| Автор | Сообщение |
|---|
zap Новичок
Сообщения: 4
|
Добрый день!
Для зарядки аккумулятора электровелосипеда (42В, 20А*ч) использовался китайский "зарядник", по сути представляющий собой импульсный БП с выходным напряжением 45.4 вольт и ограничением 5 ампер. Всё остальное (балансировка ячеек, отрубание при перезаряде) берёт на себя специальная схема в аккумуляторе, так что схема зарядника достаточно простая - двухтактный импульсный преобразователь, схемой очень похожий на компьютерные БП, на основе микросхемы TL494, частота около 50 килогерц (по 25кГц в каждое плечо).
С платы срисовал схему:
Силовая часть.
Управляющая плата.
(NB: в схеме силовой части небольшая ошибка - забыл нарисовать два конденсатора 4.7мкф/50В параллельно цепочкам R1D2 и R2D3). В управляющей схеме в верхнюю часть (компаратор и микроконтроллер) можно вообще не смотреть - они моргают лампочками.
Всё работает нормально до тех пор, пока нагрузка не доходит до расчётного тока (а аккумулятор всегда заряжается пятиамперным током - мог бы и больше всосать, да кто ж ему даст). В этот момент из-за обратной связи по току начинаются сильные колебания ширины импульсов ШИМ, вплоть до прекращения импульсов вообще.
Пример осциллограммы.
Красная линия - один из двух выходов TL494 (ШИМ сигнал). Синяя линия - напряжение на выходе 3 TL494 (выход обоих внутренних ОУ). Ток при этом скачет вокруг пяти ампер. При этом силовой трансформатор начинает громко жужжать и потрескивать, что создаёт довольно нервную обстановку вокруг устройства 
Все мощные электролиты заменил (на всякий случай), мелкие проверил. Силовые ключи в порядке, диоды "вроде как" целые, некоторые тоже менял (аналоги которых были в наличии). Ничего не изменилось.
Было предположение, что причина колебаний - в "заторможенной" реакции TL494 на сигнал ОС по току. Уменьшил номинал C11 (изначально C11R25 задают ФНЧ со срезом около 10кгц) в десять раз - ничего не изменилось, частота "колебаний" ширины импульсов лишь слегка увеличилось. Сделал наоборот - впаял конденсатор 1мкф, резистор 220 ом (частота среза получилась около 10Гц) - частота "колебаний" уменьшилась герц до трёхсот, вот и весь эффект.
Пытался изменить параметры ОС по току. Сделал ограничение по току в районе одного ампера. Теперь колебания начинаются при достижении этого тока
При этом если ток не достигает предельного, устройство работает абсолютно нормально - ничего не жужжит, напряжение на выходе ровное, напряжение на выходе 3 микросхемы правильно "нащупывает" ширину импульсов ШИМ при изменении нагрузки. То есть ОС по напряжению отрабатывает без нареканий.
Помогите понять, что может быть причиной колебаний.
Ещё одна странность (но вроде как не влияющая на результат) - на осцилограмме ШИМ сигнала (обоих ключей) при росте нагрузки (уже даже где-то в районе ампера - то есть обратная связь по току ещё не срабатывает) появляется непонятная "ступенька" (при малой нагрузке ШИМ имеет идеальную форму).
Осцилограмма "странности"
Красный график - ШИМ сигнал (на коллекторе выходного ключа TL494, поэтому "активное" положение - вниз). Синий - сигнал обратной связи по току (15-я нога TL494); "выбросы" совпадают с моментом включения ключей. Смотрел напряжение коллектор-эмиттер силовых ключей - на них эти мелкие "ступеньки" никак не сказываются, ровный сигнал с крутыми подъёмами/спусками.
|
|
gastello Участник
Сообщения: 1094
|
разве C2 -- 100n ???
это очень мало - там должен быть 1-2-4мкф... ведь частота то не очень высокая
и вообще его стоит поменять на всякий случай - иногда они дохнут - опухают от реактивного тока
Добавлено 17-08-2010 04:19
кстати и Д7 Д8 почему-то низкочастотные?? 1Н4004?? с какого бодуна.
Добавлено 17-08-2010 04:25
токозадающие резисторы - это 3 шт 0,1 = 0,033 ома собственно более высокий ток и зависит от них - поставить параллельно еще 3 шт - будет 10 а .. если выдержит транс диоды и транзюки..
|
|
zap Новичок
Сообщения: 4
|
Да, точно - там 1мкф стоит, когда схему рисовал номинал поставил от с потолка - было не разглядеть. Я его потом выпаял и проверил, он рабочий. Пробовал заменить на другой номинал (2.2мкф, 0.68мкф) - на осцилограмме появляются левые выбросы во время переходных процессов. В итоге заменил на другой такой же ёмкости, но на бОльшее напряжение. Правда, ничего не изменилось.
D7/D8 стоят на схему питания управляющей платы, видимо там несущественно. Они, заразы, под силовым трансформатором, попробую их заменить на FR103.
Насчёт токозадающей ОС - там, кроме трёх резисторов по 0.1 ом есть R28||R30 в управляющей части,они задают напряжение примерно в 0.166 вольт посередине делителя R29:R28||R30 при нулевой нагрузке; с увеличением нагрузки нижняя часть делителя "оттягивается" ниже нуля вольт, в результате в какой-то момент посередине делителя напряжение тоже доходит до нуля; в этот момент и срабатывает ограничение. Если поставить вместо R28||R30 резистор поменьше, соответственно меняется и ток срабатывания защиты.
|
|
gastello Участник
Сообщения: 1094
|
дурацкая схема в части контроля... то что там мигает в верхней части лампочками:)))
я так понимаю что внешнее управление и контроль за током отсутствует вообще. Могли бы все-же сделать раз контроллер прицепили.
Это обыкновенный АТ шный блок питания с ограничением тока.
Видимо лампочка - Готов загорается когда ток сам собой уменьшается до какой то величины??
первое что бы я сделал - это отладил блок питания без токового ограничителя. Просто закоротите эти резисторы 0,1*3 .
подключите на выход резистор ....гггы.... огромных размеров - можно вкинуть 10 ваттник в воду. 10 ом
и вперед - проверяйте схему
а на счет выбросов - да они там будут по любому. При таком управлении и при чипе 1972 года выпуска!! Само - собой. Там же примитив
|
|
EvgeniS Участник
Сообщения: 2907
|
| gastello писал: | | а на счет выбросов - да они там будут по любому. При таком управлении и при чипе 1972 года выпуска!! Само - собой. Там же примитив |
при чем тут примитив? проблема регулирования (устойчивости) а она не зависит от контроллера.
zap, если развязать сигнал датчика тока, то уверен что генерации не будет. Но это переделка, да и ДХ денег стоит. Т.к. постоянную вы снижали и усиление уменьшали (Р25 220 Ом) то ищите проблему в разводки земли. Общий принцип: не должно быть петель земляного провода.
Добавлено 17-08-2010 21:39
Попробуйте увеличить номинал Р13.14.15 раза в 2-3 и пропорционально уменьшить Р29.... как идея...увеличится уровень сигнала с ДТ и уменьшится влияние помех.
|
|
gastello Участник
Сообщения: 1094
|
Насчёт токозадающей ОС - там, кроме трёх резисторов по 0.1 ом есть R28||R30 в управляющей части,они задают напряжение примерно в 0.166 вольт посередине делителя R29:R28||R30 при нулевой нагрузке; с увеличением нагрузки нижняя часть делителя "оттягивается" ниже нуля вольт, в результате в какой-то момент посередине делителя напряжение тоже доходит до нуля; в этот момент и срабатывает ограничение. Если поставить вместо R28||R30 резистор поменьше, соответственно меняется и ток срабатывания защиты.
_____________________________________
нижняя часть делителя не может оттянутся ниже земли....
на самом деле при увеличении тока нагрузки на 3 выводе блока управления - судя по вашей схеме напряжение растет в положительную сторону или вы что то там напутали
может вы не так соединили вывод земли и вывод 3 - может их поменять местами на схеме?? по отношению к трем токозадающим резисторам??
Добавлено 17-08-2010 21:15
gastello писал:
а на счет выбросов - да они там будут по любому. При таком управлении и при чипе 1972 года выпуска!! Само - собой. Там же примитив
при чем тут примитив? проблема регулирования (устойчивости) а она не зависит от контроллера.
___________________________________
У этого чипа почти ничего нет внутрях... придумали его в 60х - еще в эпоху транзисторного принципа проектирования - там даже операционников(компараторов) по сути нет ....ну да это не в тему
Короче на выходе у него защиты от сквозных токов тоже нет - она формируется искусственно с помощью пары диодов и кондера в эмиттерах ключей . Вот и образуются разные ступеньки и прочая фигня . Да он вообще при запуске ведет себя просто как красавец - чего там только не увидишь. особенно при малом напряжении вторичного питания...
|
|
EvgeniS Участник
Сообщения: 2907
|
| gastello писал: | | У этого чипа почти ничего нет внутрях... придумали его в 60х - еще в эпоху транзисторного принципа проектирования - там даже операционников(компараторов) по сути нет |
вообще-то есть...два.| Цитата: | | Короче на выходе у него защиты от сквозных токов тоже нет - она формируется искусственно с помощью пары диодов и кондера в эмиттерах ключей |
есть мертвое время примерно 5%| gastello писал: | | Да он вообще при запуске ведет себя просто как красавец - чего там только не увидишь. особенно при малом напряжении вторичного питания... |
контроля напр питания действительно нет.
Добавлено 17-08-2010 22:58
| Цитата: | | на самом деле при увеличении тока нагрузки на 3 выводе блока управления - судя по вашей схеме напряжение растет в положительную сторону или вы что то там напутали |
в отрицательную. правильно нарисовано.
|
|
gastello Участник
Сообщения: 1094
|
У этого чипа почти ничего нет внутрях... придумали его в 60х - еще в эпоху транзисторного принципа проектирования - там даже операционников(компараторов) по сути нет
вообще-то есть...два.
Женя, я же сказал - по сути:)))) потому что их не использовали как дискретную базу. чип проектировали целиком как аналоговое устройство - как транзисторный усилитель:))
Между нами - я 30 лет назад занимался проектированием ис-бис. Хоть и подзабыл малость ... но все же ... воспоминания ностальгия итд итп.....Так что не издевайтесь... это от старости...
а то в справочники полезу:)) мои ..из меня раннего
|
|
EvgeniS Участник
Сообщения: 2907
|
| gastello писал: | | .Так что не издевайтесь. |
и не думал даже. Я только по фактам, никаких обсуждений личностей.
дайте ссылочку на справочник.
|
|
zap Новичок
Сообщения: 4
|
Кажись починил. Сидел, долго игрался с обратной связью операционника по току, в результате нащупал вроде вариант, при котором оно не возбуждается. Впаивал разные C11 (изначально там было 22nF), а вместо R25 вкрутил переменник на 68кОм. Добивался самовозбуждения, смотрел осцилограмму напряжения на 3й ноге TL494 и крутил резистор - там сначала амплитуда уменьшается, а в какой-то момент и исчезает вовсе, он нащупывает верную ширину импульсов. Правда, если перебор в другую сторону, там опять начинает самовозбуждаться, но как-то иначе
В результате остановился на варианте C11=100nF, R25=22k. По крайней мере уже час заряжает велик, вроде всё нормально. Греется правда ужасно, сэкономили китайцы мосфеты туда впаять, да и D6 греется не меньше.
Спасибо большое за то, что подтолкнули. А то как-то мысли кончились, а тут начал экспериментировать, то-сё, вышел на результат
gastello, микроконтроллер там вообще не нужен. Он там как слепая кишка, какой-то атавизм. Единственное, на что он может влиять - состояние лампочек, и то нифига не делает (Вы правильно предположили, что там одна лампочка гаснет, другая загорается когда ток падает ниже определённого порога - где-то 0.5 ампер). Я думаю, что это "защита от копирования" - другой китаец хочет скопировать, обана - а прошивки-то у него нету!
|
|
EvgeniS Участник
Сообщения: 2907
|
zap, Там сильнее влияет не Р25, а суммарное сопротивление Р28 Р29 Р30. есть еще что покрутить
|
|
|
