Fly-back. Странные осциллограммы Опции

[Foureyes]

Доброго времени суток!


Имеем источник наTOP 246 в режиме 132КГц, входное ~220 выход 12V 6A, cхема стандартная. Защитный P6KE250 греется очень сильно.
Транс намотан на каркасе Ш7*7, сердечник 2500НМС, зазор 1,25 первичка/вторичка/ОС 60/6/6

На ключе осциллограммы в приложенных файлах - о чем они говорят? Мне очень не нравятся высокочастотные колебания. Подскажите, откуда они появляются и как их побороть?

P.S. Амплитуда первого выброса ок. 700В.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Прохожий]

Доброго времени суток!
Имеем источник наTOP 246 в режиме 132КГц, входное ~220 выход 12V 6A, cхема стандартная. Защитный P6KE250 греется очень сильно.
Транс намотан на каркасе Ш7*7, сердечник 2500НМС, зазор 1,25 первичка/вторичка/ОС 60/6/6

На ключе осциллограммы в приложенных файлах - о чем они говорят? Мне очень не нравятся высокочастотные колебания. Подскажите, откуда они появляются и как их побороть?

P.S. Амплитуда первого выброса ок. 700В.

Срочно уменьшать индуктивность рассеяния трансформатора и добавить демпфер в виде конденсатора и резистора.
И еще хорошо бы диаграмму тока ключа.

Сообщение отредактировал Прохожий - Jan 24 2008, 11:05

[Foureyes]

А как уменьшить индуктивность рассеяния?

Выкладываю форму тока ключа (непосредственно тока, текущего через транзистор ТОПки)

Извиняюсь за качество, лучшей картинки на данном осциллографе получить не удалось

Как видим, присутствуют какие-то нездоровые колебания...

Сообщение отредактировал Foureyes - Jan 24 2008, 11:20

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Bludger]

Доброго времени суток!
Имеем источник наTOP 246 в режиме 132КГц, входное ~220 выход 12V 6A, cхема стандартная. Защитный P6KE250 греется очень сильно.
Транс намотан на каркасе Ш7*7, сердечник 2500НМС, зазор 1,25 первичка/вторичка/ОС 60/6/6

На ключе осциллограммы в приложенных файлах - о чем они говорят? Мне очень не нравятся высокочастотные колебания. Подскажите, откуда они появляются и как их побороть?

P.S. Амплитуда первого выброса ок. 700В.

Колебания - суть нормально, звенит контур из индуктивности рассеяния и паразитной емкости транса/ключа. Может, Вам поможет в понимании сути вот это: http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf

[Baser]

Защитный P6KE250 греется очень сильно.
...
На ключе осциллограммы в приложенных файлах - о чем они говорят? Мне очень не нравятся высокочастотные колебания. Подскажите, откуда они появляются и как их побороть?

Осциллограммы в первом посте нормальные, ничего необычного там нет. Защитный трансил сильно греется, если, как вам уже сказали, велика индуктивность рассеяния транса. Энергия, запасенная в индуктивности рассеяния и выделяется на трансиле.
Верхний обрезанный пичек это и есть работа трансила по гашению этой энергии.
Сейчас ваша схема находится в режиме прерывистых токов, это видно по наличию шумов перед импульсом включения ТОРа. Так что запас по мощности еще есть. Увеличите нагрузку, эти шумы пропадут, да и звон уменьшится.

А как уменьшить индуктивность рассеяния?

Про это много раз уже говорилось, например здесь

[Прохожий]

А как уменьшить индуктивность рассеяния?

Для уменьшения индуктивности рассеяния лучше всего использовать кольцо из материала с распределенным зазором типа МП100, МП60, MPP100 или MPP60, но это крайне дорого и таких сердечников в нашей стране практически не достать. Да и по частоте проблемы могут быть.
Для Вашего случая лучше всего отказаться от использования нашего г-на (Ш7*7, сердечник 2500НМС), а использовать что-нибудь от EPCOS из материала N87 или их китайско-индийские аналоги.
Минимальная индуктивность, на мой взгляд (поскольку вопрос спорный) может получиться, если сердечник выбирать исходя из размещения первички в один слой. Вторичная обмотка при этом, должна следовать сразу за первичкой и быть равномерно распределенной поверх нее. Естесственно, через изоляцию в виде 3-х слоев пленки ПЭТ-Э. Ну и обмотка обратной связи должна быть последней, так же через аналогичную изоляцию.

Выкладываю форму тока ключа (непосредственно тока, текущего через транзистор ТОПки)

Извиняюсь за качество, лучшей картинки на данном осциллографе получить не удалось

Как видим, присутствуют какие-то нездоровые колебания...

Это Вы намеряли, в основном, помехи на шнур осциллографа. Лучше сделайте следующее - намотайте трансформатор тока - 100 витков на каком-нибудь ферритовом кольце не очень большого размера. В кольцо пропихните провод, и этот провод включите в цепь ключа TOPSwith, между обмоткой трансформатора и стоком микросхемы, можно так же между плюсом входного конденсатора и обмоткой трансформатора. Нагрузите транс тока резистором Ом эдак 20. Снимите с него осциллограмму.

P.S. Если есть возможность, лучше отказаться от TOPSwitch из-за ее большой рабочей частоты. На мой взгляд, лучше использовать VIPER100A. Там частота задается снаружи.

Колебания - суть нормально, звенит контур из индуктивности рассеяния и паразитной емкости транса/ключа.

Да, звенеть должно, но не так же...

[Bludger]

Энергия, запасенная в индуктивности рассеяния и выделяется на трансиле.

Позвольте немного пострадать педантизмом Рассеивание этой энергии зависит от индуктивности рассеяния (точнее, еще и от паразитной индуктивности цепей вторички, иногда это может оказаться существенным), но греет демпфер энергия, запасенная не в индуктивности рассеяния, а в индуктивности НАМАГНИЧИВАНИЯ. Если в двух словах - индуктивность рассеяния не дает току намагничивания мгновенно переключиться на вторичку, должно пройти некоторое время, пока ток в индуктивности рассеяния вторички не достигнет номинала, и в течении этого времени току намагничивания некуда деваться кроме как в демпфер...

[sup-sup]

Из этого феррита больше не выжмешь. Рассеяние большое из-за большого зазора. Индукция 0.25 - тоже лучше уменьшить. Вывод - поднимать частоту и брать хороший феррит. Первичку - в один слой, вторички - в другой слой. Вторички мотать триплексом (типа TEX-E http://www.furukawa.co.jp/makisen/eng/product/index.htm , микросхему можно взять PKS606 - PKS607.
Если Viperы стали лучше за последние 5 лет, то можно и их

Сообщение отредактировал sup-sup - Jan 24 2008, 12:46

[Vokchap]

Позвольте немного пострадать педантизмом

Как-то уже говорили об этом, кроме рассеяния существуют ещё и динамические емкости, которые и отводят ток намагничивания в короткие интервалы на фронтах. И в TOPSwitch крутизна фронтов умышленно ограничена для возможности использования этого эффекта для типичных конструкций трансформаторов. Т.е. до полной накачки током индуктивностей рассеяния путь для тока намагничивания обеспечивается паразитными емкостями.

[Прохожий]

Если Viperы стали лучше за последние 5 лет, то можно и их

Пока поставили порядка 200 шт. Из разных партий. Ни одного выхода из строя.

[Bludger]

Как-то уже говорили об этом, кроме рассеяния существуют ещё и динамические емкости, которые и отводят ток намагничивания в короткие интервалы на фронтах. И в TOPSwitch крутизна фронтов умышленно ограничена для возможности использования этого эффекта для типичных конструкций трансформаторов. Т.е. до полной накачки током индуктивностей рассеяния путь для тока намагничивания обеспечивается паразитными емкостями.

А они, емкости то, не сильно помогают - времена несравнимы... Допустим - ток намагничивания 1А, паразитная емкость - 50пик - и зарядится эта емкость до 600В за 30нс. В то время как характерное время перезаряда индуктивности рассеяния - сотни наносекунд. Плюс к этому - чем выше напряжение на трансе в этот период, тем быстрее перезаряжается индуктивность рассеяния, т.е. заряд паразитной емкости замедляет процесс перезаряда индуктивности рассеяния. В итоге - по жизни влияние паразитной емкости в данном процессе можно вообще не учитывать, классическая формула дает очень неплохую оценку потерь в демпфере...

[Прохожий]

А они, емкости то, не сильно помогают - времена несравнимы... Допустим - ток намагничивания 1А, паразитная емкость - 50пик - и зарядится эта емкость до 600В за 30нс. В то время как характерное время перезаряда индуктивности рассеяния - сотни наносекунд. Плюс к этому - чем выше напряжение на трансе в этот период, тем быстрее перезаряжается индуктивность рассеяния, т.е. заряд паразитной емкости замедляет процесс перезаряда индуктивности рассеяния. В итоге - по жизни влияние паразитной емкости в данном процессе можно вообще не учитывать, классическая формула дает очень неплохую оценку потерь в демпфере...

Присоединюсь к мнению уважаемого Bludger. Тем более, эту тему мы уже где-то здесь обсуждали. В подтверждение его высказываний - диаграммки.
[attachment=17367:attachment]
Здесь
зеленое - ток ключа,
красное - ток диода,
синее - ток через демпферный диод,
желтое - напряжение на ключе.
Схема тут.

Сообщение отредактировал Прохожий - Jan 24 2008, 13:39

[Bludger]

50пик - наверное вы имели ввиду со вторичной стороны? В принципе, если поставить цель, можно и с первичной, накладывая гору изоляции между всем чем можно, но всё во благо большому рассеянию. Так зачем увеличивать то, что мешает, и уменьшать то, что помогает (если ничему не противоречит)? И зачем стремиться "быстро" перезаряжать индуктивности рассеяния? Ведь это тоже не без последствий. Везде должна быть мера и определённый баланс, тогда и красиво всё получится .....

Почему? С первички... Это пример с 25-ваттного сетевого флая, вполне реальная величина суммарной емкости "транс плюс ключ"...
А индуктивность рассеяния хочется перезаряжать как можно быстрее - ведь пока она не дает току намагничивания протекать на выход, он идет в демфер и греет его почем зря! И именно поэтому - чем выше напряжение на демпфере, тем меньше он греется - от этого напряжения как раз и зависит скорость перезаряда индуктивности рассеяния...

[Vokchap]

Почему? С первички... Это пример с 25-ваттного сетевого флая, вполне реальная величина суммарной емкости "транс плюс ключ"...
А индуктивность рассеяния хочется перезаряжать как можно быстрее - ведь пока она не дает току намагничивания протекать на выход, он идет в демфер и греет его почем зря! И именно поэтому - чем выше напряжение на демпфере, тем меньше он греется - от этого напряжения как раз и зависит скорость перезаряда индуктивности рассеяния...

Я забыл, что транс понижающий, поэтому неверно сказал ранее в сообщении и удалил, но вы успели ответить. Но 50 пик по-моему все равно очень мало для трансформатора, вы получали такое?

[Bludger]

Я забыл, что транс понижающий, поэтому неверно сказал ранее в сообщении и удалил, но вы успели ответить. Но 50 пик по-моему все равно очень мало для трансформатора, вы получали такое?

Наверное, все таки чуть поболе, когда для статьи промерял, получилось 110пик суммарной емкости IRFRC20 плюс транс. Если первичка в один слой, то емкость невелика. Раздувать ее тоже очень не хочется - нафига лишние потери на ее перезаряд то..