расчёт LC-фильтра для зарядного с ШИМ-выходом

[RomanT]

параллельно

[prv1984]

Объясните пожалуйста назначения обратных связей на усилители ошибки TL494 (выводы 1,2 и 15,16). Для чего они задействованы и какая логика их работы. Я до конца не могу разобраться. Заранее благодарен!!!

[RomanT]

1,2 - ограничение тока нагрузки
15,16 - стабилизация выходного напряжения

Если по простому, то:
на 2 и 15 - подаются опорные напряжения, например 2,5 Вольта
на 1 и 16 - обратные связи (ОС) тока и напряжения, например от 0 до 2,5 вольт
если с ОС уровень U меньше, чем опорное, скважность ШИМ увеличивается,
как только уровень сравнивается или больше, скважность ШИМ уменьшается или запирается.

Если по подробнее, то всё есть в даташите и интернете http://www.google.ru/#newwindow=1&q=tl494

[prv1984]

Спасибо за исчерпывающий ответ. Позвольте задать ещё несколько вопросов.

1. Для чего резистор и конденсатор между 2-й и 3-й ножкой TL494?
2. На 3-ю ножку TL494 по схеме идёт постоянное напряжение с RC фильтра после микроконтроллера, но там стоит конденсатор на 100n, который не пропускает постоянное напряжение, а ведь эта цепь нужна для регулировки ширины импульса. Как это можно объяснить?

[prv1984]

И ещё, 3-м выводом TL494 регулировать ШИМ не очень получается. Немного эффективнее 4-м выводом и то на нагрузке получается не то, что хотелось бы. При ШИМ, выдаваемой контроллером, со значением 0%. лампочка (нагрузка) горит в 90% накала. Если ШИМ МК равен 10%, то лампочка горит в полный накал. Далее при увеличении ШИМ МК лампочка постепенно гаснет и когда ШИМ МК достигает 60% вовсе перестаёт гореть.

Как можно регулировать ШИМ от 0% до 100% или хотя бы до 90%. И почемув самом начале такой перепад с яркостью, хотя при нулевом ШИМ, с микроконтроллера лампа вроде как должна гореть в полный накал, а она так горит только при 10%-м значении ШИМ МК.???

[RomanT]

Регулировать нужно не 3 и не 4 ногой, а 1-2 или 15-16,
4-ый - обычно используют для плавного старта, при включении питания, подключая его последовательно на конденсатор и ИОН, нужную плавность старта достигают емкостью этого конденсатора и резистором на землю.
3-тий вывод - это вход внутреннего компаратора он-же выход обоих ОУ ошибки через диоды, сюда отправляют импульсы обратной связи без постоянной составляющей, через снабберные цепи (последовательно конденсатор и резистор).
а вот на ОУ ошибки (1-2 или 15-16) и делают регулировки, к примеру на инверсный вход ОУ (2 или 15)подают опорное напряжение, обычно 2,5 вольта, а на положительный вход ОУ (1 или 16) - обратную связь с выхода устройства, обычно через резистивный делитель или опт.пару, чтобы при номинальном напряжении выхода, напряжение ровнялось напряжению опорного ...
Для регулировки с МК, выход PWM МК, через RC-фильтр, подают на инверсный вход ОУ ошибки, для регулировки уровня, тем самым регулируя выход устройства.

И в след раз рисуй схему, по которой работаешь в данный момент - экстрасенсов тут нет.

[prv1984]

Вот сделал небольшой пример. Хочу, например регулировать напряжение на выходе TL494 от 0 до 5в. Для этого на 16 вход подал напряжение Vref TL494 (иммитируя нужное напряжение выхода). С контроллера ШИМ через RC фильтр тоже даёт от 0 до 5В и подан на 15 вход. Схема приведена ниже.

TL494.GIF

(7.59 КБ) 538 скачиваний

В результате регулируя ШИМ с микроконтроллера, на выходе TL494 ничего не изменяется (0В) и только по достижении ШИМ с контроллера уровня 5В на выходе TL494 происходит резкое скачкообразное поднятие напряжения до 5В. Что может быть не так?

[RomanT]

Для этого на 16 вход подал напряжение Vref TL494 (иммитируя нужное напряжение выхода). Что может быть не так?

Он тупо запирается, ибо "+" больше чем "-"

[prv1984]

Подключил на 16 вывод напряжение vref через делитель на 2. Теперь напряжение ограничено уровнем 2.5в. Начинаю добавлять ШИМ с МК. Как только уровень с МК достигает 2.5в начинается генерация. До этого tl494 молчит. Получается, что генерация начинается только тогда, когда напряжение на входе 15 больше или равно напряжению на входе 16. Я не вижу здесь динамической регулировки мощьности.

Что-то я совсем запутался. Что мне все-таки нужно изменить в схеме, чтобы например регулировать напряжение от 0 до 5?

[Телекот]

Выводы 1,2 и 15,16 это входы усилителей ошибки они должны так работать. Если вы хотите плавно регулировать скважность импульсов то сигнал от МК надо подавать на вывод 3 или 4.

[RomanT]

Если вы хотите плавно регулировать скважность импульсов

Так с МК у него и так ШИМ с изменяемой скважностью ...
Я так понимаю ему нужен преобразователь DC-DC c ОС,
а пробует вообще без преобразователя и ОС ...

[prv1984]

Давайте я полностью раскрою задачу данного устройства. Тогда Вам будет проще понять что мне именно нужно. А мне может быть прийдётся с помощью Ваших советов в корне поменять логику работы и схемное исполнение. Итак:

Устройство в целом представляет из себя контроллер ветрогенераторной установки, который должен:
1. Стабилизировать обороты ветроколеса.
2. Заряжать 4 последовательно соединённые АКБ по 12В (В сумме 48В).
3. Излишек энергии отдавать минимум на 4 нагревательных ТЭНа.
4. Переключать энергообеспечение помещения при пропадании электроэнергии.

Логику работы микроконтроллера я вижу следующей:
С одной из фаз 3-х фазного ветрогенератора снимаются показания чатоты переменного тока ветрогенератора и преобразовавшись в прямоугольные импульсы с помощью триггера Шмитта поступают на счётный вход МК. МК оцифровывает значение и запоминает его. При поступлении нового значения частоты МК сравнивает его с предыдущим. Если значение текущей частоты больше значения предыдущей, то значит ветроколесо увеличивает свои обороты и наоборот, если значение текущей частоты меньше предыдущей, значит обороты ветроколеса уменьшаются. Этот процесс происходит непрерывно.
Далее МК принимает решение, что при увеличении оборотов ветроколеса можно увеличить нагрузку на аккумулятор и делает это с помощью увеличения ширины импульсов с ШИМ выхода. И наоборот при спаде оборотов, нагрузка на АКБ уменьшается. Этот процесс стабилизирует вращение ветроколеса.
МК также постоянно следит за напряжением на АКБ и током его заряда. Как только АКБ становится заряженным, энергия уже распределяется на нагревательные тэны.
В итоге мне регулировка ШИМ или мощьности выхода нужна скорее для стабилизации ветроколеса, динамически его нагружая, чем для обеспечения алгоритмов заряда АКБ. Как всё-таки правильнее пострить выходные цепи???

[RomanT]

то что заряжает АКБ - это и есть преобразователь и на выходе у него постоянка,
а не импульсный ток - Прямым ШИМ-ом ты его быстро убъёшь.
Да и измерять импульсы сложнее, чем постоянку.
Измеряя на АКБ импульсный зарядный ток - ты фигню намеряешь ...

[prv1984]

Прямым ШИМ-ом ты его быстро убъёшь.
Да и измерять импульсы сложнее, чем постоянку.
Измеряя на АКБ импульсный зарядный ток - ты фигню намеряешь ...

Я знаю, поэтому я и начал тему с того, как преобразовать ШИМ в постоянку с помощью LC-фильтра. И конечно же интересует, как правильно построить силовую цепь. И ещё вопрос а можно ли напрямую с контроллера подавать ШИМ на IR2184?

[RomanT]

И ещё вопрос а можно ли напрямую с контроллера подавать ШИМ на IR2184?

Можно, но не нужно, т.к. МК не обладает таким быстродействием как ШИМ-контроллер.
(МК не успеет замерить выходное, а уже нужно было давно изменить скважность)

Вот, что примерно тебе нужно:

[prv1984]

Зачем после ШИМ делитель 20 и 200кОм и ещё и с питанием 5В

[RomanT]

на сучай, когда плата управления с МК отпала или у МК этот порт в состоянии"Z", при ресет например.
соответсвенно уровень будет заданный резистивным делителем, к примеру 2,5 Вольта,
по ОС делитель например 1/15,
соотв выход будет стабилизирован на напряжение 2,5 * 15 = 37,5 вольт,
что ниже мин. напряжения 4-х АКБ, т.е. зарядный ток будет ноль ампер.

[Телекот]

Просто я не пойму зачем этот огород? Выходное напряжение генератора пропорционально скорости вращения. Просто надо согласовать выходное напряжение генератора и батарейки, и частота сама будет стабилизироваться. Надо только организовать сброс лишней энергии.
Интересно будет работать ваша схема.
При маленьком напряжении управления нижний ключ будет постоянно открыт и батарейка будет закорочена .
Та не нужен двухтактный драйвер, а вместо нижнего ключа надо поставить диод.

[prv1984]

Огород здесь затем, что частота вращения может быть разная при одинаковом выходном напряжении. Например когда напряжение просаживается под нагрузкой.

[Телекот]

при одинаковом выходном напряжении.

Например когда напряжение просаживается

Это как? Если напряжение просаживается оно не будет одинаковым. Если у вас в буфере стоит батарейка то как оно будет просаживатся?
Увеличение оборотов приводит к возрастанию напряжения. Возрастание напряжения ведёт к довольно резкому росту тока заряда батарейки, что снижает обороты.
Такой огород нужен если вы хотите стабилизировать обороты вплоть до единиц, но думаю такой точности там не надо.