Проблема с PushPull-ным преобразователем, Выбросы напряжения при переключении Опции

[MegaElektronik]

Здравствуйте разработчики источников питания!

Делаю преобразователь из 12В в 50В для автомобильного усилителя. Мощность нужна около 700 Вт. Сначала пробовал по Buck топологии(т.е. повышающий), но решил что лучше PushPull. Проблема с выбросом напряжения при закрытии полевика, которое составляет около 60В. Для информативности - вот осциллограммы.
Желтый - Затвор 1
Красный - Сток 1
Синий - Затвор 2
Зеленый - Сток 2






Видно что при отключении ключа 1 возникает бросок напряжения. Также видно что сюда пролазит и из другого канала при отключении.







При смене RC цепи меняется амплитуда дребезга. Если дребезг шире, то сильнее греются полевики.

Частота 200кГц.
Платка макетная, поэтому там много всего....
Пробовал разные трансы (3шт), но разницы большой нет.

Кстати вот Схема:


И вот сам подопытный:

Трансформатора видно два. Сейчас подключен маленький. Что-то типа К28-20-8 М2000НМ. Первичка два по 5 витков. Вторичка 70 и 100 витков.

Помогите!....

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 DS0001.BMP ( 20.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 17
 DS0002.BMP ( 17.34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 10
 DS0003.BMP ( 17.1 килобайт ) Кол-во скачиваний: 10
 DS0004.BMP ( 17.61 килобайт ) Кол-во скачиваний: 8
 DS0005.BMP ( 17.3 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11

 

[Microwatt]

Во-первых, пессованный чернозем М2000НМ. или даже "что-то вроде" максимум 50кГц удовлетворительно работает.
Во-вторых, 70/5 =14 . Если это умножить на входное 12, то получим грубо 170 вольт, но не 50.
Трансформатор плохо намотан, плохо рассчитан. Выброс происходит от большого тока намагничивания и индуктивности рассеивания.
Вы как-то ток через ключи контролируете? По форме тока можно больше информации получить.

[pokos]

... Выброс происходит от большого тока намагничивания ...

Очень похоже. Судя по картинке напруги на стоке, за время дедтайма накопленная энергия не успевает рассосаться в нагрузке - напруга на холостом ключе слишком медленно растёт.

[MegaElektronik]

А какой тогда лучше сердечник использовать?
Насчет напряжения это для другого трансформатора.(который большой сзади). Я решил намотать еще один транс, а нагрузка только лампочка на 300Вт, прикинул напряжение которое нужно для этой лампочки при 100 Вт. Обмотки вроде старался правильно мотать
- первичка,
а вторичка по кругу равномерно....
"Выброс происходит от большого тока намагничивания и индуктивности рассеивания." А как с этим бороться? Правельнее - когда нужно было это учесть при проектировании трансформатора и как.
Вот вроде об этом http://www.power-e.ru/2006_03_68.php так решать?

[Herz]

Вроде хорошая статейка. А первичку надо мотать сразу двумя (двумями? ) проводами, равномерно распределяя витки по кольцу. Затем начало одной соединить с концом другой. Пропустив концы предварительно через малое колечко трансформатора тока.

[IVX]

не причём тут ток намагничивания вообще, он не может быть "велик" при 3х витках на таком огромном кольце да ещё за 2.5мкс, это грубо говоря прилично меньше 1А, тут рабочий ток в 50-100 раз выше, вот он и заряжает Ls на выстрел, причём не до 60В, а выше, скажите спасибо 55В мосфетам, что остановили этот пожар в джунглях. Действительно, первички нужно мотать "бифилярно", то есть вместе, после чего разделить на две, лучше если обе будут лежать на феррите, а не внавал. Если по каким-то причинам, нравится неправильная намотка с максимальной Ls (думаю у вас тут под 200нГ между первичками), как на приведённой выше картинке, то подумайте о рекуперации Ls*I^2/2 и заодно о снижении частоты до 50К, иначе те дополнительные полтораста ватт рассеют, если сумеют, мосфеты.

[Guest_orthodox_*]

не причём тут ток намагничивания вообще, он не может быть "велик" при 3х витках на таком огромном кольце да ещё за 2.5мкс, это грубо говоря прилично меньше 1А, тут рабочий ток в 50-100 раз выше, вот он и заряжает Ls на выстрел, причём не до 60В, а выше, скажите спасибо 55В мосфетам, что остановили этот пожар в джунглях. Действительно, первички нужно мотать "бифилярно", то есть вместе, после чего разделить на две, лучше если обе будут лежать на феррите, а не внавал. Если по каким-то причинам, нравится неправильная намотка с максимальной Ls (думаю у вас тут под 200нГ между первичками), как на приведённой выше картинке, то подумайте о рекуперации Ls*I^2/2 и заодно о снижении частоты до 50К, иначе те дополнительные полтораста ватт рассеют, если сумеют, мосфеты.

Респект, Вы практически все сказали. действительно, Ls.
Ее можно было понизить, если не только бифилярно мотать, а еще и свить полуобмотки.
Но это просто снизило бы потери в пробивающихся на каждом такте ключах, не решив проблему радикально - однако, так тоже работают

А радикально в таких схемках ставить рекуперативные кламперы.
Это еще одна, точно такая же состоящая из двух половин обмотка, но средняя точка ее уже на земле.
начало с началом основной обмотки и конец с концом соединены через емкости достаточно большого номинала,
А так же начало и конец дополнительной обмотки через диоды Шоттки подключены к питанию + . минусами, естественно...
То есть, черточками - это катод, да?

Вот после этого , если питание хорошо, коротко стянуто баяном емкостей loESR микрофарад так тыщ на 10 , выбросы будут жестко отрезаны на уровне 24 V+падение на открытом диоде Шоттки+падение на ESR кламперных емкостей(надеюсь, провода будут короткими и широкими).
Это называется хороший стиль проектирования. доп обмотка делается довольно тонким проводом, средняя нагрузка на нее мизерная.
Снабберы после этого можно и выкинуть, в двутактных схемах от них мало толку.

Еще эффективнее было бы на базе двутактного контроллера построить пару прямоходов
с чередованием, тогда можно и снабберы нон-диссипативные использовать, сократив динамические потери при переключении.
Однако, низковольтное питание накладывает свои ограничения на экономию для этого случая, потому не так уж плохо просто уйти вниз килогерц на 30-50 и обеспечить четкое открывание-закрывание ключей, тоже неплохо на такой небольшой мощности выходит.
700 ватт - это еще не повод бороться за каждый миллиджоуль рассеяния...Сколько там того тепла...

Есть у мну также резонансная повышалка на эту мощность, но с налету лучше не браться...Там вообще потери практически только статические, как в транзисторах, так и в выходных диодах и в обмотках...Но если на выходе Шоттки, то это все равно...

[Прохожий]

Здравствуйте разработчики источников питания!
....

Надо бы схему собрать полностью, вместе с выходными диодами и дросселем. Или чего там на выходе будет...
Много чего интересного появится дополнительно. С лампочкой играться бессмысленно.
Плюс явная асимметрия импульсов между ключами - беда всех двухтактников, особенно пуш-пуллов.
Выравнивать их надо, однако...
Но это только после того, как сделаете нормальный транс, как люди выше советовали.
И еще совет - не жалейте феррита. Побольше феррита - поменьше проволоки.
Тогда Ш- или П- образник подойдет...
А про кольцо на таких токах лучше забыть вообще.

[MegaElektronik]

не причём тут ток намагничивания вообще, он не может быть "велик" при 3х витках на таком огромном кольце да ещё за 2.5мкс, это грубо говоря прилично меньше 1А, тут рабочий ток в 50-100 раз выше, вот он и заряжает Ls на выстрел...

Ls - индуктивность рассеяния (я так понимаю ). тут рабочий ток в 50-100 раз выше - это как понять? а как посчитать? не видел чтоб писали об этом. Знаю что на дроссели иностранцы указывают максимальный ток... хотя по книжке Семенова, при расчете витков на вольт, ток не фигурирует. Может в статью какую ткнете или книгу.... Вот кстати пробовал по Buck топологии сделать сначала и мне показалось что проблема с выбросом та же. Так и не понял как посчитать индуктивность, расчеты разные попадались. Вроде как исходя из тока пульсаций в 30%.
И хотелось бы знать, так на будущее, как ток намагничивания может повлиять?
По трансформатору все(то есть немного) понял. Может и тут у вас будет что почитать, по Ш например.

[Guest_orthodox_*]

Ls - индуктивность рассеяния (я так понимаю ). тут рабочий ток в 50-100 раз выше - это как понять?

так, что сердечник без зазора запасает очень мало энергии, по сравнению с той, что запасена в Ls ... Потому что ...
Хотя тут не энергия важна, а ток, которым она ударит... намагничивание такого выстрела не даст, нечего и надеяться...
да не заморачивайтесь, просто сделайте что IVX и я описали выше и все...

[domowoj]

И еще совет - не жалейте феррита. Побольше феррита - поменьше проволоки.
Тогда Ш- или П- образник подойдет...

Насчет феррита согласен, а насчет "проволоки"???
Первичку бы намотал лицентратом- жгутом и тоже с запасом.

[IVX]

orthodox, брехня, не надо там 10000мкф, толку ноль, лучше керамику 22мкф 2-5шт по 2-3мОм, описанный клампер "перекосит" падение на первичках, от чего ток попрёт через дополнительные, те что "довольно тонким проводом", отчего средняя нагрузка на неё будет уже не мизерная, так что потребуется кое что ещё. Вообще мне не понятно упоминание потерпевшим Buck топологии, туда кажется без доп.вапроцов буст просится.. Про кольца, на таких токах, только самое время и вспомнить, так как Rth ниже любого Е кора, габариты будут прилично меньше, окно огромное и "косу" из 20х1мм проводов без проблем вмотать-вывести наружу.

Сообщение отредактировал IVX - Mar 11 2010, 18:19

[Прохожий]

Насчет феррита согласен, а насчет "проволоки"???
Первичку бы намотал лицентратом- жгутом и тоже с запасом.

А ежели в два слоя, литцендрат не нужен как-то.
Первичку можно лентой, к примеру, в один слой.
А поверх него вторичку, так же в один слой.
Заодно и межобмоточную емкость можно уменьшить.

[Guest_orthodox_*]

orthodox, брехня, не надо там 10000мкф, толку ноль, лучше керамику 22мкф 2-5шт по 2-3мОм, описанный клампер "перекосит" падение на первичках, от чего ток попрёт через дополнительные, те что "довольно тонким проводом", отчего средняя нагрузка на неё будет уже не мизерная,

Невнимательно читали. Я вообще емкость кламперную не задавал. 10000 - это на питании, разбив на количество с учетом мощности на ESR.
Кламперную емкость при моделировании легко посмотреть - по вашему рассчитанной может и хватить вполне.

Что до остальных опасений - бросьте, я если чего не делал - не пишу, или ставлю оговорки типа - "сам не проверял".
Насчет перекоса и средней нагрузки - подумайте или смоделируйте, Вам понравится.

Ну и соответственно обвинений в брехне не принимаю - это неправда, соответственно и Вам стоит это отменить.
а то ведь огорчение одно ... Впрочем, мне и так и так выгодно...

[MegaElektronik]

Вот схемка должна быть такой?

Вопрос про емкости кламперных конденсаторов: какова емкость? (22мкф 2-5 шт керамика?).
И какой навскидку диаметр провода кламперной обмотки? 1/10, 1/5 от сечения первички?

Что такое снабберы нон-диссипативные?
Кстати опробованный преобразователь не buck а boost.

Может кто литературу подкинет.....
Я в дальнейшем планирую попробовать силы на преобразователе 220--> +-15В 30Вт, плоский чтоб был....