Форум Микро-Чип
Поиск и заказ электронных компонентов
 

Вернуться   Форум Микро-Чип > Источники питания и силовая электроника

Источники питания и силовая электроника Блоки питания, MOSFET, IGBT, управление мощными исполнительными механизмами

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 26.12.2016, 12:16   #1
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Разрабатываю MPPT контроллер на базе dsPIC33FG16GS504.
Силовая часть - 3-фазный синхронный DC-DC с выходными дросселями, соединенными в одной точке. Фазы равномерно смещены отностительно друг друга. Датчик тока - Аллегровский после дросселей с конденсаторами, питание датчика 3,3вольта.
Период ШИМ для каждой фазы около 40мкс.
Уперся в выбор оптимального алгоритма управления нижним ключем, а именно, касаемо той части, когда нужно отключать нижний ключь, чтоб не допустить обратного тока дросселя.
Этот датчик мониторит ток нагрузки. Нагрузка подключается параллельно АКБ (12..48вольт). Входное напряжение с солнечных панелей до 150вольт.
Входное напряжение и нагрузка, понятное дело, изменяются динамически.
Какая должна быть последовательность мониторинга и анализа для недопущения обратного тока через дроссель и нижний ключь???
Асинхронную топологию, просьба, не предлагать, мощность нагрузки до 3кВт.
Была мысль запускать сначала комплементарный режим, замерять ток перед окончанием периода, затем зажимать длительность нижнего ключа при наличии отриц. тока., замерять и т.д. Если выходная мощность не та, крутим длительность верхнего ключа и все повторяем по кругу. Но это не есть хорошо, т.к. уже есть попадание в режим отрицательного тока дросселя!!!
Прошу помощи, уважаемые коллеги, какие будут мысли...????
Адаптированный синхронный режим уже повсеместно применяется!!!
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Старый 26.12.2016, 17:28   #2
pasha_zv
Senior Member
 
Аватар для pasha_zv
 
Регистрация: 17.04.2010
Адрес: Ставрополь
Возраст: 45
Сообщений: 360
Вес репутации: 579/34
pasha_zv is a name known to allpasha_zv is a name known to allpasha_zv is a name known to allpasha_zv is a name known to allpasha_zv is a name known to allpasha_zv is a name known to all
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

по напряжению на нижнем ключе не?
если отрицательное (ток идет) - держим.
пошло к плюсу(ток падает) - запираем.
__________________
не спится, не спится, не спиться бы мне ...
pasha_zv на форуме   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2016, 09:34   #3
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Я наверное не совсем понятно изложил...
Во-первых в дополнительной цепи измерения не вижу смысла, т.к. определить появление отрицательного тока через нижний ключь можно тем-же Аллегровским датчиком тока.
Можно измерять полярность падения на нижнем ключе или дросселе, но не нужно, для этого, уже есть датчик.
Вопрос в последовательности действий, меня интересует алгоритм. В какие моменты и в какой последовательности делать измерения и по измеренным значениям изменять длительность работы нижнего ключа. Точнее часть алгоритма, касающаяся управления нижним ключем. Непрерывное семплирование здесь явно не нужно. Это резко будет отнимать ресурсы.
Была еще шальная мысль сделать либо таблицу данных, либо вывести уравнение и делать дополнительный рассчет. Вводные два параметра - Upv и Ubattery. Рассчитывать коэффициент, который умножается к длительности открытого состояния верхнего ключа, получая в результате длительность открытого состояния нижнего ключа без захода в область обратного тока.
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2016, 11:06   #4
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Вот пояснительная схема с графиком!
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Силовая часть MPPT..JPG
Просмотров: 26
Размер:	49.7 Кб
ID:	10458
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2016, 11:58   #5
Рак
Senior Member
 
Регистрация: 02.04.2008
Адрес: Кременчуг
Возраст: 31
Сообщений: 1,244
Вес репутации: 2022/65
Рак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond reputeРак has a reputation beyond repute
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Цитата:
Сообщение от Doc_Alex Посмотреть сообщение
Вот пояснительная схема с графиком!
Вложение 10458
Я в силе не очень разбираюсь, но датчик тока поставил бы между дросселем и конденсатором. При обратном токе дросселя, напряжение с делителя напряжения обратной связи (на конденсаторе), начнет снижаться, можно по этому снижению и контролировать. В любом случае, в момент снижения нужно закрыть нижний и открыть уже верхний ключ.
Рак вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2016, 22:43   #6
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Датчик, конечно же перед емкостью, ошибку в схеме исправил!!!
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Силовая часть MPPT..JPG
Просмотров: 9
Размер:	50.1 Кб
ID:	10460
Очередной верхний ключ открывается после окончания цикла ШИМ предыдущей фазы, не обязательно после закрывания нижнего ключа!

На данный момент самым оптимальным алгоритмом мне видится следующий...
В самом начале, выходим на режим с выключенным нижним ключем, работает внутренний диод полевика (асинхронный режим). После начинаем увеличивать длительность нижнего ключа до тех пор, пока не достигнется определенный положительный околонулевой уровень спадающего тока (для гарантированного исключения сваливания в отрицательное значение), т.е. делается замер сразу после отключения нижнего ключа. Далее после так называемого "захвата" ведется непрерывная коррекция длительности импульса нижнего ключа по каждому циклу. Если меняется длительность верхнего ключа, то циклично меняем эту длительность вместе с длительностью импульса нижнего ключа. Двинли верхний, подстроили под нуль нижний и т.д. Можно ввести аварийный режим отключения, если после определенного количества циклов уровень тока после отключения нижнего ключа ниже допустимого и т.д.
Есть ли у кого еще какие мнения???
Будет ли оптимальным подобный алгоритм.
Думаю, лучше мониторить каждую фазу, а может быть только так и можно, из-зи разброса параметров дросселей.

Последний раз редактировалось Doc_Alex; 27.12.2016 в 22:52.
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Старый 28.12.2016, 09:10   #7
Pridnya
Senior Member
 
Регистрация: 21.01.2009
Адрес: Orel
Возраст: 37
Сообщений: 4,213
Вес репутации: 4122/113
Pridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond repute
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Цитата:
Сообщение от Doc_Alex Посмотреть сообщение
Силовая часть - 3-фазный синхронный DC-DC с выходными дросселями, соединенными в одной точке. Фазы равномерно смещены отностительно друг друга. Датчик тока - Аллегровский

Этот датчик мониторит ток нагрузки. Нагрузка подключается параллельно АКБ (12..48вольт).

Входное напряжение с солнечных панелей до 150вольт.
Входное напряжение и нагрузка, понятное дело, изменяются динамически.

мощность нагрузки до 3кВт.
Цитата:
Сообщение от Doc_Alex Посмотреть сообщение
Вводные два параметра - Upv и Ubattery.
Я правильно понял?
Напряжение питания схемы Upv = 150 вольт?
Датчик тока обозначен каким-то прямоугольником с крестиком (у него два силовых и два сигнальных вывода)?
Нагрузка подключается параллельно АКБ.
Обратная связь по напряжению на "АКБ-нагрузка" и по току "АКБ-нагрузка"?
Нагрузка и АКБ являются нагрузкой синхронного преобразователя (как в автомобиле: нагрузка подключена параллельно АКБ и все это через реле-регулятор к автомобильному электрогенератору)?
И ваша цель сделать этот "реле-регулятор"?
А вы моделировать пробовали в каком-нибудь симуляторе (LTSpice...)?
__________________
Прогресс неизбежен.

Последний раз редактировалось Pridnya; 28.12.2016 в 09:16.
Pridnya вне форума   Ответить с цитированием
Старый 28.12.2016, 13:28   #8
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Все так с поправками...
Напряжение входа от нуля до 150вольт (в зависимости от конфигурации массива солнечных панелей и освещенности).
При Upv ниже определенной границы (Ubatt + несколько вольт сверху) - переход в ночной режим.
Цель, как и в любом МРРТ контроллере, обеспечить возможность трансформации максимума мощности от входа к выходу с минимально возможными потерями, учитывая, что параллельно с нагрузкой АКБ (выбирается от 12 до 48 вольт). Т.е. плюс интеллектуальный режим заряда.
Естественно все симулировалось в MicroCap9.
На сегодняшний день, данная топология позволяет выжать максимум КПД при использовании дросселей с минимальной индуктивностью.
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Старый 28.12.2016, 13:52   #9
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Само собой можно применять где угодно, не обязательно для вышеуказанных приложений, возможны режимы как стабилизатора тока, так и стабилизатора напряжения с максимально широкими диапазонами тока и/или напряжения, начиная буквально от нулевых значений. На самом деле преимуществ масса, нужно лишь научиться всем этим делом правильно управлять. В технической литературе (конечно, прежде всего зарубежной) кроме базовых принципов больше, к сожалению, ничего нет...
Нужен надежный, работающий алгоритм...
Из-за этого начал крутить dsPICи серии GS.
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Старый 28.12.2016, 14:07   #10
Pridnya
Senior Member
 
Регистрация: 21.01.2009
Адрес: Orel
Возраст: 37
Сообщений: 4,213
Вес репутации: 4122/113
Pridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond reputePridnya has a reputation beyond repute
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Цитата:
Сообщение от Doc_Alex Посмотреть сообщение
Само собой можно применять где угодно, не обязательно для вышеуказанных приложений, возможны режимы как стабилизатора тока, так и стабилизатора напряжения с максимально широкими диапазонами тока и/или напряжения, начиная буквально от нулевых значений. На самом деле преимуществ масса, нужно лишь научиться всем этим делом правильно управлять. В технической литературе (конечно, прежде всего зарубежной) кроме базовых принципов больше, к сожалению, ничего нет...
Нужен надежный, работающий алгоритм...
Из-за этого начал крутить dsPICи серии GS.
Вы прямо наукой собрались заниматься. Так можно потратить годы на изучение "Теории автоматического управления" с структурными блоками, матмоделью. У вас вообще какое образование? ТАУ изучали? Всякие там алгоритмы регулирования? Вещь не очень простая.
__________________
Прогресс неизбежен.
Pridnya вне форума   Ответить с цитированием
Старый 28.12.2016, 18:40   #11
Doc_Alex
Junior Member
 
Регистрация: 27.08.2016
Сообщений: 19
Вес репутации: 100/4
Doc_Alex will become famous soon enoughDoc_Alex will become famous soon enough
По умолчанию Re: Алгоритм управления синхронным DC-DC преобразователем.

Да с образованием порядок!
Хотя, имея высшее техническое образование (2301 радиотехника), скажу, что само по себе наличие этого самого образования вовсе не отражает уровень. Главные составляющие - потенциал мозгов (без этого тяжко), огромное желание (самообразование), ну и опыт, сын ошибок трудных.
ТАУ у меня идет уже как самообразование, без этого, серьезные разработки трудновато делать, ну скажем, к примеру, где требуется ПИД регулирование (сейчас уже везде и повсеместно).

Но, говоря о вышеподнятой теме, думаю, не так уж сложно на самом деле разработать алгоритм для управления многофазным синхронным DC-DC преобразователем.
Сейчас жду чипы, как придут, буду пытать!
Если будут предложения по алгоритму, просьба высказываться!
Doc_Alex вне форума   Ответить с цитированием
Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Алгоритм управления прибором _void_ Вопросы начинающих 1 03.03.2010 17:52
Цифровая система импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем Ainnka Вопросы начинающих 1 29.10.2008 10:09


Часовой пояс GMT +3, время: 22:45.


Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot