Обратноходовый преобразователь для HV, + и - тех или иных способов управления источником для HV нагрузка C Опции

[ffilin]

В старых номерах журнала Приборы и Техника эксперимента приводилась схема с помощью которой можно было "выжать" максимум из трансформатора. Схема управляла обратноходовым преобразователем в режиме автогенерации отслеживала ток через входной транзистор при определённом токе (близком к насыщению трансформатра) выключала транзистор, после чего отслеживала ток через выходной диод. Частота, естественно, зависела как от входного так и от выходного напряжения. Переключение осуществлялось при 0 тока диода, по этому даже кремниевый высоковольтный диод не грелся на высокой частоте переключения. Из недостатков схемы то что ток через транзистор отслеживался с момощью токоизмерительного (так же как на UC384x) сопротивления, при низких входных напряжениях и больших токах на этом сопротивлении теряется много энергии. Если отказаться от измерения тока и подавать на транзистор импульс определённой длительности, то при повышении напряжения трансформатор будет входить в насыщение. Чтобы трансформатор не входил в насыщение нужно пропорционально уменьшать длительность импульса управления транзистором при увеличении входного напряжения. схемы, графики, осцилограммы приведу позднее если это кому интересно.

Сообщение отредактировал ffilin - Feb 26 2015, 19:21

[rudy_b]

Да, про многое поговорили, а про очень важный фактор забыли.
У повышающих трансформаторов есть одна особенность - значительная часть энергии запасается не в индуктивности, а в паразитной емкости вторичной обмотки.
Это особенно важно для сравнительно небольших маломощных трансформаторов.

Можете провести такой эксперимент. Пусть ключ включает ток в первичной обмотке на заданное время (достаточное для нарастания тока до/вблизи насыщения).
А теперь будем варьировать частоту запуска вблизи максимальной (спад тока в трансе) и смотреть энергию, передаваемую на высоковольтный выход .
Удобнее всего стабилизировать выходное напряжение (например небольшой подстройкой длительности отпирающего импульса) и смотреть первичный ток потребления.
При этом сразу обнаружится "наихудшая" и "наилучшая" частоты запуска, токи потребления в которых могут различаться в разы.

Такое поведение схемы связано с резонансными свойствами трансформатора. Если грубо - закачивать энергию в транс нужно в "фазе" с его собственными колебаниями.
Иначе, в худшем случае, вам прийдеться сначала "выкачать" энергию емкости, а потом снова "закачать" ее со сменой полярности с соответствующими последствиями.

Преодолеть лишние потери можно двумя способами. Первый - запускать новый импульс по переходу напряжения на первичке транса через ноль, примерно как в TDA4605.
Это наиболее просто, но не максимально эффективно - в этом случае мы ждем, пока энергия, запасенная в емкости, обнулится.

Второй, более правильный - дождаться завершения (на самом деле - начала спада) "обратного" выброса напряжения на первичной обмотке. В этом случае,
мы запускаем процесс тогда, когда емкость перезарядится до "правильной" полярности за счет собственной энергии паразитных колебаний контура. Это более эффективно.

Эти же рассуждения можно провести и в терминах тока паразитных колебаний в контуре. Начинать новую закачку следует в тот момент, когда ток паразитных колебаний
нулевой или максимальный, но совпадающий по направлению с током закачки. Но измерять ток в контуре заметно неудобнее - с напряжением проще.

Т.е. высоковольтный преобразователь должен запускаться в заданной фазе колебаний контура (или по таймеру, если колебаний нет).
А останавливать закачку проще всего по достижении заданного тока транзистора.

Рассеяние мощности на измерительном резисторе можно уменьшить введя усилитель перед компаратором. Почти во всех современных преобразователях он имеется.