Navigacija
Lista poslednjih: 16, 32, 64, 128 poruka.

PWM regulacija sa naponskim FB

[es] :: Elektronika :: Mikrokontroleri :: PWM regulacija sa naponskim FB

Strane: < .. 1 2 3 4 5 6

[ Pregleda: 17226 | Odgovora: 109 ] > FB > Twit

Postavi temu Odgovori

Autor

Pretraga teme: Traži
Markiranje Štampanje RSS

macolakg
Dragoljub Aleksijevic
Kragujevac

Član broj: 301424
Poruke: 3053
*.adsl.eunet.rs.



+1023 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB07.12.2013. u 23:42 - pre 77 meseci
Potrebne su te priče o nekoliko nS rezolucije PWM (čak i nužne) za D class amp. Tu je sve bolji kvalitet reprodukcije što je finija rezolucija PWM.

Što je i najgore, za pristojan zvuk treba bar 16 bit pri bar 300-400KHz nosioca, a to je već zahtevan PWM.

Neki PIC iz serije 18F imaju ECCP modul sa takvim pinom, npr. 18F4620 koji češće koristim.
Ali nikad nisam pravio SMPS sa njim, već oba CCP modula koristim uglavnom kao D/A ili kao PWM bez povratne veze, a negde tamo dalje rešavam strujni limit (za proporcionalne hidraulične ventile).

Nisam nikada imao potrebe da koristim taj pin. Nisam ga isprobao pa ne mogu pouzdano nešto oko njega tvrditi, ali bi po opisu trebalo da radi korektno.

OCP bi mogao da se gurne u takav 8 bitni, samo se bojim da će biti tesno sa izračunavanjem PID.

Pretpostavljam da bi napisano u asm imalo dovoljno vremena, ali to baš i nije tako slatko za pisanje pogotovo ako se ne očekuje velika serija uređaja. Kod veće serije bi se i isplatilo mučenje.

Verujem da DsPic serija ima takav pin, osim toga je 16 bit i bitno brži, što je interesantno i jevtiniji.

Ipak bi to bilo bolje u njemu. Komfor je uvek prednost.

Nekad, kada je se pojavio PIC16F84, bio je uvek problem što zafali jedan pin ili dva bajta :-)
 
Odgovor na temu

goran_68

Član broj: 89012
Poruke: 857
93.87.93.*



+78 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB07.12.2013. u 23:56 - pre 77 meseci
To kod 18F je auto shutdown mogućnost i nema istu funkciju kao kod ovog 16F. Koristio sam ga za prekostrujnu zaštitu sa 18F. Mislim, jeste slično ali nije isto.
gorankg
 
Odgovor na temu

macolakg
Dragoljub Aleksijevic
Kragujevac

Član broj: 301424
Poruke: 3053
*.adsl.eunet.rs.



+1023 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 00:22 - pre 77 meseci
Citat:
goran_68: To kod 18F je auto shutdown mogućnost i nema istu funkciju kao kod ovog 16F. Koristio sam ga za prekostrujnu zaštitu sa 18F. Mislim, jeste slično ali nije isto.


Ma zemljače moj Gorane, ako može da zaustavlja trajanje impulsa bilo u kom trenutku potpuno je upotrebljiv, i naravno da se opet oporavi za nov impuls.

Kažem nisam ga probao jer mi nije zatrebalo.

 
Odgovor na temu

pedja089

Član broj: 260085
Poruke: 108
*.dynamic.sbb.rs.



+5 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 01:27 - pre 77 meseci
Ok, slazem se za D klase u potpunitosti. Ali moj pristup je sledeci:
Zasto gurati silne bite, i muciti procesor i pwm sa GHz, kad ce jedan LM311 da odsvira to isto kao i taj procesor, za neuporedivo manju cenu(mislim na sve, i ulozen trud rad itd)...
Tako da po meni jedino opravdanje za tako nesto je da se nesto sustinski shvati kako radi, ali i tu mi se cini da ce se puno vremena potrositi na sve ostalo osim SMPS. U svakom slucaju podrzavam sve sto Miki radi, ako budem mogao da doprinesem, rado...
Ne bi voleo da protumaci moje postove kao odvracanje od toga sto radi...
 
Odgovor na temu

macolakg
Dragoljub Aleksijevic
Kragujevac

Član broj: 301424
Poruke: 3053
*.adsl.eunet.rs.



+1023 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 03:13 - pre 77 meseci
Mcu je prava stvar za složene zakone upravljanja sa više PWM odjednom, poput PSM, ZVS sa pomoćnim sw., ZCS sa pomoćnim sw, polifaznim napravama i slično tome.

Posebna prednost je tek u mogućnosti nelinearnih načina kontrole, adaptivnih filtera, autotjuninga i sličnih samoadaptivnih sistema.

Stoji da je složeno uraditi sve to, ali kasnije se svodi na čačkanje po tastaturi radi daljeg unapređivanja sistema.

Već je dosta SMPS kontrolisanih sa MCU u opticaju i njima se postižu bolji rezultati kod sistema koji zahtevaju visoku elestičnost, kao što su pretvarači za solarne panele, pretvarači napajani sa raznih tipova hemijskih izvora i slično, kao i kod pretvarača koji generišu sinusni napon nazad ka mreži.

Dobro je ući u taj način.
 
Odgovor na temu

mikikg
System administrator
Srbija

Član broj: 3779
Poruke: 4898
93.87.81.*

Sajt: yu3ma.net


+467 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 05:14 - pre 77 meseci
Ja ljudi sve ovo pisem da bi svi po nesto naucili jer jer relativno nova stvar u pitanju.
Nacitao sam se krsa dokumentacije u predhodnih godinua dana, uglavnom teorisko razmatranje raznih postavki i topologija.
To su ili neke doktorske disertacije ili istrazivanja nekih fakulteta i sl.
Interesantno je da se skoro u svakom dokumentu spominje bar jedan Srbin :) Nekako nam to "lezi", mozda je genski :)

Stoji da jedan opican analogni komparator moze da radi fenomenalno dobro gde digitalija jako tesko moze da parira.
Posebno kod Class-D, sa bang-bang modulacijom i samooscilujucim principom rada na cca 400kHz to zvuci "boli glava".
Kod njega je FB sastavni deo rada, ne moze bez FB da radi tj ne moze da osciluje a postoj je FB sa jedne strane direktno u grani koja generise trajanje impulsa, sa druge strane je analogni ulaz (ili Vref kako god gledali), sa tim se prakticno sve kompenzira, i izlazni stepen a i krive-drine L/C filtera itd.
Taj Class-D i ako je mozda osmisljen kao Audio pojacivac, nista nas naravno ne sprecava da umesto audio signala dovedemo DC napon a da zadrzimo sve ove fine osobine + fenomenalan odziv sistema.

Tako nesto napraviti u potpuno digitalnom domenu je muka neopisiva, pocevsi od rezolucije PWM-a pa na kraju do filtriranja.
Najvise ih "muci" filtriranje, frekvencija PWM-a se penje zbog lakseg filtriranja ali tome kontrira opet rezolucija i procesorkso vreme.
Da znate samo kakve sve modulacija tu koriste, pali bi sa stolice. Da bi smanjili THD (nivo nepozeljnih harmonika) koriste DSP feed-forward + nekoliko PID-ova i ko zna sta jos.
Video sam jedan dokument gde su napravili audio pojacivac kome se PWM vrti na "svega" 50-ak KHz, to je skoro pri teoretskom minimumu po Nyquist-u ali su tu morali toliko da muckaju signalom da bi smanjili nivo harmonika da to nisu mogli bez 1000+ MIPS da rese!

BTW: Posotji i THD kod ispravljaca :) Samo vecinu nas to ne tangira previse ali kad se pravi npr regulator za CPU koji vuce "nasumice" izmedju 1 i 110A pri cca 1V eh to ima itekako veze :)

BTW2: Jako je tesko povuci crtu npr izmedju Class-D audio pojacivaca i nekakvog naponskog regulatora, svodi se na isto. Recimo dobar audio pojacivac moze da bude fenomenalan naponski regulator (ima na forumu jedna shema LAB PSU sa 2 x LM3886 od Macole) kao i sto brz naponski regulator moze da bude dobar audio pojacivac ;)

Ali opet kazem valja ovo sa digitalijom da se generalno iscacka, ima to i puno svojih dobrih osobina.

[Ovu poruku je menjao mikikg dana 08.12.2013. u 07:08 GMT+1]
Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator
 
Odgovor na temu

mikikg
System administrator
Srbija

Član broj: 3779
Poruke: 4898
93.87.81.*

Sajt: yu3ma.net


+467 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 11:06 - pre 76 meseci
Hmm, nasao sam fin software za PID simulaciju:
http://www.calerga.com/download/index.html

U prilogu je projektni fajl.

I ovo je vrlo korisno:
http://www.ti.com/lit/an/slua622/slua622.pdf
http://www.ti.com/lit/ug/sluu490/sluu490.pdf
Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator
Prikačeni fajlovi
 
Odgovor na temu

mikikg
System administrator
Srbija

Član broj: 3779
Poruke: 4898
93.87.81.*

Sajt: yu3ma.net


+467 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 16:41 - pre 76 meseci
BTW samo da znate da je ovaj PID prilizno zahtevan za racun po pitanju procesorskog vremena.
Na dsPIC treba oko 35us (28kHz) da uradi racun bez Floating point. Sa FP bude odprilike duplo duze! Mozda moze code da se optimizuje ali sigurno ne moze neko preterano ubrzanje da se dobije.
Naravno ovo diktira bandwidth kontolne petlje.
Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator
 
Odgovor na temu

mikikg
System administrator
Srbija

Član broj: 3779
Poruke: 4898
93.87.81.*

Sajt: yu3ma.net


+467 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB08.12.2013. u 17:23 - pre 76 meseci
Evo malo i krivuljica sa PID regulacijom.

Ovaj oscilogram je step response sa 3.3V na 5V pri ulaznom naponu od 12V


Ovaj oscilogram je step response sa 3.3V na 5V pri ulaznom naponu od 28V


Ocigledan je overshot kod veceg ulaznog napona i pri takvim uslovima mora da se smanjuje Kp (zato je zgodno da se meri i ulazni napon).
Sa porastom opterecenja se sve vise "smiruje", manje su ove prigusene oscilacije.

Takodje je overshot sa oscilacijama prouzrokovan Q faktorom izlaznog filtera a desava se tacno na rezonantnoj ucestanosti (~290Hz za L=300uH i C=1000uF) gde se inace naglo menja faza sto se vidi iz ove slike prenosne karakteristike tog filtera.



Sad ovo "ispupcenje" na bode-plot oko Fco bi trebao kompenzator (tj PID) da ispegla i spreci odlazak faze ispod 180 stepeni tako da mozemo da dobijemo brzi odziv i iza Fco.
Samo nesto mi ne ide za rukom da to ustelujem ...

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator
Prikačeni fajlovi
 
Odgovor na temu

mikikg
System administrator
Srbija

Član broj: 3779
Poruke: 4898
93.87.81.*

Sajt: yu3ma.net


+467 Profil

icon Re: PWM regulacija sa naponskim FB09.12.2013. u 14:02 - pre 76 meseci
Huh, odprilike da sam tek sad shvatio kao da se upravlja frekvencijom a odnosi se na ono ispupcenje i promenu faze iz predhodnog posta i bode-plot-a.

Elem, kako baratati frekvencijom u vremenskom domenu? :)
Prati se promena sa jednog (naposnkog) stanja na drugo izmedju dva sempla, sadasnjeg i predhodnog, ne interesuje nas apsolutni nivo, samo razlika.
Npr, ako napon poraste sa 10 jedinica na 20 u nekom vremenu T to je jedna ucestanost. Ako poraste sa 10 na 30 to je neka duplo veca ucestanost.
Ko nam daje bas takvu informaciju?
Diferencijator! ;)

E sad opet pogledajte bode-plot, imamo onu grbu na Fco. Do frekvencija nesto ispred te grbe (dok je jos prava linija) tu treba da drzimo neko konstatno pojacanje, recimo da je to nekih nasih 0dB.
Kako se priblizavamo grbi, pocinje da se javlja pojacanje (manje vise samo-od-sebe, takva je karakterisika filtera, Q faktor itd), ne vazi nam vise 0dB nego mora npr -3dB kako bi tu krivu-drinu vrati nazad na 0dB.
Kako idemo udesno niz bode-plot, tako to pojacanje od filtera raste a mi moramo jos da smanjujemo (procesno) pojacanje da bi to kompenzirali.
I tako sve do grbe gde po onom bode-plot mora da postavimo skoro -20dB pojacanje.
Iza te grbe se opet sve slicno desava ali posto nam se pomerila faza preko 180 stepeni onda moramo i mi to da uracunamo i da promenimo predznak nasem signalu.

BTW: Da nekog ne zbuni, kako sad to moze nesto pasivno da daje na nekoj ucestanosti veci izlazni nivo nego sto je ulazni :) Moze NAPON da daje ali onda je manja struja (naravno energija je ista) i tu se vidi zavisnost promene kompleksne impedance (otpora).
Probajte jedan prost primer, uzmite recimo kristalni MF filter 455kHz iz radio aparata, one zute kockice sa 5 pinova, "pobudite" ga na ulazu sa tacno 455KHz ucestanoscu iz nekog kontrolera sa 5V naponskim nivoom.
Gledanjem osciloskopom na izlazu iz tog filtera ce te dobiti napon od cca 10-12-15Vpp :) To je moguce videti jer je ulazna impedanca osciloskopa/sonde relativno visoka (>1Mohm).
Takvi kristalni filteri imaju jako veliki Q faktor (neophodno za radio tehniku zbog selektivnosti) a inace se na izlazu iako smo ga pobudili sa kvadratnim signalom da dobijemo prelep skoro savrsen sinusni signal ;)

Ko se igrao sa DSP ovo ce mu odmah biti ocigledno i upadljivo da za definiciju naseg digitalnog filtera moramo da imamo skup parova i to tako da za vrednost diferencijala D imamo neki koeficijent (pojacanje) G.

NPR:
D=0 (DC u pitanju), G=1
D=1 (niska ucestanost), G=1
D=2 (niska ucestanost), G=1


D=250 (nesto smo ispred Fco), G=0.9
D=251 (jos blize smo Fco), G=0.8
...
D=300 (tacno smo na Fco), G=0.2
D=301 (tik iza Fco, promenila se faza), G= -0.2
D=302 (iza Fco, promenila se faza), G= -0.3

I tako redom.

Sto vise ovakvih parova imamo to je nasa definicija filtera za kompenzaciju (moze da ga nazovemo anti-filter) sve preciznija.
To je u sustini caka sa DSP/filtriranjem. Karakteristike filtera se prestavljaju ovakvim nekim skupovima koeficijenata da bi moglo u vremenskom domenu da se barata.
Prakticno treba da reprezentujemo/odradimo invertovanu sliku onog bode plote-a i zato se kod racunanja sve prakticno bazira na karakteristici L/C filtera.

BTW2: Kada je odziv sistema jos kompleksniji, jos vise krivudav/izlomljen bode-plot, ovi koeficijenti se vise "brljave", nisu ovako fino jedni za drugim vec to skoro lici na nasumice (ali naravno nije) jer kada se iz frekvetnog domena i Fourie-ovom transformacijom (FFT, tacnije discrete-time Fourier transformation) prebace sve komponente / harmonici tod filtera onda to na kraju ispada zbrka koeficejenata koje vaze u vremenskom domenu.
Ovo sto pricam bi prakticno bila direktna transformacija iz F u T domen. Postoji jos jedno 20-ak razlicitih transformacija a koja svaka za sebe ima neki kompromis perfomansi VS zahtev za procesorsko vreme tj kompleksnost racuna pa se tu biraju neke koji mogu da koriste HW matematicke rutine procesora poput MAC (Multiply And Accumulate) kako bi to sto brze mogli da racunaju.
Takodje, zarad ustede procesorskog vremena, rade se razlicite aproksimacije ponasanja filtera tako da dobiju neki "slican" odziv ali uz dosta manje racuna. Tako nesto sve radi onaj Texasov digitalni power kontroler za koji sam dao DOC nekoliko postova pre, pogledajte obavezno jako puno korisnih informacija tu ima.

Kod PID i auto-tuning tehnike se bas to i radi!
Sistem se pobudi (excitation) nekim signalom, obicno kratkim impulsom/dirak, korakom (step), belim shumom ili recimo sinusnim signalom promenljive ucestanosti (to je nabolja metoda jer pruza najbolji SNR rezultata) i onda se snimi po svakoj tacki (za D) ponasanje/odziv sistema koji hocemo da kontrolisemo (procesor onda dobije tu sliku bode-plot-a) i to se onda na kraju smesti u tablicu sa koeficijentima koji se koriste posle kod procesiranja/kompenzacije da bi dobili sveukupan "flat" odziv sistema, zaobisli onu grbu koja nas je pre toga limitirala na cca 300Hz kontrolnog bandwidth i pruzila mogucnost da kontrolni bandwidth "teramo" dokle mozemo tj do tacke gde vise nemamo dovoljno vremena za procesorsko racunanje (gde nije vise real-time).

Evo jedan vrlo lep primer efekta pojedinacnih P, I, D parametra u kontrolnoj petlji.
Ovde se odrzava pozicija ali isto sve vazi i kada se odrzava napon/temperatura/brzina.



[Ovu poruku je menjao mikikg dana 10.12.2013. u 04:30 GMT+1]
Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator
 
Odgovor na temu

[es] :: Elektronika :: Mikrokontroleri :: PWM regulacija sa naponskim FB

Strane: < .. 1 2 3 4 5 6

[ Pregleda: 17226 | Odgovora: 109 ] > FB > Twit

Postavi temu Odgovori

Navigacija
Lista poslednjih: 16, 32, 64, 128 poruka.