Капризная сволоч, оказалась.

Давайте сначала с паразитными пульсациями катушки разберёмся. Задал вопрос Как должна вести себя катушка? на физическом форуме, туда же отвечайте по данному вопросу, если есть чего.

Прищёл значит к нам схемотехник, посмотрел как мы мучаемся с модным нынче buck/boost дизайном, скривил рожу отвращения, потом сжалился и предложил совершенно другую схему. Оказывается, если использовать трансформатор с двумя первичными противонаправленными обмотками, так что один период импульс подаётся на перавую, другой - на другую, причём скважность импульсов генерится тем же самым ШИП-ом с ОС на частоте чуть выше звука, а с другой стороны обмотки - диодный мост, то абсолютно никаких шумов не наблюдается! Никаких проблем с наводками в земле и ОС. Тихо как в танке. Единственный недостаток - трнсформер вручную матать. Он сразу сказал, что на 1 мегагерце ничего нормального работать не будет. А варианты, где ток через катушку течёт только в одном направлении - полный ацтой.

Отсюда вопрос: на кой хрен фирмы соревнуются в пропихивании новичкам в качестве DC-DC преобразователей эту гадскую подставу типа бук/буст http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/2031? Чтобы навсегда отбить охоту от импульсных источников? Какой прок от этих 1.3 MHz, если ничего не пашет из-за шумов?

А какой контроллер для этой новой идее использовался если не секрет ?

javalenok, не горячитесь, а хотя бы чуть-чуть ознакомьтесь с теорией. ВО ВСЕХ типах преобразователей напряжения есть дроссель. И ток в обмотке дросселя ВСЕГДА течет только в одном направлении. Так что, думайте ...

Схемотехник предложил вам двухтакный преобразователь напряжения. Вполне самостоятельное и успешное направление преобразователей, применяемое, как правило, в достаточно мощных устройствах и на сравнительно низких частотах коммутации. У него есть свои преимущества и свои недостатки. Так же, как и у однотактных преобразователей.
Кстати, в этой схеме помимо трансформатора обязателен дроссель. И методы борьбы с паразитными пульсациями в двухтактных и однотактных преобразователях напряжения ничем принципиально не отличаются. Двухтактные схемы, если они неправильно спроектированы, могут и свистель, и даже выть. Вон, в соседнем топике пишут, что именно в такой схеме сердечник трансформатора вообще разлетелся на куски. Так что и тут проблем хватает...

Склоняюсь к тому, что все ваши проблемы с однотактным преобразователем связаны с отсутствием достаточных знаний и опыта для проектирования преобразователя на высоких частотах коммутации. Насколько я понял, сейчас вы остановились на варианте, с частотой коммутации 20кГц. Естественно, на такой частоте влияние паразитных параметрок существенно меньше и настройка и проектирование - проще. А на высокие частоты лезут исключительно для уменьшения массогабаритов и упрощения серийного производства моточных изделий (витков меньше).

Кстати, на 1 мегагерце однотактные преобразоветели работают без проблем - делал такие еще 10 лет назад. А сейчас элементная база улучшилась, так что тут вы сильно неправы.

lm5020, тот на котором пытались однотактную собрать. Впору штука оказалась - и 7 вольт для логики вырабатывает и 80% максимальную скважность даёт. Я так понял что для буст конфигурации больше нельзя. И хотя 80% означачает 20% недогруз двутактного нашего варианта, процент менее 100 гарантирует фронт каждый такт, по которому мы чередуем транзисторы (витки).






Думал, книжку по импульсным регуляторам читал. Принцып однотактного я как раз прекрасно представляю. Но бороться с жудкими демонами (фото я показывал), индуцирующимися прямо в проводах, я не в силах. Ни в одном руководстве об этом не говориться. Двутактные тоже как-то замалчиваются. Поэтому как работает трансформатор для меня загадка. Пускай ток течёт в одном направлении, два такта всё-таки работают в противофазае и я догадываюсь, что именно это обстоятельство не даёт эл-м чертям возникать.



Единственный недостаток, что нам удалось обнаружить - спецтрансформатор не купишь в магазине. В остальном, всё гладко. Да и размер этого трансформатора не многим больше дросселя под отднотактный.



Где именно? У нас без дросселя прекрасно пашет.



У нас никаких пульсаций не наблюдается. Тут не с чем бороться. Я так понимаю, что это - особенность двутактной - естественным образом их не допускать, вместо того чтобы с ними бороться.




Проект вроде - единый. Он нам и преподнесён был как универсальный. Разве что номиналы подбирать приходится по ситуации. На этот счёт процедура есть стандартная, в какой последовательности, что подбирать, чтоб не плавилось. Автор проекта её разработал...




Он говорит, что во всех компах только двутактная схема стоит... Выходит надёжнось - превыше массогабаритности.



Бывают же чудеса на свете. Там даже осциллографом ничего не померить. Я по диффиринциальной схемеме, предложенной national semi http://www.national.com/appinfo/power/files/f5.pdf, пробовал. Результат опубликован - чудовищные тычки во всех линиях.

Тогда схему выложите, будте добры. Хотя бы силового контура.


Нет такого свойства у двухтактных преобразователей.


Если вы думаете, что двухтактный преобразователь может иметь только одну схему силового контура, то я вас разочарую. Их намного больше...


А вот в телевизорах (и мониторах) используется однотактные преобразователи... Так что это - не аргумент. Схемотехнику выбирают по другим критериям.
В компьютерных источниках двухтактный преобразователь используется не из-за большей надежности, а из-за достаточно большой мощности источника (сотни ватт). Однотактные схемы, как правило, делают на мощности единицы-десятки ватт.

Кстати, если вы посмотрите схему любого компьютерного источника, то обнаружите там кроме трансформатора еще и силовой дроссель (которго у вас почему-то нет).


Вам целую кучу ответов дали, почему это происходит.

Согласитесь, что любая схема работает далеко не при любых значениях параметров. И если в первой схеме вам не удалось попасть пальцем в небо, а во второй - удалось, то это не значит, что первая схема безусловно плохая, а вторая - безусловно хорошая.


Странные вы книжки читали... Вечером выложу ссылки, где все это есть

ШИП с логикой вырабатывает импульсы на два транзистора поочерёдно. Транзисторы коллекторами подсоеденены к первичным обмоткам, эмиттерами - к земле. Плюс питания идёт на обмотки. Вот и вся схема.



Ну хорошо, я просто не разглядел пульсаций на фоне.





Что делать с пульсциями на земле и ОС я так и не понял. Пробывали катушку с тороидным сердечником - тычки никуда не делись.




Наш схемотехник сказал, что однотактовая и не будет работать. Предложил железный вариант, который работает всегда. Не знаю, еслиб я сам начал собирать, своими кривыми руками, тоже наверное ничего не вышло бы. Трудно судить.



lm5020 - ШИМ контроллер, 100 вольт, 1А драйвер внешнего для транзистора предполагает коммутацию намного больших токов. Но, судя по всему (1 вывод для коммутатора, высокая частота, скважность 80%макс) рассчитан на однотактные киловаттные преобразователи.


Дык я как новичёк, полез на туториалы, смотреть чего монстры индустрии производят. А там только однотактные. В прошлом сообщении я ссылку на руководство national semi по Switching Regulators давал - рисуют только однотактные application схемы.

Это - на первичной стороне. А на вторичной - диодный мост (или выпрямитель со средней точкой), затем - дроссель (про который я писал выше) и конденсатор фильтра. Так?

По поводу теории - http://powerbook.org.ru
Это, пожалуй, лучшая подборка по тематике, из тех, что видел в сети.

Мост - есть, точка - есть (у нас двуполюсный под аудиоусилитель), а дросселя - нет. Такое нам в голову не приходило. Зачем, если нет пульсаций?

Хорошо бы все-таки на схему посмотреть, но мне кажется, я догадываюсь о чем идет речь...

Зачем дроссель? Вопрос прямо-таки обескураживает... Если в кратце - то для преобразования уровней напряжения.
Если читали теорию, то, наверное, обратили внимание, что существует три типа преобразователей напряжения. И все три типа ОБЯЗАТЕЛЬНО содержат дроссель. Регулирование уровня выходного напряжения во всех типах преобразователей осуществляется за счет перепаспределения энергии между дросселем и кондексатором. И никак иначе. Таким образом, функция дросселя в преобразователе напряжения это не столько подавление помех (хоть и это тоже), а накопрение и передача энергии.
В принципе, регулировать напряжение модно и без дросселя (как у вас). Ключ будет подкачивать энергию в емкость, а система стабилизации поддерживать напряжение на заданном уровне. Но надежность этой системы не выдерживает никакой критики.
Ведь включение ключа происходит на емкостную нагрузку. Ток, который протекает через ключ, ограничен только паразитными параметрами компонентов (сопротивлением и индуктивностью дорожек, проводов и активных компанентов). Теоретически ток при такой коммутации стремится к бесконечности и транзистор должен погибнуть. Даже ести он выживает, в такой схеме должны быть очень большие динамические потери в ключе.
В общем, нарушены законы коммутации (нельзя коммутировать источник ЭДС на емкость, а источник тока - на индуктивность)

Ну, не всё так страшно. Двухтактный нерегулируемый преобразователь может не содержать дросселя.

Нерегулируемый - может. Классический пример - сетевой трансформатор (50Гц), выпрямительный мост и емкостной фильтр.
Однако, вряд ли кто будет спорить, что диоды там работают в очень нехорошем режиме. И проектируются специально (могут выдерживать кратковременные перегрузки в 100-1000 раз выше максимального среднего значения) - ток ведь там течет в виде коротких импульсов большой амплитуды. А используются С-фильтры по банальной причине - низкочастотный дроссель имеет неприемлемые массогабаритные показатели. К ьлиу же активное сопротивление обмоток достаточно велико и работает как балласт. А вот если трансформатора нет - уже хуже. Особенно - при включении. Недаром многие такие выпрямители (особенно содержащие большие емкости на входе) имеют специальные устройства органичения зарядного тока.
В высокочастотных преобразователях практической реализации бездроссельной схемы не видел ни разу (емкостные умножители - не в счет) - ключи не расчитаны на столь большие перегрузки, а активное сопротивление силового контура очень мало. Там проблем с необходимостью перезаряда паразитные емкостей хватает. А добавлять еще и рабочую емкость, мягко говоря, неправильно. В студенческие годы за такие ляпы курсачи на доработку отправлялись сразу

В низкочастотных БП действительно всё так. Но в высокочастотных конверторах есть два типа фильтров: начинающийся с ёмкости и начинающийся с индуктивности. Их применение зависит от режима работы преобразователя. Дроссель здесь может даже нарведить - он снижает скорость восстановления диодов и способствует увеличению обратного тока.

Очень хотелось увидеть ссылку схемотехнику высокочастотных преобразователей напряжения (килогерц 100), не использующих индуктивности. Просто никогда с таким не сталкивался и для повышения эрудиции очень интересно взглянуть.

А возьмите хоть флайбэк телевизора.
Хотя вопрос Вы ставите как-то... Трансформатор здесь - тоже индуктивность. (Есть, впрочем, чисто емкостные "помпы", если Вас интересует схемотехника преобразователей )
Впрочем, я о дросселе фильтра говорил.

Сообщение отредактировал Herz - Mar 16 2006, 13:57