Имульсный ЛБП на основе Atmega8

Обсуждаем контроллеры компании Atmel.
Ответить
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7077
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Откуда: Сердце Пармы

Сообщение Ivanoff-iv »

Это наверно потому, что ты, ARV не с ноута пишешь, а вот если б с ноута, то это запросто! :))) :))) :)))
Последний раз редактировалось Ivanoff-iv Чт дек 03, 2020 20:39:14, всего редактировалось 1 раз.
Для тех, кто не учил магию мир полон физики :)
Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
Реклама
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Аватара пользователя
Сообщения: 18678
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск

Сообщение ARV »

это мне сказано? так я как раз на ноуте пишу :)))
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7077
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Откуда: Сердце Пармы

Сообщение Ivanoff-iv »

значит наверно это неправильный ноут, надо у Кота_в_небесах модель уточнить...
а если и модели совпадут... то тут уж ничего не поделать - бросай программирование, иди коровам хвосты крутить... :(
Для тех, кто не учил магию мир полон физики :)
Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Аватара пользователя
Сообщения: 18678
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск

Сообщение ARV »

не, сама по себе идея подобного преобразователя меня преследовала несколько лет назад достаточно длительное время... и не вижу особых причин, препятствующих реализации. но не на меге8, конечно... для этой цели в семействе AVR имеется AT90PWM3B - даже по названию ясно, что он именно для этого и предназначен, имеет встроенные три (или больше - память не та уже...) компаратора, способных на аппаратном уровне воздействовать на выходной ШИМ. в общем, хотел я хотел, да и расхотел. вся беда в том, что потенциальная выгода возможна только в том случае, если МК может непосредственно управлять силовыми ключами... а поскольку "логические" MOSFET-ы на высокое напряжение не существуют, то применить МК можно только уже на низкой стороне, т.е. для начала чем-то сетевое напряжение выпрямить и понизить... получается, аппаратный преобразователь + преобразователь на МК = никакой выгоды...
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Контактная информация:
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Мудрый кот
Сообщения: 1849
Зарегистрирован: Вс дек 25, 2016 08:34:54

Сообщение Dimon456 »

ARV, ТЛ494 то же не может напрямую управлять высоковольтными MOSFETами.
ARV писал(а):получается, аппаратный преобразователь + преобразователь на МК = никакой выгоды...
ну это вы видите что ни какой выгоды. Большинство не видят, хоть бы AKA KASYAN иногда смотрели.

Давайте все таки прольем немного света на все это.
Есть порция attiny с PLL, но там 64МГц, да и то с разрядностью 8 бит, но не в этом суть, данные attiny в своем составе имеют блок DTG (генератор мертвого времени), данный блок нужен для предотвращения сквозного тока через транзисторы, обеспечивает паузу между спадающим перепадом импульса на одном выходе и нарастающим перепадом на другом.
К сожалению Atmega8 не имеет в своем составе такого блока. По этому ни кому еще не удавалось и не удастся сделать такого рода ИП на Atmega8.
Реклама
Родился
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Вт дек 01, 2020 17:41:42

Сообщение Kot_v_Nebesax »

[uquote="ARV",url="/forum/viewtopic.php?p=3935455#p3935455"]
Kot_v_Nebesax писал(а):частоту шим можно поднять вплоть до 85 килогерц а разряность 10 бит
простой засчет показывает, что при 10 битах и предельно возможной для atmega8 тактовой частоте 16 МГц частота ШИМ никак не может быть более 15 кГц с хвостиком... поэтому я с нетерпением буду ждать реализации этого проекта, ибо такое чудо надо обязательно взять на вооружение![/uquote]
Заходим к алексу гайверу на сайт и читаем, там всё описанно как поднять частоту я точно не помню либо до 85 либо до 65, точно не помню. Но частоту шим можно поднять это точно. Ах да, не забываем, не знаю как у вас, у меня максимальная частота на которой работает 8 атмега это 20 мгц.

Добавлено after 2 minutes 4 seconds:
Вот вырезка из статьи алекса гайвера.
Как мы уже говорили в уроке про функции времени и про ШИМ сигнал, у микроконтроллера есть несколько таймеров, которые могут выполнять разные функции, в частности – генерировать ШИМ сигнал. Чтобы таймер генерировал ШИМ, его нужно предварительно настроить при помощи редактирования регистра таймера. Когда мы работаем в Arduino IDE, таймеры настраиваются без нашего ведома в библиотеке Arduino.h, и собственно получают настройки, которые пожелали разработчики. И вот настройки эти не очень хорошие: частота ШИМ по умолчанию низкая, возможности таймеров не используются в полной мере. Посмотрим на стандартный ШИМ у ATmega328 (Arduino UNO/Nano/Pro Mini):

Таймер Пины Частота Разрешение
Timer 0 D5 и D6 976 Гц 8 бит (0-255)
Timer 1 D9 и D10 488 Гц 8 бит (0-255)
Timer 2 D3 и D11 488 Гц 8 бит (0-255)
На самом деле все таймеры спокойно могут выдавать 64 кГц ШИМ сигнал, а таймер 1 – он вообще 16 битный, и на той частоте, которую ему дали Arduino, мог бы работать с разрешением 15 бит вместо 8, а это, на минуточку, 32768 градаций заполнения вместо 256!!! Так к чему такая несправедливость? Таймер 0 занимается отсчётом времени, и настроен так, чтобы миллисекунды тикали точно. А остальные таймеры просто причёсаны к нулевому под одну гребёнку, чтобы у ардуинщика не возникло лишних проблем. Такой подход в целом можно понять, но сделали бы хоть пару стандартных функций для более высокой частоты, ну серьёзно! Ладно, если они не сделали, то сделаем мы
Реклама
Открыл глаза
Аватара пользователя
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Ср янв 03, 2018 01:36:14

Сообщение VALNER »

Kot_v_Nebesax, Да, только 65кГц он выдаст только в 8-ми битном режиме при частоте кристала 16МГц. При 20 соответственно больше.
Dimon456 писал(а):а таймер 1 – он вообще 16 битный, и на той частоте, которую ему дали Arduino, мог бы работать с разрешением 15 бит вместо 8
да, это при частоте 488Гц. Он, банально, физически не сможет работать с частотой 65кГц при частоте тактирования 16МГц.
Kot_v_Nebesax писал(а):не знаю как у вас, у меня максимальная частота на которой работает 8 атмега это 20 мгц
Да он и при 24МГц может работать и при 27МГц. Например эмулятор SID чипа, только это не рекомендованные значения и одна партия может работать а другая уже нет.

И еще, может не совсем по теме, но я встречал в промышленном исполнении ИИП на Меге48 которая драйверила ВВ ключи.
Хотя ядра там одинаковые.
Вложения
PM3-Amp_CirD (pdf.io).pdf
(290.29 КБ) 168 скачиваний
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Аватара пользователя
Сообщения: 18678
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск

Сообщение ARV »

Kot_v_Nebesax писал(а):Заходим к алексу гайверу на сайт и читаем
мне достаточно официальной документации (даташита) производителя, фантастику я люблю других авторов
Kot_v_Nebesax писал(а):я точно не помню
вспомните уж, пожалуйста
Kot_v_Nebesax писал(а):Но частоту шим можно поднять это точно
можно, кто ж спорит. но не при одновременном увеличении разрядности. при 6 битах без всяких ухищрений частота ШИМ станет 250 кГц при тактовой 16 МГц - и чо? 64 градации ШИМ и 4096 - это две большие разницы
Kot_v_Nebesax писал(а):у меня максимальная частота на которой работает 8 атмега это 20 мгц
открываем официальный даташит производителя и смотрим там максимальную рабочую частоту 8-й меги:
Изображение
ни о каких 20 МГц там речи нет. начитаются фантастики...
Вложения
1221.png
(14.83 КБ) 452 скачивания
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7077
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Откуда: Сердце Пармы

Сообщение Ivanoff-iv »

нет, применение МК как ШИМ преобразователя возможно - и даже не сильно сложно, т.к. отношение входного и выходного напряжений импульсных преобразователей (или синхронных или в случае неразрывных токов в дросселе) пропорциональны заполнению ШИМ сигнала, управляющемго ключами.
(сам как-то правил фузе доктора для получения напряжения, подаваемого на ресет... но стабильности я не добился, да и не пытался, а просто поставил кренку на выход) также слышал о применении генерируемого МК сигнала для повышения напряжения в часах для питания экрана, но там была нехорошая история с самовозгоранием прибора... (была закладка в коде, открывающая ключ степ-ап преобразователя и тем устраивающая КЗ по питанию).
А вообще я в теме поучаствовать хотел (потому и спросил о среде программирования, но ноутбук я купил недавно и только начал осваивать... пока не добьюсь с его помощью сравнимых результатов по ШИМу МК, мешаться в теме больше не стану)
Для тех, кто не учил магию мир полон физики :)
Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Аватара пользователя
Сообщения: 18678
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск

Сообщение ARV »

я в своё время моделировал в протеусе классический step-down с управлением от меги8. при программировании на ассемблере удавалось управлять скважностью с запаздыванием на 2 периода ШИМ. это вполне приемлемо, если нагрузка постоянна и нет скачков входного напряжения - плавные изменения ПИ-регулятор вполне компенсирует, а вот реакция на скачки достаточно плохая, набросы/провалы выходного напряжения достигали 60% от номинала и достаточно долго устаканивались... мега8 слишком слаба для вычислений в регуляторе, который мог бы проблему решить. но для фиксированной нагрузки очень даже можно.

на современном уровне можно было бы решить эту задачу на stm32, но, поскольку они даже не 5-вольтовые, обвязка силовых ключей сожрет весь смысл... наверное, для систем под пару киловатт это уже не будет столь значимо, но для ЛБП по моему мнению неразумно.
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Контактная информация:
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 1978
Зарегистрирован: Ср июл 17, 2013 13:55:57

Сообщение NStorm »

У ST есть занятные микрухи STRNG - гибрид с STM8 и ШИМ с ФАПЧ: https://www.st.com/content/st_com/en/pr ... l#overview
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Аватара пользователя
Сообщения: 18678
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск

Сообщение ARV »

все это шикарно, но без нормальных мощных выходов, способных управлять MOSFET напрямую, не имеет никакого практического смысла в любительском применении, как я уж писал: сложность обвязки обнулит плюсы МК. только если конструкция очень мощная, т.е. очень дорогая, стоимость/сложность обвязки будет уже не критичной.

именно поэтому для мощных приводов применяют ТОЛЬКО микроконтроллеры. а разница между мощным приводом и мощным преобразователем равна нулю. настольный ЛБП - это несколько иное...
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3832
Зарегистрирован: Сб сен 10, 2011 17:46:25

Сообщение oleg110592 »

до кучи, как идея
Предварительный регулятор режима переключения снижает потери мощности. Это позволяет получить очень компактный дизайн.
http://www.sebulli.com/mini_psu/index.php?lang=en
на меге, наверное тоже получится
з.ы. вроде на форуме Electronix был блок питания на микроконтроллере с подобной идеей
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 156
Зарегистрирован: Вс сен 06, 2020 16:06:10

Сообщение iddqd »

С ключами у STMicro STSPIN есть. Но он предлагается для управления моторами, внутрях STM32F0 + комплект драйверов полевиков в 1 корпусе.

А так на фонаревке есть несколько buck и boost на основе аж attiny, правда для многорежимных фонариков, но ток они как раз и стабилизируют. Маломощные легкий логический полевик напрямую GPIO ворочают, мощные - используют ключи от техаса для усиления лап. Т.е. вообще работает. Им 10 битов не надо, конечно, стабилизация тока приблизительная, но им хватает. При желании и защиты можно сделать, более-менее аппаратные, чтобы за максимальные ток/напряжение сильно не лезло даже при зависе. Они даже не очень сложные: например ovp там кто-то делал из стабилитрона и npn шунтирующего управление полевиком. И зачем именно 10 битов точности? Столько ни 1 аппаратный чип и близко не обещает. Это около 0.1% - есть уверенность что остальное бужет настолько же здоровское? Как насчет разиков в 10 снизить точность с пропорциональным подъемом частоты PWM?

p.s. а детали можно заказать и у фирм с доставкой, однако.
ARV
Ум, честь и совесть. И скромность.
Аватара пользователя
Сообщения: 18678
Зарегистрирован: Чт дек 28, 2006 08:19:56
Откуда: Новочеркасск

Сообщение ARV »

iddqd, все правильно сказанное вами я уже говорил, к чему повторы? а вот в чем вы ошибаетесь: повышая частоту ШИМ вы не улучшаете ситуацию, а ухудшаете, т.к. идеальный вариант - это менять скважность уже начавшегося периода ШИМ, т.е. успеть за некоторое время после начала активной фазы изменения выходного напряжения измерить его, вычислить отклонение от заданного и соответственно скорректировать длительность воздействия на ключ. это идеал, как работает аппаратный ШИМ-регулятор.
МК требуется время на измерение и расчеты, поэтому я бы сказал, что идеалом будет успеть все измерить и вычислить в текущем периоде, чтобы уже следующий был скорректирован. тут можно сделать и коррекцию с опережнием, т.е. ПИД, хотя для БП это и выглядит лишним.

однако, AVR практически не в состоянии успевать с измерениями и вычислениями за один период ШИМ-а, если ШИМ превышает 15 кГц, и даже при 15 кГц программное регулирование не так уж просто даётся. а вы предлагаете еще больше ухудшить ситуацию, уменьшив время на измерение/расчет и одновременно увеличить дискретность воздействия. ваше предложение приведет к тому, что небольшое отклонение выходного напряжения изменит воздействие на ключ слишком сильно и слишком поздно, т.к. разрядность ШИМа низкая, а такое грубое воздействие приведет к тому, что выходное напряжение (или ток - не важно) не придет в норму, а проскочит её - процесс будет неустойчивым.

это вот на пальцах так, специалисты вроде КРАМа могут и математически это доказать.

капкан еще кроется в том, что большинство любителей не владеют математическом аппаратом дискретного регулирования и не в состоянии рассчитать параметры схемы, и грамотно реализовать дискретный ПИ-регулятор... а методом тыка (даже не научного) сия задача вряд ли может быть решена.

как я уже говорил, единственный вариант сделать гибрид, используя (если говорим о семействе AVR) AT90PWM3B, который, если я не ошибаюсь, благодаря встроенному компаратору может отрубать аппаратно выходное воздйствие, т.е. часть расчетов заменяет аппаратурой. в этом случае шанс что-то толковое сделать есть... хотя, снова повторюсь: обвязка схемы может сильно попортить результат...

вы просто сравните схему корректора мощности с этим МК из соответствующего апноута Атмела с корректором мощности на современном аппаратном контроллере... и все вопросы отпадут. одна схема питания МК будет сравнима по сложности со схемой всего источника питания на нем...
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется...

Мой уютный бложик... заходите!
Контактная информация:
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 156
Зарегистрирован: Вс сен 06, 2020 16:06:10

Сообщение iddqd »

Повышая частоту ШИМ мы уменьшаем размер индуктивностей и фильтрующих конденсаторов прежде всего. Из этих соображений частоты обычно берут от 100 до 500 кГц (для buck/boost) если не делать совсем уж архаику. А когда там 10 амперов к тому же (+ripple), параметры катушки и кондеров наверное уже начнут интересовать. Исходя из подобных соображений - хакинг с заменой цикла PWM на лету, конечно, высший пилотаж, но с какой скоростью в кГц вы так сможете?

На STM это прикольнее вырисовывается: ADC dma подперт, всю серию замеров "железно" сам сделает, а когда все готово как раз PWM можно перепрограмить "по мере готовности" используя preload. И он новый PWM возьмет в оборот на следующем цикле сам. Так pwm не корежится и трекать его самому не надо, и если ADC быстро закольцован то и промах всегда будет небольшой, а реакция на него - быстрой.

Что до проскока: при частоте 100+ кГц отдельная порция энергии небольшая, сильно вольтаж на фильтре не уведет, вопрос вроде в основном в том насколько быстро замеры будут вертеться чтобы корректировать промахи, ну и какое соотношение скорости отклика и точности захочется. А то что будет проскакивать, если достаточно быстро корректируется - не так уж и страшно вроде. У хардварных чипов бандвиз фидбэка тоже не бесконечный! И при резком изменении нагрузки тоже проскакивает. Если бандвиз и усиление фидбэка не резать, "аналоговых" проблем будет выше крыши.

Что до аппаратного - можно и внешний компаратор поставить и МК может даже порог вырубания ключа компаратором подкручивать, я и такое у кого-то видел. Это правда удобно только для нижнего ключа, но например у тех жуликов с фонаревки показано как buck с нижним ключом организовать. Правда тогда вольтаж не относительно земли, а относительно V+, и замерять несколько менее удобно.

А так у STMicro и микрочипа есть апноты на допустим 250W солнечные инверторы. И там 1 STM32F103 и dsPIC - разруливают DCDC + MPPT, а потом еще из этого 50/60Hz синус к тому же быстрым PWM-ом, и параметры DCDC подгоняют чтобы с сетью совпадало и отгружалась мощность. И это целиком в софте. Каким готовым чипом такое вообще можно? А когда хочется регулировать да небось еще и отображать, этот вопрос тоже появится - МК все-равно же есть. Но вот да, кодить и отлаживать такую прошивку - не самое простое занятие, а если стормозить, можно и комп наверное выпалить. Я то себе для такой развлекухи гальваническую развязку налутал. А то дырка в топовом чипсете - дорого и обидно.
Мудрый кот
Сообщения: 1849
Зарегистрирован: Вс дек 25, 2016 08:34:54

Сообщение Dimon456 »

Как бы вы не старались со своими ПИД-регуляторами, вы не получите того эффекта, пульсаций, быстродействия, как от обыкновенного 50Гц трансформатора + линейного стабилизатора.

Такого рода импульсные ИП строятся на какую-то определенную нагрузку, к примеру драйвер светодиодов, но не как не для лабораторного источника питания. Попробуйте защитить силовой ключ от КЗ?

А насчет ограничения тока, то в единственной ТЛ494 есть вывод DT - вход управления фазой покоя, именно через этот вывод и делается ограничение тока, только он способен защитить от разноса силовые ключи при КЗ.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7077
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Откуда: Сердце Пармы

Сообщение Ivanoff-iv »

так АРВ именно это и пытался донести... когда писал про 2 периода отставания и про забросы при резком изменении нагрузки...
Для тех, кто не учил магию мир полон физики :)
Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3832
Зарегистрирован: Сб сен 10, 2011 17:46:25

Сообщение oleg110592 »

значит напряжение и ток в блоке питания на атмеге надо регулировать потенциометрами, а мега будет только отображать эти напряжение и ток на индикаторе
http://www.sebulli.com/psu_kit/index.php?lang=en
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 156
Зарегистрирован: Вс сен 06, 2020 16:06:10

Сообщение iddqd »

С другой стороны, как бы вы ни старались, один только 30V 10A трансформатор на 50Гц выглядит интересно. А ежели до 1V 10A это все зарегулировать - радиатор LDO еще интереснее станет. Триста ваттов тепла - это по сути небольшой отопитель. Ну, может, тепловая пушка, если вентилятор добавить. В декабре может и неплохо. А в июле? :)

p.s. а у LDOшек, между прочим, при резком изменении нагрузки или входного - тоже выбросы. Но покуда фильтр с ними справляется и это не выше критичного - как бы и ничего страшного. Как бы аналоговики не старались, а у их штук есть ряд довольно фундаментальных проблем. Слишком точно и быстро корректировать - плохо по соображениям стабильности, видите ли. Пытается генератором стать.
Ответить

Вернуться в «AVR»