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]

Если Вам кажется, что Вы меня правильно поняли, значит Вы меня невнимательно слушали . Я говорю совсем о другом. Если бы Вы подключили данные драйвера практически непосредственно к ногам ключей, я бы с Вами согласилась. Но Вы подключаете эти драйвера через довольно заметную паразитную индуктивность, а это ведь не одно и то же. Можно, конечно, в непосредственной близости от ключей добавить соотв. цепи, но так поняла "лишняя" обвязка нежелательна...Статью очень советую внимательно прочесть и вникнуть в суть написанного. В общем моё дело предупредить, а там смотрите сами. Кстати, в двухтактных схемах есть ещё проблема с несимметричным перемагничиванием сердечника СТ, особенно при поцикловом управлении, которое, насколько понимаю, и подразумевается.

...фирма производитель утверждает что все необходимые меры приняты. Вот и непонятно кого слушать, ведь фирма производила испытания на устойчивость и приводит цифры ее характеризующие. И еще, а не ухудшит-ли доп обвязка эту устойчивость? ведь цифр нету в статье. В даташите еще приведена ф-ла расчета рассеиваемой мощности на д-ре тоже надо считать, но небольшое отриц. смещение я думаю действенная мера (хотя для этих микросхем перестраховка). И еще, в таблице приведены значения сопротивления резисторов заряда и разряда они разные, разрядный меньше и, выходит если включить еще резистор мы нивелируем паспортные х-ки и ухудшаем параметр DV/DT. Хотя случаи разный бывают

Спецы IR как минимум уже лет пять утверждают, что их ключам отрицательное смещение не нужно, но нельзя же без оглядки, не вникая в суть проблемы, перекладывать всю ответственность на мнение спецов фирмы производителя. Если Вы ссылаетесь на мнение специалистов фирмы производителя, то должны понимать то, каким образом они эти самые испытания проводят. В даташитах частенько приводятся примеры цепей таких испытаний. Сравните теперь её с той схемой, куда Вы их будете ставить. Как я уже говорила, если бы Вы ваяли "косой", я бы и не стала обращать на этот момент Ваше внимание. Но с мостом - дело другое. Про добавление резисторов в цепи затвора - я вообще не сказала ни слова. Но это опять же не значит, что добавлять резюк туда не надо. Всё зависит от конкретной ситуации. Где-то специально затягивают включение/выключение ключей с определённой целью, где-то наоборот. Силовая электроника совсем не такое простое дело, как может показаться со стороны, и в ней всегда следует отталкиваться не от общих заявлений инженеров фирм производителей ключей, драйверов и т.п., а от конкретной ситуации.

Сообщение отредактировал ERika - 28.7.2016, 16:18

[astrahard]

Спецы IR как минимум уже лет пять утверждают, что их ключам отрицательное смещение не нужно, но нельзя же без оглядки, не вникая в суть проблемы, перекладывать всю ответственность на мнение спецов фирмы производителя. Если Вы ссылаетесь на мнение специалистов фирмы производителя, то должны понимать то, каким образом они эти самые испытания проводят.

Каким образом испытания проводятся я действительно не в курсе. Читал статью от производителей более мощных драйверов для IGBT сборок которые советуют не доверять табличным данным и настраивать драйвер по результатам измерений параметров IGBT, так как табличные данные и практика расходятся между собой. Видимо Вы ERika это и хотели донести до моего понимания.
Я тоже не чужд перестраховки поэтому разработал плату изолирующего 7-канального источника втор. для питания драйверов и ОУ со сверхмалой проходной емкостью.


Эта плата монтируется этажеркой к уже приведенной плате процессора

Не умеющим программировать контроллеры приходится всё делать на жестокой логике. Тяжело.
[attachment=46321:___.JPG] Почти стт.

Здорово, у Вас уже процесс идет а я пока не могу приступить к полномасштабным испытаниям. Не все платы собраны пока голый проц. и силовая часто от компьютерного БП. Кстати есть идея для аналоговой схемотехники, если поставить аналоговый перемножитель можно стабилизировать мощность на дуге а не ток и напряжение. Видел так делают как Вам такая идея.

Сообщение отредактировал astrahard - 28.7.2016, 17:47