Интересно любое мнение и совет - Страница 3

uriy-ch · 02.09.2007, 10:45

Сообщение от FOLKSDOICH

Колюсь, мужики. Делаю схему стабилизатора, чтобы потом можно было прицепить к ней регулятор из статьи "Моддинг БП" из http://arv.radioliga.com/.

Вас устраивает "Погрешность измерения — не хуже ±0,1В (напряжение) или ±10мА (ток)"? Это ведь реальное регулирование по напряженмю 100мВольт ступенькой и МК в диапаазоне 200мВ "невидит" изменения напряжения на выходе со всеми вытикающими последствиями.

falkonist · 02.09.2007, 10:56

IMHO транзистор КТ817 на выходе операционника чересчур "мощноват": несколько миллиампер коллекторного тока для него - "микроток", когда коэффициент усиления неприлично мал (просто гляньте график зависимости "бета" от Iк). Туда спокойно можно ставить что-то типа КТ3102А,Б, КТ503Д,Е, КТ630, КТ683 (с любой буквой), да даже КТ315В,Д,И !!! Но только не КТ312 и подобные им (та же "похабная" зависимость). В последних импортных транзисторах эта зависимость существенно линеаризирована, поэтому они вполне применимы почти все (нужной мощности, конечно).

ALEX__A · 02.09.2007, 12:03

Сообщение от uriy-ch

Сообщение от FOLKSDOICH

Колюсь, мужики. Делаю схему стабилизатора, чтобы потом можно было прицепить к ней регулятор из статьи "Моддинг БП" из http://arv.radioliga.com/.

Вас устраивает "Погрешность измерения — не хуже ±0,1В (напряжение) или ±10мА (ток)"? Это ведь реальное регулирование по напряженмю 100мВольт ступенькой и МК в диапаазоне 200мВ "невидит" изменения напряжения на выходе со всеми вытикающими последствиями.

Несколько непонятно, что имеет ввиду автор под словами "погрешность изменения" и как он эту погрешность расчитывал.

Принцип работы регулятора на МК прост. С помощью ШИМ на ФНЧ формируется напряжение, которое используется для регулировки выходного напряжения БП и тока ограничения. Мы видим, что в схеме БП для стабилизации напряжения используется ИОН на м/с 7805. При подключении регулятора на МК мы отказываемся от данного ИОН и, действительно, как правильно заметил uriy-ch, теперь вся ответственность за стабильность выходного напряжения лежит на МК. Теоретически она определяется стабильностью поддержания характеристик ШИМ. Если МК имеет кварцевую стабилизацию частоты, а ШИМ в МК выполнена на аппаратном уровне, то стабильность фактически определяется параметрами кварцевого резонатора, т.е. должна быть существенно меньше указанных 100 мВ(параметрами ФНЧ пренебрегаем). Но есть одно принципиальное отличие. ИОН имеет ОС по своему выходу, т.е. контролирует свою температурную нестабильность. Регулятор на МК этой возможностью не обладает, т.к. несмотря на то, что его тактовый генератор кварцован, ОС по выходу ШИМ нет, т.о. не учитывается температурная нестабильность самой м/сх МК. Очевидно, что нестабильность выходного напряжения в случае управления БП от МК будет ниже. Поэтому следует на выход МК подключить АЦП со своим ИОН. Исключение составляет канал ограничения тока, поскольку предъявляемые к нему требования существенно ниже.

Есть вариант отказа от АЦП и выполнении ОС по напряжению на самом МК, ровно так, как это реализовано в ИБП. Но вариант сопряжен с одной сложностью - выходное напряжение подобного источника опорного напряжения, для построения регулируемого БП, должно изменятся, что реализовать не так просто.

С уважением, Алексей.

uriy-ch · 02.09.2007, 12:40

Сообщение от "ALEX__A

Несколько непонятно, что имеет ввиду автор под словами "погрешность измерения" и как он эту погрешность расчитывал.

Принцип работы регулятора на МК прост. С помощью ШИМ на ФНЧ формируется напряжение, которое используется для регулировки выходного напряжения БП и тока ограничения.

Расчитать просто в атмеге 10разрядный АЦП сам АЦП меряет +/- млатьший разряд, автор контролирует напряжение 100В отсюда минимальное приращение напряжения которое может измерять микроконтролер равно 100В/1024=0,097В другими словами если мы меряем 12Вольт то на выходе блока питания может присутствовать как 12В-0,097В так и 12+0,097В и микроконтролер "неувидит" это изменение напряжения, соответсвенно он и небудет его регулировать через ШИМ. Что касается ШИМ он тоже 10разрядный и он тоже может увеличивать напряжение по выходу блока питания с шагом 0,097Вольт итого получается что разброс регулируемого напряжения по выходу равен 0,195В но это арефметические расчёты, реально будет немного больше.
ПО мне так лутьше уж собрать блок питания по ссылке которую я уже приводил поставить стрелочный вольтметр и амперметр одни плюсы, по цене дешевле будет по выходу всё красиво без пульсаций без дрейфа напряжения, ненадо ещё один источник питания (питание МК и ОУ),
кнопки нажимать ненадо (второй из существенных недостатков, запутатся можно при подключённой нагрузке)

FOLKSDOICH · 02.09.2007, 12:47

Просьба ко всем не акцентировать внимание по мелочам, вроде типа транзисторов. Это черновик. Больше интересует корректность включения ОУ и возможность связки с вышеупомянутой схемой измерителя-регулятора. А повышение точности измерения в перспективе. Алексею спасибо за детальный анализ.

uriy-ch · 02.09.2007, 13:21

Сообщение от FOLKSDOICH

Больше интересует корректность включения ОУ и возможность связки с вышеупомянутой схемой измерителя-регулятора.

Осмелюсь предложить смоделировать всё в Proteus. Он позволяет моделировать связь МК с аналогавой схемотехникой.

FOLKSDOICH · 02.09.2007, 14:17

Кстати. Не подскажите, где можно качнуть эту программу в удобоваримом виде.

ALEX__A · 02.09.2007, 14:24

Сообщение от uriy-ch

Сообщение от ALEX__A

Принцип работы регулятора на МК прост. С помощью ШИМ на ФНЧ формируется напряжение, которое используется для регулировки выходного напряжения БП и тока ограничения.

Расчитать просто в атмеге 10разрядный АЦП сам АЦП меряет +/- млатьший разряд, автор контролирует напряжение 100В отсюда минимальное приращение напряжения которое может измерять микроконтролер равно 100В/1024=0,097В другими словами если мы меряем 12Вольт то на выходе блока питания может присутствовать как 12В-0,097В так и 12+0,097В и микроконтролер "неувидит" это изменение напряжения, соответсвенно он и небудет его регулировать через ШИМ.

Давайте попробуем разобраться в возникшей проблеме. Что же такое +-1 разряд, так широко заявляемый в литературе в качестве погрешности измерения?

Дело в том, что АЦП сменит выходной код, только тогда, когда измеряемое напряжение будет больше чем сопоставленное данному цифровому коду дискретное значение напряжения плюс половина напряжения соответствующее младшему разряду разрядной сетки. Т.е. если младший разряд разрядной сетки соответствует напряжению 1 В. (это напряжение для удобства помещают в "центре разряда"), то от 0.5 до 1.5В на индикаторе - "1В.", от 1.5В. до 2.5В. на индикаторе "2В." и т.д. Т.о. мы всегда измеряем напряжение с точностью +-1 младший разряд разрядной сетки, т.е. в приведенном примере +-1В.

Если максимальное измеряемое напряжение БП 24В, то для 10 разрядного АЦП младший разряд разрядной сетки будет соответствовать 24/1024 = 0.02В. Т.е. если на индикаторе 12В, то на самом деле в схеме может присутствовать от 11.99В. до 12.01В. Следует понимать, что на физическом индикаторе напряжение может отображаться, например, с точностью до 0.1В, указанный факт никак не влияет на доступную точность измерения внутри МК. Это касается канала измерения.

Сообщение от uriy-ch

Что касается ШИМ он тоже 10разрядный и он тоже может увеличивать напряжение по выходу блока питания с шагом 0,097Вольт итого получается что разброс регулируемого напряжения по выходу равен 0,195В но это арефметические расчёты, реально будет немного больше.

Теперь рассмотрим канал ШИМ. Если предположить, что при фиксированной частоте ШИМ 10 разрядов изменяют степень заполнения от 0 до 100%, то это значит, что при длительности периода ШИМ, например 10 мкс, то формируемую длительность "положительного" импульса мы можем установить с дискретностью 10мкс/1024=~0.009мкс. Её стабильность определяется только стабильностью кварцевого генератора и элементов м/сх. Как указанные временные интервалы будут соотносится с напряжением на выходе ФНЧ зависит от параметров фильтра.

Т.о. пока не заданы параметри ФНЧ и ШИМ мы не можем говорить о влиянии исполнительной части регулятора на точность установки напряжения. На первый взгляд она никогда не превысит точности измерительной части, для нашего примера - 0.02В.

Но как же будет протекать работа устройства в реальности? Разумно предположить, что на практике дело будет обстоять следующим образом. При включении БП МК изменяя параметры ШИМ установит выходное напряжение, пусть те же 12В. Это будет происходить следующим образом. МК изменяет параметры ШИМ, эти изменения контролируются измерительной частью. Как только напряжение превысит уровень 11.99В. измерительная часть информирует МК о напряжении 12В на выходе схемы. Далее все зависит от ПО. Пусть изменение параметров ШИМ происходило программно (цикл -изменение ШИМ-измерение выходного напряжения). Тогда дальнейшего изменения ШИМ не произойдет, а фактическое напряжение составит 11.99В. и будет оставаться таковым до тех пор, пока мы не подключим нагрузку.
Подключение нагрузки понизит выходное напряжение БП. Это отследит измерительный канал МК и когда напряжение упадет ниже 19.99В даст команду на изменение ШИМ с целью увеличения напряжения. Указанное напряжение установится вновь на уровне 19.99В.+ дискретность изменения выходного напряжения с помощью ШИМ. Т.о. по сути АЦП, в данной схеме, будет выполнять роль компаратора.

Очевидно, что не составит труда сместить порог переключения АЦП от 19.99В к 12В.

Динамическая нестабильность выходного напряжения, т.е. нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки, будет определятся нестабильностью кварцевого генератора, динамическими параметрами АЦП (временем переключения из одного кодового состояния в другое), быстродействием МК и параметрами ФНЧ и будет меньше чем 0.02В.

Сообщение от uriy-ch

ПО мне так лутьше уж собрать блок питания по ссылке которую я уже приводил поставить стрелочный вольтметр и амперметр одни плюсы, по цене дешевле будет по выходу всё красиво без пульсаций без дрейфа напряжения, ненадо ещё один источник питания (питание МК и ОУ),
кнопки нажимать ненадо (второй из существенных недостатков, запутатся можно при подключённой нагрузке)

Здесь я с Вами целиком и полностью соглашусь. Приведенная схема содержит как регулировку выходного напряжения, так и схему токовой защиты.

Я был несколько невнимателен порекомендовав:

Сообщение от ALEX__A

Есть вариант отказа от АЦП и выполнении ОС по напряжению на самом МК, ровно так, как это реализовано в ИБП. Но вариант сопряжен с одной сложностью - выходное напряжение подобного источника опорного напряжения, для построения регулируемого БП, должно изменятся, что реализовать не так просто.

т.к., по сути, это и реализовано в предлагаемой схеме регулятора на МК. Но в этом варианте ОС по напряжению охвачен весь БП. Однако, интересен вариант построения на МК только ИОН, тогда мы практически уйдем от такого понятия как динамическая нестабильность, ведь ток потребления от ИОН постоянен. Полученное опорное напряжение от МК подается вместо верхнего ИОН БП на м/сх 7805 (её, к слову, целесообразно заменить на 78L05) и далее стабилизация напряжения в зависимости от потребляемого тока осушествляет схемотехника самого БП. Ведь МК занимается не только вопросами стабилизации, но и опросом клавиатуры, индикацией и т.д. ...

С уважением, Алексей.

falkonist · 02.09.2007, 14:35

Сообщение от FOLKSDOICH

Просьба... не акцентировать внимание по мелочам, вроде типа транзисторов

Если на клетке со слоном написано "тигр" - не верь глазам своим (С) Козьма Прутков. Мне почему-то привиделось, что тема называется "Интересно любое мнение и совет". Или у меня с глазами плохо?

А вообще-то, я еще погляжу, как, собрав, в принципе, рабочую схему, FOLKSDOICH будет чесать репу, почему она глючит, из-за неучета подобных "мелочей". Мы-то на эти грабли уже наступали... Но учиться на чужих ошибках почему-то западло.

uriy-ch · 02.09.2007, 17:04

Сообщение от ALEX__A

Динамическая нестабильность выходного напряжения, т.е. нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки, будет определятся нестабильностью кварцевого генератора, динамическими параметрами АЦП (временем переключения из одного кодового состояния в другое), быстродействием МК и параметрами ФНЧ и будет меньше чем 0.02В.

Полностью с Вами согласен, но возможность регулирования напряжени по выходу будет ограничена 0,02В т.к. ШИМ 10разрядный .

В схеме регулятора приведённой по ссылке http://arv.radioliga.com/index.php?o...d=35&Itemid=39
максимальное измеряемое напряжение 100В откуда и были сделаны приведённые расчёты. Автор схемы исходники нераспостраняет, поэтому нельзя изменить коэфициэнт пропорциональности перевода измеряемого напряжения до 24 Вольт. FOLKSDOICH хочет взять за основу регулятора эту схему поэтому или достать исходник или написать программу самому или попросить автора изменить предел измерения или смерится с +/- 0,048828В.