Proiect buck converter cu uc3843

[Marian]

^Subscriu, cu cel putin un lucru suntem perfect de acord, exista un lucru foarte important pe care in primul rand eu ( si probabil si altii ) ar trebui sa-l invat de la @smilex, si n-are nici o legatura cu electronica, stim amandoi la ce ne referim, mai cunosc inca un singur om la fel de calm ca el, este medicul meu endocrinolog, pentru amandoi am un respect profund, ii consider oameni exemplu pentru oricine ( evident ma refer la @smilex si la medicul meu ). Resubliniez faptul ca niciodata nu ma va deranja faptul ca sunt sau voi fi, sau as fi contrazis pe motive tehnice, ba dimpotriva imi doresc sa fiu corectat acolo unde o dau in bara deoarece consider ca am foarte mult de invatat pana sa ma pot numi electronist. Am inteles eronat anumite modalitati de a exprima aceste contradictii si s-a nascut ceva din nimic... in fine din punctul meu de vedere totul este trecut. Si nu, nu-s nici pe departe perfect, da de unde...Revenind la subect, inainte de a ma juca de-a compensarea tre sa fiu sigur ca abordez corect configuratia, sau mai bine zis valorile componentelor din reactie, si ma refer mai ales la rezistentele de la opto, acesta din cate vad in pdf are o cadere pe led de 1,4V max, tensiunea de alimentare a regulatorului scade la 18V in sarcina necesara, de aici am plecat la alegerea valorilor, 1mA pentru 431 si inca 0,78mA pentru led la opto, rezistenta de sus inseriata cu ledul opto ar fi [18-(1,4+2,5)]/1,78m=7,92k =>8k2; rezistenta paralel cu ledul opto 1,4V/1mA=1k4 =>1k5, este ok asa?

[Vizitator smilex]

Nu-i bine, dar n-are legatura cu ce faci tu. Daca extragi doar 0,49mA tensiunea pe pin1 tot in sus se duce ca ramane 0,01mA. Adica variatia infima de curent prin opto poate schimba radical tensiunea in pin1 iar asta inseamna amplificare enorma, nu ce ziceam eu. Vezi, mie mi-ar place sa fiu contrazis, macar ar iesi la iveala ce gresesc. Trebuie o sarcina la fototranzistor care sa forteze o anume amplificare, oricare, dar s-o cunosti, ca sa poti dimensiona RC-ul. Nu pot acum, dar am sa caut o solutie.

[Vizitator smilex]

Cam asa ceva:Te incumeti sa calculezi amplificarea initiala fara AO eroare? Cam intre 1,2 si 4,2V in pin1 pentru minim-maxim umplere.

[Marian]

Revin cu intarziere cu raspuns, azi am fost plecat mare parte din zi, am gasit cate ceva din ce era necesar, in principal operationalul am gasit din ditamai lista ce mi-o facusem de acasa doar unul TL082L, din cate vad in pdf viteza de crestere este de minim 8V/uS si ft 4Mhz, crek e destul de bun, problema apare la rezistenta din sursa mos, nu avea rost sa mai fac o comanda on-line pentru rezistente asa ca am luat ce am gasit, niste 0,1 Ohm la 3W ( mai mici nu erau nici ca valoare si nici ca putere, si astea erau destul de scumpe ), o sa o scot eu la capat cu mai multe in paralel, probabil va iesi un ditamai manunchiul dar n-am incotro, oricum greu de crezut ca voi ajunge la 15m Ohm, dar vad eu... ah, si-am mai pus ochii pe un letcon, cam piperat la pret dar l-am luat totusi, nu de alta dar pistolul meu e tare accidentat si mosneag, si acasa la teste letconul mi-a demonstrat ca-si merita investitiunea, acuma mai tre suport pentru el, burete din ala de curatare a capatanii si... si ce-o mai trebui om mai vedea, momentan bugetul e epuizat asa ca va trebui sa rabde dupa alea.Sa revenim la subect, asadar operationalul folosit la reglarea curentului va fi TL082L, inductanta principala ( zic principala ca mai e si aia de separare, acuma daca exprimarea e eronata sa am pardon ) va fi de 42u, electrolitic filtrare 1m cu ESR ~40m Ohm, si om mai vedea, din cate vad in noua configuratie sugerata de tine ar trebui sa fie destul de simplu de calculat amplificarea initiala fara AO corectie, intre 1,2 si 4,2 este o variatie de 3V care produce o variatie a iesirii de la 0 la 18 deci gandesc ca amplificarea initiala e de 6, sau sunt eu pe langa?

[Vizitator smilex]

TL082 trebuie alimentat cu diferentiala. Conf. PDF livreaza +/-13,5 la +/-15 alimentare, deci chiar daca merge la 5V, nu coboara la sub 1,5V la iesire ori tie iti trebuie de la zero. Viteza nu e rea.Amplificarea initiala este data de raportul dintre variatia de la iesire si variatia de la iesirea AO eroare. Vezi ce variatie de tensiune exista pe rezistorul de 1k din schema mea (daca o alegi) pentru 0-18V la iesire.

[Marian]

Atunci la naiba ca am dat-o in bara din mai multe puncte de vedere... tipic mie sa omit un detaliu asa important cum ar fi alimentarea AO folosit sau pragul iesirii, si acum raman cu beleaua in asteptare pana spre sfarsitul lunii cand ar fi posibil sa pot face o comanda...la naiba... luasem mai multe din astea ( scumpe ca orice altceva la onix in Tgv ) bucuros ca viteza e buna... cat de bleg sunt uneori...Acuma legat de amplificarea asta initiala unde si aci o detei in bara belea, gandesc ca totusi cheia este rezistenta aia de 6k8 dintre referinta si pin 1 si pragurile alea 1,2V-4,2, ( ai spus doar ca tre sarcina la opto care sa forteze o anumita amplificare ), si atunci pentru 1,2V la 6k8 ar fi 176uA si pentru cei 65% ai opto ar fi 270u la led; la 4,2v ar fi 617uA si deci 950uA, adica o variatie de 680uA pe 1k, si deci 680mV, 18/680m=26; ori asa ori nu mai inteleg eu nimic in dimineata asta...

[Vizitator smilex]

Pe pin1 la 1,2V trebuie sa extragi cei 0,5mA a generatorului si cei 0,56mA prin 6k8 care e montat la referinta de 5 de la pin8. Deci 1,06mA. La 4V2 sunt 0.62mA (0,5+0,12).La 1,06mA randamentul e de 80% deci 1,33mA prin LED. La 0,62mA, randament 55%, deci 1,13mA. Variatie de 0,2mA care inseamna 0,2V pe 1k. Cu care obtii 0-18V la iesire. Deci 90 amplificare. Sau 39dB cu care incepe LC-ul, are pol la rezonanta si necesita corectie RC. Vezi si frangerea bagata de ESR pe LC (1/2πRC).

[Marian]

Am inteles unde am gresit eu dar nu sunt sigur ca am inteles scopul rezistentei 6k8 de la ref la pin 1, spuneai ca tre o sarcina la fototranzistor care sa forteze o anume amplificare, nu sunt sigur cum anume face ea asta...din cate vad rezistenta dintre led si alimentare ar permite prin acesta un curent mult mai mare decat cei 1,3mA limita maxima de care ai amintit, si din cate stiu ziceai ca este foarte important ca sa se extraga nu mai mult de 0,5mA la iesirea AO din pin 1...

[Vizitator smilex]

Curentul va fi mai mare prin 1k, anume ales pentru ca tensiunea sa coboare cativa volti (preferabil la jumatate din posibil) pentru ca functionarea sa fie pe la mijlocul alimentarii, deci liniar. Acel curent prin 1k nu este dat doar de LED ci si de cei 220 ohmi in paralel cu LED-ul care la 1,4V de care ai zis, are nevoie de cca. 6mA adica din start pentru functionare se coboara 6V pe 1k. Daca consideri prea mult, se poate urca prin marirea celor 220 ohmi. Insa curentul prin 220 este constant in cadrul variatiei, variatia din LED se va inregistra suplimentar pe 1k si determina o plaja de tensiuni la iesirea TL. Daca 6k8 nu ar exista, 0,5mA extrasi se poate cu valori extrem de mici de variatie, sub 0,1mA prin LED. Dar nu oricat de mici, insa suficient de impredictibile ca sa nu mai poti calcula precis amplificarea sau ca sa nu mai poti interpreta pentru multisim. 6K8 forteaza amplificarea sa coboare la cote predictibile.

[Marian]

Asadar 6k8 de la referinta forteaza un curent mai mare prin opto ceea ce pana la urma face randamentul acestuia mai predictibil mutand variatia mai aproape de marginea vizibila a graficului, si totodata forteaza o variatie mai mare pe 1k inseriat cu ledul, insa ar mai fi o chestie care inca nu mi-e clara, daca curentul prin led este 6mA ( sa zicem ) la cat impune 220 atunci tot 6k8 preia si surplusul de curent din fototranzistorul opto? Scuze daca intrebarile mele par idioate dar cand abordez chestii noi prefer sa intreb decat sa fac gafe...

[Vizitator smilex]

O luam asa: sarcina AO din 3842 este un generator de curent constant de 0,5mA. Presupunem ca totul e ideal, deci daca extragi 0,500001 mA tensiunea coboara la zero, pentru ca e mai mult decat ce da generatorul presupus ideal. Iar daca extrgi 0,499999 tensiunea urca la +5V pentru ca e mai putin. Ceea ce inseamna ca pentru 1nA variatie se obtine maxim variatie la iesire. Chiar si infinit mai putin de 1nA. Adica amplificare infinita. In practica, generatorul nu e ideal si nu ofera o astfel de posibilitate, dar problema e ca n-ai cum sa stii ce anume ofera. Nefiind predictibil nu poti face calcule sau interpretari. Atunci, rezistorul de 6k8 stabileste clar ce tensiune sa fie acolo in functie de curentul prin fototranzistor, pentru ca o variatie de 2nA prin fototranzistor ca cea anterioara va insemna o variatie de 13,6uV pe 6k8. Deci foarte putin si foarte predictibil. Astfel, pentru 3V variatie (cea ceruta) ai nevoie de 0,44mA variatie (intre 1,06 si 0,62mA). Variatia curentului este data de variatia tensiunii pe 6k8 pentru ca gea a generatorului incorporat in 3842 este de fapt mereu constanta, de 0,5mA indiferent de tensiune. Deci a fost nevoie de 6k8 pentru predictibilitate. Altfel, nu puteai preciza ce tensiune ai acolo pe pin1 fara 6k8 la 0,5mA extrasi. Putea fi zero sau 5V in functie de partea minuscula diferita. Sau mai precis, nu puteai spune cat anume este acea parte minuscula ca sa poti calcula amplificarea. Oarecum te puteai baza pe fototranzistor pentru ca cu cat tensiunea colector-emitor a lui scade, cu atat scade si capacitatea lui de a extrage curent. Nici el nu e ideal. Undeva, chiar si cu o minuscula diferenta intre generator si fototranzistor, s-ar fi format echilibrul. Dar cu 6k8 este impus. Chiar asa, nu gasesti in pdf un astfel de grafic care sa arate variatia de curent extras in functie de Uce?

[Marian]

Iata graficul cerutOk acum am inteles cam cum sta treaba si multumesc mult pentru explicatie, asadar pana aci stam bine, acuma stiu amplificarea si urmeste sa pun noile valori in multisim ca sa pot interpreta caracteristica LC cu amplificarea data.PS: Hai ca n-am irosit banii pe AO alea TL082, unul din ele il voi folosi la un ESR-metru, am testat acum un oscilator cu el si la 150Khz am obtinut o unda foarte aproape de perfect dreptunghiulara, voi cobora insa frecventa la 50Khz pentru a ma putea folosi cat mai mult de amplificarea celui de-al 2-lea AO din capsula.

[Marian]

Ma apucasem de compensare si am pus valorile in multisim dar am facut si un grafic ca sa vad mai bine definit limitele, si am L-42uH, C-1m, ESR-40m, amplificare 39db, frecventa sursei 80Khz, pun graficul deoarece la cum arata am ceva dubii in legatura cu alegerea noii intersectii cu 0dbNu se vede foarte clar pe imagine asa ca scriu aici, frecveta de rezonanta LC este pe la 777Hz iar zero-ul introdus de esr pe la 4Khz. Intersectia asa cum este acum deja se face pe panta de -20db/dec cauzata de ESR, cam pe la 14Khz, defazarea insa acolo este de -105gr ( multisim ). Teoretic noua intersectie ar trebui aleasa undeva intre 16-32Khz ( frecventa sursei 80Khz ), insa chiar si la 32Khz atenuarea este foarte mica ( ~-6db ), pentru defazare ar trebui din cate stiu un zero aici numai ca nu merge ca panta deja este de -20db, deci nu poate fi decat un palier cu care nu schimb nimic la defazare... As putea muta intersectia mai inapoi pe panta de -40 ( destul de ingusta ) numai ca ma tem ca sa nu fiu prea jos, din cate stiu intersectia se alege intre 0,2-0,4 frecventa sursei, pe de alta parte daca mut acolo intersectia atunci la compensare ar trebui o atenuare in loc de amplificare dupa cate vad... ceva idei?

[Vizitator smilex]

Mergi pe ESR la 15-20kHz. Defazarea mare se scoate cu cond intre in- si iesirea AO eroare. Incearca zeci, sute pF. Oricum, comanda e in curent, instabilitatea face cel mult zgomot.

[Marian]

Am mers initial pe o noua intersectie la 20Khz, un pol la 40Khz, si 2 zero-uri, primul la 600Hz si celalalt la 1Khz asa cum se poate observa in grafic:Schema echivalenta ar fi cam aceastaAcuma ideea e ca pe primul palier ar trebui aici o atenuare ( in loc de amplificare cum eram eu obisnuit ), aceasta ar fi relativ data de R1/R2, si asta e primul dubiu, e posibila atenuare? si daca nu atunci care este solutia si unde gresesc eu in abordare?