FlyBack на 64Вт 400..900В -> 16.5В х 2, Проблема с dU/dt на стоке ключа Опции

[Muxa]

Здравствуйте.
Не чувствую уверенности в реализации таких схем и прошу помощи.
Нужен DC-DC преобразователь для питания схемы управления и драйверов модуля GBT. Особенность заключается в том, что преобразователь должен питаться от накопительных конденсаторов, напряжение на которых плавает и может достигать 900В. Преобразователь должен выдавать 2 изолированных напряжения около 15..17В. ток первого выхода до 2х Ампер. ток второго - 0.5..1 Ампера. Как бы ничего особенного. Взял готовый транс TSD-1197 у которого нормируется напряжение изоляции обмоток. Транс конечно слишком мощный, да и индуктивность первичной обмотки в 700мкГ великовата, но за то мотать не надо. Собрал макет на контроллере UCC28610DR. для отладки поставил транзистор WPH4003, который отличается макс. напряжением 1700В. фрагмент схемы на картинке.
Да, супрессоров в снаббере нет. И сопротивление R13 всего 100 Ом. Как оказалось, тот XLS файл, который даёт TI к микросхеме контроллера даёт очень приблизительные результаты. тем не менее, путём проб и ошибок я добился приемлемых результатов работы.
волнует только 2 момента.
1) как оказалось, выбранный транзистор очень быстрый. выяснилось, что в момент закрывание напряжение на стоке нарастает с огромной скоростью - 25..30КВ/мкс. причём диод снаббера не успевает открываться и при питании 625В напряжение на стоке улетает аж до 1330В. я полагаю, что такие скорости изменения напряжения будут генерировать помехи, которые ничем не подавить и к тому же плохо скажутся на долговечности межобмоточной изоляции. я решил, что надо паралельно транзистору поставить RC снаббер. по грубым прикидкам у меня получилось R=330 Ом угольный на 0.5..1 Ватт и C=220пФ/1600В диск керамика NPO от Murata. исходные данные: L утечек ~ 10мкГ, ёмкость транзистора и монтажа около 100пФ. максимальная частота преобразователя 57кГц и разрывом тока в обмотке. вопрос к знающим людям:
- не напрасно ли я морочу себе голову высокой скоростью напряжения на стоке?
- не кажутся ли вам вычисленные мной значения сильно неправильными? интересует порядок величины.

2) я не смог найти высоковольтный диод со временем восстановления меньше 75нс и приемлемых размеров и цены.
может плохо искал?

[Ydaloj]

будет у вас звон помехой на 10МГц
изоляция на таких напряжениях естественно должна быть усиленной
боитесь этой иголки - затяните фронт выключения ключа

[Muxa]

будет у вас звон помехой на 10МГц
изоляция на таких напряжениях естественно должна быть усиленной
боитесь этой иголки - затяните фронт выключения ключа

звон естественно был. примерно на 5.7мГц. я его подавил RCD снаббером. можно задавить и сильнее, но не хочется увеличивать потери в R12. на выброс такой снаббер уже не влияет. слишком медленный диод VD4, но быстрее есть только мощные диоды в больших корпусах. собственно диод и определяет длительность этого выброса. ступеньки на осциллограмме ясно показывают момент начала и завершения его включения.
на счёт изоляции в трансформаторе сказать мало что могу. я в них ничего не понимаю, поэтому выбрал стандартный покупной. в паспорте нормируется межобмоточное напряжение в 1500В RMS. зрительно я вижу, что вторичные обмотки намотаны проводом с эмалью и в оболочке предположительно из полиэтилена. я транс обмеривал. индуктивность, как заявлено 700мкГ. индуктивность утечек зависит от частоты и на 10кГц - 10мкГ. на 100кГц - 7.5..8мкГ. сопротивления обмоток и изоляции тоже нормальные. Пропитка лаком присутствует... Транс мне не очень подходит. Он великоват,- примерно на 120Ватт. Индуктивность мне нужна поменьше - 400-450мкГ. а коэффициент трансформации побольше: 10..12 вместо 7. как результат у меня максимальная частота всего 55кГц, а дальше контроллер переходит в режим стабилизации тока. Он же квази резонансный.
но я рассудил, что вряд ли смогу грамотно составить заказ на изготовление трансформатора. скорее всего потребуется несколько заходов, а времени на это нет.
так что изоляция, какая есть в tsd-1197 и на неё я повлиять не могу.
вопрос как раз в том и заключается, бояться ли мне такого dU/dt?

R13 можно выкинутьт ?

у меня ограничений на габариты нет. не хочется напрягать VD14 при скачке входного напряжения. вот только не пойму, могу ли я там поставить SMD 1206. не могу найти на них перегрузочные значения...

R1 100 k не многовато ли? все помехи словите!

К стати, с какой целью Вы выбрали энергосберегающий контроллер с коррекцией фактора мощности, помнится попадался мне светодиодный драйвер на подобном контроллере, так вот там при 250 В питания требовался мосфет на 1000 В, 700 вольтовый больше часа не выдерживал! Надеюсь Вы его хоть от переменного напряжения питаете.

да, резистор великоват, но эти значения взяты из РТМ. тут всё зависит от разводки платы. пока вроде бы ОС работает стабильно, но я ещё не проверял переходныю характеристику и реакцию на скачок. надо макетик с ключом собрать. позже буду делать.

вообще то питание постоянным током с накопительных конденсаторов ШИМ усилителя. и в паспорте на UCC28610 нет ни слова о PFC. да этот контроллер "зелёный", но это касается низкого пускового тока за счёт каскодной схемы и режима нулевой нагрузки. полагаю, что на нём можно при желании сделать PFC, т. к. в нём есть детектор перехода через ноль. но штатно он используется для обнаружения факта разряда сердечника на обратном ходе и исключения режима непрерывного тока.

вобщем да, буду фронт заваливать. вот только в моей свалке нет подходящего конденсатора. есть 220пФ на 1000В. что то страшновато ставить.

[нищеброд]

слишком медленный диод VD4, но быстрее есть только мощные диоды в больших корпусах. собственно диод и определяет длительность этого выброса. ступеньки на осциллограмме ясно показывают момент начала и завершения его включения.

Вот тут http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf специалист получает максимальный кпд при использовании диода общего назначения, с временем восстановления 2,5мкс(S1J).
Подозреваю , что R13 сильно увеличивает величину выброса.

[Muxa]

Вот тут http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf специалист получает максимальный кпд при использовании диода общего назначения, с временем восстановления 2,5мкс(S1J).
Подозреваю , что R13 сильно увеличивает величину выброса.

оОо, моя любимая статья. да, я изучил её как следует. к сожалению такой диод совсем не проходит по напряжению. на картинке напряжение DC 625В и выброс уже больше 1300В. нужен диод не меньше чем на 1500В.
сегодня попробую временно выкинуть R13, хотя по моему проблема в большом времени переключения SF1600. вот и проверю

Здесь, что бы поставить диагноз хорошо бы знать ток, при котором транзистор выключается.

я так понимаю, что прямо перед закрытием через транзистор протекает максимальный ток. он ограничен 2я компонентами. Резистор R5 определяет максимально допустимый ток. в моём случае он примерно 2.2А. Резистор R7 ограничивает максимальное время прямого хода при предельном режиме. Полагаю, что в текущем состоянии ток определяется резистором R5, т. е. 2.2А

[нищеброд]

Полагаю, что в текущем состоянии ток определяется резистором R5, т. е. 2.2А

2.2Ах100 Ом(R13)=220В - величина выброса от этого резистора.