti, ali eto ... slaba računica Smile.
Na primaru trafa koji je od 2 x 225VA je osigurač od 4A, ali sve se tolikom brzinom dogodilo da nije uspio ništa napraviti. Spojen otpornik je vjerovatno dobio udar od 300-400W pa ga je i odvalilo prije.

Za nastavak trebam vidjeti imam li što pmosfeta na zalihi.
Reply
#48
Postavi nove vrijednosti u LTspice simulaciju koju si okačio TU
sa vrednostima iz  OVE sheme

i pogledaj pod drobnogled nivoe:

proženja tyristora,
struju CSa (50mA OK)
i drivanje gata mosfeta,
zajedno sa poluperiodama sekundara (napona na ulazu R3),

onda napona na kolektoru Q2 (da imaš predstavu kad i kako daje komandu DropOut_comand)
sve skupa sa naponima na C_in (ovaj novi ugurani 3300uF) ,
naponom na C_preregulatora (da imamo uvid na njegov ripple)
i izlaznim naponom (i tu da se vidi izlazni ripple).

LM338 TO220 spice model


.zip   LM338 TO220.zip (Size: 927 bytes / Downloads: 4)
LP
Dragan
Reply
#49
Pratim vas, mada ja smisljam polyfazni buck, biram drajver i jedino Intersil ima dobar drajver, ovi ostali svi su spori Smile
ISL2111ABZ, SOIC-8
http://www.mouser.com/ds/2/465/isl2110-11-553961.pdf

Ovaj malac je super, ima i botstrap diodu tako da se poredja 3-4 komada na tranzistore i to ne moze lose da radi ni u open loop, kad vam kazem, to ce imati THD manji od 1% na jedno 300-400kHz a moze da se tera do 1MHz Smile
dsPIC je rodjen za ovakve aplikacije, to je steta ne iskoristiti za takve stvari, sve je to dostupno i dalje u DIY varijanti, treba vise vremena potrositi na crtanje PCB i izradu nego to funkcionalno poterati.
Ja sam sa full-bridge u open loop imao THD+N manji od 1% i to mi je samo smetao shum pri malim vrednostima ulaznog napona, kada se predje 10%, verujte mi da je THD ranga 0.1% ili bolje u nekih 20kHz bandwith-a, OPEN LOOP CLASS-D! To moze da radi kao post-regulator a kamoli kao pred-regulator ispred nekog dobrog LDO linearca!
Reply
#50
(11-07-2016, 11:00 PM)mikikg Wrote: Pratim vas, mada ja smisljam polyfazni buck, biram drajver i jedino Intersil ima dobar drajver, ovi ostali svi su spori Smile
ISL2111ABZ, SOIC-8
http://www.mouser.com/ds/2/465/isl2110-11-553961.pdf

Ovaj malac je super, ima i botstrap diodu tako da se poredja 3-4 komada na tranzistore i to ne moze lose da radi ni u open loop, kad vam kazem, to ce imati THD manji od 1% na jedno 300-400kHz a moze da se tera do 1MHz Smile
dsPIC je rodjen za ovakve aplikacije, to je steta ne iskoristiti za takve stvari, sve je to dostupno i dalje u DIY varijanti, treba vise vremena potrositi na crtanje PCB i izradu nego to funkcionalno poterati.
Ja sam sa full-bridge u open loop imao THD+N manji od 1% i to mi je samo smetao shum pri malim vrednostima ulaznog napona, kada se predje 10%, verujte mi da je THD ranga 0.1% ili bolje u nekih 20kHz bandwith-a, OPEN LOOP CLASS-D! To moze da radi kao post-regulator a kamoli kao pred-regulator ispred nekog dobrog LDO linearca!

Hm, malo mi je čudno da tako nov proizvod (2012.) kod većine dobavljača nije na skladištu ili ga više uopće ne nude (npr. Farnell). Gledam SOIC kučište koje bi za DIY trebalo biti najprimjerenije.
Ako bi imali recimo 4-fazni buck koristio bi dva takva drajvera i 4 induktora (s pripadajućim mosfetovima i diodama)?
Jel dobro računam kada kažem da bi 0.1% trebalo biti 30 mV na 30 V?
Reply
#51
(11-07-2016, 08:44 PM)Dragan100 Wrote: Postavi nove vrijednosti u LTspice simulaciju koju si okačio TU
sa vrednostima iz  OVE sheme

i pogledaj pod drobnogled nivoe:

proženja tyristora,
struju CSa (50mA OK)
i drivanje gata mosfeta,
zajedno sa poluperiodama sekundara (napona na ulazu R3),

onda napona na kolektoru Q2 (da imaš predstavu kad i kako daje komandu DropOut_comand)
sve skupa sa naponima na C_in (ovaj novi ugurani 3300uF) ,
naponom na C_preregulatora (da imamo uvid na njegov ripple)
i izlaznim naponom (i tu da se vidi izlazni ripple).

Evo ispravljena simulacija u prilogu:

[Image: hlRr7zy.png]

[Image: bnolG0z.png]


Attached Files
.zip   Pre-regulator (Dragan100, LM338).zip (Size: 1,18 MB / Downloads: 3)
Reply
#52
>>> Ako bi imali recimo 4-fazni buck koristio bi dva takva drajvera i 4 induktora (s pripadajućim mosfetovima i diodama)?

Za 4-fazni sinhroni buck treba 4 drajvera, 8 tranzistora i 4 induktora sa pripadajucim filter kondenzatorima, verovatno sve u MLCC keramici.
Izlazni ripple je direktno u funkciji prekidacke frekvencije i vrednosti L/C filtera a posto to planiramo za predregulator mozemo da "pojacamo" filter i da maksimalno smanjimo izlazni ripple na konto brzine odziva koji ce inace da bude relativno brz kada se pokrece sa tako visokim prekidackim frekvencijama.

Svaka dodatna faza doprinosi duplo manjem izlaznom ripplu i sva struja koja tu cirkulise se deli na pojedinacne faze tako da ce mo imati relativno male termicke gubitke. Realno ovakve sklopove sa 4 ili vise faza koriste za regulatore napona sa mnoooooogooo struje, red 50, 100, 120A! Nama treba za 5A Smile
Reply
#53
>>> Jel dobro računam kada kažem da bi 0.1% trebalo biti 30 mV na 30 V?

Oko toga mozemo da diskutujemo koliko bi prakticno bilo, ja sam to sve probao od DC-20kHz i imao sam odlicne rezultate u open-loop. Ako bi se potrudili i sredili firmware moze to sve i da se stavi u closed-loop ali se nisam time bavio jer sam bio odusevljen rezultatima i sa open loop, kada se zatvori petlja to samo moze da bude jos bolje.
Sa dsPIC imamo na raspolaganju veoma brze PWM generatore koje ce da koristimo, vrlo brz A/D 10bit 1MSPS ili 12bit 500kSPS (pruza mogucnost za masivan oversampling sa kojim moze da se izvuce jos koji bit rezolucije) i celo DSP jezgro za razne signalne mahinacije, mozemo feed-forward da radimo, moze PID, mogu FIR i IIR filteri … Ogromne potenciale ima ta postavka!
Reply
#54
(11-08-2016, 10:06 AM)mikikg Wrote: >>> Jel dobro računam kada kažem da bi 0.1% trebalo biti 30 mV na 30 V?

Oko toga mozemo da diskutujemo koliko bi prakticno bilo, ja sam to sve probao od DC-20kHz i imao sam odlicne rezultate u open-loop. Ako bi se potrudili i sredili firmware moze to sve i da se stavi u closed-loop ali se nisam time bavio jer sam bio odusevljen rezultatima i sa open loop, kada se zatvori petlja to samo moze da bude jos bolje.
Sa dsPIC imamo na raspolaganju veoma brze PWM generatore koje ce da koristimo, vrlo brz A/D 10bit 1MSPS ili 12bit 500kSPS (pruza mogucnost za masivan oversampling sa kojim moze da se izvuce jos koji bit rezolucije) i celo DSP jezgro za razne signalne mahinacije, mozemo feed-forward da radimo, moze PID, mogu filteri … Ogromne potenciale ima ta postavka!

Zvuči zanimljivo. Kakvi hardverski i softverski alati su na raspolaganju za programiranje dsPIC-a? Ne treba kupovati/licencirati nešto?
Ako to išta vrijedi, mogu pokušati kada bude nešto gotovo napraviti PCB (poznajem Eagle, radio 2-slojno, pretpostavljam da neće trebati ići na 4-slojno).
Više od 3 faze pretpostavljam da neće trebati. Iako se kreće s 5 A ne vidim razloga da se dizajn ne napravi dovoljno fleksibilno da se to po potrebi može razvući na 10 ili više ampera.
Reply
#55
Za sad je sve besplatno sto se tice SW (Mplab X i compajler), jedino se placa njihov poseban program za projektovanje FIR i IIR filtera ali to su samo koeficijenti neki koji se racunaju, to moze i u drugim programima da se odradi ako nam uopste bude potrebno.
Programator treba da bude PicKit3 ili bolji (ICD2, ICD3), nisam siguran ali mislim da PicKit2 ne podrzava dsPIC33EP(MC) seriju koju predlazem za ovu upotrebu, konkretno mislim na dsPIC33EP512MC202-I/SP (naravno moze i sa manje flash memorije).

Sto se tice plocice, ja sam krenuo pre izveznog vremena da crtam jednoslojnu stampu za full-bridge sa HIP4081 drajverom ali cu najverovatnije odustati od toga i unaprediti to u 3-fazni sinhroni buck sa ISL2111 drajverima. Imam dobre MOS-FET koje planiram uz to da koristim, STP110N8F7.

Moram prvo to staviti malo u simulator, samo izlazni stepen, u sustini me samo to interesuje, upravljanje iz MCU je mnogo manji problem.

BTW: Ovakvi i slicni moduli su upravo napravljeni sa nekom DSP bazom, ne znam detalje koji je tacno procesor u pitanju ali radi se o jednofaznom sinhronom buck (mada vidim na plocici dve razlicite TO-220 komponente, mozda nije sinhroni nego obican sa diodom) i oni su sa tim napravili vrlo upotrebljiv U/I regulator. E sad kako ce raditi sa jos dve dodatne faze u ulozi pred-regulatora!? Smile

BTW2: C2000 Piccolo TMS320F28027 MCU je za klasu bolji od dsPIC, ima neverovatno brz PWM generator i to 4 komada (12.4 bita na 1MHz tj kao da ima efektivni clocking na 6GHz!!!), ali su dosta slozeniji za programiranje od dsPIC pa zato vise preferiram Microchip.
Reply
#56
(11-08-2016, 11:02 AM)mikikg Wrote: Za sad je sve besplatno sto se tice SW (Mplab X i compajler), jedino se placa njihov poseban program za projektovanje FIR i IIR filtera ali to su samo koeficijenti neki koji se racunaju, to moze i u drugim programima da se odradi ako nam uopste bude potrebno.
Programator treba da bude PicKit3 ili bolji (ICD2, ICD3), nisam siguran ali mislim da PicKit2 ne podrzava dsPIC33EP(MC) seriju koju predlazem za ovu upotrebu, konkretno mislim na dsPIC33EP512MC202-I/SP (naravno moze i sa manje flash memorije).

Sto se tice plocice, ja sam krenuo pre izveznog vremena da crtam jednoslojnu stampu za full-bridge sa HIP4081 drajverom ali cu najverovatnije odustati od toga i unaprediti to u 3-fazni sinhroni buck sa ISL2111 drajverima. Imam dobre MOS-FET koje planiram uz to da koristim, STP110N8F7.

Moram prvo to staviti malo u simulator, samo izlazni stepen, u sustini me samo to interesuje, upravljanje iz MCU je mnogo manji problem.

BTW: Ovakvi i slicni moduli su upravo napravljeni sa nekom DSP bazom, ne znam detalje koji je tacno procesor u pitanju ali radi se o jednofaznom sinhronom buck (mada vidim na plocici dve razlicite TO-220 komponente, mozda nije sinhroni nego obican sa diodom) i oni su sa tim napravili vrlo upotrebljiv U/I regulator. E sad kako ce raditi sa jos dve dodatne faze u ulozi pred-regulatora!? Smile

BTW2: C2000 Piccolo TMS320F28027 MCU je za klasu bolji od dsPIC, ima neverovatno brz PWM generator i to 4 komada (12.4 bita na 1MHz tj kao da ima efektivni clocking na 6GHz!!!), ali su dosta slozeniji za programiranje od dsPIC pa zato vise preferiram Microchip.

Dobro, javi ako mogu nekako pomoći s dizajnom PCBa, ako ništa drugo da još jedan par očiju gleda i pita zašto ovako ili onako Smile
Izbor platforme (MC, TI ili nešto treće) mislim da je važna stvar posebice ako se ne želi ostati samo na pitanju pred-regulacije, već da se u nekom od sljedećih koraka to koristiti za LLC, PFC, itd. Što se više koda može reciklirati u novim projektima tim bolje. Imati isprobani kod trebao bi smanjiti broj grešaka što nije mala stvar s obzirom da bi neke od njih mogle biti vrlo eksplozivne. One priče o tome kako će netko u jednu večer nešto izprogramirati su dobre prije svega za dobivanje osipa, a ne za dobivanje nečega dugotrajnog i korisnog.

Nego mene i dalje svrbi paralelni hibrid (AB-D klasa), mada bi se možda i o tome moglo razmišljati na "digitalan" način i provući to kroz jednom pametno odabranu platformu.
Reply
#57
@Prasimix
Ovako bi moralo raditi



To bi bila priča jednostavog "analognog" preregulatora i za njim postregulatora sa LDO
(2x LM338 TO220 zbog bolje raspodjele disipacije i stim veča površina hladjenja elementa)
sa Naponskim Kelvin sensingom/korekcijom + Current limiterom

------------------------------------------------------------------------------

I mene kao @Prasimix više privlači Hybrid:

3-fazni sinhroni buck u ulozi preregulatora (cca 5-8V DropOut), 1% sasvim če odgovarati.
slično ovom gore za postregulator
3-5fazni sinhroni buck ali sada u ClosedLoopu,
asistira mu 2-3LM3886 u paraleli koji su nadgledani PID sa LME49710 i sa njegovim Remote sensingom pravo na kleme PSUja
u ulozi AB ripple cancelation D-Classe sinhronog bucka
(zamislimo koliko rada če imati AB pojačalo sa ripplom sinhronog polyfaznog bucka na cca 500KHz) :-)

PSU
0-30(35)VDC
0-5A, nanizamo još par LM3886 i lagano 10A,
sinhroni buck može baratati sa nekoliko puta jačim strujamo skoro nepromenljivog izlaznog naponskog rippla
LP
Dragan
Reply
#58
(11-08-2016, 04:03 PM)Dragan100 Wrote: @Prasimix
Ovako bi moralo raditi



To bi bila priča jednostavog "analognog" preregulatora i za njim postregulatora sa LDO
(2x LM338 TO220 zbog bolje raspodjele disipacije i stim veča površina hladjenja elementa)
sa Naponskim Kelvin sensingom/korekcijom + Current limiterom

------------------------------------------------------------------------------

I mene kao @Prasimix više privlači Hybrid:

3-fazni sinhroni buck u ulozi preregulatora (cca 5-8V DropOut), 1% sasvim če odgovarati.
slično ovom gore za postregulator
3-5fazni sinhroni buck ali sada u ClosedLoopu,
asistira mu 2-3LM3886 u paraleli koji su nadgledani PID sa LME49710 i sa njegovim Remote sensingom pravo na kleme PSUja
u ulozi AB ripple cancelation D-Classe sinhronog bucka
(zamislimo koliko rada če imati AB pojačalo sa ripplom sinhronog polyfaznog bucka na cca 500KHz) :-)

PSU
0-30(35)VDC
0-5A, nanizamo još par LM3886 i lagano 10A,
sinhroni buck može baratati sa nekoliko puta jačim strujamo skoro nepromenljivog izlaznog naponskog rippla

Huh, to dobro zvuči. Je li moguća alternativa za LM3886 u ovom slučaju recimo i OPA548?
Reply
#59
Digitalno upravljivi SMPS su za mene relativno nepoznata oblast gde mora da se poznaje dobro sam analogni princip rada tako da ja dok ne poteram onaj FSFR2100 ne bih da zalazim u mrezni napon.
Ja sam za varijantu da se ide korak po korak tj da probamo prvo visefazni buck pa kasnije kada se tu iskristalise situacija probati neku drugu topologiju a sve su izvodljive, LLC, Cuk, AHB, PFC i slicne, bas za takve stvari i reklamiraju ove kontrolere.

Recimo TI ima potpuno digitalan SMPS kontroler poput UCD9240 opremljen svim potrebnim periferijama za te potrebe, ima 3+1 hardverski PID koji uz pomoc PC softwera moze da se pokrene u Auto-tuning mod i jos vazdan korisnih opcija ...
Ali treba stici dotle, to je poslednja rec tehnike u SMPS oblasti …
http://www.ti.com/download/trng/docs/sem..._Hagen.pdf
Reply
#60
Pa ostao bi sa trafom, manji naponi, galvanski se discanciramo od mreže...

Preregulator nam bi ispeglao DCbus sa potrebnim DropOutom (ako uopšte zatreba, inače imali bi tako manji ripple)
Postregulator sa manjom razlikom Vin, Vout imao bi skoro nemerljivi ripple, ClosedLoop za željeni napon, dodatki Current limitinga...
LM3886 sa brzim PIDom (I negdje oko 1MHz) koji ima svoje napajanje +/-40VDC max neregulisano
jer imamo veliki PSRR, pa nam ispegan napon ne zatreba ali mogli bi i to ...
LP
Dragan
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)