Power Electronics
http://valvol.ru/

Программы моделирования.
http://valvol.ru/topic36.html		 Страница 23 из 37
Автор:  valvol [ 20-01, 17:41 ]
Заголовок сообщения: 
Aml писал(а):
Увеличение этого резистора до 100 Ом повышает сходимость при малых значениях времязадающей емкости, а уменьшение до 10 - уменьшает задний фронт пилы при больших значениях времязадающей емкости (более подробно - в описании, которое есть в файле в архиве по ссылке).

Какие соображения по поводу этих графиков?
Изображение
Изображена некая зависимость мёртвого времени от Rt/Ct, но не вполне понятно каким боком это понимать :)
Вообще, судя по схеме генератора, конденсатор Ct разряжается транзистором, т.е. режим разряда достаточно близок к разряду стабильным током. Но так как при частоте 150кГц гарантируется мёртвое время 200нс, то этот ток разряда должен быть весьма большим, по крайней мере сотни мА. В теории, при нулевой длительности среза, нужен порог срабатывания компаратора 90мВ, что в принципе соответствует реальному порогу компаратора "мёртвого времени", без всякого запаса на разряд Ct.
Достаточно стабильную картинку с генератора можно получить, если в модели разрядного ключа установить Ilimit=10..20m, но, согласно вышесказанного, это не вполне вяжется с данными, которые обозначил производитель. Не плохо было бы посмотреть длительность разряда Ct реальной TL-ки.
Автор:  Aml [ 20-01, 19:17 ]
Заголовок сообщения: 
Цитата:
Изображена некая зависимость мёртвого времени от Rt/Ct, но не вполне понятно каким боком это понимать

В даташите еще приведена зависимость мертвого времени от частоты.
Изображение
Если предположить, что в предельном случае минимальное мертвое время определяется временем разряда конденсатора, то получается, что ток разряда должен меняться от частоты (при неизменной емкости).
При частоте 30 кГц и емкости 1нФ максимально допустимое мертвое время 8% (2,7мкС), а при частоте 300 кГц - 12% (0.4 мкС). Т.е. получается, что на высокой тактовой частоте емкость разряжается быстрее (почти в 7 раз). Значит, должна быть зависимость разрядного тока от времязадающего резистора. Или я чего-то не понимаю...

Я, ведь, не зря стал вводить разрядное сопротивление отдельным параметром модели - никак у меня не получалось и хорошая сходимоесть , и приемлемое мертвое время при больших емкостях.

Думал о разряде постоянным током, но убедился, что при токовом разряде сложнее отслеживать момент разряда времязадающего конденсатора. При постоянном сопротивлении кривая напряжения при подходе к нулю уменьшает крутизну и не так сильно "пролетает" через 0 при большом шаге расчета. Так что эта реализация разряда вызвана особенностями численных методов, используемых в симуляторах.
Автор:  valvol [ 20-01, 22:06 ]
Заголовок сообщения: 
Aml писал(а):
Т.е. получается, что на высокой тактовой частоте емкость разряжается быстрее (почти в 7 раз). Значит, должна быть зависимость разрядного тока от времязадающего резистора. Или я чего-то не понимаю...

Похоже, что на этом графике, присутствующем в неизменном виде в даташитах различных производиелей, нижняя кривулина соответствует Ct=0.001uF, а вот верхняя Ct=0.01uF (а не 0.001uF).
Ещё один график - зависимость deadtime от напряжения на DTC от ON Semiconductor:
Изображение
Для Rt=10k Ct=0.01uF, F~11kHz Td~4.54us
Для Rt=30k Ct=0.001uF, F~11kHz Td~2.18us
В первом случае Td практически равно времени, требуемому для зарядки конденсатора до уровня 0.12B, а на разряд конденсатора ничего не остаётся. Во втором случае на разряд остаётся около 0.6uS.

Короче сплошной бред! Похоже, что в контроллере присутствует некий узел, корректирующий Td в зависимости от частоты.
Господа Практики! Требуется помощь теоретикам - нужно замерить реальное время разрядки конденсатора Ct. Желательно для различных частот и ёмкости Ct. Это сильно облегчило бы создание реалистичной модели ШИМ контроллера TL494.
Так же не плохо было бы замерить максимум и минимум пилы на Ct, напряжение на Rt. Желательно провести измерения на нескольких мелкосхемах от различных производителей! :)
Автор:  Aml [ 20-01, 23:02 ]
Заголовок сообщения: 
Да, очень бы неплохо это было.
Даже если модель генератора с реалистичными параметрами создать не удастся, по крайней мере можно будет поставить встроенный в симулятор генератор пилы с нужными параметрами (сделать внешнюю синхронизацию) - в существенной части случаев этого будет достаточно.
Автор:  Aml [ 21-01, 00:54 ]
Заголовок сообщения: 
В размышлениях над тем, как проходит разряд конденсатора в TL494, появилась идейка разряжать конденсатор в модели током, зависящим от остаточного напряжения на конденсаторе. Скажем, от 3 до 1В разряжается большим током (быстро), а потом ток уменьшается и к нулю напряжение походит сравнительно гладко, что позволяет без проблем выловить переход через ноль.
Реализация это идеи дала интересные результаты - ограничение на максимальный шаг оказались ей не нужны - на заднем фронте программа автоматически уменьшает шаг до необходимого для вычислений значения. В результате моделька может быть быстрее - шаг ограничен только на крутом заднем фронте, а он в процентном отношении к общей длительности мал.
Автор:  valvol [ 21-01, 08:57 ]
Заголовок сообщения: 
Aml писал(а):
В размышлениях над тем, как проходит разряд конденсатора в TL494, появилась идейка разряжать конденсатор в модели током, зависящим от остаточного напряжения на конденсаторе. Скажем, от 3 до 1В разряжается большим током (быстро), а потом ток уменьшается и к нулю напряжение походит сравнительно гладко, что позволяет без проблем выловить переход через ноль.

Мысль хорошая и в большой степени согласуется с реальной картиной разряда.
Ситуация так же несколько улучшается, если Ct шунтируется диодом, который не даёт улетать напряжению в минус. Но это уводит нас от реальности.
Может быть стоит сделать несколько моделей, часть из которых ориентирована на скорость, а часть на точность имитации, в зависимости от производителя.
ИМХО в данный момент существующая модель ТЛ-ки вполне работоспособна, но хотелось бы добавить реализма в мелочах:
1. Сответствие пилы RC генератора и deadtime реальным.
2. Реалистичная реакция контроллера на перенапряжение и перегрузку по выходу.
3. Правильная имитация зависимости падения напряжения на выходных транзисторах от тока
Список можно продолжить.
Автор:  Трибун [ 21-01, 11:24 ]
Заголовок сообщения: 
Aml
Рассказываю. Корпус [62DYL2Ke4 TL494CN], Rt=22кОм 5%, Сt 102J 100U. Питание 20В Vr=4.98В. Период пилы 17,5мкс, спад пилы ~0,15мкс, размах 0...3В. Вершина острая, низ слабо притуплен (~0,3мкс), начало нарастания (~ до 0,2В) слегка нелинейно - незаметная легкая выпуклость, на уровне ~0,2В легкая зашумленность, URt=3,69В.
С1-114/1, 1:10 17пФ 1МОм, MY-65.
Автор:  valvol [ 21-01, 13:17 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
Вершина острая, низ слабо притуплен (~0,3мкс), начало нарастания (~ до 0,2В) слегка нелинейно -

Начиная с каких напряжений на Ct это происходит? Не плохо бы увидеть осциллограмму, хотя бы нарисованную от руки.
Трибун писал(а):
спад пилы ~0,15мкс, размах 0...3В.

Огромное спасибо, Трибун! Выходит что кондёр разряжается током 20мА! Это уже что-то.
Эх, если бы ещё посмотреть соответствующее deadtime, при нуле на 3 и 4 ножках!
Так же не плохо было бы всё это повторить для других сочетаний F, Ct и Rt...
Трибун писал(а):
URt=3,69В.

Тоже немаловажно, т.к., в существующих моделях, там пока 3В (по крайней мере в тех, которые адаптированы под SwCad).
Автор:  Aml [ 21-01, 14:06 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун, спасибо большое. Но хотелось бы уточнить:
Сt 102J 100U. Емкость 1нФ?
И что значит "спад пилы ~0,15мкс, низ слабо притуплен (~0,3мкс)"?
И еще хотелось бы времена при большом значении емкости - 100 нФ или 1 мкФ.

В последней выложенной версии модели при 1nФ и 22 кОм имеем период 22.2 мкС и задний фронт 0.15 мкС. Т.е. в целом должно быть вполне похоже.
Изображение
Проблема в том, что так получается только при большом ограничении шага - 10нС. Если же поставить типичные 100нС, то результаты совсем другие. Задний фронт растягивается до 0.4 нС, а импульс уходит внизу в отрицательную область. В результате мертвое время возрастает до 3.755 мкС.
Изображение
Именно из-за этих проблем с метрвым временем я и думаю над новым вариантом реализации генератора.
Автор:  Трибун [ 21-01, 14:14 ]
Заголовок сообщения: 
Aml писал(а):
Сt 102J 100U. Емкость 1нФ?
Не искушен... :live-14:
Автор:  Multik [ 21-01, 14:14 ]
Заголовок сообщения: 
Aml писал(а):
В размышлениях над тем, как проходит разряд конденсатора в TL494

А с этим документом Вы знакомы?:
http://focus.ti.com/lit/an/slva001d/slva001d.pdf
Вообще-то я всегда использовал TL494 на частотах 30 - 50 КГц.
Ёмкость частотнозадающего конденсатора 2200 пФ, резистор 5,1 - 7,5 КОм.
Реально у меня мёртвое время всегда не менее 10%.
Получается, что на графике зависимости мёртвого времени от управляющего напряжения, приведённом выше valvol, у меня линия проходит ниже, чем линия 2.
Но практически это надо, если выжимать из источника всё до копейки. А если рассчитывть на максимальный кокоэффициент заполнения 0,8, что я всегда и делаю, то реально имею некоторый запас на разброс реальной микросхемы по этому параметру.

А вот что всегда одинаково, так это амплитуда пилы 3В.
Автор:  Aml [ 21-01, 14:21 ]
Заголовок сообщения: 
Цитата:
Тоже немаловажно, т.к., в существующих моделях, там пока 3В

Думаю, все-таки следует ориентироваться на 3В. А 3.69В - разброс реализации. Дело в том, что период импульсов (по описанию) должен быть RC или 1.1RC Т.е. 22-24 мкС (что и дает генератор модели), а не 17.5 мкС, как в эксперименте.
Если же в модельке задать напряжение 3.69В, то получится период 18 мкС.
Изображение
Автор:  valvol [ 21-01, 14:22 ]
Заголовок сообщения: 
Aml писал(а):
Сt 102J 100U. Емкость 1нФ?

Да
Multik писал(а):
А с этим документом Вы знакомы?:
http://focus.ti.com/lit/an/slva001d/slva001d.pdf

С этим и другими документами знакомы, но там масса нестыковок о которых говорили выше.
Multik писал(а):
Реально у меня мёртвое время всегда не менее 10%.
Получается, что на графике зависимости мёртвого времени от управляющего напряжения, приведённом выше valvol, у меня линия проходит ниже, чем линия 2.

И это тоже
Автор:  Aml [ 21-01, 14:33 ]
Заголовок сообщения: 
Цитата:
но там масса нестыковок о которых говорили выше.

Да уж, нестыковок там хватает. Чего стоят рядом стоящие частотные и передаточные характеристики ОУ рассогласования. На передаточной коэффициент усиления 1000 (60дБ), а на частотной - 90 дБ.
Как я понимаю, передаточная характеристика приведена для ранних выпусков, а частотная -для поздних.

Сдается мне, что точность модели уже превышает разброс параметров реальных микросхем и дальнейшее ее уточнение бесполезно. :live-14:
Автор:  Трибун [ 21-01, 15:38 ]
Заголовок сообщения: 
ИзображениеИзображение Если у нуля скруглить углы, то похоже. DT на GND через 10кОм U=0 (подъем до 3,3В при КЗ)
Страница 23 из 37 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/