Что лучше - закорачивающаяся третья обмотка или снаббер? Опции

[iiv]

Всем привет,

имеется работающая схема повышающего БП, на входе которого имеется 220 сетевых (обычно от бензогенератора), а далее, полномостовой схемой на P и N мосфетах (IXYS на 600В) получается 50-600кГц переменный ток (310В переменных, частота сильно зависит от нагрузки), который подается на трансформаторный тор. На выходе этого трансформатора имеется переменных 5кВ, которые воткнуты в двухполупериодный умножитель. Схема успешно работает на 1кВатт выходной мощности, слегка греясь. Для гашения паразитных переколебаний я использовал 3-ю обмотку на трансформаторе, которую черед диодный мост закорачиваю мосфетом в дедтайм (без этого схема вообще не работает).

Снабберов или гасящих дросселей с диодами в схеме нет вообще и опыта их использования, к сожалению, тоже.

Конструктивно треться обмотка в трансформаторе дается с большими человеческими трудозатратами, да и габариты скоростного диодного моста + дополнительного мосфета с драйвером не сильно радуют.

Скажите, пожалуйста, стоит ли посмотреть в сторону снабберов, и, если да, то какие типы снабберов стоит посмотреть, или при таких токах и напряжениях - третья обмотка - только одно разумное решение и все снабберы только мертвому примочка?

Спасибо

ИИВ

[proxi]

я использовал 3-ю обмотку на трансформаторе, которую черед диодный мост закорачиваю мосфетом в дедтайм (без этого схема вообще не работает).

Работает и слава богу, снаберы и трансилы на такую мощность это есть проблема а быстрые диоды без проблем. Там как на минном поле, шаг влево вправо и все сгорело. Это область довольно импирическая сродни искусству и СВЧ, опять же Швейцарцы продвинулись там.

[iiv]

Работает и слава богу, снаберы и трансилы на такую мощность это есть проблема. Там как на минном поле, шаг влево вправо и все сгорело.

когда я это разрабатывал, я примерно так и думал, поэтому и озадачился третьей обмоткой. Сейчас возникли технологическкие трудности - мотать вручную транс никому не хочется, хотя конечно, я полностью с Вашим утверждением по поводу минного поля согласен - как-то я при не правильной коммутации 6 литров трансформаторного масла испарить умудрился

[Integrator1983]

Если я правильно понимаю, в мостовой схеме обмотка трансформатора ВСЕГДА привязана к шинам питания. Так откуда у Вас берутся паразитные колебания (если можно, покажите картинку)?

[SmartRed]

Используйте фазовое управление мостом (так называемый phase shift)
Там в паузе первичка закорочена.
Читайте аппликухи от TI на UCC3895, UC3875, UC3879.

[iiv]

Если я правильно понимаю, в мостовой схеме обмотка трансформатора ВСЕГДА привязана к шинам питания. Так откуда у Вас берутся паразитные колебания (если можно, покажите картинку)?

я может чего-то не понимаю, но, у меня каждый вход трансформатора присоеденен к Drain мосфетов, а Source мосфетов, в зависимости от того N это или P, соединены соответственно с землей или плюсом питания.

Картинку показать не могу, так как осциллографом в такие напряжения соваться не хочется, мало ли что будет.

При отсутствии трансформатора в дедтайм ничего не происходит. Если подключен слабенький трансформатор с большим внутренним сопротивлением первички (10-20Ом и больше) и нагрузка маленькая, то в дедтайм все ок без дополнительных шаманств. Иначе на дедтайм приходится коротить еще одну обмотку, в которой у меня вместо сотни витков, как в первичке, всего-то 10, но 20-ю параллельными проводами, чтобы максимально покрыть весь транс, иначе в дед-тайм по мосфетам идет сильный сквозняк.

Используйте фазовое управление мостом (так называемый phase shift)
Там в паузе первичка закорочена.
Читайте аппликухи от TI на UCC3895, UC3875, UC3879.

Правильно ли я понимаю, что это означает, что N мосфеты в паузе должны быть открыты? Если да, то я именно так и делаю, но этого не хватает и приходится еще дополнительно коротить одну обмотку.

Как я понимаю, в момент выключения P (противоположный N еще открыт) я получаю хороший всплеск, который приоткрывает N, который стоит с той же стороны, что и открытый P и вот этот-то всплеск надо убирать или снаббером, или третьей обмоткой. С третьей обмоткой - вроде работает, но не технологично, а со снабберами - вот вопрошаю.

[MK2]

Как я понимаю, в момент выключения P (противоположный N еще открыт) я получаю хороший всплеск, который приоткрывает N, который стоит с той же стороны, что и открытый P и вот этот-то всплеск надо убирать или снаббером, или третьей обмоткой. С третьей обмоткой - вроде работает, но не технологично, а со снабберами - вот вопрошаю.

В момент выключения P-канального открывается диод нижнего N-канального. Так что всплеска быть не должно. А транзистор внизу открывают дабы уменьшить потери. Вариант с третьей обмоткой интересный, в первый раз такое встречаю.

[iiv]

В момент выключения P-канального открывается диод нижнего N-канального. Так что всплеска быть не должно. А транзистор внизу открывают дабы уменьшить потери. Вариант с третьей обмоткой интересный, в первый раз такое встречаю.

Всплеск-то с катушки получается, и там на раз из моих 310В под киловольт-то получается... N-ка-то еще может выжить, но приоткрываясь только все усугубляет, и в этот-то момент P-шка от такого ужаса и пробивается... Чтоб такого не происходило я-то третью обмотку на 100нс до этого переключения и закорачиваю. Пока все там до нужной кондиции дойдет, всплески-то и не доходят.

[Integrator1983]

я может чего-то не понимаю, но, у меня каждый вход трансформатора присоеденен к Drain мосфетов, а Source мосфетов, в зависимости от того N это или P, соединены соответственно с землей или плюсом питания.

Правильно, при этом диоды ключей фиксируют обмотку к шинам питания. И если у Вас выброс под киловольт - варианта 2:

- хреновая высокоиндуктивная топология силовой;
- паршивая высокоимпедансная емкость по шинам питания.

Либо "удачное" сочетание двух вариантов.

Как я понимаю, в момент выключения P (противоположный N еще открыт) я получаю хороший всплеск, который приоткрывает N

Уменьшайте импеданс цепи драйвера на закрытие (или резистор большой, или дорожки длинные), уменьшайте dU/dt (ставьте снабберы).

[iiv]

Правильно, при этом диоды ключей фиксируют обмотку к шинам питания. И если у Вас выброс под киловольт - варианта 2:
... уменьшайте dU/dt (ставьте снабберы).

да, у меня именно dU/dt. Когда-то работая на 6кГц частоте у меня этой проблемы не было, сейчас я не могу позволить себе работать на такой частоте, так как размеры умножителя становятся совсем не приличными. На разводку не хочу грешить, так как там все очень прямо, без изгибов, толстыми и короткими 2OZ дорожками и по питанию в сантиметре от мосфетов керамики на 30мкФ стоит, а дальше несколько милифарад электролита.

Вот про снабберы, можно, пожалуйста, по-подробнее. Какие лучше, RC, или с индуктивностью. С ними совсем не работал, пожалуйста, посоветуйте, я попробую и отпишусь

[Herz]

да, у меня именно dU/dt. Когда-то работая на 6кГц частоте у меня этой проблемы не было, сейчас я не могу позволить себе работать на такой частоте, так как размеры умножителя становятся совсем не приличными. На разводку не хочу грешить, так как там все очень прямо, без изгибов, толстыми и короткими 2OZ дорожками и по питанию в сантиметре от мосфетов керамики на 30мкФ стоит, а дальше несколько милифарад электролита.

Вот про снабберы, можно, пожалуйста, по-подробнее. Какие лучше, RC, или с индуктивностью. С ними совсем не работал, пожалуйста, посоветуйте, я попробую и отпишусь

Странно, что эту фразу:

Правильно, при этом диоды ключей фиксируют обмотку к шинам питания.

Вы оставили без внимания. И упорно ищете способ бороться со следствием, а не с причиной.

[iiv]

Странно, что эту фразу:

Вы оставили без внимания. И упорно ищете способ бороться со следствием, а не с причиной.

Покорнейше прошу простить меня... никак не могу понять что же именно Вы этим хотели сказать, пожалуйста, разъясните!

[Nixon]

Только то, что "диоды ключей" использовать в качестве элементов схемы несколько м-м-м-м, опрометчиво. Достаточно увидеть такой параметр как их время обратного восстановления.

[iiv]

Только то, что "диоды ключей" использовать в качестве элементов схемы несколько м-м-м-м, опрометчиво. Достаточно увидеть такой параметр как их время обратного восстановления.

Очень благодарен за ответ!

Простите, покорнейше, запутался в Ваших загадках.

В моих мосфетах время обратного восстановление диода в P мосфете составляет 500нс, а в N мосфете 250нс. Правильно ли я понимаю, что поставить быстрый диод с 30-40нс восстановлением туда же допролнительно было бы правильно, скажите, пожалуйста?

Рабочая частота моей схемы колеблется от нагрузки и большую часть времени находится в диапазоне 100-300кГц, максимальный разброс составляет 50-600кГц. Дедтайм у меня обычно от 1мкс до 2мкс, но, во время экспериментов с большей или меньшей частотой я меняю его в диапазоне 1/8мкс до 2мкс.

[Nixon]

Да, правильно. Шунтирование быстрыми диодами предотвращает открытие паразитных диодов мосфетов (у них прямое падение меньше - открываются раньше) и значительно уменьшает сквозные токи.

[Integrator1983]

Шунтирование быстрыми диодами предотвращает открытие паразитных диодов мосфетов (у них прямое падение меньше - открываются раньше)

Вот именно - у кого прямое падение меньше, тот и откроется раньше. Если у Ultrafast диода падение больше, чем у паразитного диода ключа - толку от него не будет.

[Nixon]

Это уж точно. Просто быстрого мало - нужно еще и на прямое падение напряжения смотреть.

P.S. Посмотрите в сторону серии BYT/BYV от NXP.

[dinam]

Чем дальше читаю тему, тем меньше понимаю.
Автор говорит

да, у меня именно dU/dt.

Т.е. закрытый полевик открывается от тока в затворе, возникающего из-за емкости сток-затвор при быстром dU/dt на стоке. Варианты, которые я вижу:
1. Можно уменьшить импеданс "затворной цепи". Толстые короткие проводники от затвора к драйверу, уменьшение сопротивления драйвера - поставить эмиттерный повторитель, если есть резистор в цепи затвора, поставить параллельно ему диод Шоттки и т.д.
2. Снизить dU/dt - поставить снабберы, уменьшить скорость включения полевиков, вызывающих это быстрое dU/dt.

Или надо всё же разбираться с

- хреновая высокоиндуктивная топология силовой;
- паршивая высокоимпедансная емкость по шинам питания.

Тогда это быстрое dI/dt цепь питания не отрабатывает. Которое возникает от сквозных токов из-за времени обратного восстановление диода полевика?

[iiv]

Во-первых, хочу выразить всем отвечавшим и дискутирующим преогромную благодарность, очень много нового узнал, спасибо!

Чем дальше читаю тему, тем меньше понимаю.

я тоже

Автор говорит Т.е. закрытый полевик открывается от тока в затворе, возникающего из-за емкости сток-затвор при быстром dU/dt на стоке. Варианты, которые я вижу:
...
2. Снизить dU/dt - поставить снабберы, уменьшить скорость включения полевиков, вызывающих это быстрое dU/dt.

мне так кажется, но проблем может быть несколько одновременно.

Например, если я понижаю частоту до 20кГц, увеличиваю сопротивление между драйвером и полевиком, то все работает без третьей обмотки, только максимальная мощность системы падает до 300-400Ватт (умножитель больше не прокачивает).

В любом случае, с диодами в параллель с полевиким попробовать собираюсь, сейчас такую схему переразвел и буду смотреть что получится.

Или надо всё же разбираться с
Тогда это быстрое dI/dt цепь питания не отрабатывает. Которое возникает от сквозных токов из-за времени обратного восстановление диода полевика?

я очень надеюсь, что питание у меня организовано правильно, а вот диоды в полевиках действительно были очень медленные и для 20-30кГц их скорость была еще удовлетворительной, а вот для 300кГц этой скорости просто не хватало.

[dinam]

Совсем ничего не прояснилось. Если вы хотите чтобы вам помогли, не могли бы вы осциллограммы выложить? Может из них удасться понять для чего используется 3я обмотка.