В целях обучения "лабораторный" БП на stm32F0

[miwutka]

Ну я вижу что вы опытный, но мне несколько лет тожа говорили что я не сделаю устройство плавного пуска для асинхронников. В итоге спустя аж год сделал... На атмеге328. И мотор 160 квт пускает с мегатяжелым пуском. Пусковой ток при прямом пуске 1900 А и 14 сек пуска. Питательный насос на валу которого 8 ступеней чегото там )) От плавного пуска 1000 А пусковой ток и 20 сек запуск. Заказчика всё устроило и всё отлично работает уже больше 2-х лет... Тогда мне тоже писали что хрен атмега такое сможет, и вообще тиристоры мощные фиг ты откроешь без маломощного тиристора.

Вот и тут мне кажется что слишком много вы говорите надо изучить для примитивного регулируемого БП. Китайцы ж для примитивных применений не заморачиваются. Вот и я попробую по пути наименьшего сопротивления. Про обратные связи, передаточные функции и тому подобное я имею чуток понятия. Но в моей задаче думаю это ненадо...

Я возьму трансформатор мощный на 50 вольт. Получу после диодного моста постоянку и пропущу ее уже через ШИМ. Защиты и всё остальное мне ненужно пока. И понятно что защиты надо делать не на СТМ, а на логике чтобы было всё максимально быстро.

Я хочу увидеть как оно будет работать когда подключю светодиод 10 ват, потом Лампочку автомобильную 5-10 ват. Ну и потом будет видно что дальше делать. Я ж писал для обучения .

[Yuri222]

мне несколько лет тожа говорили что я не сделаю устройство плавного пуска для асинхронников. В итоге ... сделал... На атмеге328

Ну, асинхронником можно тоже управлять по разным алгоритмам, и очень даже серьезные фирмы этим занимаются. Это не в принижение Вашей разработки, а к тому - что все же, думаю, разбирались вначале в том, как оно в принципе работает.

Я возьму трансформатор мощный на 50 вольт. Получу после диодного моста постоянку и пропущу ее уже через ШИМ

Уже теплее.
Посмотрите, как работают Buck DC/DC преобразователи.
Есть с ШИМом, есть релейные.
В любом случае на выход полевика (к его истоку) вешается не конденсатор, а дроссель с обратно включенным быстрым диодом. А после дросселя - электролит.
см. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2576.pdf
Ну и к выбраному Вами драйверу мосфета надо быстрый диод цеплять (для заряда бустстепного конденсатора) - какой-нибудь UF400?. (? - это циферка от 2 до 7, какой не жалко или какой будет)
см. https://www.vishay.com/docs/88755/uf4001.pdf

[Yuri222]

Я хочу увидеть как оно будет работать когда подключю светодиод 10 ват, потом Лампочку автомобильную 5-10 ват.

Лучше наоборот - сначала лампочку, потом светодиод. А еще лучше - резистор (или нихромовую спираль).
Надеюсь, как подключить мощный светодиод понимаете? - а то пыхнет один раз...

[miwutka]

нарисовал не очень красиво )) Ну я понял вот так надо подключать?Ну там еще керамику повешу после дроселя. Дроссель надо выбирать по току который будет через него проходить. Но индуктивность как выбирать я не знаю. Сколько миллиГенри... Вроде по частоте ШИМа... ШИМ думаю 300 кГц делать. Но надо еще посмотреть полевик и драйвер смогут ли ... Вот этот нюанс надо понять еще. В даташите на полевик IRF1405 в табличке Source-Drain Ratings and Characteristics написано такие два параметра

trr Reverse Recovery Time ––– 88 130 ns TJ = 25°C, IF = 101A
Qrr Reverse RecoveryCharge ––– 250 380 nC di/dt = 100A/µs 

Что это за параметры? Qrr - я так понимаю время заряда затвора, а значит время для открытия. trr - время закрытия полевика?
380 + 130 = 510 нс. Беру 600 нс это 1.667 МГц. Теоретически полевик на такой частоте может работать? Значит 300 кГц допустимо?

[Yuri222]

Да, схему Вы правильно нарисовали.
Питание, как я понимаю, будет не более 100 вольт (с учетом возможных катаклизмов в сети)?
Диод над микросхемой драйвера ставьте из UF4002-4007 (или лучше от UF4003 и выше). Или аналог что будет под рукой из ультрабыстрых с током от 1 ампера от 200 вольт напряжения.
Диод, что около дросселя - лучше Шотки, вольт от 100 (лучше - 150, или обеспечьте не более 70-75 вольт с Вашего сетевого транса, если 100 вольтный ставить будете) и ток, как у Вас планируется.
Дроссель - возьмите большое кольцо от АТХ или АТ блока питания.
Для начала частоту ограничьте килогерц на 100-150.
В зависимости от дросселя, частоты и нагрузки дроссель может работать в режиме непрерывных или прерывистых токов.
Если работает в режиме непрерывных токов, то напряжение на выходе Вашего БП будет пропорционально входному и скважности ШИМа. Т.е при меандре (50% импульс/50% пауза) - получите на выходе половину от входа. Независимо от дросселя и нагрузки. Переходные процессы при изменении нагрузки зависят от дросселя, но это можно сгладить большой емкостью на выходе.
Намотайте на кольце для начала витков 40 провода, можно нетолстого (поиграться пока) - это будет около 200 микроГенри.
trr Reverse Recovery Time - это подозреваю к диоду внутри полевика относится. Он будет всегда закрыт, о нем не волнуйтесь.

В затвор полевика для начала резистор Ом на 10 поставьте. Туда можно сложную цепочку поставить - 2 резистора и диод. Для начала ставьте один резистор.
Если слишком быстро закрывать полевик - возникают проблемы. Правда, с Вашим напряжением питания до сотни вольт они маловероятны.

Ну и почитайте про понижающие DC/DC преобразователи какую-нибудь литературу - чтобы понимать, с чем придется столкнуться. И про работу ключей на полевиках тоже я бы рекомендовал почитать. Хотя с этим можно особо не париться, если не увлекаться большой частотой.

В принципе, на микроконтроллерах делают полностью блоки питания - т.н. цифровые контроллеры, там процессорное ядро внутри контроллера, и они делают все - и защиты, и стабилизацию выходного напряжения.

Да, предохранитель на пару ампер в сетевой провод (первичная обмотка транса) не забудьте!

В даташите на полевик IRF1405

Глянул даташит на этот полевик - куда его ставить, с Вашим сетевым трансом с 50 вольт переменки на выходе?! Там же после выпрямителя и фильтра под 75 вольт будет! Надо или напряжение понизить, или полевик вольт на 100-150 ставить (благо, с этим сейчас проблем нет).
Не обязательно такой мощный (170 ампер) - можно поменьше раза в три - тогда емкость затвора будет ниже (Ciss Input Capacitance ) - ее же Ваш драйвер с частотой преобразования (100-150-300???) килогерц перезаряжать до 15 вольт будет - лишний нагрев. Но, с другой стороны, у высокотоковых полевиков и сопротивление открытого канала ниже - меньше активных потерь в открытом состоянии. Короче - нужно искать компромисс.

[Yuri222]

IR2117 IO+/- 200 mA / 420 mA

Маловато для работы на паре сотен килогерц на затвор полевика с емкостью около 5 нанофарад.
Желательно бы на пару ампер что-то поискать.
Как вариант - на выход ему доцепить пару амперных транзисторов (PNP и NPN).
Можно взять микросхему драйвера, у которой внутри два канала - верхний и нижний, нижний вначале не использовать, а потом - можно применить для синхронного выпрямления (поставить еще один полевик в параллель диоду, что с дросселем). Есть такие драйвера с независимыми каналами (два входа и два выхода), есть - с одним входом (для полумостовых схем) - с ними еще проще, они в придачу имеют dead time - задержку открывания транзистора после закрывания предыдущего)

Попробуйте до сотни килогерц IR2117 запустить, и резистор в затвор Ом 30 - чтобы не перегружать драйвер.

[miwutka]

Понял. ОГРОМНОЕ спасибо! Буду потихоньку пробовать. (Есть ir4427 - может его можно както использовать для усиления тока в пару ампер. Ток пока не думал как и не искал... Это пока тож сложно сообразить... Я на двух таких делал синусоидальный сигнал для поторчика от спидометра который стрелку поворачивает. Напрямую подключал к обмоткам и поворачивал плавно стрелку. У него вроде есть дедтайм, но я дедтайм с контроллера еще делал, благо на стм32 это не проблема)
Раз частота большая сотки килогерц то начну с 20 или 50 кГц. Чтобы посмотреть что да как.

Другого полевика под рукой пока нет. Напруга пока будет 12 вольт переменка. Как с этим начальным этапом разберусь тогда возьму 40 вольт переменку транс чтоб было примерно 50 вольт постоянки и детали возьму из этого расчета.

[jump]

резистор в затвор Ом 30 - чтобы не перегружать драйвер

сейчас модно перегружать мосфет? как там с фронтами будет? может слона на коня сменить?

[Yuri222]

как там с фронтами будет?

При полсотни вольт питания - ИМХО терпимо. Сразу не сгорит, а если вдруг нагреется - ТС вручную успеет отключить.
По поводу животных - абсолютно согласен, что и сам порекомендовал сделать - либо полевик "ослабить" заменой на менее мощный, либо - усилить драйвер.

[Yuri222]

Есть ir4427 - может его можно както использовать для усиления тока

Не совсем то, вернее - совсем не то. ИМХО можно попробовать запитать его совместно с верхним плавающим каскадом Вашего 2117. Вход 4427 подключится к выходу 2117-го напрямую (ну, через килоом). Но это - извращение
Добавьте к выходу 2117-го пару комплементарных 1-2 амперных низковольтных транзисторов и резистор им в базу - несколько сотен Ом.