Push-pull omformer kontroll løkke for spenning modus

[Pudu]

Hei alle,
en tid siden kjøpte jeg en 12V til 220V sanne sinusbølge inverter, vurdert på 3500W.Når det kom, koblet jeg den opp, gjorde de grunnleggende kontroller, inkludert load tester på opptil 2000W.Det skapte mye EMI, men ellers virket fint, med en virkningsgrad på 87% på 2000W, noe som er ganske god for en inverter med en så lav inngangsspenning.Jeg forlot den kjører kl hovedsak uten last (mindre enn 10W), og før to timer var over, destructed enheten selv.Flere blåst elektrolytisk caps, all MOSFETs sprengt, sammen med deres gate motstander, og noen få andre steder blåst også.
Sende enheten tilbake til produsenten, halvt rundt om i verden, var ikke særlig praktisk.Shipping begge veier ville ha kostet mer enn verdien av enheten!I stedet sendte fabrikken meg den nødvendige reservedeler.Jeg installerte dem, gjorde noen sjekker arbeidet enheten igjen, men jeg oppdaget så mange design feil, at jeg la ut på en større prosess med å forbedre denne inverter, før følelsen trygg å bruke det.
Jeg har nå strøket ut de fleste av de åpenbare manglene, inkludert den som forårsaket spenning run-away som blåste caps, men ett stort problem gjenstår, og på denne jeg ønsker råd fra noen flytende kontroll loop prinsipper.Dette inverter bruker en 12V til 340V DC / DC-omformer, konfigurert som en push-pull krets, med seks konverter blokker med 4 MOSFETs og en transformator hver, med secondaries i serien.Det er ingen aktuelle sensing helst i denne konverteringen!Og feilen forsterkeren er en ren enkel Integrator.Den har en crossover frekvens på ca 1 kHz, mens omformer's LC filter gjenklang rundt på 300Hz, og swicthing frekvensen er 40kHz klokke, 20kHz på transformatorer.
Da må man regne med, er denne kretsen helt ustabil, på grunn av den plutselige 0 til 180 grader fase overgangen til LC filteret, sammen med den konstante 90 grader fase forskyvning av Integrator.Selv om det ikke er noen belastning, idles det i hikken modus, med støt av pulser over 200A av input strøm, etterfulgt av lange tider hadde ingen pulseringer i det hele tatt.Da lastet tyngre, gjeldende støt komme inn på kiloampere rekkevidde, og frekvensen der systemet selv svinger går opp.
Jeg kan ikke kurere uroen ved å redusere gevinsten, fordi dette programmet må ha nok få på 100Hz å følge pulsed laste presentert av den sinusbølge helikopter som følger DC-DC omformer.
Jeg gjorde en simulering av hele løkken, og kom opp med komponent verdier for en type 2 feil forsterker (en stang og en null), som ifølge simuleringen bør gi god fase og få marginer, og dermed være stabil, sammen med å ha nok respons hastighet.Problemet er at denne feilen forsterkeren ville ha ganske høy gevinst ved 20kHz.Mens den totale sløyfe gevinst på 20 kHz vil være langt under enhet, på grunn av LC-filter, en høy gevinst på feilen forsterkeren på 20 kHz betyr at enhver liten pickup av transformatoren signal ville komme til PWM kraftig forsterket, noe som gjør kjøreturen pulser for den ene siden av transformatorer mye lengre enn for den andre siden, noe som vil resultere i stadig forandring stepping og påfølgende metning av kjerner, blåser det hele opp igjen!
Alt jeg prøver å gjøre for å redusere feil forsterkeren gevinst på 20 kHz, resulterer i fase skift som ville gjøre systemet ustabilt.

Kan noen foreslå hva du skal gjøre, kort av kaste hele greia, og bygge en ny DC-DC omformer fra grunnen av, med dagens-modus kontroll?Er det mulig i det hele tatt å oppnå tilstrekkelig ytelse i en push-pull omformer for en inverter, ved hjelp av spenning modus kontroll?Hvis ja, hvordan blir det gjort?Jeg er på slutten av mitt vett med dette!

 

[eem2am]

hallo,

hvordan har u bli 87% effektivitet med KiloAmp pulser skjer?

jeg ville ikke ha thougt spenning modus var verdt å tenke på ... hvis den fikk dagens begrensende ... men u si nei gjeldende sensing hvor som helst?

i enkelte land, ingen ingeniør hjelpe andre i det hele tatt, den stakkars fyren som designet som probz nå plyndret og slogging bort 16 timer om dagen for å tjene noen Pennys å mate seg selv.

hvordan gjorde du simulere ... bruker blokkskjema eller bare ved å simulere compenents selv .... hvis så.det ville ha tatt aldre å simulere

 

[Pudu]

> hvordan har u bli 87% effektivitet med KiloAmp pulser skjer?

Sannsynligvis bare fordi disse MOSFETs har så ekstremt lav RdsON, og det er så mange i parallell!Totalt RdsOn av parallell FETs er under 0,7 milliohms på hver side av push pull!Og tilkoblinger er gjort med tunge kobber barer.Ingen problemer der, minst.

Jeg forventer at effektiviteten bør havne på noe over 90%, når kretsen er stabilt.Og jeg håper virkelig det, fordi 13% tap, om det gjelder på 3500W nivå, betyr over 500W av utskeielser i omformeren, og jeg kan nesten ikke tro dette ting ville overleve at mengden varme lenger enn noen få minutter!Det har en stor fan, men bare svært små hull i den andre enden for luft å komme i. ..Og heatsink finnene er på utsiden, mens vifte suger luft gjennom INSIDE!Flink ...

> Jeg ville ikke ha thougt spenning modus var verdt å tenke på ... hvis den fikk nåværende begrense ...

Samme for meg.Men ingeniøren det i Taiwan syntes det var fint, og her er jeg stuck med denne stasen!

> Men u si nei gjeldende sensing hvor som helst?

Jepp, ingen nåværende sensing overalt i DC-DC omformer.Det er en aktuell sensor ved 220V 50Hz output av sinusbølge chopper delen, som kan brukes til å beskytte omformeren mot shorts og overbelastning, men selvfølgelig er dette ikke brukes på noen måte å unngå kortsiktige Overstrøm i FETs, heller ikke til hjelp i løkke stabilitet av DC-DC omformer, heller ikke i å unngå fluks stepping!

Jeg har lagt til en enkel transformator-type aktuelle sensoren, i secondaries av DC-DC omformer transformatorer.Jeg kablet opp dette å stenge omformer når gjeldende overstiger en trygg verdi.Så langt har unngått å brenne ut mer FETs, men jeg trenger å kurere sløyfen ustabilitet.Slik det er nå, vil noen vesentlig belastning gjøre loop ustabile, noe som gjør DC-DC-omformer som kjører i bølger, før disse støt når grensen for mine lagt nåværende sensor, og slå av dyret.Dette skjer omtrent 200W belastning på denne tiden!Ved at lav belastning, støt den sekundære gjeldende allerede opp til 15A!Hvilket betyr at innspill gjeldende ved 12V går opp til over 600A for de korte støt.

> I enkelte land, ingen ingeniør hjelpe andre i det hele tatt,

Det er svært uheldig.Men jeg har funnet ut at de som virkelig vet, vanligvis også hjelpe!De som ikke hjelper stort sett de som vet lite, og vil holde det for seg selv, redd for å skape konkurrenter for seg selv!

> Den stakkars fyren som designet som probz nå plyndret og slogging bort 16 timer om dagen for å tjene noen Pennys å mate seg selv.

Hvem vet ...kanskje han er fortsatt utforme dårlig utstyr, og gjøre en anstendig leve på det!Eller kanskje han lærer å gjøre det bedre ...Jeg håper det.

> Hvordan fant du simulere ... bruker blokkskjema eller bare ved å simulere compenents selv .... hvis så.det ville ha tatt aldre å simulere

Jeg simulerte den virkelige komponenter for LC-filter, last, Spenningsdeler, alle feil forsterker, men i stedet for å simulere PWM, drivere FETs, transformatorer og likerettere, jeg brukte en enkel gevinst blokk, som representerer gevinsten disse kretser har når filteret spole opererer i kontinuerlig modus, og 12V-inngangen på nominelle nivå.Jeg er klar over at dette er upresis når 12V varierer, og spesielt når spole kommer i usammenhengende modus ved lav belastning, og det er også å neglisjere forsinkelsen gjennom denne delen av kretsen, men det er godt nok for øyeblikket, for frekvenser opp til 1 kHz eller så.Allikevel uroen som skjer bare når kretsen opererer i kontinuerlig modus, og svinging er ganske lave frekvenser.Beviset på at simuleringen er godt nok, er at svingning i den virkelige kretsen skjer ganske mye på frekvensen spådd av simuleringen.
Jeg følger med estimerte verdier for ESR og spole tap i simulatoren.

Det simuleringsprogram jeg bruker er 22-åringen Microcap 2!Jeg har også forsøkt å simulere dette i evalueringen versjonen av Microcap 9, men klarte ikke å få noen meningsfull søkeresultat!Jeg trenger å lære at programvaren først.Da jeg var desperat, jeg prøvde å simulere en enkel batteri, og programvaren fortalte meg null volt, hele tiden!Jeg er tydeligvis gjør noe galt i versjon 9.Men i den gamle versjonen, har jeg god erfaring, og vet når de skal stole på resultatene, og da ikke!

Tror du det er fornuftig å bruke min til gjeldende sensor (som er ganske rå, og ligger på andre siden av transformatorer) for å snu denne kretsen til en sortering av gjeldende modus en?Jeg tror ikke jeg kunne gjøre reelle puls-by-pulse gjeldende begrensning med det, på grunn av forsinkelser, og i hvert fall jeg ikke kan oppdage magnetizing aktuelle med det, men kanskje jeg kunne få de ytterligere 90 grader i fasen før jeg trenger i sløyfen for å oppnå stabilitet, uten å legge høy frekvens for å få feilen forsterker!Hva tror du?