¿Cómo usar retroalimentación de voltaje negativo para hacer que el voltaje de salida sea constante?

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Tengo el circuito a continuación, que genera 1.5kV desde un transformador. El primario está controlado por un oscilador MCU, un controlador Mosfet y un par de mosfets de n canales. Funciona muy bien como es:

Pero ahora necesito estabilizarlo: el voltaje de salida debe ser constante con una carga variable.

El mejor enfoque, en mi opinión, sería aprovechar el regulador ajustable LM350 que utilizo para alimentar Vcc al circuito: si pudiera obtener una muestra del voltaje de salida, usando un simple divisor de voltaje, y usarlo como una respuesta negativa al LM350, podría hacer que reaccionara a cualquier cambio en la carga. La tensión primaria cambiaría los cambios de compensación en la carga, creando un circuito cerrado que crearía una tensión constante en la salida.

El problema es: no tengo idea de cómo hacerlo. Sé cómo ajustar la salida del LM350 con un potenciómetro, pero no puedo encontrar una manera de usar el voltaje de mi divisor como una retroalimentación negativa. Un detalle adicional a tener en cuenta es que la tensión de retroalimentación es negativa en relación con el suelo (lo que puede ayudar, ya que la retroalimentación es negativa o puede hacer las cosas más complicadas). Y más que eso: ¿es bueno este enfoque? ¿Hay una mejor manera de hacerlo?

Otra preocupación es evitar que el regulador pase por encima de un voltaje dado (18V, por ejemplo) si la carga es excesivamente alta. A partir de este momento, la tensión de carga ya no se estabilizará para proteger el circuito.

¡Gracias!

    
pregunta Marcovecchio

2 respuestas

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El menor hardware sería utilizar un ADC en su micro y controlar el PWM directamente.

La protección contra una carga que es demasiado baja probablemente debería ser un límite de corriente en la corriente MOSFET en lugar de un límite en el voltaje de entrada.

Si desea hacer el bucle de control con hardware, aquí hay un punto de partida. En cualquier caso, es posible que deba realizar algunas modificaciones en la respuesta del bucle para obtener las características de bucle cerrado que necesita (rebasamiento, tiempo de respuesta, estabilidad).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Este es solo un punto de partida. Rg controla la ganancia del bucle, por lo que algo como un par de cientos K puede funcionar para usted. Demasiado alto y no será estable, demasiado bajo y obtendrá un control descuidado. Rg como RC puede actuar para poner a cero el error, pero hay otros efectos negativos (lea sobre la teoría de control si desea saber esto).

Editar: El primer amplificador es un amplificador inversor con una ganancia de 0.00333, por lo que obtienes 0 ~ + 5V para 0 ~ -1500V en relación con el suelo. El segundo amplificador es el controlador: resta la señal de 5 V y proporciona una señal de que Rg / 10K veces la diferencia al terminal ADJ de U1. Para una salida estable de -1500v, se requiere 7V, entonces la salida de OA2 debe ser a 7V - Vref (de U1). Cualquier cambio en el -1500V causará un cambio en el terminal adjunto de 0.00333 * Rg / 10K. Si Rg / 10K = 300K, entonces una caída del 1% en -1500V hará que la tensión del regulador aumente en 1.5V.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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No hay posibilidad de usar el control PWM en ese circuito como está.

Dutycycle no tendrá ningún efecto en el pico de salida rectificada, mientras que cualquier valor superior al 50% (lo que sea que signifique con dos controladores antifase) se convertirá en un gran cortocircuito.

Más: el rectificador de onda única tampoco es una buena idea.
Dado que el interruptor de los interruptores funciona en bucle abierto, la corriente de magnetización de CC se reducirá automáticamente a cero utilizando caídas de voltaje en rds (encendido) y bobinas primarias. Pero este es un proceso bastante incómodo y se puede alterar fácilmente por una carga asimétrica.

En cuanto a la falla de MOS, tiene dos MOS, no pueden estar ENCENDIDOS al mismo tiempo, entonces, ¿cómo puede ir más allá del 50% del ciclo de servicio para cada uno? En resumen, obtendría más del 100% del período.

Su rectificador de salida es un rectificador de picos, no importa si se trata de media onda o de onda completa, pero siempre se obtiene el valor máximo de voltaje secundario.

Debería probar un convertidor delantero, un inductor de la serie lo convierte en un rectificador de valor promedio, para que pueda usar la información del ciclo de servicio para controlar el voltaje de salida.

Esta www.st.com/resource/en/application_note/CD00003910.pdf ( La página 14) es la primera que se buscó en Google, pero hay algunas muchas otras

    
respondido por el carloc

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