|
Шотки или синхронный выпрямитель ?, что лучше |
|
|
|
 |
Ответов
(15 - 29)
|
Oct 15 2007, 11:42
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 768
Регистрация: 12-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 904

|
Цитата(sup-sup @ Oct 15 2007, 15:23)  Я имел ввиду активный сброс и синхронник. Ток обоих выходных ключей имеет трапециидальную форму и нарастание зависит от рассеяния трансформатора. Если управлять напряжениями со вторичной обмотки, то в начале и в конце импульса полевик выключен и ток протекает черех обратный диод, значит в это время мы несем ненужные потери. Можно сделать фиксированные задержки под конкретную схему, но в этом, видимо, тоже заключается гимор. Третий вариант - мы берем ток самого ключа, превращаем его в напряжение управления с помощью трансформатора тока, и в области максимальных токов получаем нормальные импульсы управления, что и сделано в моей модельке. Еще одно преимущество - это двухполюсник, то есть можем реплэйсить диод в любом месте. Узел самодостаточен в некоторой области токов и длительностей импульсов. При малых токах схема работает как диод, но нас это устраивает. В эктив клэмпе задержка возникает только перед открыванием основного ключа, и то только на части задержки первички - пока напруга на силовом ключе не достигнет напряжения питания. Но это и хорошо - есть время закрыться синхронному ключу дабы избежать сквозняка. Да и длительность этой задержки мизерна. В конце концов можно зашунтировать синхронники шотточками, можно маленькими - но по жизни выигрыша от них не заметно. В-принципе, синхронник форварда очень похож на синхронный бак - но там задержки вводятся принудительно контроллером. И теоретически некоторое время ток течет через боди-диод нижнего ключа, и рекомендуется его шунтировать шотточкой. Но по жизни - влияние шоттки становится мало-мальски заметным только при совсем низких выходных напряжениях - где то ниже 2,5В. И последний аргумент - что будет больше - потери в дополнительном датчике тока или от протекания тока через боди-диод?  А во флае мы просто вынуждены смотреть на ток - иначе не понять когда пора выключать синхронник. В форварде с синхронником мы тоже работаем всегда в континусе, но там ток гоняется только по вторичке, и практически не мешает на малых нагрузках, а во флае это дело очень и очень неприятно - ток начинает бегать по всей схеме...
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 12:06
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(Bludger @ Oct 15 2007, 15:42)  А во флае мы просто вынуждены смотреть на ток - иначе не понять когда пора выключать синхронник. В форварде с синхронником мы тоже работаем всегда в континусе, но там ток гоняется только по вторичке, и практически не мешает на малых нагрузках, а во флае это дело очень и очень неприятно - ток начинает бегать по всей схеме... Во вложении схема из приведенного документа..... не вижу ни одного датчика тока. Или так всетаки нельзя применять ? Хотя у них дальше пример практической схемы с таким же решением. Ток не может бегать по всей схеме  у него ног нет. Если даже и использовать датчик тока (STSR3), то потери на его питение не более 100мВт, т.е. выигрыш есть порядка 400мВт, т.е. около 8% от полезной мощности.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 12:21
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 768
Регистрация: 12-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 904

|
Цитата(Mc_off @ Oct 15 2007, 16:06)  Во вложении схема из приведенного документа..... не вижу ни одного датчика тока. Или так всетаки нельзя применять ? Хотя у них дальше пример практической схемы с таким же решением. Ток не может бегать по всей схеме  у него ног нет. Если даже и использовать датчик тока (STSR3), то потери на его питение не более 100мВт, т.е. выигрыш есть порядка 400мВт, т.е. около 8% от полезной мощности. Приведенная схема - так называемый Self-Drive, т.е. когда синхронник управляется непосредственно от обмотки транса. Во флае это работает, но хреново - пульсации тока в транса всегда одинаковые, что при максимальной нагрузке, что на ХХ. Проблема в том, что для получения режима разрывных токов нам надо знать момент, когда ток во вторичке стал равен нулю, и в этот момент выключить синхронный ключ. Но по напряжению на трансе этого не видно, и синхронник выключится только в начале следующего цикла, а до этого будет продолжать гнать ток уже в отрицательную область. Поэтому нужен элемент, "видящий" ток - или трансформатор тока, или этот самый чипак. Вопрос лишь в том, согласны ли Вы ради несчастного полуватта платить деньги и тратить место - может, проще будет ту же самую мощность выиграть на трансе увеличив его размеры?
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 12:37
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(Bludger @ Oct 15 2007, 16:21)  ... когда ток во вторичке стал равен нулю, и в этот момент выключить синхронный ключ. Но по напряжению на трансе этого не видно, и синхронник выключится только в начале следующего цикла, а до этого будет продолжать гнать ток уже в отрицательную область. Как открытый ключ может гнать ток? Но не является источником тока. Первичная обмотка отключена. Энергия запасенная в трансе уже рассосалась в нагрузку. Напряжение на вторичке при этом начинает спадать до 0. Вот тут и закроется ключ. Кроме того если применять квазирезонансный режим, то почти сразу после начала спада напряжения во вторичке, опять откроется силовой ключ в первичной обмотке и напряжение во вторичке вообще станет отрицательным. А вообще спасибо за полемику. В споре рождается истина... или хотябы проверяется позиция.
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 12:54
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 768
Регистрация: 12-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 904

|
Цитата Как открытый ключ может гнать ток? Но не является источником тока. Первичная обмотка отключена. Энергия запасенная в трансе уже рассосалась в нагрузку. Напряжение на вторичке при этом начинает спадать до 0. Вот тут и закроется ключ. Да нет же! Когда синхронник включен, выходная обмотка транса через его канал (фактически накоротко) подсоединена к выходному кондеру. Ток во вторичке линейно спадает, доходит до нуля - но полевик все равно открыт, поскольку он же сам и коротит обомтку транса на потенциал выходного кондера. Поэтому ток продолжает течь в том же направлении, но уже разряжая кондер и намагничивая транс уже в область отрицательной индукции. Что бы вывести систему из этого состояния надо убодать этот ток внешним воздействием, т.е. открыв ключ на первичке.
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 13:25
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997

|
Цитата(Mc_off @ Oct 15 2007, 14:27)  500 мВт - это 10% от КПД ! - это раз.
Второе. Напряжение на входе может меняться от 90В до 400В, т.е. в 4,5 раза. Мощность в нагрузке можкт меняться в 10 раз. Т.е. нужно 45 кратное перекрытие. Мне почемуто всегда казалось, что с таким перекрытием лучше делать обратноходовик.
Если не сложно, на пальцах, чем прямоход будет лучше ? Простой прямоход лучше только тем, что кпд побольше будет из-за лучшего трансформатора. А 'примочка' в виде Active Clamp к прямоходу позволяет не только 'убрать' потери в первичке, но и применить коэффициент заполнения больше 0.5, что увеличивает диапазон вниз, а также применить простое управление двумя полевиками синхронника. Можно попробовать. Давно пора производителям делать Active Clamp с интегрированными ключами для маломощных применений (типа TOP-LNK). Можете дать ссылку на практический пример схемы с управлением от доп. обмотки, пожалуйста? Все контролеры для управления полевиком в обратноходовом, как я пока понял, измеряют падение на открытом полевике с некоторым гистерезисом. Можно назвать это током.
Сообщение отредактировал sup-sup - Oct 15 2007, 13:50
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 14:41
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Bludger @ Oct 15 2007, 15:42)  ...А во флае мы просто вынуждены смотреть на ток - иначе не понять когда пора выключать синхронник. В форварде с синхронником мы тоже работаем всегда в континусе, но там ток гоняется только по вторичке, и практически не мешает на малых нагрузках, а во флае это дело очень и очень неприятно - ток начинает бегать по всей схеме... Я в качестве датчика тока использовал... сопротивление открытого канала ПТ.  Ведь нам не нужно точно знать величину тока в каждый момент времени, достаточно определять его полярность. Точка смены полярности тока определялась при помощи быстродействующего компаратора. Надо сказать, что данный способ весьма гемороен в том смысле, что измерение нужно делать аккуратно: по плате помехи импульсные бегают - будь здоров, а сигнал весьма слаб.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 14:53
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 768
Регистрация: 12-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 904

|
Цитата(Stanislav @ Oct 15 2007, 18:41)  Я в качестве датчика тока использовал... сопротивление открытого канала ПТ.  Ведь нам не нужно точно знать величину тока в каждый момент времени, достаточно определять его полярность. Точка смены полярности тока определялась при помощи быстродействующего компаратора. Надо сказать, что данный способ весьма гемороен в том смысле, что измерение нужно делать аккуратно: по плате помехи импульсные бегают - будь здоров, а сигнал весьма слаб. Дык этот самый чипак именно так и поступает  Только он хитро делает - компарирует некоторый уровень, не помню уже сколько именно, и через некоторое время выключает полевик, считая, что за это самое время задержки ток как раз и успеет достич нуля
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 15:57
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(sup-sup @ Oct 15 2007, 17:25)  Можете дать ссылку на практический пример схемы с управлением от доп. обмотки, пожалуйста? Выше по теме Bludger http://electronix.ru/forum/index.php?showt...37852&st=0# привел документ. Там в конце пример схемы с расчетами. Цитата(Bludger @ Oct 15 2007, 16:54)  Что бы вывести систему из этого состояния надо убодать этот ток внешним воздействием, т.е. открыв ключ на первичке . Как раз - квазирезонансный режим С прямоходовым придется еще разбираться а времени как всегда мало (собственно это пока и останавливает). Но я обязательно попробую. Кстати (хоть и не по теме), подскажите где почитать про критерии применения разных топологий, чтоб не на собственных ошибках, а на чужем бесплатном опыте
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 19:14
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997

|
Цитата(Mc_off @ Oct 15 2007, 18:57)  Выше по теме Bludger http://electronix.ru/forum/index.php?showt...37852&st=0# привел документ. Там в конце пример схемы с расчетами. Нашел. Действительно, работает в непрерывном режиме. Про прямоходы полно всего, даже не знаю какую ссылку дать. Вот здесь много всего: http://www.rompower.com/ и патенты есть И в производителях, особенно в Unitrode (TI)
|
|
|
|
|
Oct 18 2007, 17:17
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(sup-sup @ Oct 16 2007, 22:49)  Еще про историю прямоходовых. ... спасибо за ссылку, интересно... Мне бы по сравнению топологий. У меня через несколько месяцев будут еще задачи с другими условиями, возможно придется применять что-то еще (мост например). Хотелось бы узнать где какая топология применяется, а главное ПОЧЕМУ, т.е. обоснованно, а не так типа "зуб даю"  Я не сторонник религиозных предпочтений в схемотехнике...
|
|
|
|
|
Oct 18 2007, 19:55
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997

|
Цитата(Mc_off @ Oct 18 2007, 20:17)  ... спасибо за ссылку, интересно... Мне бы по сравнению топологий. У меня через несколько месяцев будут еще задачи с другими условиями, возможно придется применять что-то еще (мост например). Хотелось бы узнать где какая топология применяется, а главное ПОЧЕМУ, т.е. обоснованно, а не так типа "зуб даю"  Я не сторонник религиозных предпочтений в схемотехнике...  Интересно, что Вы сами думаете про это. Как я думаю, так все эти топологии - понятие довольно условное. Разработанные топологии - это когда есть устоявшаяся методика расчета и устойчивые серийные продукты. Но если начинать разработку с 'нуля', нужно исходить всего лишь из того, что есть 2 компонента для накопления энергии. Это емкость и индуктивность. Их качество и определяет КПД. И второе - есть диоды и полевики. К диодам отношу также и IGBT. Это когда P-N переход есть. У полевиков - канал, сопротивление которого стремится к 'нулю'. Очевидный вывод напрашивается сам собой - полный отказ от p-n переходов, то есть от диодов и от IGBT. Это компоненты 'временные' и были введены на то время, пока полевики не научились делать хорошими. Интересно бы получить универсальную формулу определения качества полевиков. Я, например, квадрат напряжения делю на сопротивление канала и полный заряд затвора. И по этим подсчетам IPB60R099 - самый лучший полевик в мире на сегодня. На полевиках можно получить почти 100% КПД. На диодах и IGBT нельзя. Утрирую, но тенденция к расширению мощности источников на полевиках есть. И, естественно, уменьшение габаритов за счет повышения частоты. Двухтактный лучше прямохода и, тем более обраноходового. Потому. что требуется меньше феррита и провода. Если, конечно, разрулить по управлению и насыщению феррита (например, 'дырка Гиратора'). Исходя из такого поверхностного анализа мне болше всего нравится в первую очередь, синхронный выпрямитель, и еще active clamp reset, так как они при одновременном применении закрывают все дырки по потерям. Но кроме энергетических соображений есть еще и ЭМС, электробезопасность, ... и цена.
Сообщение отредактировал sup-sup - Oct 18 2007, 20:21
|
|
|
|
|
Oct 19 2007, 05:39
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(sup-sup @ Oct 18 2007, 23:55)  Интересно, что Вы сами думаете про это... Я сам... ? Про уход от диодов к полевикам - согласен. Про накопление энергии, тоже ничего нового не придумаю... (хотя мало ли...) На счет утверждения про "двухтактный лучше...". Вот тут и хочется обоснований... Открываю новую тему для обсуждения проблемы выбора топологии. http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=38064
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|