Sintonización de un PID para un regulador lineal de tensión (II)

[Picuino]

Ya entiendo la gráfica.
Creo que habría que comprobar la exactitud del amplificador diferencial.
¿Puedes medir con precisión las resistencias del amplificador?
También podrías comprobar si se ve diferencia de tensión en la entrada del operacional (debería verse puesto que hay diferencia de tensión a la salida)
Un saludo.

[micro_pepe]

Para ver la ganancia critica estoy poniendo entre el pin 2 del operacional y el común de R19 y R20 una de 10k, y entre el pin 2 y el 1, un potenciohmetro de 2M2; mido entre masa y la base de Q1, o el pin 1 del operacional, pero no oscila nunca. Esto con la salida en vacío y la escala baja en 20mV, pero no aparece ninguna oscilación.

Por otro lado, las resistencias son del 1%, y el multimetro no tiene más precisión.

Las entradas con carga conmutada de 12v y 35w son estas, en amarillo pin 2 (inv) y en azul pin 3 (no inv); sin carga las entradas son muy pequeñas, de unos 5mVpp:

pic_389_1.gif
(21.4 kB, 800x480 - visto 580 veces)

Saludos!!!

[Picuino]

Si nunca llega a mantener la oscilación, entonces Kc = infinito. Puedes dejar la ganancia infinita.
El integral va a valer:

  Ti = 0.5 Tc = 30 us (más o menos)

  Ci = 30us / 100k = 300 pF

Lo malo es que para hacer el derivativo no sé exactamente donde poner el condensador sin desvirtuar el amplificador diferencial.

¿Puedes probar con la configuración original y reducir el condensador integral a 330pF a ver que pasa?

Mientras tanto voy a pensar cómo añadir derivativo para reducir las oscilaciones.

Un saludo.

[Picuino]

En el esquema original es C21 el que hace las veces de "control derivativo"
Si la tensión de salida aumenta, el condensador hace bajar la tensión de base en el transistor de potencia y esto provoca que el transistor conduzca menos corriente, con lo que la tensión de salida se reducirá.
Ese condensador se opone a los cambios bruscos de tensión en la salida, es por lo tanto un control derivativo.
Controlando ese condensador deberías poder reducir las oscilaciones.

Un saludo.

[micro_pepe]

OK, mañana hago esas pruebas, supongo que la resistencia de 10k que añadí al circuito original sobra, me refiero a la que va al pin 2 del operacional y el común de R19 y R20.

Gracias por abrir un nuevo hilo Picuino 

Saludos!!!

[Picuino]

He abierto otro hilo porque costaba encontrar el esquema que publicaste en el primer mensaje. Ahora es más sencillo encontrarlo.

Cuando consigas afinar el PID, probablemente quede todo como en el circuito original (sin añadir resistencias y con los condensadores de un valor muy semejante)

Luego se podrían comprobar los condensadores electrolíticos (que no se hayan secado) y quizá se puede intentar aumentar su valor para reducir los picos de tensión.

Un saludo.

[Picuino]

Volviendo al tema de la velocidad, es verdad que el transistor no es muy rápido, pero tiene velocidad más que suficiente para que la fuente funcione perfectamente junto a los condensadores que filtran altas frecuencias.

Saludos.

[micro_pepe]

Bueno, el condensador integral (c19) he llegado a la conclusión que es mejor no ponerlo, con valores entre 4,7pF y 1nF lo único que hace es empeorar la señal de salida en carga; en cuanto al derivativo (c21) no veo que haga nada con valores entre 680pF y 22nF, lo único que mejora es poner un electrolitico en la salida de 220uF (los que tenia la fuente están bien, medidos con un comprobador esr, pero quizas sean un valor muy bajo).

Con ese condensador tan solo aparecen unos transitorios de algo menos de 500mV.

Saludos!!!

[Picuino]

¿El condensador derivativo no reduce las oscilaciones en la carga?
El esquema no ayuda mucho porque al estar flotante la tensión del colector del transistor de potencia no refleja exactamente la tensión de salida.

He estado pensando cómo añadir control proporcional y no resulta sencillo. Si pones una resistencia de la entrada negativa a la salida del operacional comparador, tienes que añadir otra resistencia igual de la entrada positiva a masa para que el comparador no se desvirtue.

Casi sería mejor añadir el PID con un operacional extra, pero eso complica mucho la placa que ya está montada.

Lo más práctico puede ser lo que has comentado, añadir capacidad.


Si quieres te comento cómo conseguir añadir una ganancia proporcional de valor 10 al comparador. Parece complicado, pero es fácil parear resistencias al 0,1% o menos con un simple polímetro del 5% de exactitud. Todo consiste en medir resistencias iguales cerca del fondo de escala o medir resistencias diferentes con un puente de Wheatstone.

Saludos.

[micro_pepe]

No, el derivativo no reduce las oscilaciones.

Si quieres te comento cómo conseguir añadir una ganancia proporcional de valor 10 al comparador. Parece complicado, pero es fácil parear resistencias al 0,1% o menos con un simple polímetro del 5% de exactitud. Todo consiste en medir resistencias iguales cerca del fondo de escala o medir resistencias diferentes con un puente de Wheatstone.

Saludos.

Sí, dime como se hace, tengo curiosodad por saber como se hace.

Saludos!!!

[Picuino]

Te dejo este enlace y cuando tenga más tiempo lo aplico a la fuente.
http://conradhoffman.com/mini_metro_lab.html

Un saludo.

[Picuino]

Para conseguir la ganancia de 10 se puede utilizar este esquema de amplificador diferencial:

[Picuino]

R1 y R2 se sustituyen por dos divisores de tensión.
En tu circuito:
   R1 = divisor formado por R19 y R20.
   R2 = divisor formado por R16, R17, Potenciómetro y R18

R3 debería ser 10 veces mayor que R1, es decir 1M ohmio
R4 es otra resistencia de 1M ohmio entre Vin_+  y masa

Para igualar las dos resistencias de 1M, primero compras diez del 1%.
Luego haces un puente de Wheatstone con 4 resistencias de 1M:


Tienes que poner en cada rama vertical las resistencias que el polímetro haya dado que son más parecidas entre sí.

[Picuino]

Luego vas cambiando R2 por todas las demás resistencias que queden del lote de 10 resistencias.
En cada una mides la desviación Vo.
Resistencias con la misma desviación Vo, son resistencias iguales.

La tensión externa Vex debe ser alta (unos 20 voltios) de esa manera cada 0.1mV que mida el polímetro, estarás midiendo una desviación de 10ppm

También hay que tener en cuenta la impedancia de entrada del polímetro. Si es de 1M ohmio, la sensibilidad baja al 80%, es decir cada 0,1mV medido en Vo equivale a una desviación de 12.5ppm

Un saludo.

[Picuino]

Lo mismo puedes aplicarlo a las resistencias divisoras de tensión, para que los dos pares se parezcan lo más posible entre sí.
Si la fuente tiene muchos años, alguna de las resistencias puede haberse desviado desde la calibración inicial (si es que había calibración)

Cuanto mejor pareadas estén las resistencias más inmune será a la tensión común (rizado de alimentación, caída de tensión en el fusible, etc)

Yo me hice hace poco una serie de resistencias pareadas para montar a partir de ellas puentes de wheatstone o amplificadores diferenciales.

Un saludo.