Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: проблемка в квазирезонанснике
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
Integrator1983
Судя по осциллограммам, ОС не успевает отрабатывать пульсацию входного напряжения (на осциллограммах тока первички не видно пульсаций 50 Гц).
Варианты решения:
- увеличить Ку ОС моста;
- уменьшить тау ОС моста;
- ввести Current Mode Control.

Кроме того, на осциллограмме тока диагонали в реальном масштабе времени все-таки практически не видно запаса ШИМ'а. Может, схеме нечем пульсацию отрабатывать?
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 11 2009, 19:11) *
Судя по осциллограммам, ОС не успевает отрабатывать пульсацию входного напряжения (на осциллограммах тока первички не видно пульсаций 50 Гц).
Варианты решения:
- увеличить Ку ОС моста;
- уменьшить тау ОС моста;
- ввести Current Mode Control.

Боюсь пульсаций на данных разрешениях увидеть сложно - биения амплитудой 0.3В составляют <1%,т.е. чтобы увидеть
биения тока, надо видеть на фоне шума колебания в 1%, те если с токового транса снимается 2.5В биения должны быть на уровне0.025 В.
первые два пункта почти никак на шум производимый трансами влияния(до тех пор пока сама цепь ОС не запоёт) не оказывает.. Хотя может я и ошибаюсь
Current Mode Control- хорошо, красиво, но я ниразу его не делал - думаю огребу не мало проблем. Обязательно попробую, но не в этом проекте. Да и вообще мне приемлем такой уровень пульсаций. Меня беспокоит именно шум трансов..
Цитата
Кроме того, на осциллограмме тока диагонали в реальном масштабе времени все-таки практически не видно запаса ШИМ'а. Может, схеме нечем пульсацию отрабатывать?


Я сейчас какраз работаю над этим smile.gif - перематываю трансы
Integrator1983
Повторюсь - на осциллограмме тока диагонали в реальном масштабе времени практически не видно запаса ШИМ'а. Может, схеме нечем пульсацию отрабатывать?
frz
Перематываю трансы чтобы сделать коофициент трансформации побольше, чтобы на выходе было побольше напряжения что приведёт к увеличению запаса ШИМа. Или попроще метод есть? Добавлять напряжение на выходе PFC не хочу
Integrator1983
Или можно снизить частоту.
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 11 2009, 20:00) *
Или можно снизить частоту.

cranky.gif убейте меня! Ступил, ничё тут не скажешь.. smile.gifsmile.gif Не полезно для мозга по 12 часов на работе торчать
Всё пора домой двигать!:)

Снизил до 54КГц- не помогло.. В пн буду разбираться..
Integrator1983
Только частоту снижать нужно осторожно - на полной нагрузке за счет потерь рабочего цикла вольт-секунды выдержите, но если контроллер с какой-то радости откроет полный ШИМ на ХХ... Запас по индукции лучше все-таки иметь. smile.gif
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 11 2009, 21:19) *
Только частоту снижать нужно осторожно - на полной нагрузке за счет потерь рабочего цикла вольт-секунды выдержите, но если контроллер с какой-то радости откроет полный ШИМ на ХХ... Запас по индукции лучше все-таки иметь. smile.gif

Ничего такого не заметил.. Зато шум не ослабился, а наоборот усилился. Начинаю подозревать какую-то наводку на сигнальные цепи или RAMP. Хотя может быть опять контроллер засбоил из-за синфазной, но на первый взгляд и не видно.. wassat.gif
Вопрос не в тему - но сколько Вы времени потратили на свой первый квазик?
Integrator1983
Вопрос интересный... Может, наоборот заинтегрировать ОС моста до невозможности?
А свой первый квазик я отлаживал 4 месяца (чтоб нормально работал) и еще 3 - до промышленной готовности.
frz
Выкладываю схемку обвеса EA..
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
frz
Сам сейчас смотрю и думаю - не великовато ли выходное сопротивление делителя на выходе преобразователя..
Integrator1983
Наверное, 82к на 48 В все-таки многовато. Кроме того, можно попробовать убрать дифференцирующее звено - у меня был случай, когда добавление дифф. емкости превращало схему в НЧ-генератор. Хотя случай единничный.
frz
Поменял входной делитель. Заинтегрировал цепь ОС- убрал C1, C2, R2. R1 поставил 200К, C3-0.47мкФ.. Практически ничего не поменялось, кроме очень медленного отклика ОС. Шум остался. Разрезал перемычку RAMP- Сt, на RAMP повесил кондёр на землю(470пк) и резистор на REF(27К), т.е. задал пилу не с Ct. Шум остался. Начал разглядывать сгенерированную пилу(подключение щупа осциллографа напрямую к Ct вызывало сбои, поэтому адекватно проследить как работает генератор не получалось) и увидел всё те-же сбои генератора(правда не очень сильные), видимо не в ОС дело.. буду дальше биться
frz
Отключил ОС- шумит(отключал на 80КГц- слышно не было, видимо потому что наклон пилы генератора был больше, сбои происходили, но разница в ширине импульсов была мала)
начинаю подумывать о внешнем генераторе..
Integrator1983
То есть ОС не при чем? Мощность наводки растет с ростом выходной мощности?
А что даст внешний генератор?
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 14 2009, 23:29) *
То есть ОС не при чем? Мощность наводки растет с ростом выходной мощности?
А что даст внешний генератор?

Видимо нипричём, мощность наводки растёт(амплитуда иглы), но не сильно .
Стабильный внешний генератор будет синхронизовать UCC, поскольку в пиле на Ct мне нужды уже нет, вгоню внутренний генератор в очень низкие частоты, или даже попробую замкнуть Ст на землю. Теперь осталось придумать какой-нибудь очень стабильный к наводкам генератор. Для эксперимента сначала попробую с какого-нибудь простого шим контроллера синхронизацию завести
Integrator1983
"Теперь осталось придумать какой-нибудь очень стабильный к наводкам генератор" - хорошее замечание. Удасться ли?
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 15 2009, 14:21) *
"Теперь осталось придумать какой-нибудь очень стабильный к наводкам генератор" - хорошее замечание. Удасться ли?

У меня идей особо больше нет, кроме как переделывать PFC, и давнобы уже переделал - но с временем напряг, а микрухи едут долго. Сейчас использую NCP1654, нравится он мне -
хорошо отрабатывает несмотря на кучу шума с шунтов, да и шунт всего 20мОм, обвес небольшой, схема компенсации отладки почти не требует. Наводку по-видимому создают два черезчур шустрых ключа PFC - SPP20N60C3 Trise=5ns Tfall=4.5ns Rds=160mOhm, которые раскачивает LM5111-1M через 3.6Ом в затворах. Думал за счет быстрого переключения снизить потери, мощность то не маленькая для жесткого переключения.
Про генератор - почти удалось.. Генератор KA3525 очень прилично себя ведёт- засинхронизировал с него шум сильно уменьшился, сбоев не видно. Но всё-равно чтото видимо не так- шум не исчез.
Может Вы подкините какую-нибудь ещё идею, а то уже начинаю лепить всякое непотребное на рассыпухе?
Integrator1983
В ККМ основные потери и основная грязь берется, в основном, при открыти ключа - восстановлении бустерного диода на канал. Можно попробовать замедлить открытие (закрытие оставить быстрым), а еще лучше - поставить карбид-кремниевую шоттку (дорого, но выигрыш в 1-3 % КПД + меньше шума).

Кроме того, можно попробовать подшунтировать бустерный диод RC-цепью.
frz
Сейчас поищу в карманах, не завалялась ли где 600Вольтовая 20Амперная карбид-кремневая шотткаsmile.gif
Насчет шунтирования, сейчас посмотрю, что можно сделать.
Из каких соображений выбрать RC? А то диоды снабберами обвешивать не приходилось..
Justin
Цитата(frz @ Sep 15 2009, 15:45) *
У меня идей особо больше нет, кроме как переделывать PFC, и давнобы уже переделал - но с временем напряг, а микрухи едут долго. Сейчас использую NCP1654, нравится он мне -
хорошо отрабатывает несмотря на кучу шума с шунтов, да и шунт всего 20мОм, обвес небольшой, схема компенсации отладки почти не требует. Наводку по-видимому создают два черезчур шустрых ключа PFC - SPP20N60C3 Trise=5ns Tfall=4.5ns Rds=160mOhm, которые раскачивает LM5111-1M через 3.6Ом в затворах. Думал за счет быстрого переключения снизить потери, мощность то не маленькая для жесткого переключения.
Про генератор - почти удалось.. Генератор KA3525 очень прилично себя ведёт- засинхронизировал с него шум сильно уменьшился, сбоев не видно. Но всё-равно чтото видимо не так- шум не исчез.
Может Вы подкините какую-нибудь ещё идею, а то уже начинаю лепить всякое непотребное на рассыпухе?

У меня в PFC сильно снизились помехи после того как затянул включение транзистора, выключение как было быстрым так и осталось. Как ни странно нагрев транзистора даже немного упал, хотя ожидалось наоборот. Изучение тока восстановления диода показало, что чем быстрее выключаем, тем больше этот ток, при фронте 50нС бросок тока от диода MUR1560 был примерно 70-80А увеличив длительность фронта до 100нС получил ток восстановления 20А, и сильное уменьшение помех.

P.S. Карбид-кремниевые диоды это сказка, но цена не позволяет их использовать smile.gif
frz
Это уже очень интересно(всмысле с циферкамиsmile.gif ), ща чтонибудь сооружу.. Диод у меня HFA25PB60
frz
Поставил в затворы транзисторов по 51Ом(пока диоды на закрывание не ставил), Trise~100ns, Tfall~100. Шум исчез..smile.gif, отключил внешнюю синхронизацию, если не трогать сигнальную землю UC'шки щупом осциллографа сбоев и шума нет!
такие вот дела..
Только теперь ключи PFC сильнее греются. Завтра воткну диоды для закрывания ключей и буду искать компромис между помехоустойчивостью и потерями. Резисторы затворов - попробовал 10 и 20 Ом - UC'шка сбоит, 51Ом - не сбоит, но работать с такими затворными резисторами и быстыми транзисторами- както не логично, думаю надобудет чтото помедленнее выбрать, либо чтото с диодом делать
Justin
Цитата(frz @ Sep 15 2009, 19:38) *
Поставил в затворы транзисторов по 51Ом(пока диоды на закрывание не ставил), Trise~100ns, Tfall~100. Шум исчез..smile.gif, отключил внешнюю синхронизацию, если не трогать сигнальную землю UC'шки щупом осциллографа сбоев и шума нет!
такие вот дела..
Только теперь ключи PFC сильнее греются. Завтра воткну диоды для закрывания ключей и буду искать компромис между помехоустойчивостью и потерями. Резисторы затворов - попробовал 10 и 20 Ом - UC'шка сбоит, 51Ом - не сбоит, но работать с такими затворными резисторами и быстыми транзисторами- както не логично, думаю надобудет чтото помедленнее выбрать, либо чтото с диодом делать

Выключайте быстрее, и будет получше, вполне может оказатся, что нагрев не увеличится smile.gif А в быстрых транзисторах есть смысл, они выключаются быстро, шуму это не даёт, а на потерях хорошо сказывается.
Радикальное решение проблем с диодом, это карбид-кремниевые диоды, но цена за подходящий для вас может оказатся 10 долларов smile.gif Всё остальное это компромиссы которые позволят например уменьшить помехи при быстром включении, но съедят весь выигрышь в потерях.
frz
Цитата(Justin @ Sep 15 2009, 20:32) *
Выключайте быстрее, и будет получше, вполне может оказатся, что нагрев не увеличится smile.gif А в быстрых транзисторах есть смысл, они выключаются быстро, шуму это не даёт, а на потерях хорошо сказывается.
Радикальное решение проблем с диодом, это карбид-кремниевые диоды, но цена за подходящий для вас может оказатся 10 долларов smile.gif Всё остальное это компромиссы которые позволят например уменьшить помехи при быстром включении, но съедят весь выигрышь в потерях.

Сейчас повнимательнее поразбирался с PFC и потерями на переключение и обратное восстановление. И впринципе можно заказать SiC шоттки, если они стоят 10$, на 16-20А только чтото не могу найти менее чем за 20-30$,
Вродебы нашел 10А, можно попробовать, только ,как мне кажется, запаса маловато
Justin
Цитата(frz @ Sep 15 2009, 22:17) *
Сейчас повнимательнее поразбирался с PFC и потерями на переключение и обратное восстановление. И впринципе можно заказать SiC шоттки, если они стоят 10$, на 16-20А только чтото не могу найти менее чем за 20-30$,
Вродебы нашел 10А, можно попробовать, только ,как мне кажется, запаса маловато

Подорожали похоже sad.gif с пол года назад нам предлагали по 10 баксов за 20А 600В.
Integrator1983
CSD20060D - 20 А, 600В - 18.63 доллара - на digikey.com

С таким диодом можно ККМ на 300 кГц при мощности 2 кВт смело зарядить. smile.gif

Кроме того, не стоит забывать о емкости сток - исток - при открытии она разряжается на канал, чем быстрее открытие - тем выше dU/dt, больше всякой грязи. Нужно как-нибудь все-таки сесть и слепить резонансный корректор. wink.gif
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 15 2009, 23:33) *
CSD20060D - 20 А, 600В - 18.63 доллара - на digikey.com

С таким диодом можно ККМ на 300 кГц при мощности 2 кВт смело зарядить. smile.gif

Кроме того, не стоит забывать о емкости сток - исток - при открытии она разряжается на канал, чем быстрее открытие - тем выше dU/dt, больше всякой грязи. Нужно как-нибудь все-таки сесть и слепить резонансный корректор. wink.gif

Дал запрос снабжению на SiC диоды(нашел только диоды фирм CREE и Infineon, может есть еще какие-нибудь производители?), по паре штук 10 и 20 А, но пока они приедут.. Попробую пока с фронтами поиграться.
Ну а впрочем, раз уж всё-равно ждать диоды, не подскажите контроллер (квази)резонансного ККМ?smile.gif
Justin
Цитата(frz @ Sep 16 2009, 09:17) *
Дал запрос снабжению на SiC диоды(нашел только диоды фирм CREE и Infineon, может есть еще какие-нибудь производители?), по паре штук 10 и 20 А, но пока они приедут.. Попробую пока с фронтами поиграться.
Ну а впрочем, раз уж всё-равно ждать диоды, не подскажите контроллер (квази)резонансного ККМ?smile.gif

Может FAN4822, как вариант?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Integrator1983
UCC28060/UCC28061 - Interleaving Transition-Mode PFC Controller
Или классика - UCx855A/B - High Performance Power Factor Preregulator.


В разработках мы применяем продукцию Cree.
frz
FAN4822 не нашёл, UCC28060- поставка ~месяц, UC3855- стоит столькоже сколько и SiC диод и поставка небыстрая..
А диоды обещают через 4-5 дней привезти, такчто придётся остановиться на диодах
Integrator1983
SiC - правильный выбор! smile.gif
А с UC3855 тоже проблем нажить можно - как с резонансом, так и с топологией.
Justin
Цитата(frz @ Sep 16 2009, 18:41) *
FAN4822 не нашёл, UCC28060- поставка ~месяц, UC3855- стоит столькоже сколько и SiC диод и поставка небыстрая..
А диоды обещают через 4-5 дней привезти, такчто придётся остановиться на диодах

Ну... у меня UCC28070 пара штук завалялась в принципе. На большие мощности в комбинации с SiC очень хорошее решение.
UCC28060 кажется тоже есть, если склероз не подводит, но там SiC не нужны в общемто, транзистор включается после того как закончится ток в дросселе, и диоды успевают восстановится без особых спецэффектов.
vlvl@ukr.net
А как фронты у импульсов, не дребезжат? Часто сталкивался с ситуацией когда задний фронт импульса дергается, причина разные (разодка, помеха, цепь коррекции, еср, малая емкость по выходу...) итог один, шум транса.
frz
Цитата(vlvl@ukr.net @ Sep 17 2009, 13:08) *
А как фронты у импульсов, не дребезжат? Часто сталкивался с ситуацией когда задний фронт импульса дергается, причина разные (разодка, помеха, цепь коррекции, еср, малая емкость по выходу...) итог один, шум транса.

Что именно пониматся под "дребезжат ли фронты"? Если Вы про ширину импульсов- да, она немного дребезжит(~20нс по АВ и ~50нс CD), другой вопрос- насколько она должна дребезжать, чтобы это было слышно?
vlvl@ukr.net
Цитата(frz @ Sep 17 2009, 11:20) *
Что именно пониматся под "дребезжат ли фронты"? Если Вы про ширину импульсов- да, она немного дребезжит(~20нс по АВ и ~50нс CD), другой вопрос- насколько она должна дребезжать, чтобы это было слышно?

Да, именно про это и говорю. Сделайте заполнение мах. тогда фронт будет стабильным и шум уйдет. Не видел Вашей схемы, для UCишек можно увеличить Rcs.
frz
Цитата(vlvl@ukr.net @ Sep 17 2009, 17:26) *
Да, именно про это и говорю. Сделайте заполнение мах. тогда фронт будет стабильным и шум уйдет. Не видел Вашей схемы, для UCишек можно увеличить Rcs.

Заполнение зависит от цепи ОС, и меняется в зависимости от нагрузки и питания. Возможно я не правильно Вас понял, или Вы предлагаете отключить ОС?- тогда заполнение будет максимальным.
Отключал ОС- шум не исчезал.
Про Rcs- как оно связано с заполнением? Я использую вывод Cs только как сброс микросхемы в софтстарт
frz
Проидясь по пути увеличения затворных резисторов, понял что это не самая лучшая альтернатива- увеличил сопротивление настолько, что транзисторы перегрелись и один слетел..
да и без внешней синхронизации всё-равно работает не очень стабильно. Надеюсь лишь на SiC диоды, но такая ли уж это панацея?
Раз уж и генератор внешний(KA3525) и защита(CD4001 или по нашему К561ЛА7), осталось пару триггеров и инверторов воткнуть и получится Phase-Shift контроллер на рассыпухе..smile.gif
Как считаете если UC'шку вообще не связывать гальванически ни с входом ни с выходом преобразователя поможет? хотя уж очень не хочется отвязывать её от выхода
Integrator1983
Встает вопрос - почему сгорел транзистор? Если закрытие форсированное, то время открытия (даже при сопоставимых с дедтаймом временах) не должно никак сказываться на работе ключа (даже легче ему должно быть). Может, мост выпадает из резонанса? Можете выложить осциллограммы СИ и ЗИ нижних ключей активной и пассивной стоек?
frz
Цитата(Integrator1983 @ Sep 18 2009, 17:15) *
Встает вопрос - почему сгорел транзистор? Если закрытие форсированное, то время открытия (даже при сопоставимых с дедтаймом временах) не должно никак сказываться на работе ключа (даже легче ему должно быть). Может, мост выпадает из резонанса? Можете выложить осциллограммы СИ и ЗИ нижних ключей активной и пассивной стоек?

Я про ключ PFC говорил, разогревается быстро.. С мостом всё норм.
Integrator1983
А-а-а... Понятно.
vlvl@ukr.net
Цитата
Заполнение зависит от цепи ОС, и меняется в зависимости от нагрузки и питания. Возможно я не правильно Вас понял, или Вы предлагаете отключить ОС?- тогда заполнение будет максимальным.

Я хотел сказать что при откл.ОС и мах. заполнении фронты должны быть стабильными.

Цитата( @ Sep 17 2009, 16:53) *
Отключал ОС- шум не исчезал.
Про Rcs- как оно связано с заполнением? Я использую вывод Cs только как сброс микросхемы в софтстарт

тогда и коррекции ОС должны быть не причем. Что то сбивает работу микрухи.
Rcs на прямую связано с заполнением. Наиболее стабильно ЮСишки работают когда амплитуда пилы от Rcs мах.
Justin
Цитата(frz @ Sep 18 2009, 16:47) *
Проидясь по пути увеличения затворных резисторов, понял что это не самая лучшая альтернатива- увеличил сопротивление настолько, что транзисторы перегрелись и один слетел..
да и без внешней синхронизации всё-равно работает не очень стабильно. Надеюсь лишь на SiC диоды, но такая ли уж это панацея?
Раз уж и генератор внешний(KA3525) и защита(CD4001 или по нашему К561ЛА7), осталось пару триггеров и инверторов воткнуть и получится Phase-Shift контроллер на рассыпухе..smile.gif
Как считаете если UC'шку вообще не связывать гальванически ни с входом ни с выходом преобразователя поможет? хотя уж очень не хочется отвязывать её от выхода

SiC почти панацея, но у них Vf раза в полтора больше чем у нормального ультрафаста, и к томуже с нагревом растёт, в отличие от обычного диода.
Integrator1983
Ну, Vf у SiC практически сопоставимо с аналогичным ультрафастом или hexfred'ом. А восстановления - нет! wink.gif И если Vf с нагревом растет - параллелить легше. smile.gif
Integrator1983
Так чем дело закончилось?
frz
Да пока ничем, снабжение как всегда на высоте- SiC диоды ещё едут, а меня опять дёрнули на другой проект.. Вобщем как будут результаты - отпишусь
frz
Приехали SiC диоды на 10А и 20А 600Вsmile.gif Вобщем воткнул 10А диод(CSD10060, кстати при 100С температуры корпуса, максимальный прямой ток 20А, а при 25С все 30А, такчто думаю его и оставлю) - без цепи ОС вродебы тишина, биений ширины импульсов не видноsmile.gif когда подключаю стабилизацию напряжения слышен ровный тихий шум(намного тише чем раньше, слышно только если непосредственно к трансам ухом подлезть), сейчас транзисторы PFC открываются/закрываются на больших скоростях(в затворах по 3.6Ом что должно приводить к фронтам ~5-10нс и к очень большим dI/dt и dU/dt, зато транзисторы PFC холоднее чем транзисторы в квазирезонансном мостуsmile.gif ) Начал подумывать, а может и хрен с ним с таким шумом?smile.gif
frz
Вроде и немного осталось до ума довести- дребезга ширины импульсов почти невидно и шума почти не слышно, я наверное на этом пока и остановился бы. Вы пропитываете в ваших преобразователях обмотки трансов/дросселей? Склеиваете ли сердечники? Мне кажется это вполне может добить и без того очень тихий шум?
Justin
Цитата(frz @ Sep 30 2009, 14:27) *
Вроде и немного осталось до ума довести- дребезга ширины импульсов почти невидно и шума почти не слышно, я наверное на этом пока и остановился бы. Вы пропитываете в ваших преобразователях обмотки трансов/дросселей? Склеиваете ли сердечники? Мне кажется это вполне может добить и без того очень тихий шум?

Пропитывать лаком в вакууме надо. Просто склейка сердечника сильно не поможет. Если шум белый, и на работу не влияет, то пусть живёт как мне кажется.
frz
Цитата(Justin @ Sep 30 2009, 14:34) *
Пропитывать лаком в вакууме надо. Просто склейка сердечника сильно не поможет. Если шум белый, и на работу не влияет, то пусть живёт как мне кажется.

Именно, на работе/стабильности импульсов, выходном напряжении, токе через ключи не сказывается. Вы когданибудь с таким мерились? Просто в маломощных разработках какправило всё работало безшумно (естественно если где-нибудь действительно не накосячилsmile.gif )
Кстати спасибо Вам и Integrator'у за советы по поводу применения SiC- отличная вещь, я лишь слышал что они хороши, но не думал что настолько, и думаю не скоро бы решил их применить
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.