Пробую рассчитать индуктивности для SEPIC преобразователя.

TI: http://www.ti.com/lit/an/slyt309/slyt309.pdf
Формула 4. В знаменателе 2 для СВЯЗАННЫХ индуктивностей, для несвязанных коэффициент 1.

Maxim Integrated: https://www.maximintegrated.com/en/app-note...dex.mvp/id/5740
Уравнение 30, В знаменателе 2 для НЕСВЯЗАННЫХ индуктивностей.

AD: смотрим документацию, например, LT8330.
Читаем:
Given an operating input voltage range, and having chosen ripple current in the inductor, the inductor value (L1 and L2 are independent) of the SEPIC converter can be determined using the following equation:
L1= L2 = VIN(MIN) * DMAX / (0.5 * dISW * fOSC)

By making L1 = L2, and winding them on the same core, the value of inductance in the preceding equation is replaced by 2L, due to mutual inductance:
L = VIN(MIN) * DMAX / (dISW * fOSC)

Итого для НЕСВЯЗАННЫХ индуктивностей имеем коэффициенты в знаменателе: 0.5, 1, 2.

Кто-нибудь пробовал расчёты на живом железе проверять?
Или может, у кого-нибудь есть отадочная плата, где можно замерить пульсации тока в обмотках, коэффициент заполнения при известных входных/выходных параметрах, чтобы проверить эти формулы? А еще лучше, на микросхемах от разных производителей, а то может, у них просто внутри делитель частоты стоит? Правда, тогда получается, что "рабочая частота" является нечестным параметром и по нему нельзя контроллеры сравнивать.

Сообщение отредактировал VDV - Apr 16 2018, 22:08

Обращусь сразу ко всем участникам. Помоделируйте в симуляторе, обязательно, и с не связанными индуктивностями и со связанными. Ведь никто из вас ещё не выложил результатов моделирования. Я недавно проделал это и результат моделирования со связанными катушками меня не порадовал (может быть я в чём-то ошибся?), но в режиме CCM входной ток перестал быть непрерывным, и пропала часть прелестей сепика. Стало ясно, что без дополнительных индуктивностей последовательно, хотя бы , с одной из связанных обмоток (как учат нас Севернс и Блюм ) не обойтись, т.к. реальной индуктивности рассеяния, явно, не хватит. Так что - помоделируйте, может быть найдётся ошибка. К сожалению я тоже не выложу сейчас результатов, времени хватило только заглянуть на Форум, позднее постараюсь.

А зачем это считать? Сами собою какие-то пульсации на холостом ходу установятся... Источник и моточные компоненты рассчитывается на максимум нагрузки.

Видимо, у вас никогда дорогие микросхемы на плате не горели, раз такие вопросы задаете.

Сообщение отредактировал VDV - Apr 18 2018, 14:51

Я не вопрос задал. Я вам объяснил суть проблемы.
Микросхем горелых за спиной, наверное, пару ведер накопил. Но не из-за режима холостого хода.
Дорогие микросхемы , как правило, намного превосходят остальные по цене. Источник же от этого получается заметно дороже но не намного лучше .
Похоже, вы как-то слишком усложняете разработку массой второстепенных и вовсе несущественных деталей.

работать должно надежно, а не потому что вдруг заработало

еще один вопрос, расчет разделительного конденсатора. Везде используется формула:
Cdc = Iout.max * DCmax / (dV * Vout * F)

Однако, встретил в документации LM3478 p.26, (53):
Cdc >= L1 * I^2 / (Vin - Vq)^2

В некоторых режимах вторая даёт в несколько раз меньшее значение.
При этом не понимаю, почему не используется расчёт который просто задаёт желаемое реактивное сопротивление емкости на частоте работы конвертора?

Встретилась дока по расчёту SEPIC в DCM режиме, может, кому понадобится
http://www.bookyourproject.com/eee/15PE13.pdf

Сообщение отредактировал VDV - Apr 18 2018, 17:38

Разделительный конденсатор выбирается, прежде всего, исходя из рабочего напряжения и допустимого тока пульсаций.

Это не наш SEPIC, это какой-то "модифицированный".

Мы моделировали, но вообще-то, достаточно просто рассмотреть обе схемы.

На двухобмоточном дросселе — классический инвертирующий преобразователь, изолированная версия которого называется обратноходовым, с беспотерьной рекуперацией энергии индуктивности рассеяния посредством шунтирующего конденсатора.

На двух дросселях — тоже инвертирующий преобразователь, но сперва подключённый со стороны источника повышающим (вольтодобавляющим), т.е. суммирующим результат со входным напряжением, а затем вычитающим его же из полученной суммы посредством плавающего конденсатора и второго дросселя.


Брать сумму желаемых размахов пульсаций и считать инвертирующий преобразователь:

R <= 2· Uout · (Uin + Uout) / (Uin · ΔI)

Проверяем: Vin.max=14V, Vout=12V, Vdiode = 0.5, TPS61175, dI 6-33%, 1Mhz, Vsw=0.5
Iripple.max = 0.453A
R<= 2 * 12.5V * (13.5V + 12.5V) / (13.5V * 0.453A)
R <= 106.38.
Ir => 12V / 106.38 = 0.113A
Максимальный расчетный выходной ток 1.29А
Получается, что минимальная нагрузка должна быть ок 10% максимальной.
Примерно такой минимум и закладывается обычно сразу, сходится.
Но вообще верные цифры получились?

и что-то сходу не понял, как эта формула получилась. Для Boost, который с одним дросселем, она как выглядеть будет? Также, верно?



Так ведь ток пульсаций и будет зависеть от его сопротивления.
Он включен последовательно с нагрузкой как бы.
То есть если его максимальное сопротивление выбирать как 1/10 минимального сопротивления нагрузки, то вроде как верный расчёт должен получиться.

Сообщение отредактировал VDV - Apr 18 2018, 20:27

Думаю, не так там все просто чтобы одной фразой пояснить.
Существует четыре топологии импульсных преобразователей. Одна из них - SEPIC. SEPIC это SEPIC. В инвертирующем варианте - схема Чука. Они не сводятся к какой-то другой, как пушпул к прямоходовику, например.
Однако, действительно, ничего магического в этой топологии нет. Просто стоит промоделировать и пощупать на железе. Набор разных вариантов формул для этой топологии , к сожалению, не очень полезен для практики.
------
Некоторые сложности могут быть с повышающим вариантом из-за необходимости компенсации наклона пилообразного напряжения в цепи ОС. Как ни считай эту цепочку, на практике бывают участки нестабильной работы. Тут кардинально решает проблему переход с ШИМ на ЧИМ. Либо можно вторую обмотку при связанных дросселях намотать автотрансформатором, так, чтобы заполнение было менее 50%.
Схема со связанными обмотками дросселя привлекательнее, Большая часть энергии передается через магнитный поток. При раздельных дросселях разделительный конденсатор должен иметь соответствующую реактивную мощность.


Да ничего там не получается. Это вообще бессмысленный расчет режима холостого хода. Самой проблемы в явном виде для этого преобразователя не существует. Индикаторный светодиод на выходе уже неплохо все нагружает.

Не знаю какой у вас опыт, а мы пожгли несколько микрух, пока нагрузку минимальную не добавили обычным резистором.
Светодиод это 5 мА всего.

Сообщение отредактировал VDV - Apr 18 2018, 19:26

Так надо же было не на микрухах, а на микросхемах паять
Пожгли вы все из-за 1МГц. Я с этими игрушками рекордных частот быстро наигрался. Там щуп осциллографа иногда все выжигает.
Какой опыт... близко к вашему случаю ... ну несколько тысяч 12 ватных SEPIC 48/12 вольт, работающих у потребителей лет 7. Мало?
Светодиод там добавляет 3 мА, если его отпаять, то все равно работает
Вообще-то непонятно почему такие трудности с холостым ходом у вас. Вы хотя бы приблизительно успели заметить что там происходит? Что начинает бесконтрольно изменяться?

у нас тоже все работало, но иногда вдруг вылетали микросхемы.
насколько понял, причины были 2.
1) преобразователь включался слишком рано и выключался слишком поздно, было увеличено напряжение, при котором его было разрешено стартовать.
2) в переходных процессах при старте, выключении и смене режима работы микросхем видимо были выбросы напряжения вверх.
Полагаю, это и был DCM.

Касаемо Boost: эти же контроллеры работают и в boost режиме, а мне как раз один такой интересен.
Т.е. интересен и SEPIC и BOOST.
SEPIC в CCM.
BOOST наоборот нужен в DCM.

С SEPIC осталась непонятка с максимальным выходным током и расчётом разделительного конденсатора.
С BOOST - непонятно как посчитать DCM режим.
При этом исхожу из предположения, что этот режим выбирается для расчета, если DC выходит за допустимые рамки.
И еще: вижу, что для LT8330 в доке упоминается DCM режим, в доке LT8582 - нет.
Означает ли это, что LT8582 нельзя использовать в этом режиме?

Да, но мне бы они не пригодились, как и большинству народа, потому что всё, когда-либо создаваемое людьми, рассчитывается по худшему случаю, что для преобразователей означает максимальный входной ток, а поскольку стандартные дроссели подразумеваются под 100 кГц непрерывного тока и 30% пульсаций, именно это подставляется в формулу и пересчитывается под конкретный случай, на чём разработка фактически и заканчивается.

А компоненты, помимо брака, всегда мрут исключительно от неправильного расчёта, и для начала, от непрочтения всех бумажек.

Конкретные грабли здесь — минимальный коэффициент заполнения, на который способен контроллер, и, соответственно, минимальная нагрузка схемы всё в том же худшем для данных условий случае, т.е. при максимальном входном напряжении схемы и паспортно минимально допускаемой индуктивности дросселя, а затем второй предел — при КЗ на выходе.

Вы неправильно поняли. Умирали не микросхемы DC/DC контроллеров, а микросхемы, которые от них питались.

Если Вам непонятен приведенный скрипт матлаб, значит Вашей базовой подготовки недостаточно (не по сепикам-бустам, а просто по теории электрических цепей). Симуляторам Вы не доверяете. Мы можем бесконечно обсуждать, какая формула более "правильная", но ситуация в целом выглядит безвыходной.