Мостовой с ZVS, Выпрямительные диоды брать с двойным запасом? Опции

[Vlas]

Девайс на 500Вт, 220 В выходное. Входное - постоянное 190...360 В. Преобразователь мостовой, выпрямитель - тоже. Контроллер UCC3895.
Кто представляет схему: имеем в первичной цепи контур из добавочной индуктивности (плюс Lрасс) и суммарной ёмкости, пересчитанной на первичку.
В начале такта за счет колебательного процесса напряжение на первичной обмотке может достигать двойного входного. Мощь не маленькая, снабберными цепочками много не срежешь.
В добавок к этому, эти колебания присутствуют в токе, и компаратор иногда срабатывает по первому горбу.

Получается, что:
1) Диапазон регулирования у такого девайса несколько ограничен, и надо пересматривать пределы входного (заказчик говорит: "сделай, какой получится").
2) Переходить на Voltage Mode, а сигнал с датчика тока использовать в основном только для ограничения (когда перепрыгивает пилу, которую в сигнал замешали)?
У кого есть опыт?

Сообщение отредактировал Vlas - Nov 27 2015, 07:46

[Integrator1983]

Скорее вопрос размагничивания во вторичной обмотке следует отнести к размагничиванию индуктивности рассеяния ТТ

Именно.

[raptor]

сколько проблем однако из-за ТТ. ДТ на базе датчика Холла поставить нельзя?

[FMC]

В качестве трансформатора тока лучше взять TALEMA к примеру AS-102, продается везде и стоит копейки.

[MikeSchir]

мне вот кажется, что все ранее выступившие по поводу ТТ в определенной степени не правы

MikeSchir, забывает, что трансформатор обратимый девайс, т.е. размагничивание может происходить как по вторичной обмотке, так и по первичной.

С первой частью согласен, со второй - нет Не надо делать из меня выжившего из ума старика Я вам ещё пригожусь, если вы будете думать Гуглом, а не головой
Размагничивается сердечник, а размагничивание будет идти по той обмотке, в которой создан путь (замкнута цепь) для протекания тока намагничивания. По другому не бывает.

Скорее вопрос размагничивания во вторичной обмотке следует отнести к размагничиванию индуктивности рассеяния ТТ, а не самой индуктивности вторичной обмотки. В результате величины изменяться примерно на порядок.

Обе индуктивности: основная и рассеяния включены последовательно и по ним протекает один ток, и вообще физически они едины (нельзя измерить напряжение на каждой в отдельности, это можно сделать только в нашем сознании и в Писпайсе ). Скажите: Величины чего изменятся на порядок?

У Нищеброда в модели индуктивность ТТ L10 сопоставима с параллельно включеной L11.

Эту схему надо лечить. Целесообразность некоторых моментов в ней мне не понятна. Можно поговорить в личке.
И скажите мне: для чего в схеме у нищеброда ставятся две индуктивности параллельно? Это же может искажать реальную картину процессов в схеме, ведь одна из них связанная, а другая - нет.

Для примера, Кольцо 20-12-6 N87 100 витков L =15мГн Lr =1,5мГн


Для расчета трасформатора тока у меня было несколько лет назад кое что написано здесь http://valvol.ru/topic1137.html

Почитал. В общем нормально. Не понятно зачем привели весь расчёт к напряжению=1В. Вторичная обмотка трансформатора тока имеет сопротивление соизмеримое с нагрузкой и на нём тоже будет падение напряжения, и этого нельзя не учитывать.
Зачем для ТТ берёте такие большие кольца? Чем ТТ меньше тем он идеальнее(я так думаю, доказать не смогу).
У нас в источниках от 120 до 1600Вт используется колечко К 10х6х4 Т38 Эпкос.
Утром пошёл в намоточный участок взял этот трансик, измерил его (L2=22mH, расчётное L1=2,2uH, B=0,025Тл, Ls=0,18mH, R2=12 Ом)и сделал модельку - длительность импульса-10мкс, ток- 5А, фронты 30-50нс. Смотрите что получилось

UCC3895 хорошая микросхема, работает нормально.

Да хорошая, мы на ней сделали 1600Вт источник. На 250Вт я б не стал морочиться, разве что для удовлетворения личного интереса

Считается просто - конденсатор в районе 1000пф для вашего напряжения, больше не надо, иначе потери на резисторах будут большими.

Да, но сначала посчитайте потери, или промоделируйте, ведь напряжение на вторичной обмотке доходит до 610 В! Скорее всего нужна другая схема демпфера. Надо подумать.

сколько проблем однако из-за ТТ. ДТ на базе датчика Холла поставить нельзя?

Не такой он быстрый для поциклового регулятора.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Dec 4 2015, 13:25

[нищеброд]

У Нищеброда в модели индуктивность ТТ L10 сопоставима с параллельно включеной L11.
Для примера, Кольцо 20-12-6 N87 100 витков L =15мГн Lr =1,5мГн

Измерил сегодня токовый транс. Вы правы. L=23мГн Lr=1мГн Lвиток=примерно 3мкГн.
Спасибо за информацию.

Что тут непонятного.

[Vlas]

На 250Вт я б не стал морочиться

На 500. Есть требование по кратковременной 5-кратной перегрузке.

разве что для удовлетворения личного интереса

а как без этого??? пока есть возможность - разминаемся в более лёгких условиях.

Да, но сначала посчитайте потери, или промоделируйте, ведь напряжение на вторичной обмотке доходит до 610 В! Скорее всего нужна другая схема демпфера. Надо подумать.

1000пФ - однозначно дофига на более чем 600В на 100кГц. Есть идея RCD цепь в параллель дросселю, это самое меньшее из зол, как я на сейчас вижу.

ДТ на базе датчика Холла поставить нельзя?

Возможно, я отстал от прогресса, но по моим сведениям - работать будет на краю частотного диапазона. Для current mode не брал бы. Да и сколько денег стОит?

Сообщение отредактировал Vlas - Dec 4 2015, 13:58

[MikeSchir]

1000пФ - однозначно дофига на более чем 600В на 100кГц. Есть идея RCD цепь в параллель дросселю, это самое меньшее из зол, как я на сейчас вижу.

А вот это попробуйте (С) В смысле по выходу моста? Там тоже могут быть варианты: всё рассеять на резисторе или часть отдать на выход.

[FMC]

Ради прикола решил глянуть осциллограмки на своем источнике – выпрямитель собран по схеме со средней точкой. Сверху – ток дросселя, снизу обратные напряжения на выпрямительных диодах, выбросы пока устраивают, т.к. схему инвертора еще не настраивал, а вот почему они немного разные – это слегка озадачивает…, в чем может быть дело?

[raptor]

Не такой он быстрый для поциклового регулятора.

и какие требования в мкс?

[Vlas]

и какие требования в мкс?

Pin-selectable band width: 80 kHz for high bandwidth. При частоте коммутации 100 кГц вряд ли можно пытаться определить требования в мкс.

[raptor]

т. е. при 100 кГц полупериод составит 5 мкс. За это время сигнал свободно отработает ACS724. Если всё равно не то, то прямой путь к Closed Loop где время отклика можно до 0,5 мкс довести.

[_gari]

Размагничивается сердечник, а размагничивание будет идти по той обмотке, в которой создан путь (замкнута цепь) для протекания тока намагничивания. По другому не бывает.

Все верно. Моя ошибка видимо в том, что пустился в общие рассуждения на тему ТТ, уйдя от конкретики вопроса.

Скажите: Величины чего изменятся на порядок?

поскольку речь шла о размагничивании через первичную обмотку ТТ, то тут сказано о оставшейся во вторичной обмотке ТТ энергии, которая теоретически может быть вся слита, кроме той, что останется в индуктивности рассеяния.

Эту схему надо лечить. Целесообразность некоторых моментов в ней мне не понятна. Можно поговорить в личке.
И скажите мне: для чего в схеме у нищеброда ставятся две индуктивности параллельно? Это же может искажать реальную картину процессов в схеме, ведь одна из них связанная, а другая - нет.

Одна зи них, L11, вместе со строкой параметров, типа Hc=15. Bs=.36 Br=.14 A=0.0000135 Lm=0.028 Lg=0 N=100
моделирует реальный сердечник ТТ, содержит: сечение, длину средней линии, параметры петли гистерезиса, зазор и число витков.
Параллельно ей(инд. сердечника) подключен идеальный трансформатор на L8,L10, описан строкой К5 L8 L10 1.
L9 моделирует индуктивност рассеяния ТТ по вторичной обмотке, аналогично Ls вашей схемы.

Для корректного моделирования индуктивность обмотки идеального тр. должна быть много больше, чем реальная индуктивность обмотки модели с сердечником, которая подключена параллельно. Как раз чтобы не искажать картину процесса.

Сообщение отредактировал _gari - Dec 5 2015, 04:55

[_gari]

Зачем для ТТ берёте такие большие кольца?

Не беру. Это был стартовый материал из реальных конструкций сварочников для ранее неизвестной мне темы.
Тема там сильно обработана и остался, по сути, сухой остаток на три первые страницы, а в заголовок вынесен некий промежуточный полезный результат. Финальная версия до сих пор еще не написана

Не понятно зачем привели весь расчёт к напряжению=1В.

Нормировка достаточно часто используется, потом, любимые народом UC384x как раз имеют порог датчика тока 1В.

Вторичная обмотка трансформатора тока имеет сопротивление соизмеримое с нагрузкой и на нём тоже будет падение напряжения, и этого нельзя не учитывать.

Так и что мешает?
Inam = I(1+(Rd+Ro)/Rn)(1-e^(-Ti/тау))
Учитываем и см. далее коэф прямоугольности.

Чем ТТ меньше тем он идеальнее(я так думаю, доказать не смогу).

В общем так, но ограничение снузу на размер наложит сопротивление обмотки, о котором вы только что выше и писали. Ее же надо в это колечко умотать, а чем меньше колечко, тем тоньше провод и больше витков.

У нас в источниках от 120 до 1600Вт используется колечко К 10х6х4 Т38 Эпкос.
Утром пошёл в намоточный участок взял этот трансик, измерил его (L2=22mH, расчётное L1=2,2uH, B=0,025Тл, Ls=0,18mH, R2=12 Ом)

Да,нынче встречаются неплохие материалы ....
На колечке Мстатора MSFN-16A-TN 50 витков, диаметр провода 0,4мм Е7-22 намерил L2=130mH Lr=58uH R2=0,2 Ом

Если возьмете что-то типа [MSFNP-10S-TH] К[11.0-5.5-5.5] то наверно сможете несколько улчшить свой ТТ
http://mstator.ru/products/cores/1b

Сообщение отредактировал _gari - Dec 5 2015, 07:02

[Plain]

В начале такта за счет колебательного процесса напряжение на первичной обмотке может достигать двойного

в этот момент начинается звон. Если я правильно понимаю

Вы констатируете. Классические PSFB низковольтные, то бишь, с Шоттки на выходе, которым требуется ноль на восстановление, при замене которых на стандартные происходит то, что совокупная последовательная индуктивность трансформатора в момент их восстановления запасает лишнюю энергию, которая выражается в виде тока, значительно большего, чем выходной ток (дросселя), и, соответственно, в идеале ничем не ограниченного роста напряжения в точке их соединения, а в реале, резонанса с паразитными ёмкостями компонентов этой точки.

Стандартная борьба с этим — всевозможные фиксаторы. Например, пассивный беспотерьный фиксатор/подхват:



Энергию, запасённую L2 в период восстановления соответствующих диодов выпрямителя в начале такта, фиксатор скидывает в C3, из которого в конце такта скидывает на выход, образуя этим же действием подхват (дросселя), т.е. снятие нагрузки с трансформатора, в результате чего, если за этот период успеть размагнитить все последовательные индуктивности, в цепи останется лишь действие тока его индуктивности намагничивания, и, соответственно, посредством достаточно простой схемы, возможность его балансировки, если это требуется.

У данного фиксатора относительный уровень, что является компромиссом. Более предсказуемый результат — у активного рекуператора, т.е. просто возвратного инвертирующего преобразователя на первом попавшемся TOP, LNK, Viper, NCP и т.п., отсасывающего лишнюю энергию из фиксирующей ёмкости в нагрузку, для чего их стандартный "оптронный" сигнал ОС инвертируется, например, посредством PNP. Например, в данной схеме симулятор насчитал к удалению 3 Вт.

[Vlas]

Вы констатируете. Классические PSFB низковольтные, то бишь, с Шоттки на выходе, которым требуется ноль на восстановление, при замене которых на стандартные происходит то, что совокупная последовательная индуктивность трансформатора в момент их восстановления запасает лишнюю энергию, которая выражается в виде тока, значительно большего, чем выходной ток (дросселя), и, соответственно, в идеале ничем не ограниченного роста напряжения в точке их соединения, а в реале, резонанса с паразитными ёмкостями компонентов этой точки.

Т.е. определяющую роль в создании выброса играет процесс восстановления диода, а не ёмкости обмоток? Поэтому и есть смысл SiC ставить.

Сообщение отредактировал Vlas - Dec 5 2015, 12:40