|
|
|
Моделирование импульсных источников, Micro-Cap, OrCad, SwithcCad - попробуем объять необъятное |
|
|
|
Nov 28 2007, 07:34
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(AML @ Nov 26 2007, 21:05) Малиновый график - мгновенная мощность на ключе, зеленый - энергия, рассеиваемая на транзисторе, красный - суммарная энергия в транзисторе и снаббере. Получается, что при используемых в модели паразитных параметрах и быстрым выходном диоде потери в ключе в непрерывном режиме заметно меньше. Я так понял, что данная модель трансформатора не учитывает индуктивность рассеяния. А ведь именно энергия, запасенная в ней, и порождает значительные выбросы на силовом ключе при его закрывании.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 07:56
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(wim @ Nov 28 2007, 10:44) Учитывает - через коэффициент связи трансформатора. Вообще, да. А коэф. связи не слишком большой? У реального транса, мне думается, он меньше. Выбросы совсем маленькие получились...
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 08:15
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 529
Регистрация: 20-02-05
Из: Смоленск
Пользователь №: 2 767
|
Цитата У реального транса, мне думается, он меньше. Выбросы совсем маленькие получились... Возможно. Хотя рассмотренный вариант соотношения вх/вых напряжения 24/5 позволяет сделать трансформатор с достаточно хорошей связью между обмотками. Тем не менее, влияние индуктивности рассеяния тоже интересно проследить. Следующую серию расчетов сделаю с разносй индуктивнстью рассеяния.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 08:54
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(AML @ Nov 28 2007, 11:15) Возможно. Хотя рассмотренный вариант соотношения вх/вых напряжения 24/5 позволяет сделать трансформатор с достаточно хорошей связью между обмотками. Тем не менее, влияние индуктивности рассеяния тоже интересно проследить. Следующую серию расчетов сделаю с разносй индуктивнстью рассеяния. Приложил свой вариант схемы. Выбросы удалось погасить с помощью конденсатора С14, демпфирующая RCD цепь не понадобилась.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 11:45
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 529
Регистрация: 20-02-05
Из: Смоленск
Пользователь №: 2 767
|
Цитата(Yuri Arkhipov @ Nov 28 2007, 11:54) Приложил свой вариант схемы. Выбросы удалось погасить с помощью конденсатора С14, демпфирующая RCD цепь не понадобилась. Выбросы убрались, но я бы не сказал, что режим работы удовлетворительный. При 25Вт нагрузки потери только в ключе составляют 7.5Вт. ИМХО - много (особенно, если учесть, что первичное напряжение 18В) И при включении ключа там все не слишком хорошо.
Схема модели (чтобы понятно было о чем идет речь)
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 12:26
|
рядовой
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713
|
Цитата(AML @ Nov 28 2007, 14:45) Выбросы убрались, но я бы не сказал, что режим работы удовлетворительный. При 25Вт нагрузки потери только в ключе составляют 7.5Вт. ИМХО - много (особенно, если учесть, что первичное напряжение 18В) И, кроме того, в импульсе оный конденсатор C14 подаст на диод D1 входное напряжение обратной полярности. В случае сетевого флая это напряжение выпалит и D1, и ШИМ-контроллер, и вообще всё, что сможет.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 12:50
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(wim @ Nov 28 2007, 15:26) И, кроме того, в импульсе оный конденсатор C14 подаст на диод D1 входное напряжение обратной полярности. В случае сетевого флая это напряжение выпалит и D1, и ШИМ-контроллер, и вообще всё, что сможет. Представленный преобразователь - это DC/DC (18-80В) -> 5В, 12В. А диод нужно ставить соответствующий. В данном случае это 200-вольтовый BAV23S.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 13:35
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(AML @ Nov 28 2007, 16:12) Поясните, пожалуйста, из каких соображений выбрана емкость С15 (именно ее перезаряд портит картину процесса включения). Если так моделируется паразитная емкость обмотки, то 10нФ для 18-вольтового трансформатора на частоте 300 кГц кажется мне очень много. Если это что-то иное, то поясните что. Именно паразитная емкость обмотки. Возможно действительно много взял. Трансформатор пока не изготовлен, поэтому измерить нет возможности. А выбросы при выключении пропадают, если в выпрямитель поставить диод. Похоже надо более тщательно подбирать времена переключения синхронника. Считаю, что для данного конкретного преобразователя демпфирование с помощью С14 вместо RCD вполне правомерно.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 13:49
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 529
Регистрация: 20-02-05
Из: Смоленск
Пользователь №: 2 767
|
Цитата Считаю, что для данного конкретного преобразователя демпфирование с помощью С14 вместо RCD вполне правомерно. Я тоже пока не вижу существенных минусов такой реализации. А вот по поводу емкости, мне кажется, что для такого трансформатора она вряд ли будет больше 500-1000 пФ.
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 14:16
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(Yuri Arkhipov @ Nov 28 2007, 16:35) Похоже надо более тщательно подбирать времена преключения синхронника. Действительно, если С9 поставить 3.8n, то бросков тока при выключении почти нет. А вообще, существует такая вещь, как ir1167 - драйвер синхронного выпрямителя. Цитата(AML @ Nov 28 2007, 16:49) А вот по поводу емкости, мне кажется, что для такого трансформатора она вряд ли будет больше 500-1000 рФ. Да, скорее всего я здесь перестарался...
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 16:35
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 529
Регистрация: 20-02-05
Из: Смоленск
Пользователь №: 2 767
|
Причесал немножко схему, которую выложил Yuri Arkhipov. Для удобства исследований добавлен токоизмерительный резистор нулевого сопротивления Ri и сопротивление канала Rs1 в явном виде. Это сопротивление присутствовало и ранее, но как параметр ключа, что не всегда наглядно.
В схеме выявился интересный момент. Я попробовал промоделировать процесссы в отсутствии демпфирующего конденсатора С14. И вот что получилось.
Верхние графики - ток и напряжения ключа (ток красным, напряжение синим). Второй график - мгновенная мощность на ключе. Третий - потери энергии в ключе. Четвертый - ток через канал транзистора (резистор Rs1) Колебания напряжения на стоке обусловлены индуктивностью рассеяния (по-моему, она также несколько великовата) и паразитными емкостями ключа. Если посмотреть на график энергии на ключе, видно, что большая часть потерь возникает уже на ЗАКРЫТОМ ключе из-за этих колебаний. По стокозатворной емкости они приподнимают потенциал затвора и транзистор приоткрывается на каждом пичке колебаний. Протекающий ток через канал виден на нижнем графике. Сигнал с "драйвера" идет через сопротивление 3.3 Ома, что уже оказывается достаточно для того, чтобы транзистор "не слушался" драйвера. Уменьшение этого сопротивления до 1 Ом практически полностью устраняет паразитное приоткрывание и уменьшает потери на ключе почти в 10 раз.
Мне стало интересно, чем вызвана такая сильная зависимость. Оказалось все просто - не корректно заданы параметрвы "драйвера". Генератор формирует импульсы напряжения амплитудой всего 1В, а в параметрах ключа задано, что он полностью отрывается только при 1В (а полностью закрывается при 0). В результате даже малые изнанения напряжения на "затворе" сильно влияли на состояние ключа. Если воднять напряжение генератора до 5В, а порог полного открытия задать 3В, эффект приоткрывания практически не проявляется и при исходных 3.3 Омах по цепи "затвора".
|
|
|
|
|
Nov 28 2007, 16:59
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 85
Регистрация: 25-02-06
Из: Россия, Нижний Новгород
Пользователь №: 14 670
|
Цитата(AML @ Nov 28 2007, 19:35) Мне стало интересно, чем вызвана такая сильная зависимость. Оказалось все просто - не корректно заданы параметрвы "драйвера". Генератор формирует импульсы напряжения амплитудой всего 1В, а в параметрах ключа задано, что он полностью отрывается только при 1В (а полностью закрывается при 0). В результате даже малые изнанения напряжения на "затворе" сильно влияли на состояние ключа. Если воднять напряжение генератора до 5В, а порог полного открытия задать 3В, эффект приоткрывания практически не проявляется и при исходных 3.3 Омах по цепи "затвора". Очень важное замечание. Спасибо большое. Учту.
|
|
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|