В двух словах предыстория - по работе часто необходимо делать гальвано-отвязанные источники питания (обратноходовые), у которых трансформаторы имеют очень приличную индуктивность рассеяния из-за особенностей конструкции (большие напряжения развязки, длинные зазоры и т.д. - все это требования стандартов).

В преобразователях наблюдается обычная в таких случаях картина - огромный выброс при закрытии ключа, который надо рассеять. При этом, конечно-же, идет борьба за КПД и несложность схемы. В старой советской книжке случайно наткнулся на схему рекуперации выброса, которую и решил попробовать (собственно клампер - в сером прямоугольнике):

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

L2 - индуктивность рассеяния, L1 - индуктивность первичной обмотки трансформатора. Для моделирования собственно трансформатора нет, что и не важно. R1 - нагрузка, на ней 12В/400мА, на входе напряжения от 10 до 30 вольт.

В общем результаты - без схемки в прямоугольнике (вместо нее - стабилитрон) КПД 60% в хорошую погоду, с клампером - 90% легко... Завтра попробую на живом железе.

Есть какие-либо комментарии? Например, что это баян?

Конструктивно как Вы планируете сделать отвод между индуктивностью рассеяния L2 и индуктивностью намагничивания L1? Когда будете паять, попробуйте перемкнуть L2, КПД еще подрастет

Фига себе индуктивность рассеяния - больше 20% от намагничивания.

Если я правильно понял, рассматриваемая схема использует для рекуперации эффекты в LC-контуре. Поэтому, на мой взгляд, не слишком хорошо ведет себя в переходных режимах. Мне кажется, при такой индуктивности рассеяния более целесообразна топология сдвоенного однотактного преобразователя. Там уж точно в любых режимах напряжение на ключе не превышает питания (если обратные диоды достаточно шустрые).

Дело в том, что просто нет трансформатора, т.е. вторичная цепь подключена к "хорошей" индуктивности. На деле это эквивалентно
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

что не меняет сути, так что отвода от L2 не надо Так моделируется это дело...



Да, вот так хреново...



Ну не совсем в LC, скажем так, выброс на индуктивности рассеяния уходит в конденсатор С2, потом из этого конденсатора в L3, а из L3 - в источник. Процессы там частично колебательные, частично не очень. Однако что вы подразумеваете под "не слишком хорошо ведет себя в переходных режимах"?

Подробно не анализировал работу схемы, но раз там есть колебательные процессы перекачки энергии, то при неблагоприятном стечение обстоятельств на коллекторе все-таки возможны выбросы. Например, при существенном изменении коэффициента заполнения при скачках нагрузки или при включении и выходе на режим. Но это - только предположение.
Кстати - а сдвоенный однотактный для этих целей никогда не пробовали? В нем даже при большой индуктивности рассеяния процессы весьма красиво идут. И рекуперация с минимальными потерями - всего один диод. Вот пример процессов в преобразователе из 30 в 5В.Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ну на самый крайний случай можно доп. стабилитрон поставить; если он будет только переходные процессы давить - тогда роли в понижении КПД при установившемся режиме он не сыграет. Это я в железе посмотрю конечно.



А поподробней, что есть "сдвоенный однотактный"? Набросок схемы можно?

Сдвоенный однотактный - это когда два ключа. Один - между одним концом певички и землей, а второй - между вторым концом первички и питанием. Ключи открываются и закрываются синхронно. Обратные диоды - не параллельно ключам, а с концов обмотки на питание и землю.
Преимущества - обратное напряжение на транзисторе никогда не превышает напрядения питания (иначе открывается диод). Недостаток - верхний транзистор не привязан к земле, что усложняет драйвер. Часто использовался в 70е - 80-е годы в качестве топологии сетевых преобразователей, поскольку быстрых высоковольтных транзисторов попросту не было.
В вашем случае хорош тем, что через диоды с обмотки почти без потерь позволяет высести энергию индуктивности рассеяния.
Для обратноходового сдвоенного однотактного еще была интересная схема "мягкого" выключения - при нулевом напряжении. С ходу воспроизвести не смог - что-то типа LCD-цепочки между ключами.
Вот схема моделирования
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ага, теперь вкурил - такое тоже думал. Не очень нравится в данной схеме необходимость управления верхним транзистором, неизвестно, еще что проще будет - 2D+C+L или драйвер верхнего ключа. Если бы входное не превышало 20В, я бы верхний ключ сделал бы P-канальным и затвор прямо в наглую зацепил за сток нижнего ключа - но у меня до 30 вольт входного, значит надо ограничивать напряжение на затворе ну и т.д.

А вы по-старинке или по каким другим причинам драйвера сами на рассыпухе реализуете? Существует же куча микросхемных решений. У нас в расхожем каталоге, например, пару страниц сдвоенных драйверов для транзюков верхнего и нижнего уровня в одном корпусе.

Да ну 2 диода, конденсатор и дроссель будут дешевле драйвера верхнего ключа (которому, например, тот-же конденсатор надо снаружи ставить). А нас за это е......

ЗЫ А нижний ключ я вообще прямо с лапки ATTiny15 катаю, и ничего...

Да ну и проходные токи ещё. Драйверы их не допускают.

Имеется в виду сквозной ток? Так в этой схеме он _ПРИНЦИПИАЛЬНО_ сквозной, _ОБА_ ключа должны быть открыты.

Во флаях также можно использовать обмотку рекуперации /размагничивания/, как и в форварде.

Пробовал, не стреляет. В нее рассеяный магнитный поток не попадает, т.е выброс тот-же.

Возможно, в литературе оговаривается такое решение, если предпологается работа флая на ХХ. Хотя не понятно почему не получается, ведь обмотка работает в противофазе и все что не забрала нагрузка должно вернутся во входную емкость, в идеале.

Энергия индуктивности рассеяния ни через какие дополнительные обмотки вывести не удастся - на то она и индуктивность рассеяния. Однако, уменьшить выброс можно выполнив обмотки бифилярно и одну из них использовать для рекуперации.

класика