Уважаемые участники форума, возник следующий вопрос. Собрал макет обратноходового преобразователя на TOP244PN, выходы +/-7.5В по 100мА, 15В 500мА, сердечник Epcos EFD20/10/7, схема и намоточные данные из программы PIExpert, собрано на макетной плате. Замеряя ток через первичную обмотку (при помощи нагрузочного резистора 50 Ом) обнаружил, что при открывании ключа возникает короткий скачок тока с возвратом и небольшим переходным процессом, после чего нарастание тока идет линейно, при этом микросхема неслабо греется. Чем вызван такой скачак, нормально ли это и как от этого избавиться? Схема и осциллограмма напряжения на резисторе прилагаются. Заранее спасибо за совет

AlexeyW, не понял вас

я разве неясно выразился?

Возможно, это вызвано одновременно и ёмкостью трансформатора, и индуктивностью измерительного резистора.

Я просто не понял, что именно Вы имели в виду под разделением первички на половины. Как они мотаются и как подключаются?


Выброс длительностью порядка 150нс. У резистора можно предположить индуктивность, ну, порядка 1 мкГн (если проволочный), обычный - на порядок меньше. Постоянная времени L/R порядка 20нс и меньше.

Значит длительность выброса определяется длительностью открытия транзистора.

В принципе да, это возможно. Но какой же была бы его амплитуда при мгновенном открывании? Но обычно время открывания (длительность процесса нарастания тока от нуля до максимума) не выходит за 50 нс, типично же 20-30. Вы поставили в затвор 100 Ом, а это много - даже для маломощных полевиков в SO-8 это обычно 10-20 Ом и менее, тем более что без демпфера.


Кстати, интеграл пика дает примерно 40 нКл, что при напряжении около 300 В означает емкость порядка 120-150 пФ, очень реально.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Oct 1 2014, 19:43

Переделал макет, вместо Topswitch поставил UC2844 c внешним ключом IRFRC20, пересчитал трансформатор, теперь в первичке 160 витков (2 слоя), преобразователь работает в режиме прерывистых токов с запасом. Выброс тем не менее остался (звона меньше), мерял на резисторе-датчике тока smd 1206 5Ом, включенном между истоком и минусом питания. Его индуктивностью, я полагаю, можно пренебречь. По всей видимости, проблема действительно в межвитковой емкости первичной обмотки. В будни выложу осциллограммы.
P.S. Здесь предлагали разделить первичку. Насколько я знаю, эта мера для уменьшения индуктивности рассеяния, а уменьшится ли при этом паразитная емкость?

Сообщение отредактировал Priest_89 - Oct 4 2014, 05:34

Основной совет был избавиться от многослойности — межвитковая ёмкость-то одна и та же, но энергия в конденсаторе зависит от напряжения на нём, причём, в квадрате.

К сожалению, тот, кто советовал - так пока и не объяснил, как именно. Есть ведь разные способы.
Чтобы уменьшить емкость, Вы можете увеличить толщину изоляции, пожертвовав индуктивностью рассеяния. И то, и другое вносит потери - минимум будет, когда они примерно равны.
По Вашей первой осциллограмме - сравнив площадь выброса с площадью токового треугольника - можно предположить небольшие потери от емкости, ну типа 5%. Ну а выброс сам по себе не очень страшен - его обычно фильтруют перед входом контроллера.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Oct 4 2014, 19:10

Вот на прикрепленном изображении осциллограмма на резисторе - датчике тока в истоке ключа в новой схеме. Номинал резистора 5 Ом, т.е. амплитуда тока при открывании ключа около 1.5 А. Именно при открывании ключа возникает основная помеха на выходе, по амплитуде раза в 3 больше чем при закрывании (на второй осциллограмме), чем ее можно задавить?

1.5А - ток заряда затвора, по всей видимости

смотрите сигнал в стоке или в +питания, чтобы не получать сумму токов
и почему-то во всех случаях транзисторы плохо закрываются



Сообщение отредактировал _gari - Oct 7 2014, 11:44

Чтобы сильно придавить помеху, попробуйте медленно открывать транзистор (схема с несимметричным включением и выключением). Внесенные потери не будут большими. Время открывания должно быть в несколько раз больше длительности выброса.
Пролезание емкостное, причем видно, что лезет не только выброс, но и колебательный процесс после него. А пробовали увеличить толщину изоляции между первичкой и вторичкой?

Сообщение отредактировал AlexeyW - Oct 7 2014, 18:37

Спасибо за советы. Намотка первички в один слой существенно помогла, теперь бросок тока значительно меньше. Для замедления открывания транзистора поставил резистор 1 кОм в затворе параллельно с диодом (чтобы закрывался быстро). В снаббере заменил на классический RCD, при этом помеха при закрывании ключа снизилась в 2 раза. Еще такой вопрос - стоит ли плату под данный преобразователь залить с двух сторон полигонами, соединенными с землей вторички, или лучше земляную цепь каждого из выходом развести по отдельности и соединить в одной точке?

Скорее второй вариант. Вообще, если не вдаваться в детали (хотя они бывают существенны) лучше делать каждую часть над полигонои своего общего - хотя бы потому, что общий другой цепи уже не является экранирующим, а, наоборот, может дать помехи.

Вообще общий один для всех выходов (гальванической развязки между выходами нет), он соединяется с одним выводом трансформатора, на который распаяны земляные выводы всех вторичных обмоток, и с одним контактом выходного разъема. Меня интересуют только пути обратных токов через конденсаторы фильтров каждого из выхода - нужно ли эти земли на плате отделять и соединять звездой или лучше наоборот залить одним полигоном сверху и снизу и соединить из переходными отверстиями?

Ну вроде как звездой правильнее, но вряд ли заметите большую разницу. Вопрос в том, что именно сейчас Вас беспокоит - помеха на выходе, происходящая в момент выброса?