полумост, несколько вопросов сразу Опции

[shf_05]

добрый день коллеги.

устройство следующего типа - полумостовой преобразователь dc110-dc220 на IR2153 .Я перенес схему с макета коллеги на прототип ПП. частота преобразования 56кГц,
трансформатор- кольцо М2000 48*26*12.
показанные на схеме обратные диоды - это на самом деле супрессоры 1,5КЕ.
нагрузка активная - лампы накаливания.

и сразу несколько разочарований:
1) схема греется больше запланированного - КПД всего 90%, я ожидал 95 и выше. хуже всего, что греются ключи (сейчас irfp240, потом будут с меньшими потерями на переключение и в статике),. Во время мертвого времени драйвера между стоком и стоком приличный звон у обоих транзисторов (все время 1мс, амплитуда звона от 0,7 до 0,4 Vsd !!!). в затворах сигнал хорошей прямоугольной формы 10В с небольшими шумами во время мертвого времени (не более 0,2В в пике)
транзисторы в 3 см. друг от друга дорожка между транзисторами около 4мм шириной, питание отфильтровано, LOW ESR конденсатор+пленочник на 1мкФ, разведено толстыми проводниками и полигонами.
2) кстати электролит прилично разогревается.
3) предположил, что насыщается трансформатор, снял ток с шунта 0,3Ом, и ... форма тока в трансформаторе превзошла мои ожидания -см. рисунок. (???), может быть это резонанс индуктивности рассеяния и развязывающего конденсатора? либо по уверениям автора схемы выходной фильтр LC, в чем я лично сомневаюсь.

вопросы:
1. возможная причина звона транзисторов, так ли нужны им обратные диоды в этой схеме при работе на активную нагрузку?
2. почему греется low esr конденсатор (звон), пульсации на нем небольшие,
3. прочие советы приветствуются
4. зачем выбрана схема полумоста с одним конденсатором и не с расщеплением питания?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yexer]

а что за чудо-диоды изобрели к новейшему драйверу ?

Это не чудо, а спарка из 5817 и 4148 нарисованная внакладку для экономии места. Как бы самодельный двуханодный низковольтный стабилитрон с разным напряжением стабилизации в зависимости от направления тока через него.
Кстати, как там поживает ваш чудо-фазник, печатки которого вы, помнится, анонсировали? Ток циркуляции победили, или всё в поиске "волшебных" рецептов для этого действа?

Сообщение отредактировал yexer - Aug 19 2013, 03:25

[НЕХ]

Кстати, как там поживает ваш чудо-фазник, печатки которого вы, помнится, анонсировали? Ток циркуляции победили, или всё в поиске "волшебных" рецептов для этого действа?

Он прекрасен !
Осциллограммы уже везде афишировал. Циркуляции нет и не будет = актив клемп рулит !
Дополнил синхронным ключом, чтоб ток нагрузки в паузах (скромная сотня ампер) протекал не через диоды выпрямителя и вторичную обмотку, а по альтернативному пути с малым падением (парочка irfp4468).
Ах если бы видели, как малы выбросы напряжения на выпрямительных диодах - единицы вольт !

не успел!

тогда вбиваете название статьи в sci-hub.org

Сообщение отредактировал НЕХ - Aug 19 2013, 05:47

[shf_05]

сделал схему с расщеплением питания - 2*6,8мкФ, пульсации на этих конденсаторах амплитудой около 2В, нагрев не замечен.

вроде бы начал "включать голову", но все же подскажите еще:
1. напряжение на открытых ключах судя по осциллограммам 5В, не зависит от тока нагрузки (!). что это? корявость измерений (осциллограф в этот раз не вверх ногами ) ?, большое Ron (по пдфке 0,2Ом*6А= 1,2В)? что-то еще?
2. применение снабберов параллельно транзисторам (10,0нФ + 100Ом) исключило колебания, но результат все равно как то не радует глаз.
3. трансформатор с обмотками по 1мм и 2*1мм ощутимо нагревается. рука едва терпит, по расчетам мощность потерь не более 2Вт, явно мощность выделяемая тр-м выше 2 Вт, есть еще какой то источник потерь?

видимо, потерь на этих ключах ниже хотя бы 5% от мощности нагрузки без ZVS не получить? какие будут подводные камни, если делать эту схему для ZVS?

тогда вбиваете название статьи в sci-hub.org

ай да шайтанама!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[thickman]

видимо, потерь на этих ключах ниже хотя бы 5% от мощности нагрузки без ZVS не получить? какие будут подводные камни, если делать эту схему для ZVS?

Уберите такие снабберы, немедленно, пока не пыхнули резисторы.
На приведенных картинках ZV присутствует, но оптимального S нету, в полном диапазоне рабочих токов потребуются особые схемотехнические изыски и существенные усложнения в схеме. Для такой простой схемы , пмсм, лучше подобрать ключи помоднее и на этом успокоиться.

как измениться ситуация с замагничиванием трансформатора (нарушением равенства вольтсекундных площадей), если в первичку поставить насыщаемый дроссель ?

Короткая пауза, привносимая дросселем насыщения, может радикально и положительным образом повлиять на вольтсекунду? Это предположение мне не кажется самоочевидным. Моделировать нужно, однако, при наличии в схеме резконелинейных ППГ дросселей занятие это нудное и кропотливое.

Дополнил синхронным ключом, чтоб ток нагрузки в паузах (скромная сотня ампер) протекал не через диоды выпрямителя и вторичную обмотку, а по альтернативному пути с малым падением (парочка irfp4468).

На картинках без дополнительного синхронного ключа:
1. Совсем легкая нагрузка, близко к хх. Красивый режим ZVS с фронтами в целую микросекунду.
2. Нагрузка побольше, ток в дросселе фильтра уже не обрывается, поэтому в паузе выпрямительные диоды коротят вторичку и ZVS нет. Классическая картинка для трансформаторов с небольшой Ls.
3. То же самое, но с дросселем насыщения. Сток-истоковые емкости и параметры дросселя насыщения неоптимальные, поэтому ПНН неполный.
4. Оптимальные.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[НЕХ]

На приведенных картинках ZV присутствует, но оптимального S нету, в полном диапазоне рабочих токов потребуются особые схемотехнические изыски и существенные усложнения в схеме. Для такой простой схемы , пмсм, лучше подобрать ключи помоднее и на этом успокоиться.

если бы автор темы дроссель перенес в первичку и чисто ёмкостные снабберы оставил - было бы как в аптеке, но он пока не дошел до этого...
если бы DT=200ns, то радости и без этого было.
а мои картинку выложу вечером - они на Ваши мало похожи...

Сообщение отредактировал НЕХ - Aug 19 2013, 15:47

[thickman]

если бы автор темы дроссель перенес в первичку и чисто ёмкостные снабберы оставил - было бы как в аптеке

В полном диапазоне рабочих токов от ХХ до Iном – удачи не видать без дополнительных мер. В узком диапазоне – конечно да, всё было бы в ажуре. И ещё, непонятно, какой же фильтр после выпрямителя у автора. Если индуктивный, тогда дополнительную L на первичной стороне выбирать без фанатизма, дополнительная просечка тока (вдобавок к DT) - никчему. А она будет, эта просечка, автору полезно почитать про влияние Ls трансформатора на работу фильтра начинающегося с индуктивности.