Разница, грубо, в том, что конденсатор сглаживает пульсации напряжения, а индуктор - тока. Ну, ещё в соответствующем подходе.
Ув. wim показывает, что вообще без конденсатора могут возникнуть проблемы с устойчивостью. Вот надо почитать внимательнее,
откуда там экспоненциальный ток.

Т.е. в начале вы говорите что все просто, на примере генератора, а в конце что все сложно, я книги и без подсказок читать умею, только вот теория и практика иногда сильно расходятся из-за не совершенства моделей.
Вы мне с запуском драйвера помогите.
Вот решил в микрокапе посмотреть ток через верхний ключ, оказалось сквозной ток идет, откуда не пойму, времена между переключением управления 200нс, видно на первых графиках, задавал и больше - ничего не меняется.


Согласен что без конденсатора никак, но откуда неустойчивость в пассивной цепи первого порядка - не понятно, если только паразитные параметры... Из ссылки ничего не понял английский на уровне чтения даташитов.


И в чем разница если нагрузка чисто активная? Это вы со стороны преобразователя думаете, а нагрузке все равно откуда ток с конденсатора или катушки.

Сообщение отредактировал sheldon - Jul 27 2015, 08:28

При наличии выходного конденсатора к дросселю прикладываются почти постоянные напряжения - в первом интервале коммутации Vin-Vo, во втором Vo. Т.е. в пределах одного периода средний ток дросселя полностью определяется нагрузкой, а пульсации тока - коэффициентом заполнения. В этом случае диод можно считать линейным элементом. Без конденсатора мы получаем цепь с последовательно соединенными R, L и нелинейным элементом - диодом. Ток в такой цепи в течение периода может меняться в общем случае независимо от коэффициента заполнения импульсов. Это наблюдается в виде т.н. диаграммы бифуркации, когда ток в цепи в разные периоды прыгает вверх-вниз относительно среднего значения.

Мне кажется, сама идея построения такого типа стабилизатора с такими типами комплектующих обречена на провал.
В типовом стабе (где нагрузка подключена к общему проводу) возвратный ток дросселя (ниспадающая пила) протекает через нижний транзистор, и схемы синхронного управления заточены именно под управление нижним ключом.
У вас наоборот, возвратный ток течёт через верхний ключ, и этот ток ничем не контролируется. Ток ниспадающей пилы необходимо мониторить при разрывном токе дросселя, т.к. если ключ вовремя не выключить, он начнёт разряжать выходной конденсатор.

Штудируя литературу по импульсным источникам питания, вам в первую очередь надо уяснить, чем CCM отличается от DCM, и как синхронно управлять ключами в обоих режимах.


понять очень просто.
Ищете документацию на сердечник
смотрите, сколько ампервитков (или эрстед) вы загнали в него
смотрите, насколько упала проницаемость сердечника после этого
считаете получившуюся индуктивность
и напоследок считаете индукцию в сердечнике.
потом оцениваете потери в железе на основе этих данных
и считаете ожидаемый нагрев железа относительно температуры окружающей среды. Все формулы, графики и номограммы - у производителей в свободном доступе.

З.Ы. никогда не видел у микрометалсов кулмю. плохо искал что ли?

Сообщение отредактировал Ydaloj - Jul 27 2015, 13:00

Если привязывать к первому сообщению ТС, со всем согласен, кроме разрывных токов. Ему надо получить постоянный ток в нагрузку - его обеспечивает дроссель и режим ССМ. Если поставит вместо верхнего ключа диод, то получит большие потери на диоде, потому что большую часть времени он включён, но упростит схему и всё будет работать. В модели проблем нет, пульсации приличны, но они всё-равно уйдут в тепло и усреднятся. Если добавить конденсатор, то пульсации становятся совсем маленькими, но зачем?

HardEgor, а теперь давайте дедукцию
если с диодом всё работает, а с транзистором - нет, значит, дело в управлении транзистором
если транзистором управлять неправильно, значит, он будет пытаться разрядить выходной конденсатор
если он начинает разряжать выходной конденсатор, значит, ток дросселя уже давно закончился
если ток дросселя уже давно закончился, значит, индуктивности недостаточно для обеспечения ССМ при заданной частоте и длительности цикла

отчасти это подтверждает субъективная оценка нагрева ключа и дросселя, улетающего в насыщение

отчасти #2 это подтверждает выход из режима именно с ростом тока нагрузки (увеличении цикла)

отчасти #3 это подтверждается простой намоткой порошкового дросселя по нужной индуктивности, совершенно не принимая во внимание факт снижения проницаемости сердечника (читай, коэффициента одновиткой индуктивности, индуктивности дросселя) с ростом тока дросселя

Сообщение отредактировал Ydaloj - Jul 27 2015, 19:49

Зато конденсатору не всё равно. И при больших токах он чувствует себя незаслуженно наказанным.

Так драйверы контролируют этот ток? В начале меня обнадежили что их можно в такой схеме использовать...
Косяк с производителем, ошибся. Производитель Магнетикс, прикрепил пдф, не так уж и много там графиков и параметров.
Расчет вел для неразрывного тока, на разных сайтах, программах и по формулам из статей умных людей, на такой частоте при коэф. пульсаций тока дросселя 0,3 получил значения 22мкГн и 80мкФ для обеспечения пульсаций на уровне 0,1А при 20А тока в нагрузке. Что если я поставлю этот конденсатор с запасом 4шт х 4,7мФ например? Что по поводу сквозных токов в моей модели скажете?


Спасибо за проявленный интерес, эта схема работает на 10-15А - без проблем на радиаторах из АТХ БП, на 20А градусов до 70 греются и транзисторы(2шт в параллель IRFZ44N) и диод(CTB-34 что было ). Можно конечно дросселем обойтись, а что бы уменьшить габариты поднять частоту раз в 10, но тогда нужно что-то формирующее шим сигналы на такой частоте с управлением от МК. Может что посоветуют добрые люди?



Мысль хорошая, но я не могу запустить драйвер даже без нагрузки как таковой (на 10 Ом), не то что бы уже 20А гонять когда реально может быть такая ситуация. Снижение проницаемости учитывал, у меня примерно 20 витков на 20А = 400А*Вит, из даташита - 60нГн/Вит^2 итого 60 * 400 = 24 мкГн, может где ошибся конечно.


Промоделировал на малой нагрузке, вот что получилось.
Видимо Ydaloj прав, т.е. токи обратные могут быть при колебательном переходном процессе. Какие выходы из этой ситуации? Ставить датчик тока и не открывать транзистор когда ток мал? Еще меня мучает вопрос, в даташитах на транзисторы не нашел допустимого обратного тока паразитного диода, или его в любом случае нужно шунтировать Шотткой?

Сообщение отредактировал Herz - Jul 28 2015, 07:06

хех
вы делаете понижатель с 50В со стабилизацией тока на уровне 20А
макс.индуктивность потребуется ему при вых.напряжении 1/2 от входного, 25В
пульсации дросселя задали 30%
индуктивность нужна 40мкГн
42, если быть точным.

а у вас 24? не в этом ли загвоздка?

Тут еще такое дело, я не знаю сопротивления нагрузки, оно может быть от 0,5 до 5 Ом, подключаться будет к двум напряжениям питания 25 и 50В, эмм да я рассчет делал на 25 вольт, поэтому индуктивность 22мкГн вышла. Буду кольца побольше искать, может посоветуете из опыта? Есть альсиферовые диаметром 55мм может на них лучше мотать? но документации никакой

Сообщение отредактировал Herz - Jul 28 2015, 07:07

Использованные драйверы работают в схеме когда нагрузка подключена к общему проводу - после выключения верхнего ключа, они, грубо говоря, контролируют состояние в средней точке(между ключами) и включают нижний ключ(замена диода) когда верхний выключился. У вас же надо наоборот - диод это верхний ключ. Да и напряжение на материнских платах не выше 12В(вы же оттуда драйверы взяли), лучше взять нормальные драйверы полумоста с deadtime, например на irf.com

Поднимете частоту - увеличите потери на транзисторах/диодах. Так стоит поступать если объем ограничен.


Такой же как у транзистора.

На кольце должна быть цветная метка, по ней определите марку
Если надо увеличить мощность - их можно сложить в стопку и мотать.

я ничего не говорил про колебательный процесс. моё предпоожение касалось только в вероятности необеспечения ССМ при всех возможных режимах работы.

ССМ при всех возможных режимах работы невозможно обеспечить. при малых тока нагрузки все равно появится разрывный ток.
а границу между неразрывным и разрывным токам обеспечивает дроссель, точнее - величина его индуктивности.
конденсатор на выходе - обязателен. при разрывном токе дросселя именно конденсатор обеспечивает стабильный ток нагрузки.

Ну никак не пойму должны они работать в этой схеме или нет SC1211 работают до 40В, брал их только ради проверки возможности использования в этой схеме. Смысл брать другие драйверы если они все равно не будут работать, или будут?

Не должны. Потому что вывод Vin имеет потенциал источника питания, а максимальное значение для него показано в первой строчке таблицы предельных значений.