Девайс на 500Вт, 220 В выходное. Входное - постоянное 190...360 В. Преобразователь мостовой, выпрямитель - тоже. Контроллер UCC3895.
Кто представляет схему: имеем в первичной цепи контур из добавочной индуктивности (плюс Lрасс) и суммарной ёмкости, пересчитанной на первичку.
В начале такта за счет колебательного процесса напряжение на первичной обмотке может достигать двойного входного. Мощь не маленькая, снабберными цепочками много не срежешь.
В добавок к этому, эти колебания присутствуют в токе, и компаратор иногда срабатывает по первому горбу.

Получается, что:
1) Диапазон регулирования у такого девайса несколько ограничен, и надо пересматривать пределы входного (заказчик говорит: "сделай, какой получится").
2) Переходить на Voltage Mode, а сигнал с датчика тока использовать в основном только для ограничения (когда перепрыгивает пилу, которую в сигнал замешали)?
У кого есть опыт?

Диапазон может быть ограничен только ошибкой в расчётах, а во времена указанной "мощи" на трансформаторе ноль, поэтому диоды годятся обычные 600-вольтовые.

Сначала на трансформаторе ноль, ток с прошлого такта отрицательный, добавочная (резонансная) индуктивность его держит. Потом ток меняет значение на противоположное, и на трансформаторе напряжение становится равным входному. И в этот момент начинается звон. Если я правильно понимаю, это как, например, здесь описано:
http://ruseti.ru/magnit/katushka102.html
Результат моделирования при макс. входном:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Починю железяку - приложу осцилограммы. Но по памяти - результаты моделирования очень напоминает.

Методы борьбы с этой напастью (которых полно - от нагрева резистора снаббера до сброса энергии на первичную сторону с помощью дополнительного мелкого трансформатора) гуглятся по фразе "output diodes voltage stress in phase-shift full-bridge converter". Самое простое - поставить после выпрямительного моста (перед выходным дросселем) небольшую емкость и растянуть точку между резонансным дросселем и первичной обмоткой трансформатора к шинам питания диодами.

Шикарная фраза от инфинеона (в приаттаченном файлике):

Ну здесь, допустим, такое можно.

так, похоже, и буду. Что-то не нравится мне, как ток транзисторов себя вести начинает. Посмотрю на железяке.

Синхронный выпрямитель может приводить к подмагничиванию выходного трансформатора постоянным током.
От выбросов при закрытии диодов хорошо помогают насыщающиеся колечки.

А что конкретно не нравится? Скиньте, если есть возможность, картинки симуляции с диодами и без них. Я никогда каких-либо опасных тенденций не замечал - ни в моделях, ни в железе.

для таких входных данных оптимально использовать LLC-преобразователь. При таком выходном напряжении сколько вы выиграете от синхронного выпрямления?

Лучше, конечно, но PSFB в расчетах проще. Особенно в диапазоне входного 190...360 В.



Нисколько. Поставить карбид кремния 600V - и дело с концом...

что там считать, есть несколько хороших программ для расчёта. Транзисторов меньше, нет необходимости в GDT, нет проблем в режиме ХХ, нет проблем с диодами выпрямителя (отпадают SiC) и т. д. Диапазон входного напряжения в LLC тоже очень широкий, да и легко добавить параметрическую защиту от превышения тока.

Подскажите хоть одну, адекватно рассчитывающую цепь ОС.



Но кристаллы - толще.



Если GDT - это Gate Driving Transformer, то как без них обойтись (без изоляции драйвера в общем)?



И диапазон частот и циркуляция тока при этом тоже не узкие.

при вашей мощности это вообще не проблема, но если вы желаете, то можете мостовой вариант реализовать. При этом микросхема может быть для полумостового преобразователя, если добавить инвертирующий драйвер верхнего и нижнего плеч. Просто в полумостовом варианте проще реализовать контроль тока без потерь и применения токового трансформатора или токоизмерительного шунта. Да и ограничение тока возложить не на ОС, а параметрически.


обычный bootstrap. Для вашей мощности это оптимально.


опечатка в моём сообщении, не LCC, а LLC. В LLC, по сравнению с LC, эти проблемы решены, да и что сравнивать резонансный преобразователь с квазирезонансным.


с какой именно проблемой вы столкнулись? Это же не фазосдвигающий мост, который сложнее в расчёте.

Кто-нибудь из перисутствующих строил резонансник на ICE2HS01G? Есть пара вопросов специфических. А то она и синхронными выпрямителями управлять умеет, и полный мост на ней сделали. Применяется в куче современных компьютерых блоках питания класса 80+
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon+-+Ap...13ad11cddde01b6
http://www.infineon.com/dgdl/Design+Guide+...13103ebd94f3e98

я сталкивался с аналогами данной микросхемы. Какие у вас вопросы?

Аналоги у нее 8-ногие (если имеются ввиду инфинеоновские) там функциональность сильно ограничена. Вопросы касаются немного нестандартного применения ICE2HS01G в качестве контроллера резонансного индуктивного нагревателя. Т.е отсутсвие выходного выпрямителя, высокая добротность контура, возможность резкого изменения резонансной частоты при переходе точки Кюри нагреваемым предметом.
Интересуют вопросы мягкого старта, особенности срабатывания защит по различным причинам.
Если глубоко копать то наверно стоит создать новую тему.

я про аналоги от других производителей. Лучше создать отдельную тему, но в целом, можно приспособить данную микросхему под ваши нужды.

Мне кажется, тут можно (и нужно!) довести до ума и то, что уже изготовлено.

От какого синхронного выпрямления?

Очень широкий - это 1.3...1.4? ККМ на входе не стоит, случайно? У меня не предусмотрен, дело в том, что. Сказали - не нужен.

Обе топологии можно и рассчитать и смоделировать при вменяемом диапазоне входного.

Теперь по предмету, для начала наблюдаю такое:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Это пока без диодов. Синяя - это сигнал на выводе RAMP. Суммарное напряжение с датчика тока, вместе с пилой (Slope Compensation), и постоянным смещением. Всего 1.5 В от нуля до пика (прошу прощения за хреновую читабельность).
Судя по всему - по повышенному синусоидальному выбросу компаратор и срабатывает, дальше идёт ровная пила от слоуп компенсэйшн.

Картинка без диодов тут во второй записи. Во всей красе.
Даю картинку с диодами:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Самая верхняя картинка - токи диодов. Красная вторая сверху (на ней курсор) - ток ключа В. Вот он мне и не нравится. Как компаратор на него постмотрит?
Или вы вообще работаете на Voltage Mode? Или это у меня компенсация слоупа некорректно реализована (если вообще реализована)?

хозяин-барин, что ещё сказать. Хотя переделка минимальная, т. к. и LLC может работать со сдвигом фаз.


ошибся с цитированием.


это ваш диапазон с запасом. ККМ имеет фиксированное напряжение на выходе и в данном случае не применим.

В целом, как я считаю, часть проблем идёт из-за неверной модели, особенно в части паразитных элементов.

эээ...360/190=1.895
ККМ как раз бы несколько упростил задачу.

а конкретнее?
К сведению чисто для прикола: частота звона на модели примерно равна таковой в реальности.

контроллер не может работать со сдвигом частот

не вижу проблем. Есть и большие диапазоны для данных преобразователей.


где индуктивности намагничивания и рассеяния у трансформатора? Смысл в С1, если основный паразитных элементов нет? Номинал L3 расчётный?

На картинке симулятора - мрак какой-то. Работал с фазниками достаточно давно (лет 5 назад), но такого тока не помню. Модели диодов корректные?



Может, конечно. Но в железе реализовать такое Вы пробовали?

лично я нет, но такие варианты точно есть. Если говорить о варианте с переходом на ШИМ и пропуск импульсов при низкой нагрузке, то я делал.

разные пробовал. В микрокапе аналогичная картинка. В принципе довольно объяснимая. Такой мрачный ток идёт только через транзисторы, подключенные к резонансной индуктивности. По цепи "резонансный дроссель - диод - транзистор". В зависимости от того, как подключен транс тока (я не думаю, что Вы юзали шунты), эту хрень можно и не увидеть.
И я теперь, кажется, понимаю, зачем его включают в плюсовую шину. Не из-за тока затвора же
На железе посмотреть не успел.

уберите конденсатор, сделайте нормальную модель трансформатора. Диоды я бы взял SiC, чем мудрить со снабберами, тем более при таком напряжении.

Конденсатор убрал и учел его в Parallel Capacitance катушки L1. Трансформатор здесь задаётся связанными индуктивностями, для каждой можно устанавливать паразитные параметры (в частности Rпосл и Спар). Соответственно, номиналы индуктивностей и есть индуктивности намагничивания. L3 - это сумма индуктивности рассеяния и резонансной.
Здесь нормальная модель трансформатора. SiC не поможет.

я считаю, неправильно вы делаете. Если опираться на коэффициент связи, то в модели возникает жесткая связь между индуктивностями рассеяния и намагничивания Ls1 = Lk/2, т. е. в L3 индуктивность рассеяния трансформатора не должна входить, а если бы и входила, то она должна быть после фиксирующих диодов. Повторюсь, сделайте нормальную модель трансформатора с К1 = 1.0 и отдельными паразитными индуктивностями. L3 не трогайте, это будет отдельный дроссель, параллельно U5 подключите конденсатор ёмкостью около 3000 пФ, а U4 ёмкостью около 2500 пФ. Пробуйте.

картина принципиально не поменяется. В реальном трансформаторе индуктивность рассеяния около 3 мкГн.

Я-то попробую, но ZVS режим, боюсь, исчезнет.

как раз это будет немного усовершенствованный вариант фазосдвигающего моста:

Делают вот такие системы на мостовой схеме с ZCS/ZVS
Вот общее описание с диаграммами - http://www.vicorpower.com/documents/webcas...ast_engines.pdf

DC/DC: Одна из последних разработок модуль BCM P=1,75кВт (Uвх=260–410В)
Datasheet - http://www.vicorpower.com/documents/datash...P500T1K8A30.pdf
нужен только корректор нормальный на вход

AC/DC: модуль PFM P=400 Вт (Uвх=260–410В)
Datasheet - http://www.vicorpower.com/documents/datash...xB6M24D0yzz.pdf

что-то это мало относится к данной теме.

Этой теме явно не хватает флуда и рекламы...

ещё, попробуйте заменить диоды на SiC и убрать снабберы. Возможно ещё модель транзистора кривая, я бы попробовал заменить.

Набросал модель по Вашим мотивам.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Прогнал вариационный анализ (R65=R66=1mOhm и R65=R66=10MegOhm). На первой картинке - ключи (красным - Uds, синим - Ugs, зеленым - ток канала). На второй - токи через диоды. На третьей - напряжение в средней точке диодов относительно земли.

Первая серия (PhaseShift=0,5):

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вторая серия (PhaseShift=0,25):

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И еще одна картинка - выбросы на выходных диодах со вспомогательными диодами и без них:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нигде криминала не видно (как и в жизни ).



Таки поможет.

И еще - на 500W и 190...360В входного Lr=16u явно маловато. Хотя бы на порядок увеличте.

если есть резонансный конденсатор, то его может перенести в цепь трансформатора, да и емкость уменьшить?

Спасибо.
Однако:

На несвежую голову мне кажется, что наоборот, проверьте, пожалуйста.
И токи, соответственно, получились меньше ампера (и диодов, и транзисторов).
Поэтому и индуктивность оказалась нужна в 10 раз больше.
Но тем не менее, средний ток диодов не больше пол-ампера.


Попробую.

Ага. Сам на несвежую голову рисовал. Но, думаю, принципиально картинка не изменится - разве что звона станет больше.

Скорее всего, получится "мрак" из поста №17. Правда, я снял снабберы с диодов, звон стал более высокочастотным, общая картинка стала приличнее.

Вечером попробую отмоделировать. Кстати, какая у Вас частота и DeadTime?

Реальная частота порядка 130 кГц, но буду спускать до 100, ибо то дохрена. Дедтайм - адаптивный. Максимум - сейчас вроде 250 нс, от тока может падать до 100нс.

Перерисовал схему с Вашими параметрами.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Правда, 500W не получил:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Повторил вариационный анализ для PhaseShift = 0.5:
Ключи:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Токи вспомогательных диодов:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Средняя точка:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Напряжение на выпрямителе:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

То же для PhaseShift = 0.25:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Выбросы на выпрямительных диодах без вспомогательных около 1000В, со вспомогательными диодами 800В.

Модифицировал оригинальную схему (уменьшил коэффициент трансформации и добавил по выходу выпрямителя емкость 1 нФ):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Без вспомогательных диодов получил 420W, со вспомогательными диодами -500W:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вариационный анализ для PhaseShift = 0.5:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Колебательный процесс тока ключей - без вспомогательных диодов.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ток через вспомогательные диоды вырос.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Колебательный процесс - без вспомогательных диодов.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Выходным диодам резко полегчало (амплитуда напряжения без вспомогательных диодов бодьше).

Вариационный анализ для PhaseShift = 0.25:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Правда, емкость после выпрямителя ухудшает регулирования при малых нагрузках, но тут уж решать Вам.

Для LII из 2,925 корень квадратный надо, это и будет коэффициент трансформации 1,71. Это ж связанные индуктивности, там же вроде надо числа витков ставить.
Какой смысл в этой ёмкости C_Out_Res, еще и 1000 пФ?

С19 может исключить?

эээ...у меня их всего 18:)

Согласен. Вечером голова плохо работает - в трансформаторе заблудился. Но стесняюсь спросить - а зачем Вам Ктр=3?



Это, видимо, о моей модели.

корень из 3. Примерно так в самый раз.

Тут чёрт ногу сломит в моделяторах: в ЛТспайсе надо задавать индуктивности связанных катушек. В мелкокапе - числа витков, если это связанные катушки. Если сами по себе - то индуктивности.

Я так понимаю, он просто разделительный, во избежание насыщения. Частота резонанса около 2 кГц.

В принципе, ужасного в режимах элементов я не вижу ничего, всё вполне прилично. Думаю, надо разобраться, как подать сигнал оот датчика тока в контроллер. Я так понимаю, что там не должна попадать линейно нарастающая составляющая сигнала тока, а вместо неё должна подаваться пила от генератора. Я про UCC3895, на всякий случай. А сигнал тока должен менять только постоянную составляющую. Ну примерно так я себе это вижу.

Запутали Вы меня. В мелкокапе тоже задаются индуктивности связанных катушек. Так как Ктр=Sqrt(L2/L1), то и у Вас, и у меня коэффициент трансформации одинаковый (коэффициент связи - тот же).



Именно. Емкость его - от балды поставлена. Не хотелось модель портить его удалением (иногда он мне нужен строго определенный ).

К1 - это сердечник или К из аналоговых примитивов? Если сердечник - то витки, если из аналоговых - то индуктивности. Сам восхищаюсь, сложно всё.

Похоже на то. Только не коэффициент трансформации, а соотношение индуктивностей у нас обоих.

если вас не затруднит, перенесите его на сторону трансформатора, с ёмкостью 400 нФ и добавьте индуктивность рассеяния 3 мГн. Номинал L10 = 10 мкГн, L12 = 1 мГн. Хотелось бы увидеть результат.

К1 - это коэффициент связи из аналоговых примитивов. Задан равным 0,99999.
Определяется как: К = М/SQRT(Lm*Ln), где Lm и Ln - связываемые индуктивности, М - взаимная индуктивность между Lm и Ln. Грубо говоря, определяет индуктивность рассеяния трансформатора.



Именно коэффициент трансформации. В первом приближении (при К=1):
L1=Al*N1*N1
L2=Al*N2*N2
Ktr=N2/N1
Отсюда, Ktr=SQRT(L2/L1).



Ну, форма тока в PSFB по определению - трапеция. Хотя, можно сделать и синусоиду.
Кстати, у UCC3895 есть неприятный эффект - в районе порога срабатывания токовой защиты перекашивает ШИМы активной стойки. LTC3722 в этом отношении правильнее работает. Да и вообще она грамотнее сделана, на мой взгляд. Единственный недостаток LTC3722 - вход CS заточен под шунт, а не под ТТ - амплитуда напряжения на входе около 300mV - с шумами бороться сложнее.



И какой результат Вас интересует? Синусоида тока в диагонале?

Я говорю о том, что у нас на картинках указано, для понимания и единообразного безобразия. У меня - индуктивности, у Вас - судя по всему - тоже.
sqrt(11.7/4)=1,71


Ну вот я и сделал поначалу. Еще и в контроллер её подал.

Это об этом?Нажмите для просмотра прикрепленного файла