ШИМ "родил". Конструктивная критика очень нужна...

Автор варп, 19 Авг. 2012 в 18:58

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

варп

#378
[user]TOM[/user], [user]acyd[/user], вот так выглядит ЗУ для трёх свинцов от БП ноутбука...
Присматривайтесь пока..., комментарии позже напишу...
------------
Про выходной трансформатор:
...тр-р об БП компа штатно содержит две обмотки по семь витков...Если тр-р не переделывать , при питании инвертора от 19-ти вольт ,мы будем иметь на выходе максимальное напряжение 19*2=38 Вольт ...,этого нам недостаточно...Нам необходимо минимум ( для трёх свинцовых) - 14,15*3=42,45 Вольт ...
Каждый виток добавленный к обмотке увеличит напряжение на - 19/7=2,714 Вольта , т.е. будем иметь 19+2,714=21,714 ...Максимальное напряжение на выходе инвертора будет равно - 21,714*2=43,428...Впринципе - достаточно ..., но на самом краю...Лучше сделать по два витка..., всё лишнее погасит ШИМ...Кстати - трансформатор легче полность размотать , и намотать заново...- там токи не большие..., а намотать 18 витков сравнительно тонким проводом - вообще не проблема...
Про ограничение тока:
...За регулировку выходного напряжения отвечает ОУ ( правый),делитель R7,R8 ( опорное ) и делитель R16*,R16 ...В цепь делителя R16*,R16 включен шунт Rш...Протекание тока зарядки через Rш будет приводить к увеличению потенциала в точке соединения R16*,R16 , что приведёт к сужению импульсов ШИМ и снижению напряжения на выходе инвертора , и , как следствие - к снижению тока зарядки....Величину Rш надо будет подобрать экспериментально таким образом , чтобы при максимально разряженных аккумуляторах , ток зарядки не превышал 2 Ампера ( если принять максимальный ток БП ноутбука = 4Ампера )....Чем больше Rш - тем сильнее будет снижаться выходное напряжение инвертора при данном токе зарядки , и тем меньше будет зарядный ток...
При отсутствие тока зарядки ( на ХХ ходу..., но лучше чуть-чуть нагрузить , чтоб он помехи не ловил ) , выходное напряжение инвертора должно быть равно - 14,15*3...(регулируется делителем R16*,R16 )....

TOM

[user]варп[/user], спасибо, буду пробовать. Я тоже думал в этом направлении, а ты уже и успел нарисовать схему.

варп

#380
Вот такие резисторы - ещё один замечательный источник для добывания материала для шунтов...
Достаточно сточить вальцовку с одного края алюминиевого корпуса и вытащить содержимое вбок...Легко сосчитать , какое сопротивление будет иметь один виток ( а лучше - единица длины )....

--------
Длина проволоки от резистора 0,39 Ом составляет 298 мм...,т.е. сопротивление
1мм=0,39 Ом/298мм=0,0013087....

Длина проволоки от резистора 0,75 Ом составляет 358 мм...,т.е. сопротивление
1мм=0,75 Ом/358мм=0,002095....

варп

Вот крайний вариант схемы и плата повышающего инвертора 20-40 Вольт...( зачем это надо читайте со стр.19 , пост 338 и ниже...).
Для включения поставил в схему обычное реле вместо ключа на полевике...- оказалось - тупо проще...
Ездит - абалдеть как... :-)...Трансформатор можно и на кольце сделать...

Димка

[user]варп[/user] Если уж мотать трансформатор самому, то лучше сразу мотать хороший дроссель, сделать Step-Up, но с синхронным выпрямлением, получите диапазон выходного напряжения шире, и если управлять скважностью не от цепи ОС, а от педали газа, принудительно, получите двунаправленный конвертер, который даёт возможность рекуперации в более широком диапазоне , (если у Вас двигатель обратим). ОС по току можно сделать поцикловой для защиты.
В итоге сложность та же, а хорошая рекуперация бонусом.

варп

#383
[user]Димка[/user], я всегда внимателен к твоим высказываниям и готов к ним прислушаться ...Но большая просьба - вникай чуть глубже в то , что уже сделано и обкатано...Мне кажется , ты не уловил суть крайней разработки , ...а получилась вещь довольно специфическая ..., с очень вкусной изюминкой , в которую ты не въхал...Очень прошу - прочти предыдушие посты к ней относящиеся, и постарайся уловить суть ...( мне просто влом по нескольку раз про одно и то же писать )...Скажу лишь , что штука в посте выше - вполне самодостаточная и работаюшая изумительно...Именно она в доработках не нуждается...
   И ,[user]Димка[/user], и не вали всё в одну кучу ...- ты умудрился в одном предложении собрать и трансформатор , и дроссель ,и Step-Up...и т.д , и т.п.....В инверторе - трансформатор... , в Step-Up - дроссель ...Согласен? Не буду дальше жевать - посты выше почитаешь - сам поймёшь о чём я...( кстати -посмотри  пост 226 - там тоже интересное найдёшь...)
....Про рекуперацию, про двунаправленный конвертор , про синронный выпрямитель (хотя если ток на выходе не велик - нужен ли он ?) - это уже совсем другая история ....
Если есть конкретные наработки - лучше набросок схемы сделай ...Но будет ли продолжение - не знаю - устал уже....

Димка

Прошу прощения, если что-то обидное написал, но попробую объяснить, написал я может и запутанно, но Вы проделав весь этот путь, в 22 страницы экспериментов, должны были, как мне показалось, понять меня вообще с полу слова.
Хотя может и я не понимаю про какую именно Вы изюминку последней реализации говорите, но как я понял, про "характеристику дающую ощущение подобия автоматической коробки".
Так вот , если теперь перейти от субъективных критериев к чисто к техническим,
то схема в последней реализации перед обычным степ-апом на дросселе и 1 транзисторе никаких преимуществ не имеет,     если только не считать использования готового трансформатора, и даже проигрывает. А субъективные параметры могут быть обеспечены такие-же точно, только подбором уровней ограничения тока и напряжения, и видимо, усилением в цепи ОС. А может и вообще без неё, всё зависит от того, что именно вы хотите получить.
Теперь про наработки , они разумеется не мои, всё придумано в прошлом веке в этой области, просто не всё  реализовано. Итак если в степ апе диод заменить транзистором конвертер становится двунаправленным,
от батареи повышающий а обратно в неё понижающий, тем самым может обеспечиваться эффективная рекуперация в широком диапазоне оборотов, по сравнению с классической схемой батарея-мотор.
Меняя скважность можем менять ток рекуперации а значит силу торможения...
(в тесле это называют вождение с одной педалью :-) )
а идея давно ездит в тойоте приус, например, доказав свою высокую эффективность.
там степ ап из 201В или 288 Вольт батареи делает 500-650 в зависимости от модели машины

нарисовать могу, но сейчас только на бумажке и фотку сделать, или в паинте коряво, (комп чужой только под рукой).

з.ы. по поводу темы этой, судя по обсуждению, у Вас уже давно всё получилось и работает, для этой задачи более чем хорошо, и не раз, и скорее всего продолжение это уже не совершенствование именно устройства а переросло в некий курс силовой электроники :-) так, что название можно менять :-)


варп

#385
[user]Димка[/user], спасибо и прости , что тебе пришлось такой длинный пост написать..., но иначе - никак...За два года , действительно , много воды утекло..., и я многое стал понимать ..., но далеко не все ...А рекуперация всплыла всего пару дней назад....
По теме пара слов - крайня схема повышающего инвертора родилась из затеи с ШИМ-инвертором ...( в собственно ШИМ-инверторе , большие нерешаемые проблемы возникли при малой скваженности...Сколько я с ним ключей убил - не сосчитать...)...А в крайнем повышающем инверторе ,я ни одного ключа не спалил..., более того - я его не только убить не могу , а и даже нагреть как следует....
Приемущество у повышающего инвертора по сравнению с повышающим DC-DC - есть , и довольно существенные...-как ни крути - у инвертора КПД 96% , против 76% у повышающего DC-DC ..., и это чувствуется даже без специальных замеров...И мне есть с чем сравнивать - предыдуший повышающий DC-DC у меня на столе лежит...
[user]Димка[/user],но про рекуперацию ты вовремя заговорил...- мотор ,действительно ,при торможении ,генерит довольно много энергии ... Очевидно - время пришло...
  Но по-поводу рекуперации у меня другое предлжение  - вряд ли разумно для этих дел  делать навороченный двунаправленный DC-DC ...Он получится очень узкоспециализированный и вряд ли оптимальный ...А вот сделать достаточно простой канал рекуперации , который бы работал АВТОНОМНО и  ПАРАЛЛЕЛЬНО  уже сушествующему   а-ля ШИМу , это уже - запросто...Тем более , что запредельные токи от него не требуются и он может получиться почти игрушечным...., и использовать его будет возможно хоть где...Делать навороченную систему рекуперации пока не готов - инфы мало....Но ты схему в паинте конечно не рисуй - время терпит...
-------------
Если раньше , всё что касается рекуперации было как тумане ..., то теперь все кажется очевидным и достаточно простым ...Осталось ньансы додумать и схему нарисовать...
-------------
...[user]SDimOkk[/user], :exactly:....



Димка

Цитата: варп от 16 Апр. 2014 в 05:44
...в собственно ШИМ-инверторе , большие нерешаемые проблемы возникли при малой скваженности...
можем обсудить, если интересно, по опыту, не решаемых проблем не бывает, бывает решение неоптимально дорогим...

Цитата: варп от 16 Апр. 2014 в 05:44
...сколько я с ним ключей убил - не сосчитать...)...А в крайнем повышающем инверторе ,я ни одного ключа не спалил...
думаю это уже можно называть опытом :-)

Цитата: варп от 16 Апр. 2014 в 05:44
... Приемущество у повышающего инвертора по сравнению с повышающим DC-DC - есть , и довольно существенные...-как ни крути - у инвертора КПД 96% , против 76% у повышающего DC-DC ..., и это чувствуется даже без специальных замеров...И мне есть с чем сравнивать - предыдуший повышающий DC-DC у меня на столе лежит...
теоретический кпд обычного повышающего ИСН стремится к 100% при идеальных элементах
видимо это проблема конкретной реализации, а не топологии...
речь о том, что на чёрном радиаторе и с кольцом из спрессованного порошкового железа (жёлтобелого цвета)?
кстати про дроссель Вы там погорячились, что подойдёт любой. Работать действительно будет, т.к. транзистор , (видимо IRF3205), для 200 ватт имеет 5ти кратный запас по току, но такой дроссель совсем не оптимален для повышающего конвертера, он для понижющих да и то только в режиме неразрывных токов и на не большой частоте.

Цитата: варп от 16 Апр. 2014 в 05:44
  ...вряд ли разумно для этих дел  делать навороченный двунаправленный DC-DC ...
если честно, он как раз-таки самое простое решение... всего два транзистора, любой полумостовой драйвер и TLка 494... (разумеется открытый выходной транзистор тл-ки должен открывать нижний ключ а верхний закрывать) ОС как у Вас, по напряжению, для защиты ключа , по току для той же цели в общем-то, педаль газа на 4 ногу вплоть до отключения, правда в таком режиме нужно предусмотреть подпитку драйвера верхнего ключа...
добавлю схемку из приуса :

варп

#387
[user]Димка[/user], я уже озвучивал проблемы с ШИМ-инвертором при малой скваженности в ответе #294....Победить лавинообразный перегрев ключей при малой скваженности мне не удалось ничем ...Подозреваю только одно - увеличение падения напряжения на ключе и , как следствие , его перегрев связан с физикой работы  ключа ..., никакие внешние элементы на это влияния не оказываю...Вот рисунок из того поста...
   Про 100%-ный КПД - давай не будем говорить - время жалко...
Про дроссели - даже спорить не буду - я там честно сказал , что я в них мало чего понимаю....
Элементы с большим запасом ставлю умышленно ..., я уже говорил и повторюсь - в самоделках это более чем оправдано....
  Про двунаправленный DC-DC - пока ничего не скажу - не въехал пока ...Но то что хорошо для Приуса - не обязательно хорошо для нас....Надо с другого начать - посмотреть , что именно генерирует мотор при торможении , и подумать - как с максимальной выгодой преобразовать это в ток зарядки аккумулятора....Решение может оказаться настолько смешным , что про Приус сразу захочется забыть... :-) ...Ты же знаешь , что делать сложные вещи мне не интересно...

варп

#388
                                  Новая глава (рекуперация).
  Года два не мог понять как можно преобразовать плавно спадающее напряжение генерируемое мотором при торможении в напряжение пригодное для зарядки аккумулятора (рекуперации)...
Только сегодня понял главную причину затруднений...Я не буду подробно описывать почему для этих целей не получается использовать повышающий DC-DC в штатном включении ..., а уделю больше внимания тому , что нужно сделать , чтобы это стало возможным ...( хотя бы , чисто теоретически ...., на бумаге...).
Итак , мы имеем плавно спадающее напряжение генерируемое мотором при торможении , допустим , от 30-ти до нуля вольт...Задача - преобразовать это напряжение в напряжение достаточное для зарядки аккумулятора с напряжением 20 Вольт...Главная задача - преобразовать максимум энергии , генерируемой мотором , в ток зарядки ..., даже при достаточно малых напряжениях на входе DC-DC преобразователя...
Чтобы DC-DC преобразователь начал выполнять нужные нам функции необходимо перенести делитель напряжения контролирующий выходное напряжение преобразователя с выхода на его ВХОД...
Как это будет работать ?...При напряжении генерируемом мотором выше 22-х Вольт , DC-DC будет выключен , и напряжение с мотора через элеметы DC-DC преобразователя будет напрямую заряжать аккумулятор....Как только напряжение с мотора  станет ниже 22-х вольт, DC-DC включится в работу и будет пытаться выдавать на выходе повышенное напряжение до тех пор , пока напряжение на его входе не станет ниже достаточного для питания самого преобразователя...Затем он просто выключится сам...За ограничением зарядного тока в режиме преобразования будут следить штатные системы ограничения тока преобразователя...


TOM

Идея интересная, но у себя я проверить не смогу. У меня сериесный двигатель, без дополнительных ухищрений генерировать напряжение на нем не получится.

Димка

[user]варп[/user] Вы опять забыли про напряжение затвора, поставьте стабилитрон вольт на 15-18 с входа эмиттерного повторителя на землю.

варп

[user]Димка[/user], замечание вновь правильные ..., спасибо ... :exactly:...В своё оправдание скажу лишь , что это лишь пилотная схема , и на этом этапе важнее понять - имеет ли эта затея право на жизнь , и выяснить - есть ли в ней неочевидные казусы.Вот когда мы найдём всех спрятавшихся "сусликов" ( как [user]i[/user] говорит ... :-)) , можно будет причёсывать... :-)
[user]TOM[/user], ...я проверить могу ..., но пока - влом ...Но то , что ситуация начала прояснятся , мне кажется , уже хорошо....

абориген

Цитата: варп от 17 Апр. 2014 в 15:23
[user]Димка[/user], замечание вновь правильные ..., спасибо ... :exactly:...В своё оправдание скажу лишь , что это лишь пилотная схема , и на этом этапе важнее понять - имеет ли эта затея право на жизнь , и выяснить - есть ли в ней неочевидные казусы.Вот когда мы найдём всех спрятавшихся "сусликов" ( как [user]i[/user] говорит ... :-)) , можно будет причёсывать... :-)
[user]TOM[/user], ...я проверить могу ..., но пока - влом ...Но то , что ситуация начала прояснятся , мне кажется , уже хорошо....

Мне кажется один из сусликов будет сидеть в питании "драйвера" полевика, при падении напряжения ниже порогового (7-10в) начнётся гимор с открытием ключа.

варп

[user]абориген[/user], хорошее замечание..., его надо обязательно учесть...
Выход может быть достаточно простым - использовать силовой ключ с "цифровым" уровнем ( им достаточно напряжения Uз-и=5 Вольт...., верхний допустимый предел - стандартный...=20 Вольт...)....

Димка

А если сам шим контроллер питать от батареи через стабилизатор, то проблемы этой вообще нет и работать будет до 0 Вольт входного ...

абориген

Цитата: Димка от 17 Апр. 2014 в 19:29
А если сам шим контроллер питать от батареи через стабилизатор, то проблемы этой вообще нет и работать будет до 0 Вольт входного ...
с языка снял  :wow: