مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

[edris.noei]

سلام خدمت دوستان

من یه منبع تغذیه بستم نیم پل. مقدار توان خروجی از طریق ولوم تنظیم میشه که سیکل دیوتی رو با PWM تغییر میده. خروجی مدار AC هست و فرکانس 20 کیلو هرتز. یعنی بعد از ترانس هیچ یکسوسازی نیست. اوش اومده بوده خروجی نیم پل رو داده بودم به خازن سری با ترانس و بعد از اون هم ترانس بود. در این حالت وقتی ولوم رو می چرخوندم ، توان خروجی تقریباً به طور پیوسته زیاد میشد. بعدش اومدم یه سلف توی اولیه با ترانس سری کردم و ثانویه رو با یه خازن موازی کردم تا یه فیلتر LC بسازم و شکل موج سینوسی 20 کیلو هرتز بگیرم. ولی توی این حالت مشکلی که هست اینه که با چرخوندن ولوم ، توان خروجی به طور یکنواخت زیاد نمیشه. و اولش که توان از صفر شروع به زیاد شدن میکنه ، شکل موج خروجی سینوسی نیست اصلاً . بعدش که ولوم رو بیشتر میکنی صدای فیش از ترانس میاد و یا قرقر میکنه ( ترانس رو سعی کردم محکم بپیچم) بعد که ولوم رو بیشتر میکنی ، خروجی یه دفعه سینوسی میشه و به مقدار اوجش میرسه و بعد از اون هر چقدر ولوم رو بیشتر کنم. دامنه ولتاژ خروجی بیشتر نمیشه. انگار دیگه زورش نمیرسه بیشتر بشه. کسی از عزیزان میتونه بنده رو راهنمایی کنه؟ کنترلر هم TL494 هست. هسته ترانس هم EE65 هست. سلف فیلتر هم 470 میکرو با هسته EE65 هست. خازن فیلتر هم در ثانویه هست و 66 نانو. هستش. توان خروجی هم 500 وات. ممنون از اینکه وقت گذاشتید

سلف فیلتر رو به این دلیل در اولیه گذاشتم که چون ترانس افزاینده هست با نسبت 1 به 2 و به سلف حدود 1.9 میلی هانری نیاز بود ، آوردمش سمت اولیه و یه سلف 470 میکرو هانری بستم.
خیلی به کمک و راهنمایی شما نیاز دارم.

[سیدعلی.م]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

سلام
تا جاییکه من میدونم تولید سینوسی به این روش های ساده این بی کیفیتی هارو هم داره دیگه!
بعدش اینکه شما اومدین سلف رو توی اولیه گذاشتین کار درستیه؟چون من تا حالا ندیدم همچین چیزی!جایی خوندین این روش رو؟
دلیل صدای ترانس هم ناپایداری و دریفت بعلت عدم تعبیه فیدبک مناسبه

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

برادر شما یک شبکه رزونانس ساختید. طبیعتا هر چقدر از فرکانس رزونانس دور بشید ولتاژ کاهش پیدا میکنه و حتی اگر توی خود فرکانس رزونانس باشید (با فرض اینکه تغییرات جزئی شبکه که باعث تغییر فرکانس میشه رو بتونید با 494 اصلاح بکنید) با گذاشتن بار روی شبکه ضریب کیفیت پایین میاد و ولتاژ شبکه به شدت افت میکنه.
به نظرم بهتره هدفتون از انجام این کار رو بگید.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

بعدش اینکه شما اومدین سلف رو توی اولیه گذاشتین کار درستیه؟چون من تا حالا ندیدم همچین چیزی!جایی خوندین این روش رو؟
دلیل صدای ترانس هم ناپایداری و دریفت بعلت عدم تعبیه فیدبک مناسبه

دلیل اینکارم برای این بود که توی ورودی ولتاژ کمتر بود و ایزولاسیون ولتاژ سیم پیچ ها راحت تر بود. ساختار نیم پل هست. سلفی که توی اولیه نیاز بود مقدارش یک چهارم سلفی بود که باید تو ثانویه میذاشتم. بخاطر این این کارو کردم. تعداد دورش هم کمتر بود. البته قطر سیم بیش تر بود. البته شاید کارم اشتباه بوده. اگر امکانش هست یه کم بیشتر توضیح بدید.

مدار فیدبک نداره . یه PWM هست که با ولوم کنترل میشه. یعنی همین باعث ناپایداری میشه؟

برادر شما یک شبکه رزونانس ساختید. طبیعتا هر چقدر از فرکانس رزونانس دور بشید ولتاژ کاهش پیدا میکنه و حتی اگر توی خود فرکانس رزونانس باشید (با فرض اینکه تغییرات جزئی شبکه که باعث تغییر فرکانس میشه رو بتونید با 494 اصلاح بکنید) با گذاشتن بار روی شبکه ضریب کیفیت پایین میاد و ولتاژ شبکه به شدت افت میکنه.
به نظرم بهتره هدفتون از انجام این کار رو بگید.

بار ما یه بار RLC هست که مقدار R و L و C ثابت هست و بار قابل تغییر نیست. و ما توی فرکانس ثابت کار میکنیم و فقط با ولومی که گفتم عرض پالس ها رو تغییر میدیم. پس با این اوصاف ، فرکانس تغییری نداره . اولش اومدم خروجی ترانس رو مستقیم وصل کردم به بار. توی حداکثر سیکل کاری ، شکل موج خروجی مربعی بود که یه سری نویزهای حدود 400 کیلوهرتز داشت. البته توی سیکل کاری متوسط و کم ، شکل موج خیلی بد قیافه بود.اصلاً معلوم نبود چی بود. این حالت بدون فیلتر بود. اون نویزها روی عمر بار تأثیر داشت و گفتم بیام یه فیلتر بزارم تا نویزها حذف بشه و خروجی سینوسی بشه. هدفم از اینکار همین بوده. حالا نمیدونم چه اشتباهاتی کردم. فیلتر هم طوری طراحی شده که در همون فرکانس ثابت با بار خودمون که مقاومتش 250 اهم هست متناسب باشه.
توی این فیلتری که گذاشتم برای این بار. ضریب کیفیت تقریباً حدود یک هست. بخاطر همین ولتاژ خروجی خیلی سریع با تغییر فرکانس تغییر نمیکنه. چون یه ولوم هم برای تنظیم فرکانس گذاشتم تا فرکانس سوییچینگ روی فرکانس رزونانس بار RLC قرار بگیره. به خاطر همین نمیشه گفت ولتاژ خروجی خیلی افت داره. در حالت مربعی و بدون فیلتر ولتاژ پیک تو پیک حدود 700 ولت بود و پیک تو پیک موج سینوسی با فیلتر حدود 600 و خورده ای ولت هست.

[سیدعلی.م]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

مدار فیدبک نداره . یه PWM هست که با ولوم کنترل میشه. یعنی همین باعث ناپایداری میشه؟

بله.....همین باعث ناپایداری میشه
اشتباه از من بود.....باید میگفتم منظورم از فیدبک،همون قسمت جبرانساز ارور امپ هست
همونطور که حتما تا حالا دیدین بین خروجی ارور امپ و ورودی منفیش مقاومت و خازن میزارن که دلیلش همون جلوگیری از ناپایداری و تولید صداست
یعنی بین پایه سه و دوی 494 و همچنین پایه سه و پایه 15

بقیه مسائل رو هم که آقا مهدی وارد تر هستن من هم استفاده میکنم

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

700 ولت بوده شده ششصد ولت. خیلی افت نداشته خب. سلف سری رو کاهش بدید ظرفیتش رو. توی مدار l-lc سلف سری هر چی پر ظرفیت تر باشه توان انتقالی کمتره. یکی از پارامترهای مرتبط با ولتاژ شبکه رزونانس هم توان در گردششه. توان افزایش پیدا بکنه طبیعتا ولتاژ هم زیاد میشه.
برای کاهش جریان گردابی سلف رو طوری انتخاب بکنید که ولتاژ شبکه رزونانس خیلی بیشتر از ولتاژ اینورتر نشه.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

همونطور که حتما تا حالا دیدین بین خروجی ارور امپ و ورودی منفیش مقاومت و خازن میزارن که دلیلش همون جلوگیری از ناپایداری و تولید صداست.

یعنی بین پایه سه و دوی 494 و همچنین پایه سه و پایه 15.

یه سوالی. توی این ساختاری که بستم از ارور امپ های کنترلر استفاده نکردم. ورودی های منفیش به 5 ولت رفرنس وصل شدن و ورودی های مثبت به گراند. پایه 3 آیسی هم که فیدبک هست به جایی وصل نیست. PWM رو با پایه dead time انجام میدم. توی این حالت هم باید مقاومت و خازن رو بین پایه فیدبک و ورودی های ارور امپ برقرار کرد؟

توی مدار l-lc سلف سری هر چی پر ظرفیت تر باشه توان انتقالی کمتره

این رو بخاطر این میگید که ولتاژی که روی اولیه ی ترانس میفته کمتر میشه؟ یا این که دلیل دیگه ای داره؟ اینکه من سلف فیلتر رو آوردم سمت اولیه قرار دادم از نظر ویژگی های یک طراحی خوب مشکلی نداره؟

یکی از پارامترهای مرتبط با ولتاژ شبکه رزونانس هم توان در گردششه. توان افزایش پیدا بکنه طبیعتا ولتاژ هم زیاد میشه.
برای کاهش جریان گردابی سلف رو طوری انتخاب بکنید که ولتاژ شبکه رزونانس خیلی بیشتر از ولتاژ اینورتر نشه.

با کاهش امپدانس سلف فیلتر میشه توان در گردش رو افزایش داد؟ اگر امپدانس خازن فیلتر رو هم اگه کم کنم باعث افزایش توان میشه؟
این جریان گردابی رو نفهمیدم.

[سیدعلی.م]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

یه سوالی. توی این ساختاری که بستم از ارور امپ های کنترلر استفاده نکردم. ورودی های منفیش به 5 ولت رفرنس وصل شدن و ورودی های مثبت به گراند. پایه 3 آیسی هم که فیدبک هست به جایی وصل نیست. PWM رو با پایه dead time انجام میدم. توی این حالت هم باید مقاومت و خازن رو بین پایه فیدبک و ورودی های ارور امپ برقرار کرد؟

تو همچین حالتی نه،فکر نمیکنم نیاز به خازن و مقاومت باشه
من خودمم قبلا همچین کاری کردم
نباید صدا بده!
شاید مشکل از یه جای دیگست!

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

نه بحث ترانس نیست. ترانس عملا فقط یه تبدیل ولتاژ و جریان انجام میده. کاهش سلف باعث انتقال توان بیشتری در یک سیکل به شبکه رزونانس میشه. طبیعتا وقتی ورودی توان به یک شبکه رزونانسی زیاد بشه جریان در گردشش هم بیشتر میشه و ولتاژش بالا میره.
جریان گردابی همون جریان راکتیویه که میاد از سوییچها میگذره و فقط تلفات رو افزایش میده. این جریان همون جریان گردشی بین سلف و خازن هم هست ولی اونجا از سوییچ نمیگذره و گاها ما میخوایم وجود داشته باشه (در مورد کار شما اطلاع ندارم شما این جریان رو میخواید یا نه. فرض بر اینه که شما میخواید این جریان بالا باشه و به همون دلیل از شبکه رزونانس استفاده میکنید). ولی طبیعتا دوست نداریم این جریان از سوییچها بگذره.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

این جریان همون جریان گردشی بین سلف و خازن هم هست ولی اونجا از سوییچ نمیگذره و گاها ما میخوایم وجود داشته باشه (در مورد کار شما اطلاع ندارم شما این جریان رو میخواید یا نه. فرض بر اینه که شما میخواید این جریان بالا باشه و به همون دلیل از شبکه رزونانس استفاده میکنید). ولی طبیعتا دوست نداریم این جریان از سوییچها بگذره.

منم نمیخوام از سوییچا بگذره. ولی الآن دمای سوییچا خیلی خوبه یعنی فقط یه کم گرم میشن. هیت سینک هم دارن. تنها دلیل من برای استفاده از شبکه رزونانس همون فیلترینگ بوده. البته توی شبیه سازی که با نرم افزار اورکد انجام داده با این مقادیر سلف و خازنی که برای فیلتر گذاشتم کلیدزنی zvs سوییچا بهتر شده.توی شبیه سازی هم تا جایی که یادم هست توی بعضی مقادیر سلف و خازن ، جریان سوییچ ها زیاد بود ولی توی این مقادیری که گذاشتم خوب بود. به نظر شما قرار دادن سلف فیلتر با مقدار چهار برابر ( با توجه به اینکه ترانس 1 به 2 هست) در سمت ثانویه، تأثیری در عملکرد مدار میتونه داشته باشه؟

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

خب الان که ولتاژ شبکه بالاتر از اینورتر نشده که جریان گردابی ایجاد بشه پس طبیعتا تلفاتت زیاد نیست.
دی اینکه مقادیر رو به چه میزان کم و زیاد بکنی نظری نمیتونم بدم. کاهش سلف سری در مدار ال ال سی با افزایش ولتاژ شبکه همراهه. اگه میخوای ولتاژ شبکه افزایش پیدا بکنه سلف رو اروم اروم کوچیک بکن. اثرش رو میبینی.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

برای کاهش جریان گردابی سلف رو طوری انتخاب بکنید که ولتاژ شبکه رزونانس خیلی بیشتر از ولتاژ اینورتر نشه.

سلام مجدد.
یه چیزی رو خوب متوجه نشدم. ولتاژ شبکه رزونانس مربوط به کجای مدار هست؟ یعنی ولتاژ خروجی مدار در حالتی که شبکه ی رزونانس در مدار قرار داره؟
الآن مبدل ما نیم پل هست. ترانس هم یک به دو افزاینده. ولتاژ خروجی اینورتر یعنی ولتاژ خروجی مدار در حالتی که هیچ شبکه ی رزونانسی توی مدار نیست؟ که دراینجا میشه 300 ولت؟ فقط نگید که سوالش الکیه. اگر مقدور هست راهنمایی کنید. چون من سلف رزونانس رو توی اولیه گذاشتم. سلف هم خیلی داغ میشه. ولی با اینکه همین جریان از سوییچ ها و ترانس هم میگذره ولی این دو تا دمای متعادلی دارن. به نظر شما داغ شدن این سلف از جریان گردشی هست؟ یا مسئله ی دیگه ای هم میتونه باعث داغ شدن سلف بشه؟ مثل نویزهای ولتاژ بالا و اثر خازنی سیم پیچ ها؟

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

ولتاژ شبکه رزونانس همون ولتاژ دو سر ترانس شما میشه
مدار نیم پل بعد از گذر از خازن دی سی بلاکینگ (همون خازنی که با ترانس سری میکنیم که دی سی رو بگیره) میشه حدود 150 ولت. (با تغذیه برق شهری)
دلیل داغ شدن سلف میتوهه اشباع شدنش و یا حتی انتخاب نامناسب قطر سیم باشه. همیشه جریان گردابی نیست که باعث تلفاته

[edris.noei]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

سلف مدار خیلی داغ میشه. با اینکه پیک جریانش برابر با 2 آمپره!! قبل از اضافه کردن سلف به مدار ، ترانس داغ میشد. خروجی هم مربعی بود. انگار که نویزهای ولتاژ فرکانس بالا باعث داغ شدن هسته ی ترانس میشد. ولی الآن که سلف 650 میکرو هانری اضافه شده، سلف داغ میشه و نویزهای ولتاژی فرکانس بالا از روی ترانس حذف شدن و ترانس خیلی دمای خوبی داره. خروجی هم سینوسی شده. پارت نامبر هسته سلف KT250-52 هست. مقدار AL برابر با 242 هست و سطح مقطع هم 3.84 سانتی متر مربع. تعداد دور هم بین 50 تا 52 دور هست. قطر خارجی هسته 64 میلی متره. طبق محاسبات ، با نقطه ی اشباع خیلی فاصله داره. ضمناً سیم ها داغ نمیشن. هسته داغ میشه.پیک ولتاژ خروجی مدار که به Load میرسه 130 ولته. راه حلی به ذهنتون میرسه بفرمایید. تشکر



اینم طرز پیچیدن سلف:



اینم جریان عبوری از سلف و سمت اولیه ی ترانس: فرکانس جریان 20 کیلوهرتز هست


اینا هم یه سری شکل موج از ولتاژ روی سلف 650 میکرو توی دیوتی سایکل 20درصد و 50 و 100:

http://s9.picofile.com/file/8295589768/V_Self_20_.BMP

http://s8.picofile.com/file/8295589834/V_Self_50_.BMP

http://s9.picofile.com/file/8295589850/V_Self_100_.BMP

اینم ولتاژ سیم پیچ اولیه ترانس تو دیوتی سایکل 100 درصد:

http://s9.picofile.com/file/8295589650/V_pri_trans.BMP

[edris.noei]

پاسخ : مشکل با کنترل توان خروجی مبدل

یه سوالی، اون اسپایک های جریان اولیه که بعضی اوقات تا 10 آمپر یا بیشتر هم میرن میتونن هسته سلف رو اشباع کنن و همین باعث داغ شدنش بشه؟ اصلاً وجود این اسپایک ها طبیعی هست؟