добрый день коллеги.

устройство следующего типа - полумостовой преобразователь dc110-dc220 на IR2153 .Я перенес схему с макета коллеги на прототип ПП. частота преобразования 56кГц,
трансформатор- кольцо М2000 48*26*12.
показанные на схеме обратные диоды - это на самом деле супрессоры 1,5КЕ.
нагрузка активная - лампы накаливания.

и сразу несколько разочарований:
1) схема греется больше запланированного - КПД всего 90%, я ожидал 95 и выше. хуже всего, что греются ключи (сейчас irfp240, потом будут с меньшими потерями на переключение и в статике),. Во время мертвого времени драйвера между стоком и стоком приличный звон у обоих транзисторов (все время 1мс, амплитуда звона от 0,7 до 0,4 Vsd !!!). в затворах сигнал хорошей прямоугольной формы 10В с небольшими шумами во время мертвого времени (не более 0,2В в пике)
транзисторы в 3 см. друг от друга дорожка между транзисторами около 4мм шириной, питание отфильтровано, LOW ESR конденсатор+пленочник на 1мкФ, разведено толстыми проводниками и полигонами.
2) кстати электролит прилично разогревается.
3) предположил, что насыщается трансформатор, снял ток с шунта 0,3Ом, и ... форма тока в трансформаторе превзошла мои ожидания -см. рисунок. (???), может быть это резонанс индуктивности рассеяния и развязывающего конденсатора? либо по уверениям автора схемы выходной фильтр LC, в чем я лично сомневаюсь.

вопросы:
1. возможная причина звона транзисторов, так ли нужны им обратные диоды в этой схеме при работе на активную нагрузку?
2. почему греется low esr конденсатор (звон), пульсации на нем небольшие,
3. прочие советы приветствуются
4. зачем выбрана схема полумоста с одним конденсатором и не с расщеплением питания?

1,2,3) так зачем Вы впендюрили конденсаторы после диодного моста ?
4) сдуру (на пункт 2 тоже влияет)

"на самом деле супрессоры 1,5КЕ" - где подобрали эту абсурдную "радиолюбительскую" идею ?
IR21531 лучше, меньше DT.

ведь диодный мост на выходе преобразователя, конденсаторы сглаживают выходное напряжение, на выходе все "холодное", греется конденсатор, "питающий" полумост.

4) мне тоже не нравится но обосновать по пунктам свои доводы автору схемы не могу, что приходит на ум- возможность резонанса трансформатор-конденсатор...

резонанс индуктивности рассеяния и дурных неуместных конденсаторов
свою голову надо использовать, а не ссылаться на авторов...
может у авторов резонансный преобразователь задуман...а Вы ещё с обыкновенным не разобрались...

идея моя, на входе возможны перенапряжения большой амплитуды короткой длительности, чтобы ключи не горели вдобавок к варисторам поставили, есть идеи лучше? готов рассмотреть)
+ при закрытии ключа возникают перенапряжения из-за индуктивности монтажа?

думал о ней, да, DT лучше, но достаточен ли для этих транзисторов?, точно не помню, но по осциллограммам время включения/выключения около 200нс.

автор однозначнр с его слов не думал о резонансном преобразователе, он сидит в соседнем помещении, я лишь был разводчиком платы, но вот приходится все до ума самому доводить.
свою голову потихоньку включаю, практический опыт в силовухе у меня маловат, работал только со смежными вопросами



поясните, пожалуйста...если можно, то посоветуйте какие конденсаторы убрать из схемы и как убрать пульсации на выходе.

уберёте ёмкости на выходе (после диодного моста) - не станет перенапряжений.
ключи горят по другим причинам...полевые транзисторы в безвредном лавинном пробое не уступят 1,5КЕ
чтоб диодам выходным было хорошо, используйте -
http://mstator.ru/products/cores/4a

спасибо!
спасибо за полезную ссылку, описываемых в статье по применению этих фильтров перенапряжений на ключах и диодах пока не наблюдал, но все же полезный элемент в т.ч. и от звона, почему-то мои коллеги как-то не применяют такие изделия и как то скептически к ним относятся (я нет !), попробую применить, а как с доставаемостью?

характер перенапряжений на входе немного другой - импульсы большой энергии (сотни микросекунд*единицы кВ).


перенапряжений на ключах? емкости сразу после моста, за катушками оставить?
попробую схему "побахать" без сапрессоров, благо есть испытательное оборудование , диоды обратные попробую запаять вместо них.

ПС- думал такие бусинки больше для снижения помехоэмиссии ставятся, а вот ведь какую пользу приносят! есть спаленные источники от Lambda 160Вт 48В, там на диодах есть такие бусины, на ключах нет, ставим на только на диоды(?), подойдут или отечественная разработка лучше?

C19, С20, VD6, VD8 - долой.
никаких дополнительных диодов пока не нужно.
бусинки бывают разные, ферритовые так НЕ работают.
http://www.toshiba.com/taec/Catalog/Line.d...amp;lineid=7105
http://www.toshiba.com/taec/components/Gen...essors_Work.pdf

сапрессоры долой-наставлю их параллельно входу питания, там не помешают, емкости в стол)
спасибо, спасибо, да я уяснил отличие от феррита, в импульсниках скорее всего ферриты типа таких http://www.murata.com/products/emc/pickup/index.html#ferrite ?

Кхм.... А вместо двух дросселей на выходе одним никак не обойтись?
Конденсаторы до дросселя, конечно, Вы зря.

Правильно.
Да, скорее, никель-цинковый феррит.
Там, где надпись "VS" на схеме поставьте резистор 1-3 Ома...не повредит.


Конденсаторы до дросселя бывают нужны и очень полезны, но не в этом конкретном случае.
Скорее, авторы сэкономили и не поставили резистор в RC-снаббер...
Правда, величина ёмкости - пугает.

думал об этом, счел ненужным, если хорошо разведу (как и защитный диод для защиты ИР-ки от защелкивания или все же ставить диод?)..., резисторы в затворах не трогать?

снаббер не задумывался. честно сказать, выходной фильтр спроектирован имхо - наобум и конденсатор прямо на диодах в этой схеме меня тоже немного смущал, выходит не зря...


надо подумать...

откуда мне знать, какой ключ придёт на смену текущему...

я имел ввиду после установки резистора в цепь vs не потребуется корректирование номиналов резисторов в затворы?

Господа! Модерирование не обсуждаем.


А почему?

нет необходимости.


А зачем - чтобы вывести энергию, накопленную в индуктивности рассеяния, прервать циркулирующие токи в фазнике, или
подключение налету этой ёмкости приводит к колебательному процессу и силовые IGBT можно выключить в ZCS.
И, наконец, конденсаторы подключаются к диодному мосту непосредственно без использования дросселя, если мало dead-time и достаточны индуктивности рассеяния/намагничивания.
При этом ключи в режиме ZVS и всё в шоколаде. Но у автора - кольцо и на холостом ходу ему не видать ZVS...

Это если ШИМ нет, заполнение на пределе. Да, небольшую емкость можно. Сам применял.
Но это частный случай, где такое проходит. Весьма скользкий режим, лучше не связываться.

вы правы, никакого ZVS и тому подобного и в мыслях не было, сам драйвер примитив- просто гонит меандр на оба ключа.
все остальное что происходит со схемой - паразитные явления, которые необходимо искоренять.

еще прошу совета у людей богатых опытом- может быть сразу убрать схему с одним конденсатором и сделать с расщеплением питания на 2-х,?
изменения вносимые в схему: два электролита по 100мкФ || пленкам по 1-2мкФ вместо одного по питанию 200мкФ и одной пленки на 6,8мкФ, так ??

ПС- вот ток на входе тр-ра и напряжение на выходе тр-ра после того как убрал сапрессоры и конденсаторы до катушек, смущает форма напряжения выхода - маленькая скважность.

не надо только электролитические конденсаторы присоединять к трансформатору - только 2 пленки.
(с одной и такой здоровой ёмкостиной у вас трансформатор уходил в насыщение на старте, вероятно)
а почему не современный драйвер - была бы ещё защита от сверхтоков по падению напряжения на ключе ?

эликтролиты для расщепления питания не ставят, в давние времена делали электролиты приличной емкостини + пленку?
"емкостина" это вы про какую? с трансфом была 6,8мкФ, параллельно питанию 200мкФ все как на схеме.
посоветуйте драйвер взамен этого динозавра, пожалуйста.

Я бы паразитные явления не искоренял, а использовал. Поставьте С20 не 1мкФ, а 4.7мкФ (ориентировочно) - получите ZVS и рост КПД. С14 - ставьте меньше раз в 10-100 (считать нужно, но можно и методом тыка подобрать). При D=0.5 такая схема с IR'кой очень замечательно работает с КПД за 95 (сам так делал). Единственное что, я бы перенес С14 на нижнюю шину питания, забрал бы через делитель с него напряжение и сделал бы затычку по превышению тока для IR2153. В чем согласен с ув. НЕХ - лучше применить IR21531 и VD6, VD8 - в мусорник однозначно. А "драйвер взамен этого динозавра" искать, не оформив силовую - лишнее.


Спорное утверждение. Хотя, необходим ли автору ZVS во всем диапазоне нагрузок?



А почему не на 3-х или 7-и? Зачем Вам енто питание расщепленое сдалось?



Аккуратным нужно быть с этими бусинами. Не всегда и не везде они уместны - их нужно осознанно использовать.



Значит, большая Lsat. Возвращайте С20.




Скорее не сдуру, а от неполного понимания ТС идеи автора схемы.



а автор, гад, скрывает...



+100

Например, потребляемый ток не пульсирующий 50%, а постоянный.

спасибо за все комментарии.
небольшая поправка- С20 в схеме отсутвовал, был только на 47n конденсатор К78-2, его я и убрал, приведенные картинки для случая без С19 и С20.
1. подбирая емкости вы предлагаете подобраться к резонансу индуктивность рассеяния - емкость?
2. я правильно понял - вы предлагаете измерить падение напряжения на конденсаторе, выпрямить и подавать на вход enable IR-ки?
3. задумывался полумост без каких-либо хитростей.
4. если подобрать емкость для работы в режиме ZVC с максимальной нагрузкой, то важно иметь идентичные характеристики моточных изделий, так? имхо - если задумывать ZVC, то уже тогда проектировать всю схему под него и отдельные ее элементы трансформатор, схему управления... сейчас нужно привести эту схему в порядок, остальное следующий этап.

Полезно, но тогда с конденсатора ток не снимешь - ТТ придется ставить.



Именно.



Enable у нее нет - ключиком Сt дергать нужно - по моему, у IR была аппликуха на эту тему.

В разумных приделах технологического разброса моточных - нет.

Так и сейчас никто ничего ниоткуда не снимает.

Автор, поскольку в схеме никаких защит нет, электролит на выходе тоже надо убрать. И вообще, покажите уже схему с внесёнными измененениями, а то многовато сыр-бора для запитки одной лампочки в подъезде.

Какой у него dead-time, я не понял. Но если он минимален и никакого ШИМа не предусматривается, то я бы тоже начал фильтр с емкостей. При этом легче живётся выходным диодам, токи через которые не затягиваются дросселем фильтра, разве нет?

Не снимает, но вдруг захочется?



Dead-time у него 1,2 мкс (600 нс в случае IR21531). ШИМа нет.

осцилл подключен наизнанку. на самом деле там импульсы положительные с узкими провалами во время дэд-тайма.

Почему бы не поставить такого зверя на фиксированной частоте -
http://www.irf.com/product-info/datasheets...a/irs27951s.pdf
и уйти килогерц на 300...

Гадаем дальше. Никакого дэд-тайма в природе нет, это просто маленькие паузы, а фотоаппарат держат кувырком.
Но это шутки, а в целом вроде так и должно все быть, просто дополнительно звенят какие-то маленькие паразитные контура. Снабберами убирается.

и выходной выпрямитель на паре диодов по схеме удвоения напряжения.
трансформатор станет проще...

все еще раз более скрупулезно измерю и покажу.

Почему спорное? На торе, без зазора, энергии перемагничивания явно недостаточно для ZVS в ключах. На холостом ходу при достаточном токе перемагничивания проблем с ZVS нет, засады при рабочих токах. Причем, если фильтр начинается с индуктивности, то проблема решается довольно просто: http://www.freepatent.ru/patents/2145145 Вообще этот способ известен давно, со времен магнитных усилителей, интересно, гвоздь тоже кто-нить патентовал? Работает аморфное чудо-колечко достаточно эффективно, если любопытно могу отснять осциллограммы.

как быть с трансформатором, провод придется литцендрат применять?
я предлагал частоту хотя бы 150-200кГц поднять (возможно с др. драйвером), но автор "моей" схемы упорно не хотел частоту повышать...

пс- уважаемые коллеги, давайте пока не будем распыляться, надо довести такую схему "до ума" уже потом думать о других типах преобразователей.
если же схема не имеет потенциала повышения КПД до 0,95. Важен даже не столько КПД, а снижение перегрева конденсаторов, ключи то в принципе терпимо нагреваются, и возможность проработать хотя бы лет 15. Если это невозможно - дальнейшее ее рассмотрение теряет смысл...

Интересуюсь, отвлекаясь: а не способствует ли насыщаемая индуктивность в первичной обмотке уменьшению подмагничивания трансформатора, вызванному несимметричностью моста ?

А просто к качеству конденсаторов претензий не возникает? Там не капсконы общего применения? Попробуйте зашунтировать их хорошей керамикой или пленкой. И ещё... Входной выпрямитель у Вас - один диод? А если применить мост? Входной ёмкости будет комфортнее... Или хотя бы попробуйте увеличить её (ёмкость).

емкость YAGEO серии LOW ESR, диод от переполюсовки, схема питается от постоянки, пленка стоит К73-17, планирую заменить К73-17 на EPCOS.

Может быть невнимательно читал, но про какой греющийся конденсатор вы говорите? Какой конкретно коденсатор вы используете, какие на нем пульсации напряжения? Это поможет понять какой через него течет ток. А зная его примерную температуру можно вычислить его время жизни.

1.Интересно, а куда деваться запасенной в трансе энергии? Гасящую цепочку параллельно первичке вы не поставили, ясен пень, звон в паузе будет.
2. Уберите конденсаторы перед дрсселями и поставьте быстрый диод вместо них.
3. В полумосте MOS не самое хорошее решение. У них очень медленные внутренние диоды. Их надо блокировать шотткой и внешним быстрым диодом, а лучше просто применить IJBT/

... - и это правильно, DT=1.2us чересчур длинный для таких частот, даже для 50 кГц слишком много. А почему не смотрите в сторону более-менее свежих микросхем для электронных трансформаторов, IR2161 например?

В патенте дроссель насыщения потусторонний, на вторичной стороне, только так можно прервать циркуляцию тока намагничивания в паузе через открытые выпрямительные диоды. С дросселем насыщения в первичной обмотке такой номер не пройдет, по этой причине про автосимметрирование и другие вероятные бонусы много не думал.

конденсатор C5.
пульсации около 300мВ, если не считать коротких всплесков до 1,5В.
нагрев около 60 градусов при комнатной температуре.


обязательно посмотрю, до какой примерно частоты терпимо намотать на тор обмотку в 1 провод, чтобы скин эффект и сопутствующие явления не загубили работу тр-ра?

в порядке рекомендаций -
выбросьте транзисторы BD139 BD136 - замените на PBSS4350T PBSS5350T
UF4007 не надо пихать в стовольтовые схемы - ES1J будет симпатичнее.
Стабилитрон на 13 Вольт по питанию драйвера, чтоб не мучить встроенный.
С12 = лишний
VD14 VD15 вполне хватит 1N4148

и с разводкой поработайте - в истоке нижнего паразитная индуктивность, огромная петля тока через С6.

Сделайте симметричный полумост и выкиньте все электролиты из схемы.

спасибо, да элементы выбраны с чудовищным запасом в ущерб прочим характеристикам...
диоды 4148 думал ставить, поставил пока те что стоят побоялся перегрева 48-х, пока вообще их выпаял - ничего не изменилось, но с повышением частоты и снижением DT думаю вернуть.
С12 великоват или просто не нужен, он - керамика?.

в полумост хватит 6мкФ конденсаторов?

а если эту схему сейчас задрать до 100кГц ничего не взлетит?

электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций 100 Гц, а у Вас = постоянный ток.
если себя не сдерживать, то для долгой работы не на экстремальных температурах - https://ferrite.ru/warehouse/3/60177/
Конденсатор пленочный MKP в компактном исполнении 50 мкФ +/- 10 % 450В DC

Дороговато для питания лампочки получается, в электронных трансформаторах а ля "ташибра" на примерно такую же мощность в емкостном делителе не потеет даже недорогой лавсан.

Поищите в сети программы по расчету трансформаторов от Владимира Денисенко.

питание будет не для лампы, сейчас для проверки лампа, за ценой не постоим.
имею программу ringferriteextrasoft 1.3.0.0 расчет тр-ра выполнял не на ней, но результаты сходятся.

некоторая особенность с тр-ром на М2000 К45*28*12 схема работает, а с Epcos 41,8*26,2*12,5 при максимальной мощности схема начинает отключаться на короткое время и включаться где-то 5раз в секунду.
намотаны кольца одинаково 150 витков 1) и 30 витков - 2) , по программе и по расчетам превышения габ. мощности нет, макс индукция не более 0,1Т.

Чудеса какие-то в трансформаторах...и повнимательнее - первичку со вторичкой путаете...
Отключаться может только от просадки питания драйвера - тока через питающие резисторы не хватает для перезарядки затворов.
Но под нагрузкой это может происходить только при нехватке общего питания.

при 190Вт нормально работает.
поэтапно все погляжу...

А зачем так много? Меди в наличии большой запас? Если, допустим, увеличите размах индукции вдвое, трансформатор не сильно теплее станет, а паразитные параметры его уменьшите...