|
ИБП 100 вольт на TopSwitch, проблемы с непрерывным режимом |
|
|
|
Feb 5 2009, 13:19
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 3-02-09
Пользователь №: 44 349

|
Опишу мои изыскания при попытке сделать ИП, может быть кому-то будет интересно, а если
кто-нибудь поможет, буду благодарен.
Нужно было сделать источник питания на выходе 100в и -12в с током 1.5а.
На вопрос к консультантам powerint.com мне бодро ответили что можно.
Основным выходом должен быть выход 100в. Хотелось сделать стабилизацию получше, поэтому
выбрал с TL431. Возникли сомнения , а можно ли применять схему стабилизации стабилизации с TL431, поскольку
из ДШ максимальное напряжение на катоде 37в.
Далее я воспользовался программой PiExpert7. Как известно PiExpert7 всё считает для
непрерывного режима, что она и сделала. В программе к сожалению не сделано проверок на
превышение максимального напряжения на катоде, как и нет проверок стабилизации по
отрицательному напряжению, что наводит на размышления о её качестве.
Если при расчете для 12в никаких проблем у программы не возникло. А для 100в была введена цепочка "Use Phase Boost Network", что не помогло и было
предупреждение, что фазовый сдвиг не достаточен (27гр.) вместо положенных не менее 45.
Схема была примененена классическая + я заложил 3 варианта стабилизации. 1. от 100в с TL431, 2. от 100в со стабилитроном, 3. от -12в с TL431 с учетом полярности.
Понадобился TOP249Y, трансформатор я взял ETD39.
В первом варианте я рисковал здоровьем TL431, но он выдержал около 50в, при подключении
нагрузки 0.5-1а напряжение на катоде резко падало до нескольких вольт, а выходное напряжение
со 100в падало до 75, из чего я сделал вывод что схема не работает как надо.
Во втором варианте варианте схема работала, при подключении той же нагрузки напряжение на
выходе падало на 2-3в что неплохо, по -12в тоже падало на 3-4в.
В третьем варианте стабилизация тоже работала, просадка по -12в составила 0.2в, напряжение
на 100в повысилось на 2-3 в.
Но рабочие варианты работали в прерывистом режиме. Как только схема подходила к границе
прерывистый-непрерывный режим стабилизация срывалась и TopSwitch уходил в режим рестарта.
Вопросы:
1. Не будучи силен в теории спрашиваю, если схема считается для работы в непрерывном режиме,
то это для расчетного тока, при меньших токах, допустима ли работа в прерывистом режиме?
(Собственно я это и наблюдаю.)
2. Ток при котором схема переходила из одного режима в другой получился равен 1а. По мере
прогрева моя схема неотвратимо "подползала" к этой границе и стабилизация срывалась. Чем
определяется это подползание к границе.
3. Для слабой нагрузки характерны колебания в первичной цепи восле закрывания ключа. Для
борьбы с этим служит демферная цепочка RCD + Transil. Всё это расчитывает PiExpert. Если я
выпаивал конденсатор (10н), то колебания затухали гораздо быстрее?
4. Ну и последний вопрос, как заставить схему работать в соответствии с расчетом.
Не оставьте без внимания, уж очень долго излагал.
|
|
|
|
2 страниц
1 2 >
|
 |
Ответов
(1 - 14)
|
Feb 5 2009, 20:32
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Рестарт может происходить из-за того, что в первичной обмотке трансформатора слишком большой пиковый ток и у TOPа срабатывает защита. Традиционные советы - измерить индуктивность первичной обмотки, посмотреть форму тока в ней (включить последовательно малоиндуктивный резистор и на нем посмотреть "пилу") и т.д. Может быть и другая причина - если напряжение на входе управления TOPа упадет ниже 4,8 В, он тоже выключится. Надо осциллографом потыкаться, посмотреть, что там и как. Рестарт с устойчивостью в нормальном режиме работы никак не связан, рестарт - это аварийный режим. Что касается собс-но устойчивости, то в режиме прерывистых токов с ней даже полегче, чем в режиме непрерывных (передаточная функция проще). Проверить что в схеме "прогревается" можно паяльником - погреть по очереди микросхемы, стабилитроны и т.д. Главный подозреваемый, конечно, оптопара. Очень полезно при этом смотреть сигналы - что же при этом меняется. RCD и Transil делают одно и то же - ограничивают выброс напряжения обусловленный индуктивностью рассеяния. А "колебания в первичной цепи", если я правильно понял о чем речь, - это нормальный процесс в режиме прерывистых токов, они практицки ни на что не влияют.
|
|
|
|
|
Feb 6 2009, 08:34
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 3-02-09
Пользователь №: 44 349

|
Цитата(wim @ Feb 5 2009, 23:32)  Рестарт может происходить из-за того, что в первичной обмотке трансформатора слишком большой пиковый ток и у TOPа срабатывает защита. Традиционные советы - измерить индуктивность первичной обмотки, Индуктивность первичной обмотки считал PiExpert и равна 200 мкГ я её проверил. Цитата(wim @ Feb 5 2009, 23:32)  Рестарт с устойчивостью в нормальном режиме работы никак не связан, рестарт - это аварийный режим. Но отсутствие устойчивой обратной связи - это тоже аварийный режим. Ведь всё работает до границы с непрерывным режимом, я это вижу по колебаниям во вторичной (первичной цепи), после окончания пилы тока вторичной цепи. Уход в рестарт по перегреву возможен, но температура радиатора терпима, рукой держать можно. Цитата(wim @ Feb 5 2009, 23:32)  RCD и Transil делают одно и то же - ограничивают выброс напряжения обусловленный индуктивностью рассеяния. А "колебания в первичной цепи", если я правильно понял о чем речь, - это нормальный процесс в режиме прерывистых токов, они практицки ни на что не влияют. Мне не понятно почему колебания больше с конденсатором.
|
|
|
|
|
Feb 6 2009, 11:26
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(smi-pp @ Feb 6 2009, 11:34)  Индуктивность первичной обмотки считал PiExpert и равна 200 мкГ я её проверил. При такой индуктивности коэффициент заполнеия в режиме непрерывных токов должен быть очень маленьким. Допустим, средний ток первичной цепи 0,4 А. Тогда в граничном режиме D=200*0,132*0,8/300 - примерно 7% (импульс длительностью 0,5 мкс). Если больше - это уже режим разрывных токов. А что реально наблюдается? Надо тыкаться осциллографом, сравнивать то, что есть с тем, что должно быть. Цитата(smi-pp @ Feb 6 2009, 11:34)  Но отсутствие устойчивой обратной связи - это тоже аварийный режим. Ведь всё работает до границы с непрерывным режимом, я это вижу по колебаниям во вторичной (первичной цепи), после окончания пилы тока вторичной цепи. Отсутствие устойчивости обычно не приводит к рестарту, даже при переходных процессах. Рестарт означает, что режим силовой части близок к предельному. Однако, для исследования устойчивости могу выложить оркадовскую модель.
|
|
|
|
|
Feb 6 2009, 13:12
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 3-02-09
Пользователь №: 44 349

|
Цитата(wim @ Feb 6 2009, 14:26)  При такой индуктивности коэффициент заполнеия в режиме непрерывных токов должен быть очень маленьким. Допустим, средний ток первичной цепи 0,4 А. Тогда в граничном режиме D=200*0,132*0,8/300 - примерно 7% (импульс длительностью 0,5 мкс). Если больше - это уже режим разрывных токов. А что реально наблюдается? Надо тыкаться осциллографом, сравнивать то, что есть с тем, что должно быть. PiExpert считает Пиковый ток первичной цепи, он равен 4.8а, среднеквадратичны1 ток 1.7а при максимальной скважности 33%, что я и наблюдаю на осц. Цитата(wim @ Feb 6 2009, 14:26)  Отсутствие устойчивости обычно не приводит к рестарту, даже при переходных процессах. Рестарт означает, что режим силовой части близок к предельному. Разрыв обратной связи приводит к рестарту, я проверял.
|
|
|
|
|
Feb 6 2009, 14:19
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(smi-pp @ Feb 6 2009, 16:12)  PiExpert считает Пиковый ток первичной цепи, он равен 4.8а, среднеквадратичны1 ток 1.7а при максимальной скважности 33%, что я и наблюдаю на осц. Что-то тут не так - при напряжении в сети 220 В это он 0,5 кВт потребляет? А нагрузка при этом 100 Вт?  Надо смотреть форму тока в первичной цепи. Цитата(smi-pp @ Feb 6 2009, 16:12)  Разрыв обратной связи приводит к рестарту, я проверял. Разрыв ОС это и есть аварийный режим. Рестарт происходит из-за того, что напряжение на управляющем выводе TOPа падает ниже порога.
|
|
|
|
|
Feb 19 2009, 13:32
|
Группа: Новичок
Сообщений: 3
Регистрация: 19-02-09
Пользователь №: 45 086

|
Цитата Схема была примененена классическая + я заложил 3 варианта стабилизации. 1. от 100в с TL431, 2. от 100в со стабилитроном, 3. от -12в с TL431 с учетом полярности. Понадобился TOP249Y, трансформатор я взял ETD39. В первом варианте я рисковал здоровьем TL431, но он выдержал около 50в, при подключении нагрузки 0.5-1а напряжение на катоде резко падало до нескольких вольт, а выходное напряжение со 100в падало до 75, из чего я сделал вывод что схема не работает как надо. Выход TL431 вместе со светодиодом оптопары надо питать от стабилитрона, а его в свою очередь через мощный резистор от +100В. На входе TL431, разумеется, измерительный делитель от 100В. Такая схема обеспечивает абсолютную точность при стабилизации +100В, хотя по 12В будут отклонения в зависимости от соотношения текущих нагрузок по обоим выходам. Кстати, мощный резюк для стабилитрона облегчает работу TOP при полном сбросе нагрузки, т.к. обеспечивает минимальное неотключаемое потребление.
|
|
|
|
|
Feb 26 2009, 10:51
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 3-02-09
Пользователь №: 44 349

|
Сделал источник на 249Y, но работает только в прерывистом режиме, получаю 1.5а, но греется ключ. Решил попробовать на UCC28C44 + IRFB9N65 в надежде, что ключ будет меньше греться. За основу взял схему из flayb_r01.pdf. Но возникли проблемы - выбивается контроллер. Напряжение на Vcc нарастает до рабочего и при первом же срабатывании ключа, контроллер пробивается по питанию (звонится 2-4 Ом). Поставил стабилитрон 16в по питанию, сначала отсутствовал, не помогло. Питание со вторички убрал, всё равно пробивается. Стартовое сопротивление 2*390к. Трансформатор нормальный, работал с Топом и не грелся, частота та же. Но нет мягкого старта и демфирующая цепочка осталась от Топовой схемы. Посоветуйте что делать.
|
|
|
|
|
Feb 27 2009, 13:18
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 3-02-09
Пользователь №: 44 349

|
Цитата(wim @ Feb 27 2009, 15:53)  Запитать контроллер от отдельного источника, хоть от батареек, и спокойненько смотреть что происходит на обмотках трансформатора. Запитать от батарейки можно, но не понятно от чего контроллер может выбиваться. У него на питание подается 300в через 800к, на питании стабилитрон, вторичное питание с трансформатора отключено. Подсоеденены выход на затвор через 20 ом и вход токового усилителя через 470 Ом, и все. Вижу при включении напряжение на Vcc дошло до момента открывания ключа, тут же сбросилось и тишина. Лучше бы что-нибудь нагрелось или взорвалось. Трансформатор работал хорошо в схеме на Топе. Чем он может выбиваться, бросьте идею.
|
|
|
|
|
Feb 27 2009, 15:49
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(smi-pp @ Feb 27 2009, 16:18)  Запитать от батарейки можно, но не понятно от чего контроллер может выбиваться. У него на питание подается 300в через 800к, на питании стабилитрон, вторичное питание с трансформатора отключено. Подсоеденены выход на затвор через 20 ом и вход токового усилителя через 470 Ом, и все. Вижу при включении напряжение на Vcc дошло до момента открывания ключа, тут же сбросилось и тишина. Лучше бы что-нибудь нагрелось или взорвалось. Трансформатор работал хорошо в схеме на Топе. Чем он может выбиваться, бросьте идею. Например, по выходу out. Обычно при этом мосфет тоже горит, но могут быть нюансы. Собственно, запитка от отдельного источника - это метод деления схемы "пополам". Из двух цепей, по которым может прийти бяка, оставляем одну.
|
|
|
|
|
Mar 3 2009, 08:30
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 12-07-05
Пользователь №: 6 724

|
Цитата(Andrew Tiger @ Feb 19 2009, 16:32)  Выход TL431 вместе со светодиодом оптопары надо питать от стабилитрона, а его в свою очередь через мощный резистор от +100В. На входе TL431, разумеется, измерительный делитель от 100В. Такая схема обеспечивает абсолютную точность при стабилизации +100В, хотя по 12В будут отклонения в зависимости от соотношения текущих нагрузок по обоим выходам. Кстати, мощный резюк для стабилитрона облегчает работу TOP при полном сбросе нагрузки, т.к. обеспечивает минимальное неотключаемое потребление. Приблизительно по такой же схеме, с ТОР250 имеем 264В и ток 1А(220В). Это все серия, никогда проблем не было, нужно только правильно сделать транс и поработать над гашением выбросов
|
|
|
|
|
Mar 3 2009, 13:00
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 3-02-09
Пользователь №: 44 349

|
Цитата(zard @ Mar 3 2009, 11:30)  Приблизительно по такой же схеме, с ТОР250 имеем 264В и ток 1А(220В). Это все серия, никогда проблем не было, нужно только правильно сделать транс и поработать над гашением выбросов А какой ток на выходе и в каком режиме DCM или CCM работает блок? Расчет делался на PiExpert?
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|