Citat:
pedja089:
Celo vece gledam semu, i nije mi jasno kako je R5 "P" dejstvo...
Ako moze samo kratak komentar oko toga. Hvala.
Na zalost, morace malo duzi komentar...
Kontrolni pin TL431 je invertujuci ulaz internog op-amp.
Katoda je open kolektor izlaz istog op-amp, tj. mozemo je posmatrati kao obican izlaz op-amp.
Pojacanje otvorene petlje TL431 je reda 55dB, dakle veliko.
Takodje se mora uzeti u obzir da za relativno malu promenu napona na krajevim LED optokaplera mozemo promeniti struju iste u granicama koje ostvaruju od 0-100% promene nekog dejstva na SMPS IC.
To tek uvecava open-loop pojacanje nekoliko puta.
Treba uzeti u obzir da je ukupno pojacanje celog SMPS odredjeno sa vise faktora:
Ako nas SMPS ostvaruje punu snagu pri nominalnom naponu na izlazu sa duty=60% (ovo je primer, jer moze biti vise od toga ali i manje, zavisno od konstrukcije SMPS), mi mozemo uzeti promenu duty (iz primera) od 0-60% kao promenu
na izlazu SMPS od 0-100%
Dalje, pretpostavimo da nam je potrebna promena struje od 0-1mA na tranzistoru optokaplera za promenu duty od 0-60%, tj. izlaznu promenu od 0-100% celog SMPS.
Pretpostavimo da je CTR optokaplera 50%, iz toga proizilazi da ce nam biti potrebna promena od 0-2mA kroz LED.
Neka nam je na primer napon napajanja TL431 (nas izlazni napon) 12V.
R2 koji sentuje LED mora biti takve velicine da obezbedi neophodnih 1mA napajanja za TL431, a da pri tom ne afektuje LED ciji je tipican napon barijere oko 1,3V (zavisno od tipa optokaplera), iz sigurnosnih razloga cemo odabrati struju od 2mA kroz njega pri naponu barijere od 1,3V. Sledi: 1,3V/2mA=650ohm, posto vrednost nije standardna uzecemo 680ohm, kroz koji ce teci 1,3V/680R=1,9mA napajanja TL431 (sto jos uvek ne provocira struju LED).
Da bismo ogranicili struju LED na bezbednih 20mA, uradicemo sledece: 12V-1,3V(barijera LED)- Usat-tl431 (2V)=8,7V/20mA=435 ohm, uzecemo standardni 470 ohm za vrednost R1, i to ce nam garantovati <20mA kroz LED.
E sada sledi: Za malopre pronadjenu promenu od 0-2mA kroz LED, koja ce izazvati promenu duty od 0-60%, sto ce izazvati promenu od 0-12V na izlazu SMPS pri punom opterecenju (0-100% promene izlaza), trebace nam promena napona od 470R*2mA= 0,94V na R1 (posto napon barijere LED mozemo smatrati skoro konstantnim za tako malu promenu).
Open loop TL431 je 55dB=10^(55/20)=562 puta. 0,94V/562=1,67mV, tj. bice nam potrebno svega 1,67mV promene na kontrolnom pinu TL431 da bi izazvalo promenu na izlazu SMPS od 0-12V. Sa aspekta kontrolnog pina TL431 sada imamo open loop pojacanje od 7186 puta ili 20 log7186= 77dB, sto se ocigledno veoma bitno razlikuje od samog open loop "golog" TL431 (zanimljivo zar ne?).
Nije tu kraj price. Da bi imali stabilisanih 12V na izlazu SMPS, moracemo formirati razdelnik sa R3 i R4. Posto je interni reff od TL431 2,5V, bice nam potreban odnos izmedju R3 i R4 od 12V/2,5V=4,8puta, sto cini atenuaciju naseg pojacanja od 7186/4,8=1497puta.
Konacno, open loop pojacanje naseg novonastalog op-amp, koji se sastoji od celog lanca: TL431, optokaplera, SMPS-a do njegovog izlaza je = 1497 puta, i to ce nam biti konacno moguca granica u kojoj ce integrator (koji cemo tek staviti) moci da iskompenzuje spore promene izlaza. Konacna moguca ostvariva stabilnost izlaznog napona, sa aspekta sporih promena ce biti max. 12V/1497=8mV, sto je teze dohvativa granica ali je moguca (realno ce biti oko 10-tak mV za spore promene opterecenja, pod uslovom da je sve ostalo odlicno "ukomponovano")
Invertujuci ulaz novonastalog op-amp je gornja tacka R3, a izlaz mu je izlaz samog SMPS.
1497 puta je veoma veliko pojacanje.
Kod tolikog pojacanja ce novonastali op-amp raditi kao komparator (sto ne zelimo, a sto bi za sigurno izazvalo oscilacije na razlicitoj ucestanosti od ucestanosti SMPS ).
Stavicemo C1 u lanac povratne veze TL431.
Elemente novonastalog integratora ce formirati interni op-amp od TL431, C1 i paralelna veza R3 i R4 kao donor struje punjenja/praznjenja za C1 (jer izlaz SMPS mozemo smatrati dinamickim kratkim spojem).
Posto mozemo odnos R3 i R4, od potrebnih 4,8 puta za 12V izlaza, odabrati razlicitim setovima R3 i R4, njihovim odabirom mozemo "namestiti" velicinu C1 za zeljenu konstantu integratora (vrednost struje kroz njihovu paralelnu vezu ce odrediti struju kroz C1).
Imamo sada integrator, cija je teznja da teoretski potpuno izravna promenu na izlazu, a prakticno ce moci do onih 1/1497.
Potrebno nam je da "namestimo P pojacanje (sa aspekta PROMENA na izlazu, dakle AC pojacanje celog lanca).
Umetanjem R5 u lanac povratne veze TL431, imacemo redukovano njegovo AC pojacanje na vrednost R5/(paralelna veza R3 i R4)* 2,66 (open loop TL431 od 562 je uvecan na konacnih 1497, 1497/562=2,66).
Serijski sa R5 je frekventno zavisna impendansa C1, i to ce formirati frekventno zavisnu krivu ciji ce pocetak (DC) imati pojacanje 1497, a ostatak i sam oblik krive zavisiti od R5, C1, paralelne veze R3 i R4, i open loop pojacanja TL431.
Impendansu samog C1 cemo kotrolisatii tako sto cemo mu vrednost definisati "namesanjem" R3 i R4, gde mozemo u sirokim granicama menjati set R3 i R4 a da pri tom zadrzimo njihov medjusobni odnos od 4,8.
Dakle, R5 je P clan sa AC aspekta celog sklopa i njim se kontrolise uobicajena kontrola pojacanja koja sprecava samooscilovanje.
Ako dodamo i C2, imacemo dodatnu izmenu krive pojacanja kakvu donosi uobicajen diferencijator.
Kompletan proracun je bas slozen, i premali je prostor na forumu za takvu stvar, pa je bolje posluziti se literaturom koju smo vise nas postavili u prethodnim postovima.
Meni je obicno brze da empirijski dodjem do potrebnih vrednosti C1 i R5 nego racunom :-). Racunom dodjem samo do reda velicine. Veoma je tesko predvideti sva kasnjenja u SMPS bez merenja, a merenje zahteva open loop SMPS, sto ga uz najmanju gresku veoma lako adresira ka kanti za otpatke...
To bi bilo to.
Veliki pozdrav!
[Ovu poruku je menjao macolakg dana 29.12.2012. u 15:42 GMT+1]