Sari la conținut

Postări Recomandate

In ce priveste compensarea,spun cu toata sinceritatea ca ma depaseste.Am ceva banuieli ca nici pe viitor n-o sa pricep mai mult.Dar sa ajungem acolo,mai intai.Scuze de postarea anterioara,off topic de la cap la coada.Despre sursa 12-300V,am postat pe celalalt topic;altfel cred ca acesta ar fi mai greu de urmarit.

  • Like 1
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Ai incredere in ce spun? Vei intelege perfect compensarea. Ti-am zis ca sunt hotarat.

 

Orice intrebare despre trafuri smps e binevenita, eu nu pot decat sa sper ca limbajul si putina matematica necesara sunt accesibile si de inteles. Exista o mica incurcatura in unitatile de masura, de exemplu intr-o formula inductanta trebuie scrisa in ?H iar in alta in mH, dar asta se datoreaza simplificarii formulei la maximul posibil. Uitandu-ma in urma, am vazut niste greseli de tastare care se datoreaza mai ales faptului ca nu ma descurc usor cu tastatura, nu le luati in seama. Nici timpul nu mi-e prieten in ultima perioada, poate sunt un pic grabit (apelez si eu la o scuza buna pentru greseli?).

Snubbere.

Politehnica are un blog despre snubbere, blog in care ultimul meu raspuns a fost poate mai dur (scuze pentru asta), dar si informatiile vehiculate acolo sunt cel putin ciudate. N-ar strica lamurita (cat se poate) problema asta, adica calculul snubberelor, mai bine zis a celor mai uzuale: RC pentru forward si redresare si RCD pentru flyback.

In orice circuit, oricat ar fi de bine proiectat cablajul, sunt implicate inductante si capacitati parazite in a caror componenta intra chiar si lungimea traseelor, a terminalelor componentelor, etc. Acestea sunt parcurse de un anumit curent la momentul on, iar la off genereaza oscilatii care se amortizeaza in timp. Frecventa oscilatiilor depinde de acele inductante si capacitati parazite si uzual, poate lua valori de MHz sau zeci MHz. Ceea ce se urmareste cu un snubber este amortizarea amplitudinii oscilatiei intr-un timp cat mai scurt deoarece o astfel de oscilatie cu o valoare suficienta de varf de tensiune poate duce la deschiderea unui tranzistor care trebuie sa fie blocat, strapungerea lui, deschiderea sau strapungerea unei diode redresoare, etc. Snubberele RCD, pentru flyback sau forward cu doua tranzistoare, se calculeaza relativ usor dar pentru cele RC exista metode de optimizare care insa necesita cunoasterea inductantelor si capacitatilor parazite, deci nu sunt usor accesibile. Presupune masurarea frecventei oscilatiilor parazite (osciloscop digital), suprapunerea unei capacitati cunoscute si compararea noii frecvente cu cea veche pentru aflarea marimilor implicate. Optimizarea presupune maximul de efect cu minimul de putere disipata. Dar va spun ceva: orice snubber RC are un efect asupra amortizarii oscilatiilor. Sigur, nu va fi cel mai bun efect, sau nu va fi cea mai mica putere disipata, dar decat deloc?

Am sa incep cu flyback-ul pentru ca e mai cald (a fost ultimul in discutie). Si voi lua in dicutie exemplul de acolo, flayback discontinuu cu toate datele aferente.

Snubbere RCD.

Un snubber flyback clasic arata astfel:

post-1355-0-06017000-1372963632_thumb.gif

Am fixat rezistenta de 0,39? in sursa pentru un maxim de 2,56A la UC384x..

Este singurul snubber vital. Daca in alta parte un snubber poate sa lipseasca fara a se distruge componente, la flyback, lipsa acestui snubber va distruge sigur tranzistorul. Ceea ce amortizeaza el este spike-ul generat de inductanta de scapari. Trebuie calculat atent, pentru ca de el depinde valoarea tensiunii suportata de tranzistor. Pentru calculul lui, este nevoie de un L-metru cu care sa se poata masura inductanta de scapari. O estimare ar fi 2-3% din inductanta primarului de 1mH, dar cele mai sigure rezultate se obtin prin masurarea inductantei in primar, cu scurtcircuit in secundare. Greu, dar nu imposibil, se poate obtine sub 1%. Sa presupunem ca masuram 20?H, adica 2%, valoare nu foarte buna dar acceptabila. Deci primul lucru de facut dupa executarea trafului este aflarea inductantei de scapari. Ea poate fi vazuta ca o inductanta de 20?H (in cazul nostru) inseriata cu primarul de 1mH si prin care trece acelasi curent de varf Iv= 2,52A. Acel varf de curent, determina acumularea unei energii de L?Iv²/2 care se descarca in condensatorul snubberului tot ca energie dar pe condensator sub forma tensiunii C?U²/2. Daca egalam energiile obtinem L?Iv²=C?U² sau C=L?Iv²/U² unde L=inductanta de scapari, Iv=2,52A iar U=tensiunea rezervata initial pentru asta de 175V. De unde C=4,15nF. La care noi putem alege 3,9n sau 4,7n ca valori standardizate cu mentiunea ca 3,9n va permite un salt mai mare dar va fi mai usor de descarcat iar 4,7n unul mai mic si mai greu de descarcat. Condensatorul trebuie descarcat pana la tensiunea inversa (cel putin) astfel incat fiecare nou salt sa presupuna cresterea de 175V, nu mai mare. Aleg 3,9n si din egalizarea energiilor obtin U²=L?Iv²/C de unde U=180V. Asta inseamna ca peste tensiunea maxima de alimentare de 350V, se suprapune tensiunea inversa la Toff de 175V si in plus un spike de 180V adica un total de 705V, valoare care ma satisface fata de MOS-ul meu de 800V. Toate cu conditia sa pot sa descarc cei 180V dupa fiecare spike. Daca descarcarea are loc intre maximul pe condensator de 305V si tensiunea inversa de 175V atunci saltul pana la 175 inversa pe primar are loc pe capacitatile parazite ale spirelor iar cel de la 175 la 305 este datorat energiei acumulate in scapari, care cu 3,9n formeaza o rezonanta la 570kHz avand perioada de 1,75?s iar saltul se desfasoara in primul sfert de perioada adica in 0,5?s. Ceea ce presupune ca am la dispozitie cel putin 24?s pentru descarcare. Din legea de variatie a tensiunii curentul necesar pentru asta este I=C??U/t=3,9n?180V/24?=29mA iar media tensiunilor de 305 si 175 este de 240V. Deci rezistorul din snubber trebuie sa extraga 29mA la 240V adica sa aiba rezistenta de R=240V/29mA=8,2k?. Puterea disipata pe rezistorul de 8k2 are doua componente, una este inversa de 175V si cealalta este energia inmagazinata in scapari, dar putem aproxima (oricum rotunjim in sus) ca este media de 240V pe 8k2 adica 7W ceea ce faca necesar un rezistor 8k2/10W. Neplacut, dar asta e. Pentru a obtine o putere disipata mai mica pe snubber, e nevoie de scapari mai mici, deci un cuplaj mai bun ceea ce inseamna o executie mai stransa. Dar fara a afecta izolatia, securitatea primeaza mereu.

Transilul poate fi privit ca un zener care este capabil sa preia varfuri cu energii mari (vezi pdf). Se poate utiliza si asa ceva:

post-1355-0-22248100-1372963644_thumb.gif

Ceea ce trebuie sa preia un transil este strict energia scaparilor. El se alege cu o tensiune mai mare decat inversa din primar si astfel puterea disipata este doar cea a energiei inmagazinata in scapari care se multiplica cu frecventa f?L?Iv²/2=2,54W in cazul nostru. Observati ca daca 2% din primar sunt scapari, atunci 2% din puterea maxima este ceea ce scaparile pun in plus pe snubber ca putere disipata. Sau se poate folosi o combinatie transil-clasic pentru o putere impartita si amortizarea tuturor oscilatiilor.

Puterea disipata maxima pe acest snubber este atinsa numai la consum maxim.

Mai exista un tip de snubber RCD care se gaseste la flyback si la forward cu 2t. Voi presupune unul dintre cei doi tranzistori forward 2t cu precizarea ca snubberul se monteaza intre drena-sursa (tranzistorul se doreste protejat).

 

post-1355-0-01417400-1372963652_thumb.gif

Dupa configuratie, se observa care este rolul lui: la momentul on tranzistorul sunteaza condensatorul prin rezistor descarcandu-l la zero, iar la off condensatorul se incarca prin dioda la tensiunea maxima. Faptul ca acel condensator este pus in paralel cu tranzistorul la off, usureaza mult comutatia tranzistorlui pentru ca o mare putere de disipatie are loc pe comutatie, adica la trecerea tranzistorului dintr-o stare in alta. Acel condensator preia o parte din variatia curentului de la maxim la zero. Personal incep prin a alege acel condensator. Iar pentru asta e nevoie de capacitatea de iesire a tranzistorului undeva la sub 5% din tensiunea alimentarii (10V pentru reteaua de 230Vca). Sa presupunem ca e forward-ul cu 2t din exemplul dat in calculul transformatoarelor. Acolo pot utiliza 2xIRF840 conform tensiunilor si curentilor vehiculati. Iar in pdf-ul lui vad graficul capacitatilor de intrare, iesire si drena-poarta. Ma intereseaza cel de iesire pentru tensiunea de 10V:

post-1355-0-19333700-1372963624_thumb.gif

Observ ca acolo, capacitatea este de 600pF. Aleg de 2-3 ori acea capacitate, deci condensator de 1,2-1,8n. O capacitate mai mare va determina o putere mai mare pe snubber dar si va usura mai mult tranzistorul, inclusiv asta poate fi un criteriu in alegere. Ca valoare standardizata optez pentru 1,5n. Tensiunea maxima la care se incarca este de 350V. Incarcarea se face prin dioda deci nu exista la incarcare putere disipata prin rezistor. Dar descarcarea se face prin rezistor. Energia la care se incarca este de E=C·U²/2=92?J (microjouli) energie ce se descarca pe R cu frecventa de 40kHz adica P=E·f=3,7W si aceasta putere disipata determina un rezistor de minim 5W (cam dublu se alege). Rezistenta trebuie sa asigure descarcarea in cel mai scurt Ton care are loc la Umax=350V. Adica pentru 95% descarcare o constanta 5·R·C=6?s este suficienta de unde R=800? si aleg R=750?/5W, cu mentiunea ca acesta este un R maxim si determina 350/750=0,5A in plus ca varf de curent (foarte scurt) la momentul on. Daca se accepta un curent suplimentar al snubberului la Ton nu mai mare decat maxima de curent de 1,1A data de raportul de transformare, ar merge 330-750?/5W. Cei 330? ar face timpi de descarcare mai scurti. Aici puterea disipata nu depinde de consumator.

post-1355-0-19333700-1372963624_thumb.gif

post-1355-0-06017000-1372963632_thumb.gif

post-1355-0-22248100-1372963644_thumb.gif

post-1355-0-01417400-1372963652_thumb.gif

Editat de donpetru
Actualizare continut la cererea autorului
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Salut Marian!Si eu ma bucur sa te regasesc aici.

De compensare ce sa zic;probabil pana acum am ignorat ''fineturile''.Sincer,in sursele modificate pana acum,e drept nu multe,pentru a obtine o alta tensiune de iesire,n-am modificat compensarea.Au functionat totusi,desi in unele cazuri cred ca s-a resimtit acest amanunt.

Deocamdata smilex a ramas la snubbere si de aceea l-as ruga sa ne spuna cum se dimensioneaza acestea la semipunte si punte.Banuiesc ca identic ca la forward,dar in scheme n-am vazut pe fiecare tranzistor in parte.

Editat de pisica matache
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Salut marian.

Cu rabdarea, treci marea. (dar fara barca nu faci nimic) Toate la vremea lor...

 

Snubbere RC

Mai des intalnite in semipunti (punti), contratimp primar cu mediana la tranzistoare si pe diodele redresoare. Cum ziceam, metoda empirica. Din PDF extrag valoarea capacitatii la tensiunea la care se considera off complet, adica jumatate din alimentare (maxima) la semipunte si cea mai mica tensiune pentru dioda redresoare. Tensiunea de alimentare maxima ar fi 350V cu jumatatea la 175V, loc in care estimez capacitatea de iesire a MOS (capacitatea peste care pun snubberul). Acea capacitate o multiplic de cca. 3ori si obtin valoarea capacitatii snubberului pentru acel semiconductor. Exemplu pentru tranzistor IRF840 la care trebuie sa estimez pe grafic capacitatea D-S la 175V si dioda MBR10100 (capacitate maxima), componente pe care presupun ca le-as fi folosit in semipuntea discutata anterior:

post-1355-0-32455800-1373147154_thumb.gif

Pentru tranzistor.

Rezistorul il aleg astfel incat la orice salt pe snubber sa incarce tranzistorul care provoaca saltul cu aprox. jumatate din curentul prin tranzistor, adica incarcare suplimentara cu cca. 0,5A. Asadar pentru 175V (asta e valoarea fiecarui salt) rezistorul ar fi cam 330?. La cei 100p ai tranzistorului, aleg un condensator de 330p. Snubberul pentru un tranzistor ar fi 330p+330?.

Pentru dioda.

Cea mai mare capacitate e de 600p, deci 1,8n. La un raport de transformare de 3,6 pe jumatate de secundar ar fi 48V, iar pe intregul secundar ar fi 96V, tensiune inversa pe fiecare dioda. Jumatate din curentul de 4A este 2A care pentru 96V ar fi 47?. Deci 1,8n+47? pentru fiecare dioda.

Iar atunci schema ar fi:

post-1355-0-10790200-1373147165_thumb.gif

Se obisnuieste sa se foloseasca un singur snubber la tranzistoare. Locul este pe primarul trafului, pentru ca prin condensatorul inseriat cu primarul poate actiona pentru fiecare tranzistor. Cele doua 330p+330? ar echivala cu 150?+680p. De asemenea, pornind de la premisa ca cel putin o dioda este mereu deschisa, se obisnuieste un singur snubber pentru ambele diode, pe secundarul trafului in cazul asta ar fi 2x(1,8n+47?) adica 3,3n+22?. Iar schema ar fi:

post-1355-0-87382000-1373147175_thumb.gif

Pentru calculul puterii, trebuie vizualizat (imaginar) forma de unda pe sanubber cu tensiunea maxima. Pe primar trafo pentru un ciclu complet este:

post-1355-0-88880600-1373147184_thumb.gif

Cu maxima de +/-175V. Fiecare moment on incarca condensatorul la 175V adica cu o energie de C·U²/2 si sunt doua astfel de momente si fiecare moment off il descarca (tot doua). Toate cele patru momente se desfasoara prin rezistorul snubberului si toate vehiculeaza aceiasi energie adica pentru un ciclu 4·C·U²/2=2·C·U² care inseamna o putere de P=2·f·C·U²=1,66W. Ar merge 2W tinand cont ca e maxima de 175V.

In secundar aceiasi forma dar +/-96V cu 3,3n deci P=2·f·C·U²=2,4W sa zicem 3W.

Valorile astfel obtinute pot fi un punct de plecare, optimizarea (schimbarea cu valori apropiate) facandu-se pe osciloscop, urmarind amortizarea oscilatiilor parazite cat mai mult si cat mai repede. Sau valorile obtinute se pot folosi asa cum sunt (eu asa le folosesc).

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

As vrea sa spun cateva cuvinte despre functionarea unei surse forward. E necesar pentru ce urmeaza dupa: acea ingrozitoare compensare RC a amplificatorului de eroare. Si daca e dispus, am sa-l iau pe Toma necredinciosul (pisica matache) ca sa-i arat drumul, sau mai bine zis directia, asa cum o stiu eu.

Presupunem deci o semipunte stabilizata in echilibru, la o tensiune de iesire U?=30V, avand o inductanta L, care la timpii Ton=7,5?s si Toff=2,5?s implicati la o frecventa de 50kHz (T=20?s), determina o variatie de curent ?I=1A, datorita unei umpleri de 75% cauzata de o anumita tensiune de alimentare. Precizez din nou ca la echilibru, umplerea este data de raportul dintre tensiunea stabilizata U? si varful impulsurilor (ca tensiune) din fata inductantei Us (tensiune redresata din secundar trafo), iar aici prin umplere inteleg raportul dintre durata acelor impulsuri si perioada la care se repeta ele. Deci pentru perioada T=20?s, ciclul complet este dat de conductia alternativa a celor doua tranzistoare, fiecare avand 10?s la dipozitie si fiecare va conduce pe rand 7,5?s generand impulsuri care urmeaza a fi redresate si cu care se ataca inductanta. Ca exercitiu, pot spune ca daca U?/Us=0,75, atunci impulsurile care ataca inductanta au Us=40V.

post-1355-0-81058100-1373450828_thumb.gif

OK, sa presupunem ca s-a realizat echilibrul la un consum de 2A. Variatia de 1A determina o excursie de la 1,5A la 2,5A si invers, pentru cele 10?s ciclu. In perioada Ton=7,5?s, curentul creste de la 1,5 la 2,5A, iar in perioada Toff=2,5?s curentul scade de la 2,5 la 1,5A.

post-1355-0-44712300-1373450806_thumb.gif

Dupa cum se vede, cresterea e mai lenta la Ton. Asta se datoreaza faptului ca tensiunea aplicata bobinei este de fapt o diferenta dintre valoarea impulsului de 40V si tensiunea stabilizata de 30V, adica tensiunea aplicata bobinei este de 10V la Ton. La Toff tensiunea care apare prin autoinductie e de 30V. Inversa e de trei ori mai mare decat tensiunea directa pe bobina, de aceea la echilibru si Ton=3?Toff.

post-1355-0-50777100-1373450820_thumb.gif

Numai asa se asigura aceiasi variatie si repetarea ciclului. Procesul de stabilizare va trage functionarea in acel punct. Cum anume? Presupunem ca sarcina cere la un moment dat un consum de 4A. Aici trebuie sa vedem desfasurarea procesului cu incetinitorul. Variatia de curent la Toff e data de ?I=U??Toff/L. Intr-o prima faza durata Toff (si inductanta L) ramane constanta iar acel curent de 2A format cu variatia de 1A nu este capabil sa asigure curentul de 4A deci stabilizata U? va scadea. Conform formulei, scaderea U? duce la scaderea variatiei pentru perioada Toff. Dar la Ton variatia va fi mai mare, pentru ca diferenta aplicata bobiei va creste cu scaderea U?. Ceea ce inseamna ca la Ton variatia de curent va fi mai mare decat 1A iar la Toff mai mica de 1A, deci daca U? scade curentul creste la Ton cu cate putin la fiecare impuls care ataca inductanta. Si asta pana la restabilirea echilibrului la noul consum de 4A.

post-1355-0-90285600-1373450813_thumb.gif

Din cele de mai sus, se poate vedea ca simpla mentinere a umplerii este capabila sa asigure aceiasi tensiune U? daca exista acelasi varf Us, indiferent de consumator. Ca o paralela, daca avem un buck alimentat de la o tensiune stabila U? si la care caderile de tensiune pe MOS si dioda sunt neglijabile, atunci tensiunea stbilizata U? va fi data strict de umplere, adica daca 63,98% este umplerea, atunci 63,98% din U?, va fi U?. Adica este extrem de simplu a asigura stabilizarea prin mentinerea aceluiasi factor de umplere. Realitatea e insa alta: acea tensiune Us variaza, iar mentinerea umplerii va conduce la aceiasi variatie a tensiunii U?. Solutia este variatia umplerii in functie de Us, adica daca Us creste, pentru a nu creste si variatia de curent, se scade umplerea (scade Ton). Sigur ca n-ar mai fi nevoie de citirea tensiunii de iesire. Se poate citi doar alimentarea si variatia umplerii in functie de alimentare ar asigura stabilizata, dar asta ar fi in conditii ideale. In realitate exista prea multe caderi de tensiune in functie de curentul consumatorului, pierderi care trebuie de asemenea compensate prin umplere diferita. De asta se opteaza pentru citirea tensiunii de la iesire si variatia umplerii in functie de valoarea acelei tensiuni. Tensiunea de la iesire este comparata cu o alta foarte fixa si bine termocompensata. Astfel, daca tensiunea e mai mica, umplerea va creste, iar daca e mai mare, umplerea va scadea. Procesul duce in final la realizarea echilibrului pomenit anterior, adica aceiasi crestere de curent cu aceiasi scadere de curent sau altfel spus, acelasi ?I si la Ton si la Toff. Cu ?I suprapus peste curentul consumatorului.

Apare o problema. Daca tensiunea stabilizata scade cu 100mV care este cea mai potrivita variatie a umplerii pentru refacerea cat mai rapida a tensiunii stabilizate? Dar daca scade cu 1mV? Problema consta in faptul ca un CI poate sa raspunda cu ceva in genul "umplere 95%". Dar poate ca asta duce imediat la cresterea prea mult a tensiunii, crestere care in disperare CI-ul o contracareaza cu umplere 0%, care va duce la scaderea prea mult a tensiunii si tot asa? Iar acest fenomen se numeste instabilitatea surselor stabilizate. Instabilitatea poate duce la umpleri exagerate si posibilitatea saturatiei trafului, curenti mari si instabili, etc. De multe ori este perceputa ca un tiuit sau fluierat. Uneori e periculoasa, alteori doar deranjanta. Acea frecventa audibila poate fi regasita (mai mult sau mai putin vizibil cu osc) pe primul condensator de filtraj si reprezinta viteza cu care CI incearca sa compenseze variatia tensiunii stabilizate, n-are nici o legatura cu frecventa de lucru a oscilatorului. Pentru ca sursa sa fie stabila, trebuie ca CI sa raspunda intr-un fel anume, in functie nu numai de valoarea scaderii tensiunii, ci si de viteza cu care are loc scaderea tensiunii. Iar acest lucru este asigurat de reteaua RC din amplificatorul de eroare.

Uite-asa am ajuns la compensare.

@matache Nimic nou sub soare, stiu, dar daca e ceva de comentat?

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Iar acest fenomen se numeste instabilitatea surselor stabilizate. Instabilitatea poate duce la umpleri exagerate si posibilitatea saturatiei trafului, curenti mari si instabili, etc. De multe ori este perceputa ca un tiuit sau fluierat. Uneori e periculoasa, alteori doar deranjanta. Acea frecventa audibila poate fi regasita (mai mult sau mai putin vizibil cu osc) pe primul condensator de filtraj si reprezinta viteza cu care CI incearca sa compenseze variatia tensiunii stabilizate, n-are nici o legatura cu frecventa de lucru a oscilatorului. Pentru ca sursa sa fie stabila, trebuie ca CI sa raspunda intr-un fel anume, in functie nu numai de valoarea scaderii tensiunii, ci si de viteza cu care are loc scaderea tensiunii. Iar acest lucru este asigurat de reteaua RC din amplificatorul de eroare.

Uite-asa am ajuns la compensare.

 

http://www.youtube.com/watch?v=74ogMdqnTo8

In filmulet,in primul minut,se aude tiuitul despre care vorbeai.Se observa si lipsa stabilizarii tensiunii de iesire.

Presupun ca vinovata este compensarea care calculata fiind pentru o tensiune de iesire de 13,5V,nu face fata pentru alte valori a tensiunii de iesire.

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Daca modificarea tensiunii la iesire se face prin modificarea amplificarii globale, atunci e foarte probabil ca sursa sa devina instabila. Caracteristica Bode se va deplasa pe verticala iar intersectia cu axa de castig unitar se va face la o alta frecventa unde s-ar putea ca nici panta sa nu fie de -20dB/dec si nici faza sa nu fie de cca. +45?.

@matache Ignora aliniatul de mai sus. Va exista un moment in care vei intelege perfect ce-am spus. Dar va mai trece un pic.

 

Sa zicem ca eu sunt sursa. Sa zicem ca am nevoie de ochelari, dar nu-i port. Si ma uit la tensiunea de la iesire. Pentru mine, totul se desfasoara lent. Un impuls dureaza o secunda intreaga. Vad ca tensiunea e sub ce doresc si iau hotararea de a mari umplerea. Asta duce la cresterea tensiunii iar la un moment dat, dupa cateva impulsuri, tensiunea o egaleaza pe cea dorita. Satisfacut, revin la umplerea normala. Dar surprinzator, tensiunea continua sa creasca. Evident ca scad umplerea. Fara efect, tensiunea tot creste. Disperat, scad umplerea la zero. Tensiunea scade. Ajunge din nou la cea dorita, iar eu, mai linistit, revin din nou la umplerea normala. Degeaba, tensiunea continua sa scada. Evident, cresc umplerea. Tensiunea continua sa scada chiar daca fac umplerea e maxima. La un moment dat insa, umplerea mare isi face efectul iar tensiunea creste. Incep sa-mi dau seama ca ceva nu-i in regula. Imi pun ochelarii, si vad din nou tensiunea mai mica decat cea dorita. Dar mai vad ceva: ca tensiunea creste rapid. Si inteleg ca chiar daca nu fac nimic si doar mentin umplerea normala, cresterea prea rapida va egala si chiar va depasi tensiunea dorita. Iar atunci iau o hotarare ciudata: scad umplerea. Aparent aceasta hotarare nu are logica. Adica tensiunea e mai mica decat cea dorita iar eu iau masura scaderii tensiunii. Si totusi, aceasta decizie e cea corecta. Eu sunt sursa iar ochelarii reprezinta reteaua RC.

 

Mai dureaza pana sa vorbim de valori concrete RC. Trebuie lamurite niste notiuni.

Caracteristica Bode

Asta e un simplu grafic care arata amplificare in functie de frecventa. A cui amplificare si frecventa, vom vedea. Daca graficul se mentine orizontal se numeste palier, daca urca este panta pozitiva iar daca coboara e panta negativa. Intre palier si panta sau intre doua pante diferite apar franturi pe grafic. Acele colturi se numasc poluri sau zerouri. Daca "tine apa" este zero, iar daca "nu tine apa" este pol. Adica frantura polului este spre exterior iar a zeroului spre interior (partea de jos).

Decada

Asta este intervalul dintre o frecventa si o alta de zece ori mai mare. De exemplu o decada este intre 1kHz si 10kHz. Sau intre 470Hz si 4,7kHz. Pe caracteristca Bode decada e reprezentata pe abscisa (axa orizontala) pe decade de 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz. Cam asta e domeniul de interes. Scara este logaritmica, nu liniara.

Amplificarea in decibeli (dB).

Daca o notam Adb, iar amplificarea in tensiune o notam Au, atunci Adb=20?logAu. Logaritmul e in baza 10 se mai scrie si "lg" dar pe calculatorul windows-ului apare ca "log". De exemplu o amplificare de 40 de ori este o amplificare de 32dB. Se mai numeste si castig. Pe caracteristica Bode castigul este pe ordonata (axa verticala) si este liniar reprezentat din 10 in 10 decibeli. Ne-ar interesa domeniul intre -60 si +60dB.

Faza

Aici nu se vorbeste de defazarea dintre tensiune si curent, ci de defazarea intre doua tensiuni. Una este un semnal iar cealalta este raspunsul sistemului. La diverse frecvente sistemul poate raspunde anticipat cu faza pozitiva, sau poate raspunde intarziat cu faza negativa. Gaficul nascut din valoarea fazei in functie de frecventa este de asemenea important. Domeniul de interes este +/-180? in acelasi domeniu de frecvente 10Hz-100kHz.

 

Recomand folosirea unui program de simulare. Eu folosesc multisim11, varianta portabila. Voi apela la el, ar dura prea mult sa desenez in paint grafice si toate cele. Este mult mai usor de lucrat astfel, mai ales la faza.

@matache Astept intrebari mereu (si nu doar de la tine). Oricum trebuie sa pun pe multisim niste caracteristici si scheme, dureaza de la un post la altul, nu stau bine cu timpul si merge greu (pentru mine). Daca vrei multisim-ul si nu te descurci, suna-ma. E cam mare, peste 1GB. Ai neaparata nevoie pentru reactie, dar e extrem, extrem de folositor si pentru multe alte chestiuni. Chiar si schemele sunt relativ usor de desenat pe el. Ar putea fi si o solutie la problema jpeg-urilor.

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

 

Sa zicem ca eu sunt sursa. Sa zicem ca am nevoie de ochelari, dar nu-i port. Si ma uit la tensiunea de la iesire. Pentru mine, totul se desfasoara lent. Un impuls dureaza o secunda intreaga. Vad ca tensiunea e sub ce doresc si iau hotararea de a mari umplerea. Asta duce la cresterea tensiunii iar la un moment dat, dupa cateva impulsuri, tensiunea o egaleaza pe cea dorita. Satisfacut, revin la umplerea normala. Dar surprinzator, tensiunea continua sa creasca. Evident ca scad umplerea. Fara efect, tensiunea tot creste. Disperat, scad umplerea la zero. Tensiunea scade. Ajunge din nou la cea dorita, iar eu, mai linistit, revin din nou la umplerea normala. Degeaba, tensiunea continua sa scada. Evident, cresc umplerea. Tensiunea continua sa scada chiar daca fac umplerea e maxima. La un moment dat insa, umplerea mare isi face efectul iar tensiunea creste. Incep sa-mi dau seama ca ceva nu-i in regula. Imi pun ochelarii, si vad din nou tensiunea mai mica decat cea dorita. Dar mai vad ceva: ca tensiunea creste rapid. Si inteleg ca chiar daca nu fac nimic si doar mentin umplerea normala, cresterea prea rapida va egala si chiar va depasi tensiunea dorita. Iar atunci iau o hotarare ciudata: scad umplerea. Aparent aceasta hotarare nu are logica. Adica tensiunea e mai mica decat cea dorita iar eu iau masura scaderii tensiunii. Si totusi, aceasta decizie e cea corecta. Eu sunt sursa iar ochelarii reprezinta reteaua RC.

 

Am inteles in mare rolul compensarii;mai departe sa vedem daca inteleg....Oricum consider ca e partea cea mai dificila in proiectarea unei surse.

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

O sa-mi dai dreptate candva. Vei intelege foarte usor mai departe. E foarte simplu de proiectat o retea RC. Si pentru tine va fi simplu. Mult mai dificil este de interpretat echivalentul unui sistem pentru a fi pus pe simulator. Spun sistem pentru ca cerintele stabilitatii sunt valabile la orice are feedback, adica reactie negativa: stabilizator liniar, amplificator audio, etc. Avem noroc, smps este extrem de simplu de interpretat daca pdf-ul CI este corect si complet. Dar se poate interpreta si cu simple masuratori daca nu se cunoaste pdf-ul sau nu e complet. Pare ciudat, dar mai greu este a interpreta intr-un echivalent pe simulator o simpla schema cu trei tranzistoare, sa zicem un stabilizator liniar. Imi amintesc cum Marian reclama neajutorat ca nu stie cum sa interpreteze doua tranzistoare si un tl431 intr-un stabilizator, iar eu radeam singur gandindu-ma ca a avut poate o revelatie: uneori lucrurile mai simple sunt de fapt mai complicate. Asadar si mie imi pare mai dificila interpretarea. Dar nu si in smps.

Voi intra direct in miezul acelor lucruri pe care banuiesc ca nu le intelegi. Asta e caracteristica Bode. Adica despre ce frecvente, ce amplificari si ce faze e vorba in caracteristica si ce legatura au cu o sursa. Le parcurgem de doua ori. Odata ca sa intelegi despre ce e vorba, apoi ca sa intram in detalii.

Voi presupune o sursa cu un CI gen 494, e mai simplu si cred ca gasesc un pdf complet:

post-1355-0-00594200-1373625908_thumb.gif

Amplificatorul de eroare este ca in figura, adica nu are corectie, nu amplifica, nu atenueaza. Amplificare unitara in tensiune sau amplificare 0db. Singurul lucru care il face AO este ca, fixata referinta la 5V, va stabiliza sursa la 7,34V tensiune data de divizorul rezistiv.

OK, acum eu intrerup citirea tensiunii si montez divizorul pe o baterie care are ce tensiune doresc eu.

post-1355-0-24554300-1373625917_thumb.gif

Tinand cont de faptul ca sursa va dori sa compenseze, raspunde intuitiv la trei intrebari:

1. Daca bateria are 10V, ce tensiune va fi la iesire?

2. Dar daca bateria are 5V?

3. Dar daca bateria are 7,340V?

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Tinand cont de faptul ca sursa va dori sa compenseze, raspunde intuitiv la trei intrebari:

1. Daca bateria are 10V, ce tensiune va fi la iesire?

2. Dar daca bateria are 5V?

3. Dar daca bateria are 7,340V?

1.umplerea va fi zero,tot zero si tensiunea de iesire

2.umplerea va fi maxima,tensiunea de iesire va fi maxima

3.7,340V.

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Umplerea va fi mai mica decat cea de la 7,340V;tensiunea undeva intre zero si 7,340V.Probabil mult mai aproape de 7,340V.Depinde cu cat scade umplerea pentru o diferenta intre cele doua tensiuni de 10mV.

Daca nu ma insel,integratul in mare asta face....Modifica umplerea functie de tensiunea de la iesirea operationalului intern.Aceasta tensiune depinde de diferenta de tensiune dintre intrarea inversoare si cea neinversoare si amplificare.O intrare primeste o tensiune fixa,de referinta,bine stabilizata;cealalta intrare primeste printr-un divizor o parte din tensiunea de iesire,ce trebuie stabilizata.Integratul se straduieste atat cat poate,sa mentina cele doua tensiuni egale.Daca tensiunea de iesire tinde sa creasca,se scade umplerea si invers.

Cam atat stiu eu despre stabilizarea tensiunii;presupun ca modificarea amplificarii e singura solutia de a mentine sursa stabila.

De aici incepe necunoscutul pentru mine....

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Din nou raspuns corect. Stai bine cu intuitia.

Da, poate fi o scadere de cativa milivolti sau chiar volti (improbabil). Revenim la asta. Important este ca introduci suplimentar o tensiune (1mV) iar la iesire tensiunea se modifica cu o valoare, in general mai mare decat cea introdusa. Adica are loc o amplificare. Acea amplificare se numeste amplificare initiala si esta exprimata in decibeli. Uzual, e de cativa dB pana la zeci dB. Vom vedea exact cat si cum, acum nu conteaza, dar sa stii ca acea amplificare initiala este foarte exacta si usor de calculat.

Ok, daca exista o amplificare in curent continuu, oare cum s-ar comporta in curent alternativ? Pentru a raspunde, suprapun peste bateria de 7,340V o sursa de semnal cu impedanta neglijabila de 1mV si frecventa 10Hz.

post-1355-0-26018400-1373659268_thumb.gif

Si presupunem ca amplificarea initiala este de zece ori, adica 20dB. In mod normal, la 10Hz amplificarea este tot de 20dB. Din nou apare o intrebare: dar daca semnalul este de 100Hz? Dar la 1kHz, 10kHz, 100kHz? Nu trebuie pierdut din vedere ca la iesire exista un filtru LC format din inductanta si condensatorul de filtraj. Deci pentru fiecare frecventa exista o anume amplificare. Putem exprima acea amplificare in dB si putem construi un grafic care sa arate amplificarea in decibeli in functie de frecventa. Iar acest grafic se numeste caracteristica Bode.

 

Cum ziceam, sistemul compenseaza in curent continuu printr-o tensiune inversa la iesire, fata de cea de pe divizor. In acelasi timp, daca semnalul este sinusoidal de 10Hz, o alta intrebare: semnalul amplificat de la iesire are sinusoida inversa? Teoretic asa ar fi, pentru ca trebuie sa compenseze. Asta ar insemna 180? defazare. Adica semialternanta pozitiva de la iesire se potriveste perfect cu semialternanta negativa de pe divizor. Poate fi +180? daca semialternanta pozitiva la iesire apare mai repede sau -180? daca apare intarziat fata de semialternanta pozitiva de la intrare. Alta intrebare: exista si alte valori, ce se intampla la celelalte frecvente? Ei bine, exista. In functie de fiecare frecventa apare o anume defazare a sinusoidei, pozitiva sau negativa. Si aici se poate trasa un grafic care sa arate defazarea in functie de frecventa. In multisim exista o scula numita "bode plotter" care face cele doua caracteristici: amplificarea in functie de frecventa si faza in functie de frecventa. Cu conditia ca acea intrerupere si acel amplificator pe care il constituie sursa sa fie corect interpretate si puse ca schema.

 

Comentarii, intrebari.

Editat de smilex
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

 

Ok, daca exista o amplificare in curent continuu, oare cum s-ar comporta in curent alternativ? Pentru a raspunde, suprapun peste bateria de 7,340V o sursa de semnal cu impedanta neglijabila de 1mV si frecventa 10Hz.

 

Am inteles ce reprezinta bateria;n-am inteles ce reprezinta altenativul de 10Hz.Riplu nu e,fiind frecventa mult prea mica.

Bazandu-ma tot pe intuitie,as zice ca aceasta e incercarea nereusita a integratului,de a mentine la iesirea sursei,fix 7,340V.Adica intr-o secunda integratul modifica de 10 ori umplerea pentru a mentine tensiunea stabila.Dar nu reuseste;in aceste 10 puncte,tensiunea pe iesire va creste/scadea peste/sub 7,340V.As zice ca daca unei scaderi ar urma o crestere,apoi o scadere si tot asa n-ar fi nici-o problema.Banuiesc ca aici intervine fazarea corecta,fara de care reactia negativa devine pozitiva.

Sper ca n-am spus multe tampenii....

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Ai cam spus, dar e mult mai bine sa le spui decat sa le tii pentru tine.

Acei 10Hz nu reprezinta nimic. Este pur si simplu exact ce-am spus: o sursa de semnal peste baterie. Am pus-o eu ca sa vad cum raspunde sursa si in curent alternativ nu doar in curent continuu.

Din momentul asta sursa nu mai are feedback. L-am intrerupt. Acum ma joc pe divizor iar sursa raspunde cumva. Ea incearca prin raspuns sa compenseze, dar incercarea nu are efect, divizorul e la mine in mana. Intereseaza insa cum raspunde sursa la ce fac eu pe divizor. Sursa s-a transformat intr-un amplificator cu anumite caracteristici.

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Creează un cont sau autentifică-te pentru a adăuga comentariu

Trebuie să fi un membru pentru a putea lăsa un comentariu.

Creează un cont

Înregistrează-te pentru un nou cont în comunitatea nostră. Este simplu!

Înregistrează un nou cont

Autentificare

Ai deja un cont? Autentifică-te aici.

Autentifică-te acum
 Share

  • Navigare recentă   0 membri

    • Nici un utilizator înregistrat nu vede această pagină.

×
×
  • Creează nouă...

Informații Importante

Folosim cookie-uri și tehnologii asemănătoare pentru a-ți îmbunătăți experiența pe acest website, pentru a-ți oferi conținut și reclame personalizate și pentru a analiza traficul și audiența website-ului. Înainte de a continua navigarea pe www.tehnium-azi.ro te rugăm să fii de acord cu: Termeni de Utilizare.