Угу. Это мы в курсе. Я как раз работаю в фирме, где до сих пор тиристорные преобразователи делают...
Но будущее тоже за резонансниками
Потому что в будущем планируются высокоэффективные решения, работающие на высоких частотах.
Сейчас ведутся НИОКР по преобразователям резонансного типа с частотой преобразования 1MHz, работающие от сетей 220В и 380В. Такие вот AC/DC. Трансы с обмотками на печатной плате, цифровые системы упраления. Пока MOSFETы... По планам выход на рынок в 2010 году.
Что я хочу сказать.
Везде, где нужно сделать не просто "чтобы работало", а чтобы ещё был высокий КПД и не гадило в эфир, требуется та или иная резонансная или квазирезонансная схема.
Посмотрите хотя бы на AC/DC последних лет - сплош и рядом применение ZVS и КПД >90%
Таковы тенденции.
Да, применение транзисторов позволило в ряде случаев отказаться от резонансных схем.
Потому что более не требовалась принудительная коммутация.
А вот что вы будете делать с dU/dt???
Если повышаете напряжение или частоту, растут dU/dt. Со всеми вытекающими...
А тенденция повышения частоты преобразования чётко прослеживается.


Тут нет противоречия. Если интересно, могу объяснить в личке.
Вобщем, сейчас подумал - объяснить можно очень просто.
Как при соединении одинаковых батареек, например, общее напряжение будет измеряться в вольтах.
Так и при соединении "батареек" в магнитной цепи общее магнитное напряжение будет измеряться в амперах.
Или, если угодно, общая ЭДС и МДС.
А единицы измерения "виток" на самом деле нет. Так же как нет единицы измерения "штука".

Сообщение отредактировал SAVC - Aug 3 2008, 21:54

Позволю с вами не согласиться. Открываем, например, datasheet на 1N4007G. Смотрим на Reverse Recovery Time (Note 3), а конкретнее на Note 3. Насколько я понимаю, максимум тока восстановления 1А, время его спада до 0.25А = 2 мкс. Ведь не на 50 Гц они получили это значение???
Ну и ещё до кучи, в ранее приведенной мною статье про флайбэк упоминается медленный диод, так что и буржиинам такое приходит в голову .

Нет, т.к. считаю данный вариант тупиковым. В том смысле, что хоть диод и дубовая структура, но данный демпфер диссипативный и не кушает выбросов от инд. рассеяния. Единственная радость-малые габариты и малая емкость после "срабатывания" в отличие от RCD цепочки. Думаю, мост и пуш-пулл с разделенными обмотками и рекуперативными демпферами гораздо эффективнее решают весь спектр задачь для ШИМ топологий. А там где ШИМ топологии не годны, работают топологии с мягкой коммутацией, типа фазника, резонансника и им подобные, за которыми, ИМХО, будущее.

Коммутация при 0 напряжения или тока - вещь хорошая, никто не спорит, но эфемерная, ПМСМ. А гипотетический диод предлагается использовать совместно с другими цепями, в том числе и с рекуперирующими.

Совсем нет. Всё больше и больше БП так строится.

Я, честно говоря, таковых не видел. Хотя пришлось пересмотреть кучу решений от SIEMENS и OMRON живьем. То, что сложно не может быть:
а) дешево;
б) надежно.

Странно как-то. У китайцев есть, а у Siemens нету..
У SITOP 40 тоже нет ZVS?

Ну, у китайцев есть все...
А что касается немцев, то они до ужаса консервативны...
А если по-существу, то не все так хорошо в королевстве датском.
Представим себе два элементарных БП. Один с жесткой коммутацией прямоходовой однотактный на "косом полумосте", а второй - резонансный полумост с ZVS.
1. У первого на выходе практически прямоугольные импульсы тока, а у второго - колоколообразные.
Приблизительно тоже самое протекает и по первичным обмоткам. Вопрос. У кого будет бОльшее действующее значение тока? И на сколько? Естесственно при одинаковых выходных напряжениии и токе.
2. В первом случае в качестве системы управления вполне сойдет клон UC38xx, а во втором Вам потребуется еще и система АПЧ, а так же цепи, следящие за резонансом. Вопрос. Что проще, а следовательно, надежнее?
Итак, выводы:
1. Выигрыш в динамических потерях полностью компенсируется ростом статических потерь.
2. Для резонансных преобразователей требуется куда более сложная схемотехника.
3. Для резонансных преобразователей нужны дополнительные компоненты, конденсаторы, если используется индуктивность рассеяния, а если ее недостаточно так еще и дроссели.
Так где обещаные плюсы?
И последнее, при теперешней цене irg4pc50w есть ли смысл вообще заводиться с резонансниками?
В качестве примера серийный сварочный аппарат с током 200 А, ПВ=100% при этом токе, весом 9 кг. Входная сеть 220В.
[attachment=23488:attachment]

Это если мы используем одинаковые транзисторы...
А если мы воткнём туда IRG4PC50S ??? За счёт ZVS.
Вообще, форма тока сказывается на потерях достаточно сильно для полевых транзисторах, бо там то как раз будет I^2*R...
А вот для IGBT уже практически пропорционально току.
И потом.. для полумоста будет больше коэффициент заполнения на выходе!
Для косого полумоста Вы сделаете, скажем, 70% - это если с рекуперационной обмоткой.
А вообще, менее 50% - это когда без неё.
А для резонансного полумоста при малой добротности за счёт смазывания фронтов будет не 100%, как для нерезонансного, а, скажем, 90%...
То есть ток для косого моста уже увеличивается до двух раз!
Ещё вопрос, кто окажется на финише первым
И давайте рассмотрим решения с мощностью >10kW...
Я не говорю, что резонанс всегда и везде - самый оптимальный вариант.
Я говорю, что с ним принципиально можно получить более высокий КПД.

Насчёт надёжности.
Самыми ненадёжными элементами являются те, через которые прокачивается наибольшая мощность.
Для резонансника в силовой схеме появляются только пассивные элементы. А с активных часть мощности уходит.
Большой вопрос, в какую сторону это скажется на надёжности!
Система управления должна быть правильно спроектирована.
Тогда вопрос о надёжности СУ как-то сразу отпадает.

Да, такая мысль ещё пришла, насчёт сложности, стоимости и надёжности...
Микроконтроллеры - довольно сложные устройства, дешёвые и надёжные.
И ещё одно. Главным аргументом против внедрения импульсных преобразователей всегда были споры об их надёжности бо, слишком уж они сложные...

Сообщение отредактировал SAVC - Aug 5 2008, 02:32

Таких картинок в инете-пруд пруди, но китаезные аппараты
дешевле. Вы лучше скажите, какой КПД и коэфф. мощности у Вашего
приборчика и каким нормам по помехам он соответствует. И из какой
розетки его питать при 200А на выходе.
Еще раз отмечу-жесткий ШИМ это тупиковый путь с точки зрения КПД,
частоты коммутации и уровня эл. маг. помех. Особенно при мощностях
10кВт и выше. Однако, тиристоры тоже не есть хорошо даже в резонанснике
т.к и в нем возможно насыщение силового транса и опрокидывание инвертора
в переходных режимах.
А вот на полностью управляемых ключах, тех же IGBT, совсем другое дело.
Даже на народных "полтинниках" можно без проблем работать на 100кГц.

Сообщение отредактировал gyrator - Aug 5 2008, 03:28

Вот в догонку одна разработочка с магампом, интересность в главе калькуляции потерь собраного прототипа в том числе и приведены и потери етого дроселя.

Поговорил со специалистами в области разработки и производства импульсников.

1. Разработка таких диодов представляется им малоперспективным занятием. Это должна быть целая линейка диодов под разную используемую комплектацию. Должен быть высокоточный контроль специфических параметров, типа функции восстановления от нескольких параметров. То есть, масса специальной производственной оснастки - изделие дорожает.
А спрос весьма и весьма туманен, так как
2. Эта проблема уже давно и успешно решается с помощью параллельного МОПа с емкостью в стоке и без. И имеются специальные контроллеры для управления такой парой. Вопрос с надежностью такого решения важен, но он не стоит остро, задача решена вполне корректно.

Конечно, Вам виднее, стоит ли заниматься дальше в этом направлении. История знает много примеров, когда убежденный энтузиаст "пробивает стену стереотипов" и добивается успеха вопреки сложившихся тенденций.
У меня, после некоторых раздумий на эту тему, тоже сложилось мнение, что в "сторону разработки каких-то особенных диодов" лучше не ходить. Скорее всего, это не выгодно ни экономически, ни с технической точки зрения. Лучше использовать это время для разработки лучших схем управления и контроллеров. Не обессудьте.

Экономическую сторону вопроса пока оставим.
А вот почему технически не выгодно?
Особенно для высоких напряжений.
Скажем, 800В - 1000В

- почему технически не выгодно?
ST делает ESBT, эффект при запирании получается тот же, что и у медленного диода(зряд рассасывается в базе БТ, как в диоде). Время переключения чуть ли не меньше, чем у полевика, хвоста нету, при том же токе емкость должна быть меньше. А у высоковольтных IGBT хвост довольно длинный. Тот же IRG4PC50W имеет потери переключения больше, чем IRG4PC50U, почти в 1,5 раза. Правда, ESBT довольно дорогие. 50-амперный на 1 кВ стоит 15-20 баксов. И рассасывание около 1 мкс.

Технически. Цель такого решения - повысить КПД, то есть снизить энергию, рассеиваемую самим узлом переключения. Если же ее рассеивать на ОПЗ диода, то встает вопрос - сколько это выигрывает по сравнению с потерями на транзисторе без такой примочки?
Честно говоря, я точно не считал, а интуитивно - это сравнимые энергии. Вот и получается, что цель повышения КПД не достигается в полной мере. Да, транзистору будет "легче" и "прохладнее", но диоду - "труднее и теплее". Что-то от этого станет лучше? Апелляция к использованию дешевого диода как-то не подтверждается.
С вниманием выслушаю противоположную точку зрения.