Требуется мелкосерийно изготовить небольшое количество блоков питания с PFC мощностью 80W. Это максимальная мощность, она будет не часто, но может потребляться до 2-3 часов непрерывно. В основном нагрузка потребляет 40-50W. PFC сделан на контроллере STM L6561 http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=33702
по большей части методом реверс инжиниринга готового устройства. Схема практически типовая и тут приложена.

Всё осложняется тем что дизайн сделан не мной. И существует всего 1 работоспособный макет.

Мне поручили заменить материал дросселя PFC на MП-140. Или какое-либо кольцо Magnetics, желательно подешевле. Не может контора быстро достать нужные ферриты.

Исходно дроссель сделан из российского Ш7х7, с каким-то зазором. Нагрев дросселя незначителен, даже на мощности 80W, как будто можно было бы взять сердечник поменьше.

Параметры исходного дросселя: Lсиловая = 390 мкГн, L2 = 32 мкГн.

Выручайте, коллеги! Начальство давит, а у меня опыта в проектировании PFC нет.

Даже не знаю, какого размера МП-140 нужно взять. И получится ли дроссель на пермаллое ментше размером, чем феррит? Как обычно бывает?
На какие сложности я натолкнусь, пытаясь заменить феррит на что-то другое?

Минимальное рабочее напряжение тоже должно быть 85VAC, или больше?
Или по другому, каковы параметры исходного дросселя: рабочий ток, число витков, величина зазора?

Прошу сразу сильно не бить Ситуация довольно идиотская. Дизайн делал нанятый сторонний разработчик, ему что-то не доплатили, и он много чего из документации не передал. Многие параметры неизвестны.

Минимальное рабочее напряжение требовалось 90 VAC. Но поколдовав над макетом с исходным ферритом, понял, что PFC запускается только при 150-170 VAC, до этого порога контроллер пытается периодически запускаться, но не может обеспечить себя питанием. (?) [Попробовал его питать от внешнего блока питания 12В, почти ничего не меняется.]

Желательно бы заставить работать с 90 VAC.

В реальности схема немного другая: вместо R2 перемычка, С6 = 1 нФ, D2 - стабилитрон на 18В. Стабилитрон сильно греется. Если заменить С6 на 10 нФ, как по схеме, то ничего это не меняет.

Если число витков и величину зазора сильно необходимо узнать, то конечно можно, но проблема в том что дроссель пропитан и обернут медным экраном, шеф запрещает разламывать. Говорит, единственного работоспособного экземпляра лишимся.

Давайте пока задачу поставим так:
Берем новый дроссель заведомо с запасом по току, например на кольце Магнетикс Кул Мю. Мотаем эти 390 мкГн. А дальше хотелось бы заставить начинать работать от 85-90 VAC.
Схема самоподпитки контроллера кажется корявой. Стабилитрон по-любому будет греться. Неужели все так питают контроллер?

Забыл добавить. Это так ведет себя PFC, если на выход повесить нагрузку 20 Вт. Если повесть 70 Вт, то запускается вообще при 200VAC на входе.
С нагрузкой 1-2 Вт запускается при 120-130VAC.

Дак на сайте ST программка есть для расчета. Это если даташиты и апноты на L6561 читать ну совсем некогда.

Cейчас попробовал намотать на порошковом железе Микрометалс. 2 кольца 20х12х6 с мю=60, сложенные вместе, 78 витков проводом 0.6. Получается 400 мкГн. Вторая обмотка 6 витков.

Запускается при 170 VAC.
Дроссель дико греется даже при нагрузке PFC в несколько ватт. что-то я совсем уже ничего не понимаю...

wim, если можно ткните меня носом что читать на сайте ST. Почитаю потом. Сейчас ну реально, мужики, некогда читать Тем более что PFC не делал ни разу и его работу представляю в самых общих чертах.
Быстрее сделать надо... Шеф давит... Завтра полюбому на работу выходить.

Наверное потери велики в железе, лучше МРР применить. Но в datasheet и AN ставятся ферриты скорее всего из-за transient mode L6561.

http://www.st.com/stonline/products/literature/an/5408.htm
http://www.st.com/stonline/products/famili...sign/design.htm

А почему это так? Разве ферриты ставят не из-за технологичности и цены?

В материале Магнетикс Кул Мю потери намного меньше, чем в порошковом железе. Но у него выше проницаемость, витков получится мало. а тогда вторая (питающая) обмотка будет 1 или 2 витка, что нехорошо.

Размах индукции получается порядка 1000 Гс. Многовато будет для Кул Мю . Можете сами прикинуть по графику, какие потери будут в железе.
Максимальный размах, есс-но.

Видимо, это PFC прерывистого режима(точнее граничного). Индукция и ток в процессе изменяются практически от нуля до заданного максимума.
Из этого выводы:
1) Не стоит брать порошковые кольца вообще. Наколько мне известно, они при больших размахах индукции (0,3-0,5 Тл пик-пик) нипадецки греются. Из-за токов Фуко. Поскольку витковое напряжение большое. А сделать маленькое витковое напряжение, получить маленькую индукцию - размеры получатся огромные. Так шо по-любому феррит. Лучше Епкос. Можно для макетирования взять какой попало несерийный сердечник. Весом больше Ш7х7. Непременно с зазором.
2) Мож., при низком напр. сети ток дросселя не успевает дойти до нужного пика? Частота при этом по идее должна пропорционально упасть. Чтобы получить нужный ток. Прямой ход при низком напр. удлиняется, обратный - укорачивается.
Пик, кстати, должен возрасти, поскольку скважность вых. тока растет. Раза в 2. Мож., как раз дросселя и не хватает? По току насыщения?
Мож., у м/с есть цепь, задающая начальную частоту/макс. длительность прямого хода? Тогда нужно ее корректировать.

А зечем ему доходить до нужного пика, если после PFC нагрузка очень маленькая?

Еще, по крайней мере раньше я думал, что практически любой дроссель на кольце с распределенным зазором будет иметь размеры меньше, чем на феррите. Поскольку допустимая индукция у большинства материалов колец намного больше. Например у Кул Мю.

PFC в этом БП вообще-то есть лишь по двум причинам: 1) объем PFC с накопительным электролитом меньше, чем объем электролита скажем 220мкФх400В. 2) главная причина это что после PFC стоит обратноход на LTA301P, начисто содранный с китайского блока питания, а в нем ключ и диоды выпрямителя начинают греться ощутимо сильнее, если вход не стабильный 400В, а выпрямленное из сети. Видимо что-то резонансное, не любящее разброса по входу. Иначе поставил бы выпрямитель и электролит побольше и плюнул на PFC.

- не знаю.

Любые кольца экономии не дадут. Либо размеры громадные, либо мотать несчитано. распыленное железо вообще для таких целей не годится - греется, а толку мало. Оно для сглаживающих фильтров в пуш-пулах - еще куда ни шло.
Энергоемче всего обычный феррит. ЭПКОС N87.

Да, в этой схеме такое решение самое простое и нормально работает.
Греться будет не по-любому. Чтобы не грелось, надо было не витки добавлять в подпитывающей обмотке,
а емкость С2 увеличивать .

Витков там надо при 90Т первичной - всего 4Т, а не 7Т.
Откуда вообще эта схема?
Ага, уже нашел appnotes ... Ну и все равно, не катит там при 18V стабилитроне 7 витков.
4 витка надо... (при 3 еще тоже будет работать... но маловато...)




Во-во... толком не успевает зарядить выходную емкость, пока разряжается С2

Вот это странно...... А если материал от Магнетикс подороже, чем Кул Мю? Пермаллой, или Hi Flux? В пермаллое же потери небольшие.
Почему же феррит самый энергоемкий, если у всех материалов колец допустимая индукция гораздо выше?

[На распыленном железе тоже делают. В компьютерном блоке питания от FSP, который есть у меня, PFC выдает 900 Вт, и на распыленном железе. Правда, там обдув.]



orthodox, схема из даташита на L6561.
В общем, за это время я изучил АN1440, где описывают 80 Вт адаптер питания для ноутбука. Схема оттуда работает без претензий, при внешнем питании отлично работает. Намотал на феррите ETD 29. Но там опять же, 90 и 7 витков. Вы же говорите много.

Попробовал взять питание от ШИМ контроллера. LTA301P запускается уже при 8 В, поэтому всегда сначала запускается она, потом начинает питать PFC. Но без нагрузки она уходит в дежурный режим малого потребления, и в нем при входе менее 180VAC не осиливает питание PFC, затыкаясь раз в секунду.
Думаю проще всего будет повесить на выход источника резистор для отжирания 1-2 Вт, чтобы вытащить ШИМ из дежурного режима. Вот такое тупое решение.

Давайте отложим проблему на несколько дней. Попробую связаться с разработчиком и попросить объяснить, что он там нам напроектировал. Но он уже сказал, что работу PFC только при стандартном входе 220VAC он сделал преднамеренно. Дескать, ни один дурак питать от 110 все равно не будет, а если сильно захочет, то и без PFC в целом БП работать будет, только с более низким КПД обратнохода.

Да в принципе и на стали Ст3 можно сделать, если знать и учитывать ее свойства.
Распыленное железо удовлетворительно работает при больших токах подмагничивания и малой переменной составляющей. Если PFC работает в режиме непрерывных токов, то можно и распыленное железо втиснуть. Какой толк от большой индукции, если потери от перемагничивания в десяток раз выше, чем у феррита? Обычное железо имеет индукцию 1.5-1.8 Тл, так из него на 50гц уже утюг можно делать.
Большинство схем PFC работают при треугольных токах, с полным (односторонним, конечно) перемагничиванием от мах до нуля, там только феррит и годится.
Все это куулмю, сендасты, пресспермалои имеют весьма невысокую начальную индуктивность. Потому, при их малых потерях там намотать нужно витков-витков...Просто нетехнологично. Да и стоимость у них -две-три ферритовых.
Отчасти, они неплохи для дросселей с малой индуктивностью и большими токами, когда обмотка укладывается в 20-30 витков максимум.

Снова вернулся к этому устройству. Но пыл шефа заметно поубавился после его разговора с разработчиком этого БП. Если быть кратким, то разработчик ответил: сколько ты мне заплатил - на столько я и сделал, БП будет работать только от 220V +- допустимые отклонения в сети.

Мне же разработчик сказал вот что. "LTA301P имеет выход, на котором устанавливает высокий логический уровень, когда контроллер считает, что надо включить PFC. Собери схему на двух транзисторах, которая будет по этому уровню коммутировать питание PFC, взятое от питания контроллера LTA301P. И во всех режимах, когда оттуда питание брать нельзя, контроллер сам это запретит. Но это особо ничего не даст, так как схему корректора я сделал не как в даташите, при низком входном дроссель корректора работать не рассчитан. Можешь перемотать его на пермаллое, менять схему, резать и крошить готовые платы. Зачем? И так работает. Только ставьте тот феррит, который я заложил."

На этом у меня пропало желание дорабатывать блоки питания, сделанные непонятно кем и непонятно с какими намерениями. Начальнику сказал что придется покупать феррит и что-либо другое там работать не будет.

Про то, что PFC запускается совсем не с 90VAC, начальник не знает, и знать ему это необязательно. Брошу так, как есть.



Экспериментировал с нормальной схемой из даташита. Получается, что с ней неплохо работают на этой мощности 2 кольца 20х12х6 Кул Мю, сложенные вместе. Обмотки 30 витков и 1 виток. Греется терпимо, но феррит конечно меньше. Можно взять одно кольцо побольше, но тогда и места на плате это будет занимать больше.

Буду разбираться с другими вариантами PFC, помимо этого граничного режима. Там должны быть лучшие энергетические характеристики.