DC-DC converter sử dụng dsPIC

[goldstar09]

Chào mọi người!

+Hiện mình đang có dự định thực hiện một bộ DC-DC converter có sử dụng dsPIC làm bộ phát PWM và điều khiển mọi chức năng khác của sản phẩm.

+Xin được hỏi mọi người, so với phương án sử dụng các IC analog chuyên dụng, thì phương án sử dụng vi điều khiển, mà cụ thể là dòng dsPIC33F, liệu có khả thi trong điều kiện sử dụng thực tế hay không?

+Mình cũng chưa thạo về các họ dsPIC, thông qua tìm hiểu mình được biết, đối với các ứng dụng liên quan đến chuyển đổi năng lượng, có thể dùng dsPIC33F "GS"series đóng vai trò là bộ điều khiển mọi chức năng được tích hợp của sản phẩm. Theo các bạn, ngoài dòng dsPIC33 nêu trên, thì mình có thể thực hiện được với những dòng dsPIC33 nào khác nữa không? Đối với dòng dsPIC chuyên về điều khiển động cơ có hỗ trợ tốt cho chức năng này hay không?

+Trong ứng dụng của mình, bộ DC-DC converter sử dụng kiểu push-pull (vì sử dụng điện áp từ acquy), nhưng nguyên lý hoạt động có khác kiểu push-pull thông thường một chút. Đó là duty cycle của hai kênh PWM luôn > 50% thay vì luôn < 50% trong kiểu push-pull thông thường. Có nghĩa giữa hai tín hiệu PWM không cần có khoảng dead time.

+Vậy xin cho mình hỏi là, với dsPIC33 mình có thể lập trình để có được hai kênh PWM có duty >50% được hay không?

Rất mong được mọi người ủng hộ và giúp đỡ.

Thân!

[Hard]

Hi,
Tui đã từng làm DC-DC dùng PIC rồi, kết quả là thất bại thảm hại. Kết luận cuối cùng dùng IC analog vừa dễ vừa rẻ vừa hiệu quả hơn PIC rất rất nhiều. Về mặt lý thuyết lẫn thực tế mà nói thì có thể dùng dsPIC được nhưng con đường đi đến kết quả cuối cùng thì gian nan lắm, nếu bác chưa nếm mùi thất bại bao giờ thì cứ làm cái cho biết mùi đời.
Trong kiểu Push-Pull không thể nào duty >= 50% đâu bác, bác muốn diệt FET một cách triệt để thì cứ thử để khoảng 48% thôi cũng đủ rồi.
Thân ái.

[pk178]

Ai bảo là không khả thi nhỉ, tớ làm chạy ầm ầm, tớ dùng con dsPIC30F2020, dùng vdk lợi hơn nhiều chứ, sản phẩm của bạn sẽ thông minh hơn rất nhiều, có thể cài đặt thuật toán, kết nối với máy tính...đủ trò !

Dòng 33F, GS series chuyên dùng cho điện tử công suất, dùng dòng này là đúng rồi !

Với analog, việc chạy ngon hay ko là do phần thiết kế mạch quyết định, còn với digital, còn do cả thằng Firmware quyết định nữa. Mấy em FET chú ý nếu có tăng hay giảm duty thì tăng hay giảm từ từ thôi (soft start ấy).

Cậu nói ko cần dead time thì tớ thấy cũng hơi lạ, ko biết cậu dùng phương pháp điều khiển kiểu gì ?

Ngoài dsPIC, có thể kể đến các dòng DSP (C2000) của TI, mấy con C2000 ra đời trước mấy con dsPIC33 khá lâu !

[lecanhhuy]

Chào bạn !!! Ứng dụng của bạn là step up hay step down, có add thuật toán điều khiển gì như MPPT không , nếu không thì theo mình nghĩ bạn dùng IC analog hay nhất . Tốt nhất bạn nên post cấu hình lên và sử dụng vào mục đích gì từ đó các cao thủ mới vào mổ xẻ...xăm xoi được chứ !!!

[Hard]

Hi,
Kiến trúc inverter của tui là Analog + Digital, kết hợp thế mạnh của mỗi cái. Dùng Analog để Boost DC-DC (TL494 có 3K/con) nếu dùng dsPIC thì cũng tầm 130K trở lên lại còn mất công lập trình. Dùng Digital (PIC16F88, 50K/con) để điều khiển toàn bộ hệ thống rất rẽ và rất hiệu quả, cũng làm được khối trò bằng cách can thiệp firmware. Cho đến lúc này thì đây là giải pháp hiệu quả nhất cho các ứng dụng phổ thông.
Thân ái.

[goldstar09]

Hi mọi người

Trước hết mình xin cảm ơn sự nhiệt tình của các bạn. Vấn đề này có lẽ ở forum của dientuvietnam.net có nhiều người tham gia nhiệt tình hơn là bên picvietnam.com.

Cá nhân mình nghĩ mỗi phương pháp đều có cái thuận lợi và không thuận lợi. Có lẽ về giải pháp dùng IC analog tỏ ra tiết kiệm chi phí hơn nên hầu hết các nhà sản suất SMPS đều dùng cách làm này, so với việc đầu tư kinh phí nhiều hơn với cách dùng vi điều khiển.

Mình nghĩ vấn đề gặp khó khăn khi sử dụng vđk thay cho linh kiện analog, bên cạnh yếu tố về phần mềm thì việc thiết kế mạch sao cho chống nhiễu tốt là tối quan trọng. Đây chính là vấn đề khó khi dùng đến vđk, bởi nguồn xung khi hoạt động thì phát sinh nhiễu không mong muốn khá nhiều. Giả sử rằng nếu chống nhiễu tốt thì việc dùng vđk, hoàn toàn có tính khả thi. Vấn đề còn lại chỉ là ở chỗ tính kinh tế đối với một sản phẩm thương mại và được sản xuất hàng loạt.

Vấn đề ở đây mình có đưa ra đó là sử dụng dsPIC chứ không phải PIC. Bởi dsPIC chính là MCU + DSP, cùng tốc độ tính toán cao sẽ thuận lợi cho phương án điều khiển số. Điều này chính Microchip cũng đã nêu ra trên website của họ.

Thân,

[goldstar09]

Trong kiểu Push-Pull không thể nào duty >= 50% đâu bác, bác muốn diệt FET một cách triệt để thì cứ thử để khoảng 48% thôi cũng đủ rồi.
Thân ái.

Hi,

Trong đầu bài viết mình có nói là ứng dụng của mình tuy dùng kiểu push-pull nhưng có nguyên lý hoạt động khác một chút so với kiểu push-pull thông thường. Ứng dùng mình hoạt động ở chế độ overlaping ( duty >50%), còn kiểu push-pull như bạn hiểu là hoạt động ở chế độ non-overlaping (duy < 50%) - là dạng mà ứng dụng hầu hết trong UPS hiện nay. Điều này là hoàn toàn có trong thực tế, có lẽ các bạn chưa nghiên cứu về cấu trúc mạch kiểu này.

To: pk178
Có lẽ bạn cũng đã và đang thực hiện ứng dụng vddk (nói chung nhé) trong các sản phẩm SMPS.
Nguyên lý hoạt động trong ứng dụng của mình nói ra các bạn có vẻ thấy hơi lạ. Đó chính là duty hai kênh PWM là >0.5, tức là không có dead time.
Mình đồng ý với các bạn là trong kiểu push-pull thông thường, nếu không có dead time (hoặc quá bé) thì xem như là bị ngắn mạch đầu vào và FET sẽ chết ngay lập tức, điều này là hiển nhiển. Như vậy trong ứng dụng của mình tại sao lại không xảy ra trường hợp này, điều này chính là những điểm khác biệt về cấu trúc và nguyên lý hoạt động so với kiểu mạch thông thường.

Thân,

[goldstar09]

Chào bạn !!! Ứng dụng của bạn là step up hay step down, có add thuật toán điều khiển gì như MPPT không , nếu không thì theo mình nghĩ bạn dùng IC analog hay nhất .

Hi,

Ứng dụng của mình bào gồm có cả hai khối step up và step down. Khối step up thì dùng kiểu mạch push-pull như mình đã nói, và vì sao lại dùng kiểu push-pull chắc các bạn cũng hiểu, là vì kiểu mạch này thích hợp cho ứng dụng có điện áp vào thấp (acquy 12V, 24V...). Chỉ là biến áp chế tạo hơi khó khăn.
Khối step up sẽ là dùng kiểu boost converter. Hai khối này đều được điều khiển bới một MCU là dsPIC.

Trong ứng dụng của mình không có gì liên quan đến MPPT bạn à. MPPT chỉ dùng trong ứng dụng pin mặt trời và tua bin gió hoặc các dạng nguồn có đặc tính tương tự như hai dạng nguồn nêu trên.

Vấn đề về sơ đồ chi tiết thế nào thì mình cũng chưa có vẽ các bạn ạ. Mình nghĩ đầu tiên muốn hiểu về nguyên lý cái đã, xem liệu có đúng và thực tế hay không. Nếu OK rồi thì vấn đề sơ đồ chi tiết đâu có thành vấn đề.

[noisepic]

Nếu bạn nghiên cứu để làm thử thì rất hoan nghênh, bạn có thể chia sẻ ý tưởng, nguyên lý, các tài nguyên trong dsPIc bạn dùng. Thuật toán, vòng điều khiển, sense dòng và áp ở đầu out thế nào? mọi ng sẽ góp ý.

Nếu là dự án có ép tiến độ hoàn thành có lẽ bạn nên dùng IC chuyên dụng. Lắp là chạy.

[goldstar09]

Hi all

Hiện tại mình cũng đang nghiên cứu về giải pháp dùng vđk cho ứng dụng này. Nếu được sẽ tiến hành thử nghiệm. Dù biết chặng đường tới sản phẩm hoàn chỉnh còn rất gian nan. Do đó mọi ý kiến của các bạn đều rất có ý nghĩa với mình.

Thực ra về cấu trúc mạch kiểu này thì cũng đã có họ IC analog thực hiện việc này.Tuy nhiên một phần do mình chưa mua được linh kiện này, mặt khác lại cũng muốn thử nghiệm dùng vđk để thay thế cho IC này, đồng thời cũng tích hợp vài tính năng quản lý, điều khiển linh hoạt cho sản phẩm.

Mình nhận thấy lĩnh vực thiết kế, sản xuất nguồn chuyển mạch có phần hạn chế đối với Việt Nam mình hay sao đó (thông cảm nếu nhận định của mình có hạn hẹp).

Nếu các bạn có nhã hứng quan tâm đến mảng thiết kế này, mình sẽ bắt đầu đưa ra mô tả cụ thể ý
tưởng cụ thể của mình thông qua sơ đồ.

Cảm ơn các bạn,

[noisepic]

Theo mình nghĩ nếu làm để nghiên cứu thì khuyến khích! , quan trọng là thuật toán bạn điều khiển.
Việc lựa chọn linh kiện: như là cuộn cảm công suất, diode schottky cũng cần phải đạt tiêu chuẩn.
Về IC giải pháp nguồn công suất thấp thì trên thị trường cũng có nhiều, sao bạn bảo là khó?

PS. Làm DC/DC sử dụng vi điều khiển, chạy ngon là khó đấy! chúc thành công.

[goldstar09]

Theo mình nghĩ nếu làm để nghiên cứu thì khuyến khích! , quan trọng là thuật toán bạn điều khiển.
Việc lựa chọn linh kiện: như là cuộn cảm công suất, diode schottky cũng cần phải đạt tiêu chuẩn.
Về IC giải pháp nguồn công suất thấp thì trên thị trường cũng có nhiều, sao bạn bảo là khó?

PS. Làm DC/DC sử dụng vi điều khiển, chạy ngon là khó đấy! chúc thành công.

Hi,
Đồng ý với bạn là việc lựa chọn các linh kiện như cuộn cảm là rất khó, nhất là khi mình lại không có
dụng cụ đo. Nó cũng khó như chế tạo biến áp xung vậy.

Mình không hoàn toàn có ý phủ nhận giải pháp dùng IC analog là không tốt. Tốt hay không tốt còn phụ thuộc vào thiết kế cho ứng dụng cụ thể. Vấn đề mình muốn ở đây đó là dùng vdk thay thế cho
IC analog, từ đó đưa ra được đánh giá cho phương án này.

Họ IC mà mình có nói mình có tìm một số nơi ở HÀ NỘI, nhưng không có. Tuy nhiên vẫn có thể nhờ đặt mua được. Nhưng nếu như mình đã có IC trong tay, thì mình vẫn sẽ làm thử với dsPIC. Đó mới chính là lý do mà mình muốn tìm hiểu và đưa ra chủ đề này với các bạn.

Thân,

[duong_act]

Vi điều khiển là quá ngon rồi còn gì. Với INVERTER chỉ cần đến PIC, dsPIC là hơi phí

[falleaf]

Các bạn có thể sử dụng dsPIC33FJ12MC202-I/SP để thiết kế.

Hiện tại sản phẩm này đang bán chạy ở Vn cho các ứng dụng loại này.

Ngoài ra, FET các bạn có thể sử dụng WFP3205 để thiết kế, dòng khoảng vài chục Amp.

Các bạn có thể liên hệ RP để mua mẫu thử. Theo giải pháp này chúng ta sẽ có giải pháp rất rẻ tiền và hiện nay có nhiều nhà thiết kế sử dụng. Các thiết kế có thể tham khảo app note của microchip.

Nếu các bạn không thiết kế được thi F sẽ giới thiệu các bạn mua bo mạch của các nhà thiết kế đã thành công, như vậy các bạn có thể ra sản phẩm nhanh hơn.

Chúc vui.

[goldstar09]

Vâng em cảm ơn anh Falleaf đã quan tâm và tư vấn. Lúc đầu em cũng định dùng dsPIC dòng "MC",
nhưng lại thấy microchip khuyên dùng dòng "GS" cho các ứng dụng SMPS.

Em cũng nghĩ các bo mạch mà anh nói, chất lượng chắc khỏi phải chê rồi. Nhưng ứng dụng của em yêu cầu hơi khác về các mức điện áp đầu vào và đầu ra. Đầu vào là từ acquy 12V, nhưng đầu ra phải thay đổi được trong khoảng từ 200Vdc - 600Vdc, công suất tầm cỡ 500W (có thể cần cao hơn nữa).

Em muốn thử nghiệm để có cơ hội học hỏi và trải nghiệm. Vì mảng này cũng có nhiều vấn đề khá hay mà cũng khá khó.

Thân ái,