ZETA конвертер Опции

[VDV]

Очередная веселуха. Просто ради интереса решил посмотреть ZETA топологию.

Analog Devices
http://www.analog.com/en/technical-article...r-topology.html

Texas Instruments
http://www.ti.com/lit/an/slyt372/slyt372.pdf

Уравнения у них похожи.
Но вот если сравнить схемы, приведенные там же, то у AD всё очень странно.
- неправильные номиналы резисторов обратной связи (в доке на микросхему на этой же схеме верные)
- UPS140 diode, 40V 1A.При этом ток диода > (Iin + Iout) + пульсации
- C8 вроде бы должен быть по расчёту >= 24uF, а не 1uF
- входной конденсатор должен быть >= 30uF, а не 2.2uF
- выходной конденсатор должен быть >= 4.7uF, а не 3x47uF.

Кто-нибудь что-то может полезное сказать, кому верить, как считать?

Upd:
еще один расчёт
https://www.exar.com/Files/Documents/sipex/...sics_071107.pdf

Тут другая формула для связующего конденсатора.
Похоже, ребята забыли в числителе Vout сократить...

Сообщение отредактировал VDV - May 20 2018, 10:42

[Plain]

Из всей схемы, только два, но критически важных, подменённых оригинальных резистора 15 кОм — очевидно, исключительно месть проданных LT-шников AD-шникам, равно как и, возможно, месть "понаехало" потеснённых AD-шников LT-шникам.

В таких топологиях средний ток ключа равен входному, средний ток выпрямителя равен выходному, так что с диодом всё в порядке.

Конденсаторы рассчитываются исходя из приемлемых пульсаций напряжения и потерь; указанные на схеме вполне правдоподобны.

[VDV]

средний ток выпрямителя равен выходному, так что с диодом всё в порядке.
Конденсаторы рассчитываются исходя из приемлемых пульсаций напряжения и потерь; указанные на схеме вполне правдоподобны.

В доках написано, что ток диода равен сумме входного и выходного, там же диаграммы нарисованы.
Далее: в отличие от SEPIC входной ток пульсирующий, т.е. требуется бОльший конденсатор на входе.
Выходной более на правду похож у TI, потому что дроссель выходной еще сглаживает.
Ну и связующий конденсатор неприлично разный.

[Plain]

Ещё раз про диоды и ключи — средний ток ключа равен входному току схемы, средний ток выпрямителя равен выходному току схемы. Своими паспортами эти компоненты тоже нормируются по средним токам, UPS140 — это диод на 1 А среднего тока.

По конденсаторам ещё раз — для предметного разговора указывайте конкретные "неправильные" формулы. И в бумаге Exar описан другой преобразователь, на двух однообмоточных дросселях, некоторые формулы для него другие.

[VDV]

Пообщался с производителями.
По схеме от AD:
- их не смущает использовать диод на 1А, при расчётном среднем токе без учёта КПД чуть более 0.9А
- нет требований по помехам на входе, поэтому такая маленькая входная ёмкость.
- на выходе ёмкость значительно больше рачётной из-за того, что используемая м/с не имеет контакта для компенсации, пришлось добиваться стабильности увеличением ёмкости.
- про ёмкость связующего конденсатора и обязательно или нет использовать связанные индуктивности с большой индуктивностью рассеяния никто ничего внятного сказать не смог.

Попробовал помоделировать схему с сильно связанными индкутивностями и разными значениями конденсатора.
Не заметил такого же поведения как у SEPIC. То есть вроде бы все нормально и при небольшой ёмкости.
Если кому не лень, можете проверить/подтвердить это?

[Plain]

Нет нужды сравнивать, потому что ZETA с двухобмоточным дросселем бессмысленен, потому что на прямом ходу остаётся только индуктивность рассеяния.

[wim]

ZETA с двухобмоточным дросселем бессмысленен, потому что на прямом ходу остаётся только индуктивность рассеяния.

С чего вдруг? На прямом ходу к L1 приложено напряжение Vin, к L2 - Vin+Vout-Vout = Vin. Итого, к двум одинаковым обмоткам приложены одинаковые вольт-секунды.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

Ну вот же, отчётливо видно, что между Cin и Cout никакая не L2, а только индуктивность рассеяния.

[wim]

Ну вот же, отчётливо видно, что между Cin и Cout никакая не L2, а только индуктивность рассеяния.

Я вижу совсем другое. Кстати, не только я :
http://www.analog.com/ru/analog-dialogue/a...with-sepic.html

[Plain]

Вот, индуктивность рассеяния ноль, в цепи нагрузки виден прерывный и практически прямоугольный ток, а значит, никаких индуктивных элементов в этой цепи нет, а L2 — просто оптический обман:

[VDV]

Вот, индуктивность рассеяния ноль, в цепи нагрузки виден прерывный и практически прямоугольный ток, а значит, никаких индуктивных элементов в этой цепи нет, а L2 — просто оптический обман:

У меня модель показывает постоянный ток с треугольными пульсациями.
0.1мкф конденсатор, обмотки по 12.5 мкГн, выходной конденсатор 6 мкФ, нагрузка 100 Ом.
Сопротивление каждой обмотки 50 мОм. ESR выходного конденсатора 33мОм.
Ключ идеальный, диод тоже.

В таком режиме ток через 2ую индуктивность 100мА, пульсации ок 6мА на 1 МГц, DC=0.5, Uвх = 10В.

Upd:
Для 100мкГн, 250кГц и D=0.5 ток индуктивности 1.2А с пульсациями ок. 0.2А при нагрузке 10 Ом и Uвх = 12В.

Upd:
Похоже, что связующий конденсатор влияет на пульсации вЫходного тока.
Чем он больше, тем они меньше.

Сообщение отредактировал VDV - May 25 2018, 16:57

[Plain]

А у меня в модели практически идеальный трансформатор. И об этом предыдущие полтемы. Вашей. Вы б её почитали, что ли.

[VDV]

А у меня в модели практически идеальный трансформатор. И об этом предыдущие полтемы. Вашей. Вы б её почитали, что ли.

связанные индуктивности с коэффициентом = 1 и идеальный трансформатор - разные вещи?

[Plain]

У меня идеальный трансформатор, по учебнику, за вычетом индуктивности намагничивания не бесконечной, а 100 мкГн.

Очевидно, в Вашей модели нечто другое, если работает по-другому, либо по другим законам, поэтому разговор будет предметным, если Вы её таки поведаете миру, это будет первым доказательством множественности вселенных.

[wim]

У меня идеальный трансформатор

Идеальный трансформатор - это как девушка на 95%. С реальным трансформатором все не так страшно.

Эскизы прикрепленных изображений