Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Выпрямительные диоды для ИП с PFC
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
x-men
С PFC ранее дел не имел smile.gif.
Вопрос к специалистам.
Интересуюсь возможностями использования корректора мощности в мощном источнике питания. Имеется в виду классическая схема с выпрямительным мостом и корректором повышающего типа. Просматривая описания и статьи по применению заметил, что в материалах чаще всего опускают какие выпрямительные диоды или мосты используются в описываемом устройстве. В то же самое время есть противоречивые моменты:
1. PFC работает с высокой частотой.
2. Направление тока через выпрямительный диод при коммутации в пределах полупериода не меняется, таким образом говорить о времени восстановления как бы и не приходится.
Меня интересует: грозит ли перегрев выпрямительным диодам при пропускании через них импульсов тока повышенной частоты (от номинальной). Требуется ли использование быстродействующих диодов в выпрямителе ИП с PFC.
В описании MC33268 указаны для 80-ваттного источника диоды 1N400x.
Прошу высказать свои мнения.
Methane
Цитата(x-men @ Apr 30 2009, 12:47) *
2. Направление тока через выпрямительный диод при коммутации в пределах полупериода не меняется, таким образом говорить о времени восстановления как бы и не приходится.
Меня интересует: грозит ли перегрев выпрямительным диодам при пропускании через них импульсов тока повышенной частоты (от номинальной). Требуется ли использование быстродействующих диодов в выпрямителе ИП с PFC.
В описании MC33268 указаны для 80-ваттного источника диоды 1N400x.
Прошу высказать свои мнения.

Вы же сказали уже что не меняется.
orthodox
Присоединяюсь...
Бывают на медленных диодах перенапряжения включения, иголки вольт по 50-100, но только в момент резкого включения от нуля.
Microwatt
Не совсем понятно...
Вас беспокоит режим выпрямительного диода в мосте 50Гц или бустерного, в повышающем корректоре?
В мосте - никаких особенностей, то же, что в обычном только режим работы явно легче. Ничего высокочастотного на него не накладывается. Обычно, вместо накопительного электролита после моста ставят пленку 0.5-2 мкФ. Она пульсации ВЧ эффективно сглаживает.
В бустере - быстрый диод. Ток можно считать равным выходному корректора в среднем. Этот диод запирается с частотой работы бустера. Для 50-80 ватт может и UF4007 прокатить. Лучше SF56, MUR460 или что-то подобное
тау
Цитата(orthodox @ Apr 30 2009, 14:49) *
Присоединяюсь...
Бывают на медленных диодах перенапряжения включения, иголки вольт по 50-100, но только в момент резкого включения от нуля.

Ортодокс , не путаете?
такие иголки как раз на быстрых диодах ( по выключению) чаще наблюдаются, а медленные (да хоть 1N4005 smile.gif )диоды как раз включаются весьма быстро, вот с выключением у них прям беда.
orthodox
Цитата(тау @ Apr 30 2009, 13:51) *
Ортодокс , не путаете?
такие иголки как раз на быстрых диодах ( по выключению) чаще наблюдаются, а медленные (да хоть 1N4005 smile.gif )диоды как раз включаются весьма быстро, вот с выключением у них прям беда.


Не путаю. Сравнивал 1N4007 и HER108 в идентичных условиях, перепаивая на одну и ту же позицию, с короткими выводами.
Пришлось довесить к кламперу еще и снаббер, чтобы завалить фронт и все же использовать в клампере медленный диод, ради меньшего рассеяния в резисторе RC клампера. Возможно, нужна была комбинация из двух последовательных HER108 и параллельно к ним 1N4007 , но это я после уже допер, когда было не нужно...
тау
Цитата(orthodox @ Apr 30 2009, 17:29) *
Не путаю. Сравнивал 1N4007 и HER108 в идентичных условиях, перепаивая на одну и ту же позицию....
Странно это , чесслово, я ведь тоже и неоднокатно сравнивал, также с диодами 1N4007 разных производителей , шунтируя HER106 в клэмпере.
Всякий раз шпилька при втыкании 1N4007 параллельно ХЕРУ заметно на несколько десятков вольт ниже становится.
Может это у меня обман зрения был, ну фиг с ним.
orthodox
Цитата(тау @ Apr 30 2009, 16:33) *
Странно это , чесслово, я ведь тоже и неоднокатно сравнивал, также с диодами 1N4007 разных производителей , шунтируя HER106 в клэмпере.
Всякий раз шпилька при втыкании 1N4007 параллельно ХЕРУ заметно на несколько десятков вольт ниже становится.
Может это у меня обман зрения был, ну фиг с ним.


У меня точно наоборот. Но при подключении HER уже вообще толком 1N4007 не включался, так что дополнительная задержка не получалась... Зависит от крутизны фронта, которым по нему ударяют...Можно и не заметить если емкость обмотки приличная...
asdf
Цитата(тау @ Apr 30 2009, 15:51) *
Ортодокс , не путаете?
такие иголки как раз на быстрых диодах ( по выключению) чаще наблюдаются, а медленные (да хоть 1N4005 smile.gif )диоды как раз включаются весьма быстро, вот с выключением у них прям беда.

Не путает, бывают и на медленных при включении.
Цитата
Интересуюсь возможностями использования корректора мощности в мощном источнике питания.
В описании MC33268 указаны для 80-ваттного источника диоды 1N400x.

80 Вт - небольшая мощность и ставить на нее корректор - особого смысла нет, разве что дальше у Вас
стоит квазирезанансный преобразователь.
Если цена сильно не лимитирует, то в качестве диода лучше использовать AsGa сборки, или еще лучше -диоды из SiC.
Общие потери (диод-транзистор) уменьшатся в несколько раз.
borja86
Цитата(asdf @ Apr 30 2009, 23:39) *
80 Вт - небольшая мощность и ставить на нее корректор - особого смысла нет


Смысла-то может и нет, однако у нас на кафедре все уши прожужжали про то, что свыше 60Вт корректор ОБЯЗАТЕЛЕН (типа по какому-то стандарту). Сам стандарт я не видел, но если это правда и человек, допустим, работает в серьезной конторе, то... Делайте выводы
тау
Цитата(asdf @ Apr 30 2009, 23:39) *
Не путает, бывают и на медленных при включении.

тип укажите пожалуйста, посмотреть хочу.
orthodox
Цитата(тау @ Apr 30 2009, 23:02) *
тип укажите пожалуйста, посмотреть хочу.


Дык можно попробовать 1N4007, я их ударял фронтом ампера 2-3 за 50нан , ну и выброс был где-то тоже 50 нан...
Microwatt
Цитата(borja86 @ Apr 30 2009, 23:53) *
Смысла-то может и нет, однако у нас на кафедре все уши прожужжали про то, что свыше 60Вт корректор ОБЯЗАТЕЛЕН (типа по какому-то стандарту). Сам стандарт я не видел, но если это правда и человек, допустим, работает в серьезной конторе, то... Делайте выводы

Хм.. я стандарт видел, но названия не упомню. Да, этим стандартом сильно урезается потребление источников на холостом ходу и повышаются требования к чисто активной составляющей в нагрузке.
Это такая же глубокомысленная директива Евросоюза, как и бессвинцовая технология.
asdf
Цитата(тау @ May 1 2009, 00:02) *
тип укажите пожалуйста, посмотреть хочу.

1N4007 слаботочные и, скорее всего, этот эффект подавляется большой сток-истоковой+трансформатор емкостью.
Я впервые с этим столкнулся в 90-х, для одной конторы делал БП на отечественной базе.
Есть такие диоды с тонкой базой - КД2990, у них при 150 нс выключения, включение наносекунд 30 происходит, и выброс может достигать 100В и более. Это часто можно наблюдать, если используете встроенные диоды полевиков или даже IRовские FAST в схемах с достаточно большими (400-1000 кГц) частотами. Все это, в основном, при токах порядка 10 А и более.
Мне вся эта фигня с демферами и прочей чемутой надоела, сейчас я делаю практически все схемы в квазирезанансном режиме.
Methane
Цитата(asdf @ May 1 2009, 11:51) *
Мне вся эта фигня с демферами и прочей чемутой надоела, сейчас я делаю практически все схемы в квазирезанансном режиме.

Фазы полумостов двигаете?
asdf
Цитата(Methane @ May 1 2009, 12:58) *
Фазы полумостов двигаете?

Нет, у себя я тут продвигаю нестандартную технологию.
Неуправляемый квазирезанансный мост (полумост) и релейный регулятор на выходе.
Microwatt
Цитата(asdf @ May 1 2009, 12:20) *
Нет, у себя я тут продвигаю нестандартную технологию.
Неуправляемый квазирезанансный мост (полумост) и релейный регулятор на выходе.

Хм...большие художники эту топологию, конечно высмеют. Она требует двойного преобразования и немного больше компонентов. Не рекордный и КПД.
Но по простоте настройки, надежности и "прозрачности" процессов она очень хороша. Считается и строится без напряженных предварительных исследований. Моточные технологичны. Единственный неприятный момент - биения частот двух преобразователей.
Я несколько раз возле нее топтался в нерешительности. Ваше сообщение добавило доводов в пользу этой топологии.
Methane
Цитата(Microwatt @ May 1 2009, 13:13) *
Хм...большие художники эту топологию, конечно высмеют. Она требует двойного преобразования и немного больше компонентов. Не рекордный и КПД.
Но по простоте настройки, надежности и "прозрачности" процессов она очень хороша. Считается и строится без напряженных предварительных исследований. Моточные технологичны. Единственный неприятный момент - биения частот двух преобразователей.
Я несколько раз возле нее топтался в нерешительности. Ваше сообщение добавило доводов в пользу этой топологии.

Вы о чем, собственно?
orthodox
Цитата(asdf @ May 1 2009, 11:20) *
Нет, у себя я тут продвигаю нестандартную технологию.
Неуправляемый квазирезанансный мост (полумост) и релейный регулятор на выходе.


А при меняющейся нагрузке как с квазирезонансом?
Может ведь и не добросить ко второму плечу...

Я отрабатываю старые добрые насыщаемые дроссели, вот только в двутактник пока не было повода пристроить...
Путь ток перезаряда емкости обмоток течет через ключ, когда он уже полностью открыт. И смягчается удар, однако...
С выключением как-то проще, а удары включения никогда не нравились...

Сейчас как раз что-то вроде двутактной делаю, потом смогу рассказать подробно, как повлияло...
Microwatt
Цитата(Methane @ May 1 2009, 13:16) *
Вы о чем, собственно?

О том, что раэделить функции гальванической развязки, трансформации и стабилизации во многом оправдано.
Если я верно понял, у Вас мост разделяет гальванически и трансформирует напряжение. Далее релейгный стабилизатор стабилизирует и защищает от к.з.
Или не так?
asdf
Цитата(Microwatt @ May 1 2009, 18:14) *
О том, что раэделить функции гальванической развязки, трансформации и стабилизации во многом оправдано.
Если я верно понял, у Вас мост разделяет гальванически и трансформирует напряжение. Далее релейгный стабилизатор стабилизирует и защищает от к.з.
Или не так?

Не совсем так. Роль релейного стабилизатора выполняет выходной синхронный выпрямитель, работающий в режиме кз. Т.е. когда подкачка энергии не нужна, вторичная обмотка короткозамкнута и индуктивность первички минимальна. А контроллер моста переключает плечи по достижению заданного тока, поэтому проблем с запуском и недобросами ко второму плечу нет. Просто плавает частота квазирезананса. Например, при изменении выходной мощность от 0 до 100%, частота моста меняется от 700 до 200 кГц.
Но т.к. на входе стоит корректор мощности, то проблем с фильтрацией на вход тоже, практически, нет.
Нет снижения кпд и биений на выходе. Есть вероятность появления на выходе низкой частоты, эквивалентная пропускам переключений для ШИМ регуляторов. Но можно ввести ограничение низа этой частоты за счет усложнения выходного регулятора, а проще поставить на выходе большую емкость.
Для маломощных блоков есть небольшой недостаток связанный с тем, что на ХХ потребление моста (полумоста) не может быть ниже 3-5% от максимальной мощности. Но это ограничение больше связано с нежеланием увеличивать стоимость, при необходимости это легко лечится.
Схема действительно сложнее, но в основном за счет дешевых компонентов.
Большое удобство в том, что в многоканальных (по выходу) блоках, каналы друг друга практически не чуствуют. Т.е. в одном канале может быть кз на выходе, а другие об этом не знают. Это связано с тем, что режим кз - для трансформатора - нормальный рабочий режим. Перегрузка исчезла, и канал сразу же восстанавливает выходное напряжение. Нет ограничений по емкости конденсаторов на выходе, особенно в большую сторону.
С моей точки зрения, плюсов значительно больше, чем минусов.
О технологичности Microwatt уже говорил.
orthodox
Цитата(asdf @ May 2 2009, 12:24) *
Не совсем так. Роль релейного стабилизатора выполняет выходной синхронный выпрямитель, работающий в режиме кз. Т.е. когда подкачка энергии не нужна, вторичная обмотка короткозамкнута и индуктивность первички минимальна.


Интересный ход...
Dmitron
в рамках просвещения масс...
ГОСТ Р 51317.3.2-99
МЭК 61000-3-2-95
Эмиссия гармонических составляющих тока в сеть......
Цитата с п.7.4.
Нормы гармонических составляющих составляющих потребляемого тока тс класса D устанавливаются для номинальных условий нагрузки. Гармонические составляющие тока и гармонические составляющие тока на 1 Вт мощности не должны превышать значения указанные в табл.3.
Нормы, приведённые в таблице 3, Применяют для ТС всех видов с активной мощностью, составляющей более 75 Вт. Для ТС с активной мощностью менее 75 Вт нормы не устанавливают. Нижний предел мощности ТС должен быть уменьшен до 50 Вт через 4 года после выпуска стандарта.
orthodox
Цитата(Dmitron @ May 5 2009, 11:47) *
Нижний предел мощности ТС должен быть уменьшен до 50 Вт через 4 года после выпуска стандарта.

...в расчете на то, что нас е.., а мы крепчаем...
Dmitron
P.S.
А вот палка напряжения на включающемся диоде - это новое слово в технике....Что скажет Кальтенбрунер? IR пытались спрашивать по этому поводу?
asdf
Цитата(Dmitron @ May 5 2009, 13:54) *
P.S.
А вот палка напряжения на включающемся диоде - это новое слово в технике....Что скажет Кальтенбрунер? IR пытались спрашивать по этому поводу?

А что тут странного? Индуктивный выброс на еще не успевшем открыться переходе.
orthodox
Цитата(asdf @ May 5 2009, 21:57) *
А что тут странного? Индуктивный выброс на еще не успевшем открыться переходе.


Я бы ответил точнее: а хз, откуда там берется эта иголка (не палка, кстати).
Однако по индуктивности , думаю, скоростной диод и 1N4007 не сильно рознятся.
Тем более, что я следил за одинаковой длиной выводов, когда менял один на другой... Мы ж не дети...

Помнится я сам тогда удивился, потому проверял тщательно.
x-men
Всем спасибо за обсуждение!
То что выпрямитель при наличии PFC может быть самым обыкновенным - очень хорошо! smile.gif
тау
Цитата(orthodox @ Apr 30 2009, 17:29) *
Не путаю. Сравнивал 1N4007 и HER108 в идентичных условиях, перепаивая на одну и ту же позицию, с короткими выводами.
Пришлось довесить к кламперу еще и снаббер, чтобы завалить фронт и все же использовать в клампере медленный диод, ради меньшего рассеяния в резисторе RC клампера. Возможно, нужна была комбинация из двух последовательных HER108 и параллельно к ним 1N4007 , но это я после уже допер, когда было не нужно...

Источник 21,5 Вт из розетки и 18,5 Вт в нагрузку 12 Вольт
C диодом 1N4007 напряжение на R RCD клэмпера 78 вольт
с диодом НЕР106 111 Вольт
с диодам STTH306 138 вольт (провалы чаще и раньше начинаются)

Иголки особой у 1N4007 в данной схеме источника не отмечено , но мощность из розетки на 45 мВт меньше, хотя разница на R клэмпера 56кОм 216мвт с нер106 и 109 мвт с 1N4007. Виден частичный процесс отдачи энергии из С клэмпера (2,2нф) в нагрузку через Ls и транс. Напряжение на R практически равно отраженному от транса (синяя линия на ровном участке) laughing.gif
Microwatt
Так это вроде давно известно. Увлекаться слишком хорошими диодами в клампе вредно. Растет амплитуда на коллекторе (стоке).
orthodox
Цитата(тау @ May 17 2009, 22:56) *
Источник 21,5 Вт из розетки и 18,5 Вт в нагрузку 12 Вольт
C диодом 1N4007 напряжение на R RCD клэмпера 78 вольт
с диодом НЕР106 111 Вольт
с диодам STTH306 138 вольт (провалы чаще и раньше начинаются)

Иголки особой у 1N4007 в данной схеме источника не отмечено , но мощность из розетки на 45 мВт меньше, хотя разница на R клэмпера 56кОм 216мвт с нер106 и 109 мвт с 1N4007. Виден частичный процесс отдачи энергии из С клэмпера (2,2нф) в нагрузку через Ls и транс. Напряжение на R практически равно отраженному от транса (синяя линия на ровном участке) laughing.gif


Ну естественно. А для чего бы еще стараться прицепить в клампере медленный диод?
Только для того, чтобы получить хоть частично эффект актив клампа из-за медленного закрывания...
Еще их подбирают со стеклянной пассивацией (индекс G, GP) из-за нормированного времени восстановления.

Иголка может быть совершенно незаметна если током по диоду резко не ударить - то есть если обмотка транса
не имеет малой емкости. Снаббер в дополнение к кламперу при небольших токах (высоком Kтр) - уберёт иголку тоже.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.