двухтактный преобразователь - автогенератор на mosfet, 24В->10...50кВ, 50-100Вт Опции

[dac]

предыстория:
есть отработаная схема регулируемого источника 24В->10...50кВ 25Вт по однотактной схеме. Схема проработана, известны нюансы, достониства, недостатки.

вот в целях искоренения известных недостатков и повышения мощности (программа минимум 50Вт, максимум 100Вт), есть задумка изменить топологию по принципу
регулируемый понижающий стабилизатор -> автогенератор на mosfet -> трансформатор со средней точкой -> умножитель

в принципе все позиции кроме автогенератор на mosfet -> трансформатор со средней точкой хорошо отработаны и проблем не вызывают.

вопрос по автогенератору
1. почему в них не используются полевики? по крайней мере ни в инете ни в литературе не упоминаются.
2. есть ли у кого опыт по вышеуказанному вопросу?
3. ссылки на литературу, методы расчет вышеуказанной схемы?

[Microwatt]

предыстория:
вопрос по автогенератору
1. почему в них не используются полевики? по крайней мере ни в инете ни в литературе не упоминаются.

Да, это так. По крайней мере, в инете мне встретить что-то вразумительное не удалось.
Сам пробовал делать, но это более громоздко, чем на биполярниках.
Может дело просто в том, что сейчас контроллер полумоста - расхожее и недорогое решение.

[dac]

Может дело просто в том, что сейчас контроллер полумоста - расхожее и недорогое решение.

забыл упомянуть - хотелось бы резонансный режим, габариты тоже нужны минимальные, поэтому регулировка получается оптимально питанием, а вот шим на умножитель не очень хорошо

[-=TRO=-]

В автогеенаторе от полевиков не больше толку чем от биполярников, греются не меньше. Разве что перед затворами тригеры Шмидта втулить. Дохли они у меня в автогенераторах, ой не любят они индуктивную нагрузку и малейших перенапряжений в закрытом состоянии, умирают в момент.
Кстати, мысль регулировать амплитуду автогнератора на полевиках питающим напряжением мне совсем не нравится. У полевиков завышенное (по отношению к биполярным) напряжение открывания затвора. А значить нормально отстроенный автогенератор при определённом напряжении питания - должен сильно потерять в КПД и стабильности при его изменении. Чтобы этого не происходило, придётся принимать дополнительные меры, которые выльются в усложнении и удорожании схемотехники.

[Dmitron]

1) зачем автогенератор? можно IR2155 поставить. Полумост будет.
2) Что имеется ввиду под резонансным режимом? Пытался резонировать на умножителе напряжения( Полумост - LC контур(а может LCC) - трансформатор - умножитель) - оч резкий резонанс получился. Забросил это дело. просто с полумоста на фиксированной частоте гоню на умножитель, регулирую питание полумоста. У вас другие результаты? - поделитесь.

[stells]

зачем автогенератор? можно IR2155 поставить. Полумост будет.

в данном случае преобразователь можно и на МК сделать. навесных меньше будет, а функционала намного больше: можно ШИМом питание выходного каскада регулировать, можно ОС с высокого завести... да много чего можно сделать

Сообщение отредактировал stells - Mar 2 2009, 12:37

[dac]

1) зачем автогенератор? можно IR2155 поставить. Полумост будет.
2) Что имеется ввиду под резонансным режимом? Пытался резонировать на умножителе напряжения( Полумост - LC контур(а может LCC) - трансформатор - умножитель) - оч резкий резонанс получился. Забросил это дело. просто с полумоста на фиксированной частоте гоню на умножитель, регулирую питание полумоста. У вас другие результаты? - поделитесь.

под резонансным режимом имеется ввиду переключиение на 0, синусоидальные токи, ибо рядом очень чувствительные цепи, и, если я правильно понимаю в автогенераторе данный режим получается автоматически. с двухтактинками никогда не работали и пока внимательно не читал, могу чего напутать

вообще полумост очень бы не хотелось, по причине того что теряется напряжение входное, следоваетльно надо в 4 раза больше коэф. трансформации по сравнению с пушпулом, а это в 16 раз большая приведеная емкость на первичке, со всемы вытекающими, она и так немаленькая (коэф. трансформации 100 при 24В напряжения питания). поэтому двухтактник скорее всего пуш-пул.

в данном случае преобразователь можно и на МК сделать. навесных меньше будет, а функционала намного больше: можно ШИМом питание выходного каскада регулировать, можно ОС с высокого завести... да много чего можно сделать

ОС с высокого и так есть. мк пока не рассматривается, хотя положительный опыт работы с ними есть. да и собственно управление питанием пока не обсуждается, имхо там все прозрачно и есть наработки.

[stells]

ОС с высокого и так есть. мк пока не рассматривается, хотя положительный опыт работы с ними есть. да и собственно управление питанием пока не обсуждается, имхо там все прозрачно и есть наработки.

стабилизацию по высокому вы на чем-то делаете, еще чем-то управляете питанием и еще что-то планируете разработать для управления ключами преобразователя (какой угодно топологии). потом начнете бороться со сквозными токами, с перегревом ключей, которые в автогенераторе скорее всего будут работать в линейном режиме... не знаю, я высоковольтный преобразователь сделал на МК (правда только до 1500В), преимущества очевидны... но вам виднее

[=AK=]

Когда-то давно делал 50 кВ 100 Вт квазирезонансный. Задающий на TL494, выходной каскад на полевиках, от 24 В.

Квазирезонанс напрямую на пуш-пулле делать неудобно, поскольку приходится полностью надеяться на паразитные параметры: частоту резонанса задают индуктивность рассеяния транса и емкость вторички. Чтобы выйти из положения, удобнее всего последовательно с первичкой включать дроссель. Его индуктивность складывается с индуктивностью рассеяния транса, в результате частоту резонанса можно в некоторых пределах настраивать, подбирая индуктивность дросселя.

У меня использовалась громоздкая, но удобная в настройке и надежная в работе схема: пуш-пулл работал на низковольтный транс, который "разгонял" напряжение примерно до 100В. Между вторичкой этого транса и первичкой высoковольтного транса включался дроссель.

Сначала сделал частоту TL494 фиксированной, она один раз настраивалась в резонанс потенциометром. Оказалось, что при длительной работе, когда все нагревается, система постепенно выходит из резонанса, причем похоже, что в основном за счет изменения проницаемости феррита сердечника дросселя от температуры. Пришлось добавлять приблуду типа фазового детектора, который сравнивал фазы напряжения и тока и "подкручивал" частоту в нужном направлении. В TL494 частота задается двумя пинами, к одному подключен кондер, к другому - резистор на землю. Вот в этот пин через сравнительно высокоомный резистор можно вдувать небольшой ток, в результате чего меняется частота.

[dac]

У меня использовалась громоздкая, но удобная в настройке и надежная в работе схема: пуш-пулл работал на низковольтный транс, который "разгонял" напряжение примерно до 100В. Между вторичкой этого транса и первичкой высoковольтного транса включался дроссель.

Сначала сделал частоту TL494 фиксированной, она один раз настраивалась в резонанс потенциометром. Оказалось, что при длительной работе, когда все нагревается, система постепенно выходит из резонанса, причем похоже, что в основном за счет изменения проницаемости феррита сердечника дросселя от температуры. Пришлось добавлять приблуду типа фазового детектора, который сравнивал фазы напряжения и тока и "подкручивал" частоту в нужном направлении. В TL494 частота задается двумя пинами, к одному подключен кондер, к другому - резистор на землю. Вот в этот пин через сравнительно высокоомный резистор можно вдувать небольшой ток, в результате чего меняется частота.

примерно понятно, насчет фиксированной частоты вообще не вариант - сильно сложно, + у меня возможна работа на разные умножители, а каждай раз перенастраивать

похоже надо посчитать пуш-пул на биполярниках. мощность не такая большая, возможно пройдет

[=AK=]

у меня возможна работа на разные умножители, а каждай раз перенастраивать

Емкость вторички практически не зависит от того, какой используется умножитель. Следовательно, частота резонанса тоже не зависит. Частота зависит в основном от того, как намотан высоковольтный транс.

[MikeSchir]

похоже надо посчитать пуш-пул на биполярниках. мощность не такая большая, возможно пройдет

Помню видел я такой автогенератор с высоковольтным выходом в каком-то из Коневских сборников года 76-го (я не смеюсь). Пошарил по полкам, не нашёл. Смысл такой.
Автогенератор на БТ с индуктивной коммутацией без насыщения сердечника трансформатора. Использовался резонанс индуктивности рассеяния и емкости обмотки (витков много, и то и другое существенно). Транзистор включался не сразу после выключения предыдущего, а только тогда когда напряжение на обмотке успевало поменять полярность. Попытаюсь восстановить по памяти, может промоделирую дома. А может кто и так знает о чём речь.
Таких штук на МОПах не припомню, но действительно можно сделать автогенератор на связке МОП +драйвер.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 5 2009, 10:13

[dac]

Помню видел я такой автогенератор с высоковольтным выходом в каком-то из Коневских сборников года 76-го (я не смеюсь). Пошарил по полкам, не нашёл. Смысл такой.
Автогенератор на БТ с индуктивной коммутацией без насыщения сердечника трансформатора. Использовался резонанс индуктивности рассеяния и емкости обмотки (витков много, и то и другое существенно). Транзистор включался не сразу после выключения предыдущего, а только тогда когда напряжение на обмотке успевало поменять полярность. Попытаюсь восстановить по памяти, может промоделирую дома. А может кто и так знает о чём речь.
Таких штук на МОПах не припомню, но действительно можно сделать автогенератор на связке МОП +драйвер.

вот очень интересно, а можно поподробнее, желательно скан статьи, если не сложно или хотя бы точно книгу?

[MikeSchir]

вот очень интересно, а можно поподробнее, желательно скан статьи, если не сложно или хотя бы точно книгу?

Это был сборник статей одной из конференций по источникам питания (организовывал Ю.Конев) конца 70-х годов. Кажется 76-го или позже. Ключевым в том преобразователе с самовозбуждением является "индуктивная коммутация", которая и сейчас осталась. Найти сборник не могу, ибо - два переезда равносильны пожару, стало быть сгорело дважды

[Microwatt]

Транзистор включался не сразу после выключения предыдущего, а только тогда когда напряжение на обмотке успевало поменять полярность. Попытаюсь восстановить по памяти, может промоделирую дома. А может кто и так знает о чём речь.
Таких штук на МОПах не припомню, но действительно можно сделать автогенератор на связке МОП +драйвер.

Да не мучайтесь, вспоминая, как был устроен первый паровоз.
Полно стандартных микросхем сегодня с таким режимом управления. От старушки TDA4605 до STRF6650. Погуглите вокруг Flyback Operation with Quasi-Resonant Soft Switching