Korekce účiníku v pulsním zdroji (PFC)

[kybler]

Zdravím všechny,
dávám dokupy schéma měniče 3x400V => 320V/8A a potřeboval bych poradit, jak donutit 494ku pracovat tak, aby odběr proudu co nejvíce kopíroval okamžitý napětí na výstupu třífázového usměrňovače (480-560VDC). A to pokud možno při maximálním i třeba jen desetinovém zatížení. Chápu, že stoprocentní korekce asi nedocílím, podle výpočtů bude dodávat každá fáze proud po 2/3 periody, ale i tak by bez použití sběráku (resp. jen s pármikrovým svitkáčem) mohlo jít docílit slušnýho výsledku.

Blokové schéma:


Z vícero důvodů jsem 494ku umístil na sekundár (velmi snadné snímání U a I na výstupu bez zpoždění na optočlenech, nutnost pomocného napájení beru na vědomí). 494 je napájena z vlastního 12V zdroje, -pól tohoto zdroje je spojen s -pólem výstupu sekundárního usměrňovače zdroje.
A teď k věci:
Jak co nejlépe nainjektovat vzorek napájecího napětí do 494ky, aby to nebylo závislé na zatížení zdroje? (nebo jen minimálně)
Napadá mě to namodulovat na:
a) referenční napětí pro chybový zesilovač
b) přes kapacitu do děliče pro hlídání výst. U
c) na DT vstup 4 (což je asi z hlediska linearity blbost)
Díky za lepší nápady

[Andrea]

A k čemu bude takový měnič dobrý? Když bude vstupní napětí i proud kopírovat sinusovku, nebude náhodou i výstup kopírovat sinusovku (nebo její druhou mocninu)?

[kybler]

Na výstupu bude obrovská kapacita (10mF), takže kolísání výstupního proudu nevadí.

[Andrea]

Víš jak vypadá průběh proudu u kapacitního filtru? Jak bude kapacitní filtr filtrovat, když proud bude muset kopírovat průběh sinusovky?

[kybler]

Andreo, vím, že tak ráda všechno komplikuješ, ale předpokládjeme, že se výstup zdroje před tou kapacitou chová jako proudový zdroj, jehož nastavený proud určuje blízkost skutečného napětí referenčnímu. Tak když ten proud trochu zvlníme v rytmu 300Hz, zase se toho tolik nestane. Předpokládejme kolísání vstupního napětí mezi 480 a 560V, to není moc. Když tam beze všeho hodím velkej sběrák, tak ty proudový špičky půjdou do desítek ampér a bude to dělat v síti rušení. Poběží to nonstop, tak si to tu nebudu prasit...

[Andrea]

Tak když ti nebude vadit kolísání výstupního napětí o nějakých 15%, tak je vlastně všechno v pořádku.

[kybler]

Proč by kolísalo? Trafo je navrženo tak, aby dokázal zdroj dát na výstupu plný napětí při napájení 480V i 560V, od toho je tam tlumivka a proměnná střída, nepochybuju o tom, že to znáš.
A vůbec, zpátky k věci - jak to nejlíp do tý TL494 dostat, aby se to při změně zátěže nerozjelo?

[HiGhLaNdEr]

Takhle se ale nedělá korekce účiníku. Cílem je, aby v každé chvilce půlvlny ze sítě byl odebírán nějaký výkon zdrojem. Ne jako je to u usměrňovače s elytem kdy se proud půlvlny odebírá jen malou část času půlvlny. Doporučil bych speciální obvod na tohle protože neni snadné to s tou 494 udělat. Tak jak to je teď budeš prostě stabilizovat na výstupu napětí protože se 494 na nic jiného nehodí. Tim se stane, že sinusovka na vstupu bude zatížena jen tehdy když bude její napětí dostatečné k dorovnání úbytku na tom elytu na výstupu zdroje Takže vyrobíš stabilizovaný zdroj který bude kopat do sítě když bude na elytu méně než je nastaveno. Nebo si k té 494 dolepíš stádo komparátorů, aby to dělalo tak nějak to co to dělat má. Řešením by mohlo být usměrnit každou fázi zvlášť a každou řešit zvlášť boost měničem a ty měniče nějak synchronizovat.

http://focus.ti.com/download/trng/docs/ ... pic5MO.pdf
http://www.microsemi.com/en/sites/defau ... PT9901.pdf
To druhý pdf bych velmi doporučil rozebírá se tam schéma pfc ke svářečce s výkonem 3,5kW. Ten řídící obvod má spoustu věcí které nedokážeš udělat dobře s 494.
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... uc3854.pdf

Všimni si blokového schématu co všechno v tom obvodu je.

[kybler]

Jasný, že by to šlo s použitím dalšího švábu a elektroniky vykorigovat celý.
Jde mi o jakýsi kompromis mezi složitostí a výsledkem.

Máme 2 extrémy dosažitelné v tomhle zapojení s 494kou:
1) Buď je střída řízená pouze podle napětí na výstupní kapacitě (s proudovým omezením), pak se zdroj bude chovat, jako by ten elyt byl přímo píchnutej na vstupním usměrňovači a proud bude odebírán jen na vrcholcích každé sinusovky, jak to známe.

2) 494ku budu řídit tak, aby maximálně stabilizoval napětí na výstupním kondenzátoru a zdroj do něj dodával stále konstantní výkon rovnající se odběru ze zdroje, tj. při poklesu vstupního napětí vzroste proud a naopak.
Průběh napětí a proudu ze sítě pak bude vypadat nějak takto (napětí v měřítku, proud zelená, světle modrá a fialová čára):



Vidíme, že každá fáze nedodává proud jen při průchodu nulou +/-30° ,tam se stejně mnoho výkonu nepřenese, takže by nám mnoho užitku korekce každé fáze zvlášť nepřinesla.
Průběh proudu je ale podobný obdélníku s mezerama. = značné "bzučení" do sítě

Takže bych to řešil první možností, ale do chybového zesilovače nějakým způsobem přimoduloval určitej vzorek napětí z výstupu síťového usměrňovače, aby TL494ka malinko "ubrala plyn" ve špičkách a přidala dole.
Už chápete, na co se ptám?

[Andrea]

1) Buď je střída řízená pouze podle napětí na výstupní kapacitě (s proudovým omezením), pak se zdroj bude chovat, jako by ten elyt byl přímo píchnutej na vstupním usměrňovači a proud bude odebírán jen na vrcholcích každé sinusovky, jak to známe.

Pokud bude regulátor regulovat podle napětí na výstupní kapacitě (tj. bude se znažit to napětí držet konstantní), bude (se snažit) do výstupní kapacity dodávat stejný výkon, jaký je z ní odebírán zátěží a tudíž je to totéž, co popisuješ v bodě 2).

Jaký si tedy představuješ tvar proudu odebíraného z jednotlivých fází?

[kybler]

Ty dva body nejsou stejné, první pracuje s velkou výstupní kapacitou a pomalou regulací, druhý s malou kapacitou a rychlou regulací. (výstupní napětí je lepší nechat tak o procentíčko driftovat, příliš tvrdá regulace způsobuje "hvízdání")

Podle mě dosažitelný průběh na každé fázi by byl
0-30° 0A;
30-150° stejně sinusový průběh jako U;
150-210° 0A;
210-330° jako U;
330-360° 0.

Takže sinusovka s "dírama 30° před a po každém průchodu nulou."

[Andrea]

Tak si to nakresli a zamysli se nad tím, jestli to je vůbec s 3f můstkovým usměrňovačem možné. On totiž proud, který jednou fází a jednou diodou přitéká musí zase jinou diodou a fází odtékat. Proto je taky na obrázku, co jsi sem dal, proud symetrický podle osy času.

[kybler]

Já to vzdávám, budu to muset vyzkoušet v praxi, tady na mě místo stručné odpovědi k věci chrlíte jen 1001 důvod, proč to v žádným případě nemůže fungovat.

Jaké proudy ze sítě po každé fázi potečou, když bude za 3f gretz připojen pouze odpor bez jakékoliv kapacity? Každá fáze bude v každé půlvlně dodávat proud v rozpětí 120° z celkových 180°.
Ve chvíli, kdy bude napětí jedné fáze procházet vrcholem a ta slavná jedna dioda bude otevřena, ta druhá dioda v záporné větvi na druhé fázi se právě zavírá a otevírá jiná na třetí.

[Andrea]

Proud bude podobný, jako jsi nakreslil, jen ty dva ďolíky v každé půlperiodě se změní na dva kopečky.

Budeš příště radši, když ti odpovím stručně "Nesmysl!"? Nebo mám radši šoupat nohama?

[jarda]

I já to vidím na dlouhé zimní večery, a jen do téma teorie