PFC IR1155 трабл, Не удается получить синусоиду во всем диапазоне пит напряжений Опции

[MTh]

Взялся делать ККМ на IR1155.
Мощность нагрузки не более 50 Вт.
Диапазон входных напряжений: 85-265 Вольт
Напряжение на выходе: 385 В
Основная проблема - необходимо влезть в ГОСТы по гармоникам.

Рассчет согласно даташиту, сверялся с сайтом IR (есть у них под данную микру калькулятор)
Собрал, запустил. При напряжени на входе ниже 85 В все ок - синус на входе чист и прозрачен, между первой и третьей гармоникой 38 дБ судя по осциллографу.
А вот при повышении начинается черти-чего. На выходе все как задумано - постоянка 382 Вольта. Волны там в пределах 20 В - меня это устраивает.
Не могу понять, почему когда напругу повышаю - работа идет на четверти периода сетевого напряжения. От мощности нагрузки ситуация не меняется - синусоида далеко не синусоида. Рсчетная индуктивность 6.8 мГн. Пробовал от 0.8 до 12 мГн. СИтуация не меняется. Рабочая частота преобразователя 99 кГц. Думаю, где мог накосячить?

Есть подозрение что вместо супер-пупер ультрафаста QH03TZ600 (9 nS) поставил STTH2R06 (35 nS).
Схема типовая абсолютно - бустер на индуктивности и транзисторе. Микросхему питаю пока от внешнего БП.

Насколько я прав в своих подозрениях?

[MTh]

Тогда уж продлжу тему на данную микросхему.

IR в своих аппноутах всегда использует внешнее питание. Нет нигде примеров использования питания "с борта". Я предусмотрел доп обмотку на феррите PFC с диодом шоттки, танталом, керамикой и диодом зеннера на 15 В (классика жанра). Ход моих рассуждений был следующий - при запуске ток побежит через индуктивность (для этого шунтирующий диод убираем - у меня режим работы без нагрузки - уже ненормальная ситуация) и наведет в доп обмотке напряжение которого должно хватить для запуска IR1155. Ес-но мечтам моим не суждено было сбыться. Я подсмотрел у других производителей - добавил цепочку из двух резисторов по 220 К с линии VBUS на катод шоттки - начало запускаться. Т.е. через резисторы выполняется первичный запуск, а когда микросхема стартанула - подтягивается уже доп обмотка со всеми вытекающими. Между шоттки и зеннером в своей схеме добавил резистор на 100 Ом, дабы разгрузить малость. Все как бы работает, но смущает нагрев резисторов между шоттки и VBUS (их сопротивление конечно можно увеличить, что замедлит запуск или увеличить их мощность что скажется на габаритах и излучаемом тепле). Может стоит добавить делитель на конденсаторе и резисторе дабы запитать 1155 или может кто подскажет идею получше?

Есть конечно вариант поставить биполярник (типа PNP на нужное напряжение, подтянув базу к минусу) на цепочку из двух 220 К резисторов, а при появлении питания с доп обмотки цепочка будет отрубаться...

Микросхема в рабочем режиме при полной нагрузке потребляется единицы мА (1-3)

Ограничитель тока на резисторе тоже не камильфо - при 400 В и 3 мА:
1. будет рассеивать 1.2 Вт (что при 50 Вт скажется на КПД вцелом)
2. Легко может сжечь микросхему

[pwn]

Есть конечно вариант поставить биполярник (типа PNP на нужное напряжение, подтянув базу к минусу) на цепочку из двух 220 К резисторов, а при появлении питания с доп обмотки цепочка будет отрубаться...

Так делают тогда, когда стартовый ток у контроллера велик, а хочется чтобы он стартовал быстро и с низких напряжений. Только берется не биполяр, а мелкий дешевый мосфет с рабочим напряжением для 220в сети вольт 600 и током 1-2 ампера. Пойдет что угодно, любой из мусора лишь бы не пробитый На затвор со стока вешается резик 1-3 мегома, с затвора на общий стабилитрон на напругу запуска контроллера+3-4 вольта. Исток через резик в 50-100 ом (ограничить импульсный ток через полевик, чтобы не подох при включении) к электролиту с которого кормится контроллер. При появлении основного питалова полевик запирается и далее мощность не рассеивает. Но в момент запуска обеспечивает прилдичный ток и все стартует за доли секунды.

Далее само питалово совсем не обязательно было городить доп обмоткой с дросселя. Можно было проще обойтись запитав все с ключа. Берете конденсатор 220-330пф (на глазок, по ходу подберете) и рабочим от 630 вольт и выше (какю нить керамику, пленочник и т.п.) и цепляете одной ногой на сток ключа а другой к катоду какого нить ульттрафаст диода мелокого (UF4007 и т.п.), а анод его на общий (к итоку ключа). Далее от этой же точки последовательно резистор 10-30 ом и еще один ультрафаст диод, катодом к питанию контроллера на лит, а анодом к резику. Питание ессно должно быть ограничено стабилитроном. Цепь работает как два в одном - как снаббер при выключении ключа и при включении часть энергии конденсатора идет на заряд лита, питающего контроллер. Так как контроллер ест совсем мало, то осбо толстый конденсатор ставить не придется (подобрать чтобы хватало контроллеру и при этом не вскипал ограничивающий стабилитрон)

Ещё одна убедительная просьба пользоваться взрослым языком. Наверное, последняя.
Модератор.

Сообщение отредактировал Herz - Mar 22 2012, 20:40

[MTh]

Так делают тогда, когда стартовый ток у контроллера велик, а хочется чтобы он стартовал быстро и с низких напряжений. Только берется не биполяр, а мелкий дешевый мосфет с рабочим напряжением для 220в сети вольт 600 и током 1-2 ампера. Пойдет что угодно, любой из мусора лишь бы не пробитый На затвор со стока вешается резик 1-3 мегома, с затвора на общий стабилитрон на напругу запуска контроллера+3-4 вольта. Исток через резик в 50-100 ом (ограничить импульсный ток через полевик, чтобы не подох при включении) к электролиту с которого кормится контроллер. При появлении основного питалова полевик запирается и далее мощность не рассеивает. Но в момент запуска обеспечивает прилдичный ток и все стартует за доли секунды.

Спасибо. Попробую Вашу мысль облагородить... схема видимо будет вот такая (смотрим блочок на BUZ90):

Тогда работа этой схемы представляется мне следующим образом: через резистор 1 МОм начнется заряд емкости затвора транзистора, напряжение будет расти до величины напряжения пробоя стабилитрона (18 В), BUZ90 откроется при величине напряжения затвора где-то выше 3 Вольт (2.1-4 вольта по даташиту). Пока напряжение на затворе не вырастет выше 18 Вольт, транзистор будет открыт и ток через сток-исток будет протекать на цепочку обеспечивающую питание микросхемы через ограничительный резистор 50 Ом. Как только стабилитрон перейдет в состояние проводимости, затвор транзистора упадет на землю - транзистор закроется и будет поддерживаться в закрытом состоянии через цепочку резистор-стабилитрон. Когда начнет работать основной преобразователь, напряжение на истоке транзистора поднимет его относительно уровня земли. Напряжение на затворе относительно истока тогда станет отрицательным, что дает еще большую гарантию что транзистор будет заперт?

[pwn]

Когда начнет работать основной преобразователь, напряжение на истоке транзистора поднимет его относительно уровня земли. Напряжение на затворе относительно истока тогда станет отрицательным, что дает еще большую гарантию что транзистор будет заперт?

На затворе всегда будет 18 вольт. Когда на истоке BUZ90 станет столько же он закроется. Смещать ему затвор в минус не требуется. Тут только один момент неменого неприятный, который надо вылечить включив сток транзистора через какой нибудь мелкий диод - так как у вас ККМ а не просто SMPS, то напряжение по входу падает до нуля. При этом когда синус станет меньше чем напряжение питания контроллера, образуется цепь протекания тока от питания контроллера через резистор 100 ом и паразитный диод транзистора и далее на вход ККМ и в нагрузку. То есть он как бы сам себе будет сажать питание при переходе синуса через ноль. А диод этому помешает. В обычном SMPS такой проблемы нет, так как по входу банки и напряжение до нуля никогда не падает.

А чего не рискнули цепь основного питания нарисовать как я рекомендовал? Проще ведь и городушек меньше.

[MTh]

На затворе всегда будет 18 вольт. Когда на истоке BUZ90 станет столько же он закроется. Смещать ему затвор в минус не требуется. Тут только один момент неменого неприятный, который надо вылечить включив сток транзистора через какой нибудь мелкий диод - так как у вас ККМ а не просто SMPS, то напряжение по входу падает до нуля. При этом когда синус станет меньше чем напряжение питания контроллера, образуется цепь протекания тока от питания контроллера через резистор 100 ом и паразитный диод транзистора и далее на вход ККМ и в нагрузку. То есть он как бы сам себе будет сажать питание при переходе синуса через ноль. А диод этому помешает. В обычном SMPS такой проблемы нет, так как по входу банки и напряжение до нуля никогда не падает.

Да, я тоже об этом подумал... правда уже позже. Спасибо.

А чего не рискнули цепь основного питания нарисовать как я рекомендовал? Проще ведь и городушек меньше.

Дык там почти нет выбросов при закрытии транзистора... думаете хватит?

[pwn]

Дык там почти нет выбросов при закрытии транзистора... думаете хватит?

При чем тут выбросы? Ток питания контроллера будет формироваться за счет перезаряда конденсатора. Средний ток будет зависить от частоты коммутации ключа и емкости конденсатора. Подбирается конденсатор и все работает.... Прикинул в симуляторе, для ваших 50 ватт все же малость расточительно будет, на резисторе поболее ватта тепла осядет. Но как вариант можно вместо резистора поставить дроссель мелкий типа д01 и иже с ними и совсем мелкий конденсатор. За счет резонанса на гармониках вполне можно вытащить требуемые 15ма питания без больших потерь. Но это по симулятору, а как оно будет в реале - надо пробовать.

PS У меня в симуляторе тактовая 100кГц, на выходе 400 вольт, по входу стандартные 300в амлитудного. Резистор R10 - сопротивление самого дросселя, при таком включении диоды высоковльтные ставить не обязательно, пойдет любоее мелкое ВЧ, лишь бы проходило по импульсным токам. Конденсатор С13 специально уменьшен до 1мкф, чтобы быстрее отработала модель, у вас будет ваш электролит. Можете попробовать на вашем макете собрать такую цепочку (не трогая шататную и посмотреть какой ток она вам выдаст), если прокатит и сможет питать контроллер то почему бы и нет?

[тау]

Резистор R10 - сопротивление самого дросселя, при таком включении диоды высоковльтные ставить не обязательно, пойдет любоее мелкое ВЧ, лишь бы проходило по импульсным токам.

такое решение топикстартеру не годится. У него ,возможно, крупная серия или массовое что-то, там любой лишний (отдельный ) дроссель - растрата средств. Имхо, в таком разе гораздо выгоднее отдельная обмотка на силовом дросселе - почти ничего не стоит и нету избытка по милливаттам тепла. При некоторой сноровке можно даже без стабилитрона обойтись.

[ramic]

такое решение топикстартеру не годится.

А такое?

Правда корректор не на IRке, но суть питания-запуска (Q2,Q3 с соотв. обвязкой) это не меняет.

Сообщение отредактировал ramic - Mar 25 2012, 13:42

[pwn]

Правда корректор не на IRке, но суть питания-запуска (Q2,Q3 с соотв. обвязкой) это не меняет.

Я смотрю идеи сэра Гиратора нашли отклик в народе и последователей А чего бы на на 1155-м делать, или уцешка ближе и понятнее? У вас правильный момент - питание на запускающую цепь брать с выходного конденсатора, тогда не нужен диод, который будет лечить переходы через ноль. Тоесть на одну детальку меньше. А основное питание у вас по сути такое же, но в нем есть вредный элемент - не надо тут мост ставить, нужен один диод и все. Почему? Так как у топикстартера получается фактически напряжение пропорциональное выходу и Ктр (тоесть имеем как бы флай, у которого максимумы будут при переходе синуса через 0), а у вас будет также и подзарядка при прямом ходе, что с одной стороны лишний импульсный ток, который ограничен только Ls а с другой амлитуда пропорционально входному сети, а это входное плавает, и пришлось вам ставить стабилизатор на биполяре. А с одним диодом можно и без стабилитрона витки подобрать так, что питание будет в пределах нормы для 1155-го и тут тау прав утверждая что можно выкрутиться мизерным числом городушек

Интересно, какие токи будут при включении, если момент включения попадет на максимум сетевого напряжения? Т.е. входная синусоида начнется с максимума при максимальном входном напряжении, а не с нуля.

1155 к переходу через ноль не привязывается и поэтому первый полупериод будет как карта ляжет. Но так как у него имеется мягкий запуск, злобного тычка тока в пике амплитуды быть не должно. Да и почему вас это так волнует? КМ при переходных процессах в момент влючения девайса вроде бы как не нормируется А от случайных овертоков у него и быстрая защита имеется, ничего не жахнет даже если сам алгоритм даст сбой и нарежет не тех вольтсекунд.

[ramic]

Я смотрю идеи сэра Гиратора нашли отклик в народе и последователей

А рассыпушные идеи сэра pwnа, видимо, так и останутся невостребованными.

не надо тут мост ставить, нужен один диод и все.

Можно и с одним диодиком, но всё же приятнее когда конденсатор заряжается почаще.
Что касаемо экономии ЭРЭ, то на эту тему пусть сам топикстартер покумекает. Должен же и он что-нибудь сделать для себя-любимого.


Сообщение отредактировал ramic - Mar 26 2012, 03:24

[pwn]

А рассыпушные идеи сэра pwnа, видимо, так и останутся невостребованными.

Рассыпушные идеи сэра pwn делаются им как бэ для души и для кайфа от процесса постижения новго. Он свободно делится ими со всеми желающими, но очень давно уже не рассчитывает что кто либо последует аналогичным путем. Ибо на этом пути добровольцев как бэ нет

Можно и с одним диодиком, но всё же приятнее когда конденсатор заряжается почаще.

У вас там киловатты и вся нагрузка питается оттуда же? Смешно. Вы напаяли лишних деталек, создали себе лишний геморрой этим, который вылечили еще лишними детальками, а в оправдание приводите что так конденсатор заряжается почаще

Честно говоря никогда не пробовал, потому есть небольшой страх перед неизведанным...

Да, страх это такое дело.... Он и друг и враг: с одной стороны от уберегает тебя от глупых действий, с другой не пускает вперед и не дает развиваться. Преодолеть можно только одним путем - шагнуть ему навстречу. Ну типа идете вы по темной улице и тут бац поворот за угол, а там совсем темно. И страх. А вдрух там кто-то есть. И по голове даст. Враинтов реакции два - развернуться и убежать (и потом будете бегать всегда попав в аналогичную ситуацию) либо шагнуть за угол и убедиться что там никого нет

Кроме того говорите что рассеиваемая мощность более ватта будет. Доп обмотка для меня не проблема (намотка ее выходит в разы меньше чем стоит дроссель в инет магазине).

ватт потерь будет если вместо дросселя поставить резистор - у вас ключ тонкий и импульсные токи надо чем нить ограничивать. Делайте обмотку если тем более не проблема. У вас блоха 50ватт, а я обычно вожусть с более толстыми девайсами и у меня немного другие стереотипы что проще а что нет. Если допустим ККМ на киловатты, то там наборот любая доп обмотка в дросселе - лишняя головная боль и проще решить вопрос внешними элементами.

Полевик можно тем-же MJE заменить... доступный, дешевый...

Есть специально заточненные микрухи, которые призваны запускать контроллеры. Например LR745 или DN82 Но бдут ли они дешевле чем просто полевик из серии энд оф лайф и кторых можно почти задаром найти упаковками я не знаю. Этот вопрос уже вам решать