Yüksek voltajlı güç kaynağı

[taydin]

Yapı kabaca şöyle olacak:

GERILIM yazan devre, feedback sargısındaki voltaj değerini okuyup dijitale dönüştüren bir ADC. Bunu okumak ise MCU'ya kalmış. Burada bir harici kesme falan yok. AKIM yazan devre de aynı şekilde akım değerini şönt'ten okuyup dijitale dönüştüren bir ADC.

 

[taydin]

Uygun voltajda filtre kapasitörü bulmakta zorlanıyorum 1 µF bile çok pahalı ve büyük.

Tina ile denedim nasıl oluyor 1 µF ile. 1100V'u doğrultup 100 mA çekecek bir yük bağladım. Tepeden tepeye ripple değeri 300 küsür volt

 

[taydin]

Tam dalga doğrultma ile 100Vpp oldu ripple.

 

[taydin]

470 µF 450V buldum direnç.net te. Bunlardan 4 tane seri, sonra da aynı grubun aynısını paralel bağlayacağım. Bu durumda 235 µF, 1800V elde etmiş oluyorum. Ripple'da 1 Voltun altında.

Hmm şimdi Tina'ya ölçtürdüm, 150 mVpp ripple var, bu çok iyi! Tamam, bu şekilde hallediyorum.

 

[taydin]

Yalnız burada ince bir ayrıntı var: Şimdi diyelim bu şekilde dört tane 470 µF, 450V kondansatörü seri bağladık. Hadi diyelim kondansatörlerin hepsi TAM OLARAK 470 µF. Bu durumda bu dört kondansatörden oluşan devreye 1100VDC verirsek, her bir kondansatörün üzerinde 275V mu düşer?

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Yalnız burada ince bir ayrıntı var: Şimdi diyelim bu şekilde dört tane 470 µF, 450V kondansatörü seri bağladık. Hadi diyelim kondansatörlerin hepsi TAM OLARAK 470 µF. Bu durumda bu dört kondansatörden oluşan devreye 1100VDC verirsek, her bir kondansatörün üzerinde 275V mu düşer?

Evet teorik olarak öyle olması lazım abi. ve hepsi tam 470uF ise Her bir Vc için 275 volt düşer. Yalnız bu seri bağlanan kondansatörlere birde direnç atıyorlar paralel olarak.

 

[taydin]

Evet teorik olarak öyle olması lazım abi. ve hepsi tam 470uF ise Her bir Vc için 275 volt düşer. Yalnız bu seri bağlanan kondansatörlere birde direnç atıyorlar paralel olarak.

Bunun bir garantisi yok. Kapasite değerleri tam olarak 470 µF olsa bile voltajların eşit paylaşılacağı garanti değil. Nedeni de her bir kondansatörün izolasyon direncinin farklı olması. Tam da izolasyon direnci üzerinde tartışıp deneyler yapıyorken burada yeri gelmiş oldu. İzolasyon dirençlerindeki farklılık nedeniyle voltajlar eşit paylaşılmayacak ve bazı kondansatörlerde çok daha yüksek voltajlar olabilecek.

Mesela birisinin üzerinde 600V düşerse ne olur? Muhtemelen birşey olmaz çünkü burada incelediğimiz statik, DC durum. Voltaj yüksek ama sadece sızıntı akımı aktığı için birşey olmaması lazım. Ama gene de tam da dediğin gibi paralel dirençler atıp voltajı zorla eşit paylaştırıyoruz

Mesela her bir kondansatöre 1 MΩ, 1W gibi dirençler paralel bağlarsak, bunlardan geçecek olan akım, kondansatör sızıntı akımından çok daha fazla olacak ve DC statik durumda her kondansatörde eşit voltaj olmasını sağlayacak.

 

[taydin]

AC durumda, yani 400 Hz'de doğrultma yaparken bu DC durum ortaya çıkmıyor tabi. Bu durumda kondansatör empedansı işin içinde ve kapasite/ESR tam olarak aynı ise, düşen voltajlar da tam olarak aynı olacaktır.

 

[taydin]

Bu paralel dirençlerin bir faydası da, cihaz kapatıldığında kondansatörleri boşaltıp birisinin çarpılmasını engellemek. Sırf bu sebeple bile uygun bir boşaltma direnci mutlaka konmalı.

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Abi sana Pİ tipi filtre lazım. bir şok bobini ile Böylelikle neredeyse regüle edilmiş gibi davranacak bir cıkış gerilimi elde etmiş oluruz.

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Hatta kaskat bir kaç Pi tipi filtre yapıp 3. dereceden pi tipi filtre cıkışı çok daha stabil tutacaktır.

 

[taydin]

PI filtrenin faydası, devrenin gürültü yaymasını engellemek olur. Regülasyonda bir faydası olmaz. Regülasyonu zaten biz yapıyor olacağız feedback ile

Ama köprü diyottan hemen sonra konacak bir şok bobini, kondansatör şarj akımlarını baya azaltıyor ve diyotları daha az yoruyor.

 

[taydin]

Dün araştırırken hazır pid kontrol yapan entegreler de gördüm. Çok ayrıntılı bakmadım. Sen hiç bu tip entegrelerle ilgilendin mi Furkan?

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Dün araştırırken hazır pid kontrol yapan entegreler de gördüm. Çok ayrıntılı bakmadım. Sen hiç bu tip entegrelerle ilgilendin mi Furkan?

Abi evet ben çok araştırdım. PID kontrolden hiç bir şey anlamıyordum Otomatik kontrol sistemleri dersinde. bir sürü formüller şeyler. Hoca da örnek yapmıyordu hep teori hep teori bende en son Googlede PID entegresi varmı diye araştırdım. Bir tane buldum fakat satan bir yer yok.

http://www.nautilus-integration.com/Datasheets/PIDC120.pdf

Şu entegre var. hemde arayüze sahip UART ile haberleşip coğu parametreye ulaşabiliryorsunuz. programlıyabiliyorsunuz. maximum 1.22kHz lik te bir döngüsü var sample alması. fakat entegreyi satan bir yer bulamadım. buna benzer entegre aradım bulamadım. belkide doğru sözcükler ile araştırmamışımdır.

Ama şuan Bir mikro denetleyici ile PID kontrol yaparız sorun değil. öğrendim Ama işte ne kadar fazla örnek alırsak okadar iyi olur. Ne kadar örnek almak icin kesmeyi sıklaştırsak ana programıda o denli meşgul etmiş oluruz.

 

[taydin]

Hmm bunu inceleyeyim ben de. İşin teorisini ben de iyi bilmiyorum. Üniversitede beni en çok süründüren ders bu otomatik kontrol idi

Ben de şu aşağıdaki entegreyi gördüm. Aslında bu, içinde çok kanallı ADC, MCU ve çok kanallı DAC olan bir çip. Yani gene yazılımla PID yapılmış olacak.

ADUC7026 Datasheet and Product Info | Analog Devices

The ADuC7019 / ADuC7020 / ADuC7021 / ADuC7022 / ADuC7024 / ADuC7025 / ADuC7026 / ADuC7027 / ADuC7028 / ADuC7029 are fully integrated,1 MSPS, 12-bit data acquisition systems incorporating highperformance multichannel ADCs, 16-bit/32-bit MCUs, andFlash®/EE memory on a single chip.The ADC consists...

www.analog.com

 

[taydin]

Aslında şimdi düşünüyorum da, benim bu DP821A'da kullanılan o üstü kazınmış çip büyük ihtimalle bu ADUC türünden birşey

ARM'daki ana kontrol yazılımı, bu çipe söylüyor, çıkışı 5.203V yap diye, bu da PID döngüsünü ona göre oluşturup yapıyor.

Hatta yazılım opsiyonlarından birisi şu: A olmayan modelde voltaj ve akım çözünürlüğü 10 mV, A olan modelde çözünürlük 1 mV. Bu opsiyonu da böyle bir çip ile çok rahat bir şekilde gerçekleştirebilirsin.

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Ha sen diyorsun ki abi PID kontrolü başka bir mikro denetleyici ile başka bir blokta gerçekleştirelim tüm bunları kontrol eden ana başka bir beyin olsun ? Doğrumu anladım ?

ARM7TDMI varmış bunda benim arm ile ilgili pek tecrübem yok Ama programlarız herhalde

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Bunun üzerinde 12 bit DAC donanımı da varmış ozaman DAC entegresi de ortadan kalkmış olur. Tüm sürme işlemlerini bununla yapabiliriz. 3 Faz PWM bloğuda var. Bence tam bizlik bir denetleyici bunu kullanlım abi.

 

[taydin]

Ha sen diyorsun ki abi PID kontrolü başka bir mikro denetleyici ile başka bir blokta gerçekleştirelim tüm bunları kontrol eden ana başka bir beyin olsun ? Doğrumu anladım ?

ARM7TDMI varmış bunda benim arm ile ilgili pek tecrübem yok Ama programlarız herhalde

Çok stabil bir çıkış üretilebilir bununla.

Ama güç kaynağının dinamik performansının iyi olması için, hem böyle bir ADUC gerekir, hem de tüm regülasyon işinin de ADUC tarafından bitirilmesi lazım. Yani ana işlemcimiz artık sinüs falan üretmeyecek. Herşeyi bu ADUC yapacak. Ana işlemci sadece kullanıcı arayüzü olacak

Dinamik performans ile kasıt da şu: Diyelim güç kaynağına bağlı olan bir yük 5 mA çekiyor. Sonra 1 µs içinde 90 mA çekmeye başladı. Dinamik performans iyi değilse, çıkış vojtajı bir süreliğine dip yapacak, sonra da toplarlayacak. Aynı şekilde 100 mA çeken bir yük, 1 µs içinde akımı 10 mA'e düşürürse, çıkış voltajı bir süreliğine fırlayacak, sonra olması gereken değere düşecek.

PID işini ADUC yaparsa, çok sıkı bir PID kontrolü elde edilebilir ve bu dipler, fırlamalar çok sınırlı olur.

 

[Furkan KELEŞOĞLU]

Abi kullanıcı arayüzü PC ile mi olacak yoksa Cihaz üstünde touch screen mı olacak ? Touch screen daha iyi olur bu gibi cihazlar pc ye bağlanması pek istenmez. taşınma durumları v.s

Birde bu ADUC7026 programlamak için MDK-ARM IDE yi kullanacağız galiba. İndireyim dedim de Yine karşıma bilgilerimi girmem gereken bir yer cıkı verdi