176-264VАС => 450VDC, 200mA, Прошу помощи Опции

[Bulich]

Всем доброго времени суток.
Приборчик для разработки в теме.
Видится только одно решение - флай, причем планирую исключительно квазирезонансный.

С такой задачей никогда не сталкивался и подозреваю, что будут следующие проблемы:
- Нормальный старт без ухода в хик ап из-за выходной емкости.
- Высокая емкость вторички = непредсказуемые колебания, проблема со снятием тока ключа, сбой контроллера и т.п.

Прошу советов: по выбору топологии, возможных нюансов/трудностей/проблем, что необходимо учесть заранее?
Любые комментарии приветствуются.

Заранее благодарю!

[Starichok51]

не знаю, что такое хик ап, но особых проблем не вижу.
но в данном случае, для повышающего я посоветовал бы при намотке разделять вторичку на две части, а между ними мотать первичку.

[Егоров]

хик ап, - "икающий" режим, повторный запуск при перегрузке.
Сделать такой источник с одной вторичкой, скорее всего, не получится. Максимум что можно просто выпрямить 600-вольтовым диодом 180-200 вольт.
гальваническая развязка же нужна или нет?

[Bulich]

Да, развязка конечно нужна, иначе был бы буст.
С диодом вопрос вторичен я думаю. Можно включать последовательно, есть диоды и на 1200 вольт.

[Herz]

Задача весьма напоминает блок строчной развёртки для ЭЛТ - монитора или телевизора. Вроде никаких хитростей там нет.

[Starichok51]

это если делать на ТОР, то она при длительной пергрузке может "икать" - уходить в рестарт.
а на UC3842 не будет никаких проблем, если питающую емкость увеличить соответственно, чтобы хватило времени зарядить выходную емкость и перейти в установившийся режим.
450 Вольт и 200 мА - это 90 Ватт. и для 200 мА не требуется огромная выходная емкость. так что, не думаю, что там будет такой уж большое время заряда выходного конденсатора.
а с учетом конструктивного запаса по мощности (130-150 Ватт) заряд будет достаточно быстрым.
короче, ноль проблем.

[Bulich]

Задача весьма напоминает блок строчной развёртки для ЭЛТ - монитора или телевизора. Вроде никаких хитростей там нет.

Не знаток данной темы, но если не ошибаюсь трансформатор там не обычный...

[Herz]

Не знаток данной темы, но если не ошибаюсь трансформатор там не обычный...

Надо лишь секционировать вторичную обмотку и ставить диоды между секциями.

[Plain]

Видится только одно решение - флай, причем планирую исключительно квазирезонансный.

Условие для этого — отражённое напряжение больше входного, т.е. понадобится высоковольтный ключ порядка 1200 В.

Вообще, стандартный вариант для высоковольтных преобразователей — питаемый током пуш-пул, но это два моточных.

[Oxygen Power]

На входе ККМ + двухтактный полумост без ОС.

[Bulich]

Надо лишь секционировать вторичную обмотку и ставить диоды между секциями.

А можно по подробнее? Для чего секционировать? Как результат будет резкий рост индуктивности рассеивания и рост потерь в снабере...Что значит диоды между секциями?

Условие для этого — отражённое напряжение больше входного, т.е. понадобится высоковольтный ключ порядка 1200 В.

Я конечно давно не занимался флаями, уже лет 8 прошло... но кажется мне вы ошибаетесь, никакой зависимости отраженного напряжения от выходного напряжения нет и не может быть. Все зависит от соотношения витков на дросселе.

Вообще, стандартный вариант для высоковольтных преобразователей — питаемый током пуш-пул, но это два моточных.

Я конечно давно не занимался флаями, уже лет 8 прошло... но кажется мне вы ошибаетесь, никакой зависимости отраженного напряжения от выходного напряжения нет и не может быть. Все зависит от соотношения витков на дросселе.

По пушу можно по подробнее? Видимо есть статьи или апликухи? Ткните носом пожалуйста.

На входе ККМ + двухтактный полумост без ОС.

И на выходе я буду иметь пульсацию 100Гц? Нужен нормальный БП со стабильным выходом.

[thickman]

никакой зависимости отраженного напряжения от выходного напряжения нет и не может быть. Все зависит от соотношения витков на дросселе.

Если нужен, как вы говорите, "исключительно квазирезонансный" флай, т.е с обязательным режимом zvs, то расчеты дроссель-трансформатора придется выполнить таким образом, чтобы отраженное напряжение было весьма большим. Увы, это обязательное условие для достижения "абсолютного нуля" в обратноходовой топологии.

[Plain]

кажется мне вы ошибаетесь, никакой зависимости отраженного напряжения от выходного напряжения нет и не может быть

Сообщением выше Вам уже ответили — слова об условии относились к квазирезонансу, как единственному способу его получения.

По пушу можно по подробнее?

Например:  05278749.pdf ( 464.05 килобайт ) Кол-во скачиваний: 183

Но это выдаёт честный синус, т.е. резонансный. В данном же случае понижающий обычно делают не "вниз", а "вверх" — на обыкновенном "нижнем" контроллере, а пуш-пул "наверху" — по схеме автогенератора чередования при нуле напряжения. Соответственно, здесь квазирезонанс у понижающего на полном диапазоне входного не получится, потому что для этого отражённое должно быть больше его половины.

[Herz]

А можно по подробнее? Для чего секционировать? Как результат будет резкий рост индуктивности рассеивания и рост потерь в снабере...Что значит диоды между секциями?

Индуктивность рассеивания здесь не самое страшное. А секционируют обмотку для снижения влияния межвитковой ёмкости. С этой целью и диоды включают в промежутках между секциями. Так, например, выполнены высоковольтные трансформаторы для питания кинескопов.

[Oxygen Power]

И на выходе я буду иметь пульсацию 100Гц? Нужен нормальный БП со стабильным выходом.

Тогда сделайте вторую ступень преобразования с ОС. Например резонансник.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 9 2014, 17:35

[_gari]

Прошу советов: по выбору топологии, возможных нюансов/трудностей/проблем, что необходимо учесть заранее?

Можно озвучить назначение источника, какие-то особенности нагрузки, если таковые имеются?
Видимо были некие соображения для выбора первоначального топологии.

[Bulich]

Всем спасибо за ответы.
Беру паузу на изучение предложенных вариантов. Изучение AN'ов и т.д.

Единственное, что хотел бы еще спросить - посоветуйте чипы для флая с ZVS? Помню айсы были популярны... что еще имеется на сегодняшний день? Видимо есть и со встроеным ключиком и с внешним..."Доставабельность", стоимость - не проблема.

Можно озвучить назначение источника, какие-то особенности нагрузки, если таковые имеются?
Видимо были некие соображения для выбора первоначального топологии.

Назначение в форуме писать не буду. Никаких особенностей в нагрузке нет, считайте, что резистивная.
Топология выбрана исходя из моего опыта... Если есть другие варианты готов выслушать, именно для этого и открыл тему.

Сообщение отредактировал Bulich - Mar 10 2014, 13:12

[ISK2010]

Не нашел требований по гальванической развязке. Она нужна?

[Bulich]

Не нашел требований по гальванической развязке. Она нужна?

Да требуется. Сообщение №4.

[_gari]

Если есть другие варианты готов выслушать, именно для этого и открыл тему.

Обычный флай, с ключами по схеме "косого моста".

[Bulich]

Обычный флай, с ключами по схеме "косого моста".

Почему?

[_gari]

Индуктивность рассеяния ожидается все же достаточно большой, потому и косой мост.
По совокупности должно выйти проще и дешевле любой другой топологии.

[MikeSchir]

Индуктивность рассеяния ожидается все же достаточно большой, потому и косой мост.
По совокупности должно выйти проще и дешевле любой другой топологии.

Если выполнить вторичную обмотку из трёх секций (или четырёх), каждая со своим выпрямителем и фильтром, то ничего такого страшного не ожидается. Даже при четырёх секциях и четырёх диодах на 600 В получится довольно дешёвое решение, лучше чем с 1200-вольтовыми и проблемами "грязи" на плате.
Ничего не имею против такого решения

Обычный флай, с ключами по схеме "косого моста".

вот только управление "верхним" транзистором серьёзно усложняет схему.

[Bulich]

Единственное, что хотел бы еще спросить - посоветуйте чипы для флая с ZVS? Помню айсы были популярны... что еще имеется на сегодняшний день? Видимо есть и со встроеным ключиком и с внешним..."Доставабельность", стоимость - не проблема.

Индуктивность рассеяния ожидается все же достаточно большой, потому и косой мост.
По совокупности должно выйти проще и дешевле любой другой топологии.

Если выполнить вторичную обмотку из трёх секций (или четырёх), каждая со своим выпрямителем и фильтром, то ничего такого страшного не ожидается. Даже при четырёх секциях и четырёх диодах на 600 В получится довольно дешёвое решение, лучше чем с 1200-вольтовыми и проблемами "грязи" на плате.
Ничего не имею против такого решения вот только управление "верхним" транзистором серьёзно усложняет схему.

По чипам вопрос открытый.

Почему индуктивность рассеивания ожидается большой?
Стоиомость не играет значения. Главное надежность, простота, хор КПД. Думаю в таком порядке.

Поясните зачем все эти секции, 3 или даже 4! Дело только в напряжении на диоде или есть еще причины? Что за грязь на плате?
Верхним ключеком управлять и правда не хотелось бы.

[Егоров]

Почему индуктивность рассеивания ожидается большой?
Поясните зачем все эти секции, 3 или даже 4! Дело только в напряжении на диоде или есть еще причины? Что за грязь на плате?

Потому что ожидается большой. Такое количество витков в один слой не уложить и высокое напряжение требует хорошей изоляции. Значит, обмотки будут плохо связаны по магнитному потоку.
Вы разберитесь с напряжением на диоде, рассчитайте его хотя бы, и многое станет яснее.
Грязь на плате - грязь на плате, которая есть всегда. Даже если ее хорошо отмыть и кой-как пролачить, то в процессе эксплуатации пыль -влага грязную пленку образуют. Далее посчитайте что дадут паразитные 50-100кОм на 1000вольт. Это т.н. бытовая пыль. А в местах эксплуатации может быть и более электропроводная. Потому увеличивать конструктивные зазоры, секционировать - популярный прием.
Герметизировать, обволакивать специальными компаундами - другой класс аппаратуры.

[Oxygen Power]

Высокое отраженное напряжение + иголка, большие импульсные токи... Будут проблемы с обратноходовиком.

[Bulich]

Потому что ожидается большой. Такое количество витков в один слой не уложить и высокое напряжение требует хорошей изоляции. Значит, обмотки будут плохо связаны по магнитному потоку.
Вы разберитесь с напряжением на диоде, рассчитайте его хотя бы, и многое станет яснее.
Грязь на плате - грязь на плате, которая есть всегда. Даже если ее хорошо отмыть и кой-как пролачить, то в процессе эксплуатации пыль -влага грязную пленку образуют. Далее посчитайте что дадут паразитные 50-100кОм на 1000вольт. Это т.н. бытовая пыль. А в местах эксплуатации может быть и более электропроводная. Потому увеличивать конструктивные зазоры, секционировать - популярный прием.
Герметизировать, обволакивать специальными компаундами - другой класс аппаратуры.

Вот! Именно этого мне и не хватало. Спасибо за пояснения. С диодом все ясно. Делал я как то сеть в 220 постоянки, флай, два диода последоватиельно и емкостной делитель в парраллель... Согласен, что проблема.
По пыли теперь тоже ясно. По изоляции есть небольшой опыт. Делал промышленные БП, испытывали на все, что только можно по четвертому классу жесткости. Опыт по пробоям/зазорам имеется.

Высокое отраженное напряжение + иголка, большие импульсные токи... Будут проблемы с обратноходовиком.

Видимо надо собирать макет, единого мнения или однозначного решения в теме не увидел.

[_gari]

Пост Oxygen Power относится к классическому ОХ, а не косому. (Ну или я о нем слишком хорошо думаю )

[Plain]

По чипам вопрос открытый.

Готовых ZVS-контроллеров нет, потому что отражать более 100 В не принято, но подкрутить у готовых QR порог вполне реально.

Поясните зачем все эти секции, 3 или даже 4!

В предлагаемом ZVS отношение 1:1 в виде пары одинаковых стандартных однослойных 400-вольтовых обмоток и таких же стандартных норм изоляции всего сопутствующего. Снаббером работает резонансный конденсатор.

[Bulich]

Plain,
вы меня поставили в тупик... Пойду я все же читать буквари по QR ZVS. Мне казалось там все должно быть просто как у L6561. Т.е. просто доп вход который следит за полным сбросом энергии дросселя. Испытываю чувство, что мой уровень подготовки недостаточен, чтобы понимать комментарии форумчан . Учиться - Учиться - Учиться

[Oxygen Power]

Пост Oxygen Power относится к классическому ОХ, а не косому. (Ну или я о нем слишком хорошо думаю )

У нас у всех есть право думать.
Рассматриваю классический обратноходовый, но лучше связку ККМ и полумост. Общий КПД можно получить на уровне 0,92.

[Bulich]

Самое интересное то, что никто не сказал ни слова о проблемах связанных с большим кол-вом витков вторички флая. Я на 99% уверен, что будет проблема... кроме грязи на плате, пыли, высокого напряжения на диодах, высокого отраженного. Все эти моменты предсказуемы сейчас, либо станут ясны при проведении расчетов. А вот когда якобы правильно рассчитанный источник будет в железе на макете, возникнет/возникнут те проблемы, которые в данной теме еще не обсуждались. И думается мне, что те кто знает о них просто молчат ибо эти проблемы и есть суть моей темы.

Ранее стояла подобная задача, пробовал делать пуш, флай... так и не осилил, источник себя вел абсолютно неадекватно, хотя казалось все до боли прозаично, а вот нет! Из-за нехватки времени - бросил. Задачу решил другим способом.

[Plain]

поставили в тупик... Пойду я все же читать буквари по QR ZVS. Мне казалось там все должно быть просто как у L6561. Т.е. просто доп вход который следит за полным сбросом энергии дросселя

Так и есть, у абсолютно всех резонансных обратноходовых контроллеров имеется только детектор нуля напряжения на обмотке, после которого следует фиксированная задержка, после которой разрешается сигнал ОС на включение ключа — т.е. такая схема не знает даже о минимуме напряжения на ключе, уж не говоря о нуле, а переключается лишь в приблизительно заданный параметрически момент.

никто не сказал ни слова о проблемах связанных с большим кол-вом витков вторички

Нет никаких количеств и проблем, кроме той, что Вас так крепко поставила в тупик первая часть моего сообщения, что вторую Вы аж не стали читать.

[Herz]

Самое интересное то, что никто не сказал ни слова о проблемах связанных с большим кол-вом витков вторички флая.

Неужели? Меня, Вы, значит, не считаете?
А я думал, вы поняли про секционирование и вообще аналогию с высоковольтным трансформатором для кинескопов...

[Bulich]

Нет никаких количеств и проблем, кроме той, что Вас так крепко поставила в тупик первая часть моего сообщения, что вторую Вы аж не стали читать.

Речь о высоком отраженном? Если да то я это заметил. Не вижу здесь проблемы - решается ключом на большее напряжение.

Неужели? Меня, Вы, значит, не считаете?
А я думал, вы поняли про секционирование и вообще аналогию с высоковольтным трансформатором для кинескопов...

Ну а что я должен был понять? Да написано - секционировать, услышал, запомнил. А суть то в чем?
Можно пояснить в чем смысл секционирования? Проблема с напряжением пробоя изолции провода? Или повышается емкость обмотки? Или еще что-то?



Пытался я сделать из совсем низкого напряжения (20 вольт) +400 вольт... Ничего не вышло... Пушик пробовал, флай... Не работают и все тут. Кучу разных конструкций трансформаторов опробовал. Сбивается контроллер...., токовый сигнал вроде более менее нормальный идет, стандартная полочка, пара иголок, ничего сверх естественного, но все равно не работает... ОС тоже крутил, пилу добавлял... Так и не разобрался.
Опыт имеется, уж не радиовредитель я, но не осилил. В итоге все же получил я свои 400 вольт и 100мА (чуть по-другому). А вот желание понять, что я делал не так и что не учел в пуше и флае не дает спокойно жить. И что-то мне подсказывает, что с сетевым флаем все тоже будет очень грустно... Видно пока сам не пройдешь - не поймешь.

В любом случае огромное спасибо за помощь и комментарии!

Сообщение отредактировал Bulich - Mar 21 2014, 15:12

[Herz]

Ну а что я должен был понять? Да написано - секционировать, услышал, запомнил. А суть то в чем?
Можно пояснить в чем смысл секционирования? Проблема с напряжением пробоя изолции провода? Или повышается емкость обмотки? Или еще что-то?

Да суть проста. Я сделал Вам намёк на отработанную технологию получения высоких напряжений в ЭЛТ-мониторах и телевизорах с тем, чтобы Вы поинтересовались особенностями этой, давно решённой, задачи. Секционирование в высоковольтных трансформаторах выполняется, главным образом, для снижения влияния межвитковой ёмкости. Поскольку разность потенциалов велика, витков много, КПД стремительно снижается из-за необходимости перезаряда паразитных емкостей. Плюс проблема с диодами. Секционированием и установкой диодов в разрыв секций удаётся их в значительной степени победить. Промоделируйте эти процессы - и станет понятно: один высоковольтный диод последовательно со вторичной обмоткой - совсем не то же самое, что несколько в промежутках между секциями. Сейчас просто нет времени найти для Вас иллюстрацию..

Видно пока сам не пройдешь - не поймешь.

Это 100%.

[In_an_im_di]

Да суть проста. Я сделал Вам намёк на отработанную технологию получения высоких напряжений в ЭЛТ-монит

Это 100%.

там несколько киловольт, поэтому и секции.. не вводите человека в заблуждение.

[Oxygen Power]

там несколько киловольт, поэтому и секции.. не вводите человека в заблуждение.

Секционирование делают для увеличения коэф. связи обмоток трансформатора и снижения индуктивности рассеяния.
В высоковольтных трансформаторах оставляют свободные промежутки по краям слоев обмотки для обеспечения электрической прочности.

[HardEgor]

Секционирование делают для увеличения коэф. связи обмоток трансформатора и снижения индуктивности рассеяния.

Вы имеете ввиду секционирование послойно, а для ВВ-транформаторов делают секционирование вдоль обмотки, как на картинке


уменьшают напряжение между слоями в секции и межсекционную емкость, но увеличивается рассеяние.
Как раз между секциями можно ставить диоды.

[_gari]

т.е. в целом можно сказать, что существуют разные типы секционирования, причем, улучшая один из параметров транса в конкретном типе, обычно ухудшается какой-то другой(ие).
Соответственно и оптимальные топологии преобразователей для каждого случая обычно разные.

По причине высказанного, в общем виде вопрос секционирования не форумный, а изучения учебников.

В конкретном вашем случае, Bulich , все участники имеют в виду послойное секционирование, т.е. в простейшем виде сначала мотается пол вторички, потом первичка, потом вторая половина вторички. (это вроде уже кто-то озвучивал, но лень искать в теме)
Снижается инд. рассеяния, но увеличивается межобмоточная емкость (сравнительно немного), сравнение идет со случаем одинарных обмоток первички и вторички.

Послойное разделение можно продолжить типа, 3 слоя вторички перемежающиеся 2 слоями первички, и т.д.
Но во всем требуется целесообразность, умение найти компромисс, включая вопрос стоимости изготовления, технологических возможностей, доставабельности и т.п.

[perfect]

т.е. в целом можно сказать, что существуют разные типы секционирования, причем, улучшая один из параметров транса в конкретном типе, обычно ухудшается какой-то другой(ие).
Соответственно и оптимальные топологии преобразователей для каждого случая обычно разные.

Как, интересно, вот такой способ?

Секции первичек и вторичек чередуются довольно густо, коэффициент связи чтоб не особо страдал, как я понимаю, и преимущества секционирования. Или тут некий средний компромисс?

[Herz]

там несколько киловольт, поэтому и секции.. не вводите человека в заблуждение.

В чём заблуждение? Физика остаётся той же. На сравнительно высоких частотах и киловольтов не нужно, чтобы хорошо почувствовать влияние межвитковой ёмкости обмотки.

В конкретном вашем случае, Bulich , все участники имеют в виду послойное секционирование, ...

Совсем нет.

Секции первичек и вторичек чередуются довольно густо, коэффициент связи чтоб не особо страдал, как я понимаю, и преимущества секционирования. Или тут некий средний компромисс?

А откуда этот трансформатор?

[_gari]

Или тут некий средний компромисс?

по моему мнения именно так, снижая инд. рассеяния, одновременно стремятся минимизировать межвитковую емкость.
Если это конечно не высоковольтный транс.

Совсем нет.

тогда стоило бы озвучить свой вариант четко сообразно теме топика, а не заполнять посты общими рассуждениями, кои по факту - флейм.

[perfect]

А откуда этот трансформатор?

Это было из гугля. А вот сфотографировал, это из кинескопных.

Скорее всего обратноходы. Точно сказать надо разбираться, платы где они стояли выкинуты.

[Bulich]

Ну вот... стало еще хуже.

Как я понимаю секционирование это когда вдоль керна делаются секции как на фото выше. Цель - уменьшить влияние паразитной емкости, однако секционирование приводит к резкому росту индуктивности рассеивания. Другими словами уменьшается коэффициент свзяи первичка-вторичка.

А вот если разбить первичку и вторичку на последовательные куски и мотать так: слой первички - слой вторички - слой первички и т.д. то это я бы назвал чередованием, но никак не секционированием. На счет емкости тут ничего не скажу, но инд. рассеивания можно получить сильно ниже чем при классичиеской намотке.

Herz, я вас услышал еще в первом вашем посте на эту тему, полностью согласен и именно по этому пути (ЭЛТ мониторы) и собирался пойти. Кстати основной флай мониторов/телевизоров тоже частенько имеет обмотку с напряжением около 200 вольт. Думаю это тоже стоит изучить...

Цель данной темы была получить комментарии от людей кто понимает каким образом влияют паразитные элементы на такого рода БП/трансформаторов и что следует учитывать при их разработке.

Сообщение отредактировал Bulich - Mar 22 2014, 06:40

[perfect]

Ну вот... стало еще хуже.

Так оно ещё и патент, оказывается

[Plain]

Речь о высоком отраженном? Если да то я это заметил.

Нет, речь всё о том же поставившем Вас в тупик сообщении, вторую часть которого Вы непостижимым образом снова не заметили.

[Herz]

тогда стоило бы озвучить свой вариант четко сообразно теме топика, а не заполнять посты общими рассуждениями, кои по факту - флейм.

Флейм, это, скорее, именно Ваши комментарии высказываний участников. Мои рассуждения были адресованы автору топика и он их благополучно усвоил. А что мне "стоило бы" - позвольте определять самостоятельно. И давайте прекратим на этом перепалку.

[Rst7]

Всем доброго времени суток.
Приборчик для разработки в теме.
Видится только одно решение - флай, причем планирую исключительно квазирезонансный.

С такой задачей никогда не сталкивался и подозреваю, что будут следующие проблемы:
- Нормальный старт без ухода в хик ап из-за выходной емкости.
- Высокая емкость вторички = непредсказуемые колебания, проблема со снятием тока ключа, сбой контроллера и т.п.

Прошу советов: по выбору топологии, возможных нюансов/трудностей/проблем, что необходимо учесть заранее?
Любые комментарии приветствуются.

Заранее благодарю!

Я бы на вашем месте глянул на резонансные топологии. Например, вот тут обсуждалось - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=104818

По нынешним временам очень все просто.

На второй/третьей странице найдете модель-схемку (как раз там видно, как происходит борьба с выходом 450 вольт) и расчет в экселе.

[Oxygen Power]

Вы имеете ввиду секционирование послойно, а для ВВ-транформаторов делают секционирование вдоль обмотки, как на картинке


уменьшают напряжение между слоями в секции и межсекционную емкость, но увеличивается рассеяние.
Как раз между секциями можно ставить диоды.

В моем утверждении ошибки нет. Есть недоговоренность.
Попробуйте с трансформатора, указанного Вами на картинке, снять 90Вт мощности... Интересны результаты измерений.