ШИМ контроллер на DSP процессоре , Нечто нигде не встречавшееся ранее Опции

[astrahard]

1.) Поскольку в каждом, даже самом дешёвом инверторе, имеется регулятор тока то задействовать его для формирования любой на выбор ВАХ и Циклограммы с помощью недорогого DSP (до 200 руб.) например dsPIC33EPXXGS50X FAMILY (процессор будет "крутить" регулятор тока c посредством ЦАП в высоком темпе и воспринимать через свое АЦП вых. напряжение и ток с тр-ра тока, реализуя при этом алгоритм ПИД и Циклограммы импульсной сварки) в случае частичной модернизации, или напрямую управлять затворами IGBT без посредничества аналогового ШИМ в случае глубокой модернизации силовой части;


2.) Такое решение позволит оснастить произвольно выбранный уже готовый инвертор дополнительным функционалом наподобие профессиональных аппаратов http://www.технотрон.рф/product/ds200a33/;


3.) Или сформировать процесс STT например
http://www.intertehno.ru/articles/c4/35/;



есть достаточные основания полагать, что применение Циклограмм подобных MIG или TIG позволит усовершенствовать процесс MMA, приблизив его по качеству к процессу TIG (отсутствие брызг наподобие пайки, уменьшение расхода электроэнергии, чтобы лампочки у соседей не мигали)

4.) Начал разрабатывать плату управления по просьбе знакомого электрика для трехфазного инвертора, и думаю, какое еще применение найти?, это полностью цифровой ШИМ контроллер (трехфазный или однофазный с ККМ на шесть IGBT или MOSFET по барабану, в.т.ч. синхронный выпрямитель) с классными драйверами затвора SI8239x и цифровым сигнальным процессором, позволяет творить все что душе угодно (резонансный, фазовое управление, мост, полумост, косой прямоход и.т.д. вплоть до полного списка известных топологий, в том числе векторное управление асинхронным двигателем)



PS: Процессор dsPIC33EPXXGS50X FAMILY специально сконструирован для управления источниками питания без ограничения мощности. Смысл в том чтобы сделать подобное, но с цифровым ШИМ (будет не нужен аналоговый ШИМ UC3846 или ему подобные KA32xx и.т.п.). Кроме того хочу прикрутить к последней плате WiFi ESP8266 и в качестве панели оператора применить планшет с TeslaModbusSCADA, хороший протокол для MODBUS уже готов, проверял на TMS320F28016, собственно с него и начал работу с DSP так-же написал и проверил цифровой контур регулирования с поцикловым ПИД (2 мкс процессорного времени). Процессор хороший (TMS320F28xxx конечно лучше ШИМ 150 пс. конвейерное АЦП 12 Мс.), но дороже Пика. Пик покупается за 160руб. в Элтехе и имеет навороченный ШИМ с разрешением 1 нс. и 12 разр АЦП 2 Мгц с 5 УВХ больше чем TMS320 и 4 компаратора 20 нс. с временем распространения до затвора 45 нс. учитывая драйверы SI8239x. Понятно, что преимущество DSP в на несколько порядков более быстрой арифметике, что не успеет AVR сделает DSP.

Кроме того есть мысли по выходному дросселю:

Проблема сгорания выходных диодов не нова, детальное изучение темы дает следующую причину:

1.) Диоды горят по причине пробоя напряжением самоиндукции выходного дросселя;
2.) Хотя дроссель помогает стабилизировать дугу он-же и резко понижает надежность (избыточность индуктивности);
3.) Большинство последних фирменных сварочников не имеют на выходе дросселя хватает индуктивности рассеяния т-ра и индуктивности сварочных проводов а также того факта, что дуга хоть и нелинейная нагрузка, но не чисто емкостная ближе к резистивной (здесь могут быть несогласные) в т.ч резонансные и с фазовым управлением источники обходятся без сосредоточенного дросселя, при этом прекрасно стабилизируют дугу На мой взгляд, индуктивность дросселя не должна быть больше 2 микрогенри, все что больше - убивает надежность (диоды), хоть и повышает стабильность;
4.) Стабильность дуги в отсутствии сосредоточенного дросселя достигается совершенствованием алгоритма ШИМ;
5.) Совершенный алгоритм ШИМ (то есть применение специализированных контроллеров) повышает надежность и дроссель не нужен;
6.) Многие жалуются что свежие ШИМ контроллеры дороги и трудно доставаемы, а также тяжелы в освоении, но это преодолимо (освоение), а их кажущаяся дороговизна нивелируется расходами на сожженные силовые полупроводники;
7.) Продвинутый ШИМ - Это очень перспективно в плане надежности и потребительских свойств дуги и не противоречит резонансному, фазовому, косому, полному мосту и.т.д. все топологии;
8.) Выходные модули пробиваются исключительно в обратную сторону. Даже килоампер прямого тока до 20 мс. не выведет модули из строя, только обратное напряжение самоиндукции выходного дросселя жгёт диоды.

Некоторые мысли о температурном режиме силовой части, по собственным расчетам и наблюдениям за изделиями ведущих разработчиков.

По моим сведениям трансформатор должен греться до 100С это его нормальный режим, когда потери в феррите минимальны они (потери в феррите) имеют нелинейную зависимость от температуры (резко уменьшаться до 6 раз с ее ростом, поскольку феррит магнитодиэлектрик) в отличие от меди где они растут, но линейно. Так-же хорошо, когда нагреты диоды (потери меньше КПД больше), только IGBT нужно держать попрохладнее градусов на 30С, у них температурный к-т в другую сторону, почти все остальное в инверторе может и должно быть горячим до 100С нормально.

Сообщение отредактировал astrahard - 23.7.2016, 22:22

[ERika]

А банальный *.zip почему не попробовали?

Прикрепленные файлы

 PWM_Controller_RS_485.zip ( 102.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 22

 

[astrahard]

А банальный *.zip почему не попробовали?

Ок понял, жду критики по трассировке. Правда схемы нет не рисовал пока, трассировал по памяти.

Думаю, что делать такие смелые обобщения, исходя из описания таких случаев потерпевшими, с ветки негуляйника, это как минимум, преждевременно. Диоды горят по разным причинам. Что касается применения таких МК в применении к сварочной технике вообще - то я только за.

Опять же, данное обобщение сделано, видимо, исходя из аппаратов с фазовой ШИМ, где по ряду причин стремятся избавиться максимально от индуктивности вых.дросселя.

Согласна, писала уже не раз то же самое.

Насчет Ваших оценок по диодам полностью согласен, я пофлудил по этой теме признаюсь. Что касается фазового управления и дросселя опять-же правильно радует как раз что проц. поддерживает все способы модуляции и известные топологии силовой части. Основная цель применения проц. - сократить тепловложения в свариваемую деталь и увеличить КПД.

Сообщение отредактировал astrahard - 26.7.2016, 9:27

[DANTIST]

...Правда схемы нет не рисовал пока, трассировал по памяти.

Мамонты давно вымерли... Поэтому рисовать их приходится по памяти.

[astrahard]

Мамонты давно вымерли... Поэтому рисовать их приходится по памяти.

Вернее, глядя в даташит. Кстати, кто применял драйверы SI82xxx? Поделитесь впечатлениями.

Рассмотрим предлагаемый процесс STT

Как видно из картинки - цель процесса сформировать каплю, плюнуть ее в сварочную ванну и, при этом, не взорвать перетяжку чтобы дуга не брызгалась расплавленным металлом.

Сообщение отредактировал astrahard - 26.7.2016, 22:29

[нищеброд]

Как видно из картинки - цель процесса сформировать каплю, плюнуть ее в сварочную ванну и, при этом, не взорвать перетяжку чтобы дуга не брызгалась расплавленным металлом.

Удивительно, но перетяжка взрывается и плюётся за 1мкСек. Без прогнозирования победить этот выплеск не получится.

[astrahard]

Удивительно, но перетяжка взрывается и плюётся за 1мкСек. Без прогнозирования победить этот выплеск не получится.

Для этого американские фирмачи применяют следующий подход: Тянут два дополнительных провода к держаку и массе (4-проводная схема включения) таким образом получая физическую линию задержки из паразитных индуктивностей состоящую и защиту от помех и доп время на реагирование (так сказать заглядывают назад по времени, как в осциллографе срабатывает синхра а ослик показывает немного того что было до этого ), добавляют еще один контур управления (виртуальные, ведь речь идет о процессоре) У процика достаточно входов АЦП на плате пдкл. 2-датчика тока 2-датчика напряжения 2-компаратора вот такая богатая периферия на кристалле.

Сообщение отредактировал astrahard - 27.7.2016, 11:50

[golub]

: Тянут два дополнительных провода к держаку и массе (4-проводная схема включения) таким образом получая физическую линию задержки и защиту от помех

ошибаетесь уважаемый. Измерительные провода- они и есть измерительные, для контроля ванны а не выходных клемм.

[astrahard]

ошибаетесь уважаемый. Измерительные провода- они и есть измерительные, для контроля ванны а не выходных клемм.

А я и имел ввиду контроль ванны.