Я читаю различные статьи и книги, и делаю этот преобразователь именно что бы понимать принцип работы.
Но вот ни где не встречал диаграммы токов поэтому я и "достаю" тут вас с ними. Нагревается сердечник трансформатора и у меня предположения что он насыщается

Почему у Вас уверенность, что насыщается сердечник. Греться он может и от меди.
По осциллограмме тока можно определенно сказать, что насыщения ни сердечника трф, ни дросселей нет.
Диаграммы токов и пояснения принципов работы пушпула есть на каждом углу в гугле. Вы просто не пытались их искать.
хотя бы http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/vgw_smps_e.html

Если схема верна, то источник не стабилизированный. Т.е. ШИМ отсутствует как таковая. SS не в счет. Ширина импульсов максимально всегда и пауза определяется только мертвым временем которая если не ошибаюсь у вас должно быть около 800нсек.
Разговор беспредметный, вы не сообщили есть ли нагрузка и если есть то какой мощности. Так же не сообщается цена деления по вертикали.
Если нагрузки нет, то на осциллограмме ток намагничивания мы видим, и треугольник это нормально. Скорее всего так и есть...
Вы уверены что снимали ток на средней точке??? По-моему вы ошибаетесь, это ток одного плеча вроде... Даже виден "след" от включения транзистора второго плеча после небольшой паузы. Да и от земли же вы меряете...иначе ток шел бы вниз, а не вверх. Проверьте еще раз.

Ток дросселей не такой по внешнему виду как транзисторов... Ток затворов это вообще отдельная тема.

С генерациями и выбросами надо бороться с помощью снаберов (читайте семинары Unitrode, поиск на сайте TI по: "Snubbers")

При насышении грелись или горели бы транзисторы, а не транс. Не видно никакого насыщения тут.

В вашей схеме феррит будет (должен) греться одинаково при любой мощности т.к. коэффициент заполнения постоянный и не меняется.
Медь будет греться сильнее с ростом выходной мощности.

По насыщению и формам тока надо спрашивать Гуглю. Можно еще почитать Абрахама Прессмана там все красиво расписано.

Спасибо большое за развернутые ответы.
С формой тока я вроде разобрался треугольник получается в прерывистом режиме, а трапеция в непрерывном.
У меня как раз был прерывистый потому что нагрузки на выходе не было были только нагрузочные резисторы по выходу но они не в счет.
Как я понял побороть нагрев сердечника нельзя даже увеличением числа витков в первичной обмотке

Форму тока я смотрел именно в средней точке, а откуда берется этот след (выброс) я понять не могу

Забыл спросить, если частота импульсов на затворе транзистора 25кГц то трансформатор работает на частоте 50кГц? Или нет. Я считаю что нет но мне доказывают обратное

ВОТ... Я же говорил, что нагрузки нет. Ток треугольником могу объяснить только тем, что это ток намагничивания транса.
Верно, это и есть прерывистый режим работы дросселя, хотя у вас дроссель совсем не работал без нагрузки, но суть не меняется.

Именно увеличением числа витков первички и снижаются потери (нагрев) в феррите. Но у вас что-то другое... Если на ХХ греется, а при неболшой нагрузке не греется, то дело не в витках и размахе индукции. Надо думать, что ему мешает, какие-то паразиты так влияют. Не знаю.

Ну ни как не может это быть ток средней точки. Либо схема неверная, либо это ток стока, а не средней точки, либо я чего-то не понимаю. Последнее исключено.
В какое место схемы подключаете землю осциллографа? А сам щуп?
Напряжение тока снимаете же с резистора? Куда он включен?

Вот еще раз снял. Резистор стоит между источником питания и средней точкой трансформатора. Щуп на выводе резистора который подключен к источнику питания земляной зажим на средней точки трансформатора.
На первой и на этой фотографии видно что "треугольники "различаются по амплитуде один повыше другой пониже потом повторяется значит у меня первичная обмотка намотана немного не симметрично

Да. это оба плеча.
Несимметрия будет всегда. Как бы тщательно Вы не намотали трансформатор. Это хроническая болячка пушпула. Разные сопротивления ключей, небольшие отличия в цепях затворов, в диодах выпрямителя.
Пробуют бороться маленьким зазором в магнитопроводе трансформатора и установкой ключей на разные (раздельные) радиаторы. Ключ с большим током разогревается больше и картинка несколько выравнивается. ООС своеобразная получается.
Только некоторые контроллеры выравнивают соседние полупериоды по сигналу с датчика тока. Пока экзотика.

Согласен, похоже что это оба плеча. Не могу понять почему пауза такая огромная. А какая цена деления по горизонтали и величина резистора?
GefarD, осциллограмма чего приведена у вас в сообщении №49?
Полностью согласен с Microwatt'ом.

Что за контроллеры такие подскажите пожалуйста? Сомневаюсь, что речь идет об обычных peak current mode контроллерах...

Не скажу точно тип, но пару даташитов смотрел, там специально оговорено, что этот контроллер выравнивает токи в соседних полупериодах. Т.е. имеет срециальное дополнение по внутренней схемотехнике по сравнению с классическим peak current mode.
Сразу же полез доставабельность смотреть и понял, что мне пока о них лучше забыть
Да обходятся и простыми. Как-то же десятки лет обходились. Не работать с предельным размахом индукции. не подключать сильно меняющуюся в динамике нагрузку.

Есть вот даже такая продвинутая вещь: USD8220. Очень гибкая.

Ага, на последнем семинаре чуток рассказывали о цифровых контроллерах.

Цена деления по горизонтали 2мкс, такая пауза получилась когда были заменены дросселе по выходу. (но они что то неудачные получились) Сейчас этой паузы нет. Резистор стоит величиной 1Ом
В посте №49 была приведена осциллограмма напряжения на стоке транзистора.
Я уже спрашивал, частота с которой работает трансформатор будет такая же что и каждый ключ по отдельности или с удвоенной частотой.
Еще если можно из личного опыта подскажите современные полевые транзисторы, у которых будут меньшие потери при работе на высоких частотах.

Такая, как работает каждый ключ по отдельности, но перемагничивание сердечника будет происходить с удвоенной частотой. Вот формула, которую несложно и самому вывести, по которой всегда считаю витки в трансформаторе двухтактера: N=Umax/(4fBS). В - допустимая (не насыщения!) индукция в сердечнике. f - частота работы преобразователя, в два раза меньше частоты работы генератора. Надеюсь, доходчиво сказал.

Да очень хорошо объяснили.
Спасибо! Извините я просто начинающий в разработке ИИП и задаю много наверно глупых вопросов.

А почему в формуле берётся максимальное значение напряжения на обмотке? Обычно берётся минимальное при максимальном коэфф заполнения, при этом рассчётное изменение индукции будет постоянным во всём диапазоне входных напряжений. А максимальное напряжение можно подставить для проверки, не войдёт ли в насыщение сердечник при какой-либо нештатной ситуации.
И четвёрка в знаменателе тоже непонятно откуда взялась. Мне больше нравится такой вариант формулы, которую можно применить независимо от тактности преобразователя:
N=(Umin*ton max)/(B*S).

Umax берётся, чтобы гарантированно сердечник не входил в насыщение. Четвёрку в знаменателе полУчите, если самостоятельно выведете формулу определения числа витков обмотки в двухтактере. С помощью данной формулы определяется минимально необходимое число витков первичной обмотки (чтобы сердечник не входил в насыщение), все остальные через коэффициент трансформации пляшут от неё. Вот для определения числа витков остальных обмоток подставляем минимальное входное напряжение, чтобы даже при нём ИИП был в состоянии выдать в нагрузку необходимое ей напряжение. А четвёрка в знаменателе получается очень просто, если вспомнить, что индукция в сердечнике в двухтактном преобразователе меняется от -В до +В, а также Кзап не может быть более 0.5

Долго мучился с током ХХ решил поменять на другом сердечнике (до этого был намотан на кольце Epcos) намотал на неизвестном Российском сердечнике и ток ХХ упал с 320мА до 110мА нагрев сердечника значительно уменьшился. Но я не могу понять почему ведь всегда считалось что характеристики у зарубежных сердечниках лучше.

Смотрите характеристики материалов, из которых выполнены сердечники. А на Российском сердечнике с точки зрения геометрии и числа витков всё то же, что и в Epcos?

Количество витков витков одинаковое, у российского кольца внутренний диаметр чуть побольше

Вот такой

Странно. Ведь при прочих равных, если внутренний диаметр сердечника больше, S получается меньше, что ведёт к увеличению размаха магнитной индукции В. Скорее всего, у Российского сердечника меньше площадь петли гистерезиса, а так же возможно, что применённый Вами Epcos не очень хорошо работает на частоте преобразователя.

Я вот тоже подумал что частота для сердечника маловата, потому что при поднятии напряжении нагрев сердечника немного уменьшался. Можно было и оставить так, но при более высокой частоте начинали сказываться потери в транзисторах из-за чего они нагревались. Может сейчас применяют транзисторы которые могут работать на частоте 100кГц с минимальными потерями

Тут почитал несколько публикаций, наткнулся в одной на утверждение что у иностранных ферритах собственные потери уменьшаются с ростом частоты. Как Вы считаете это правда?

Посмотрите у ЭПКОСА. там есть все. И потери от частоты, и от температуры, и индукции Чего гадать-то?

Чтобы сердечник гарантированно не входил в насыщение, нужно просто проверить это уже потом, подставив Umax.
Но потери на нагрев сердечника определяются изменением магнитной индукции, которое нужно ограничить на уровне сильно меньше Bmax. Вот тут и появляется минимальное напряжение при максимальном Кзап.
Про рассчёт трансформатора помнится где-то мы уже разговаривали. И про эту злополучную четвёрку в знаменателе тоже.
Мне бы не хотелось сейчас раскладывать прямоугольный сигнал в ряд фурье и брать из этого безобразия производную, тут всё гораздо проще нежели с синусоидальным сигналом, где этот коэффициент составляет 4.44 (получается при выносе 2Pi за синус когда берётся производная из синусоиды, и делением на "корень из двух" действующего значения).

Просто берём закон Фарадея :

e=N *dФ/dt

и с учётом Ф=B*S получаем:

N=(Uвх*ton)/(B*S).

Всё! нету там никаких четвёрок, и симметричность петли магнитной индукции тоже здесь ни при чём. Даже скважность не имеет никакого значения в этой формуле.

Первую двойку некоторые авторы добавляют делая замену ton=1/(2F), а вторую добавляют, полагая, что dB может быть безболезненно удвоена, что далеко не всегда верно.

Что то не получается по формуле рассчитать
Uвх=14.5В
ton= 22/5мкс=0.0000225c
В=100
S=(41.8мм-26.2мм)/2*12.5мм=0.624мм2=0.000624м2
N=(14.5*0.0000225)/100*0.000624=0.00522

Если уж 0.0000225с, то В=0.1тесла, а не 100 безразмерных единиц?

Извините совсем забылся на ночь глядя.

Вот ведь оно оказывается как, без разложения в ряд Фурье простейшую формулу для расчёта витков в трансформаторе не вывести. Ладно, коли моё честное слово не вызывает доверия, что формула расчёта витков в двухтахтере имеет вид
N=U/(4fBS), рекомендую почитать следующую литературу:
1. Марти Браун. "Источники питания. Расчёт и конструирование". стр.55
2. Семёнов Б.Ю. "Силовая электроника. От простого к сложному". стр.49
3. Мелёшин В. "Транзисторная преобразовательная техника". стр.105.
4. Хныков А.В. "Теория и расчёт многообмоточных трансформаторов". стр. 51. q=0.5 - коэффициент заполнения в двухтактном преобразователе.
Повторю, что в этой формуле В - не индукция насыщения, а максимальная допустимая индукция, выбираем по графикам и рекомендациям производителей индуктивных компонентов для рабочей частоты преобразователя. Я на 50кГц беру В=0.2.

Формулу я вам вывел, и честное слово тут ни при чём, все имеют право заблуждаться . Да, есть такая формула как вы пишете N=U/(4fBS), но на сколько помню её используют при рассчётах двухтактного самовозбуждающегшося преобразователя с насыщающимся сердечником.
И кстати буду весьма признателен если вы процитируете ваши ссылки здесь, хотябы вкратце.

Да не только самовозбуждающегося. Индукцию-то можно подставить любую. И напряжение скорректировать по максимальному коэффициенту заполнения.
Это классическая формула, сомнений не вызывает.
С помощью нее в самовозбуждающемся автогенератое также можно измерить индукцию насыщения неизвестного материала

Хорошо, это я погорячился, формула правильная, но только для двухтакников и при условии что применяющий её понимает что индукция В в ней это размах индукции только в одну сторону. А для рассчёта потерь в сердечнике её надо умножать на два. Это неудобно и сбивает с толку когда считаешь и сравниваешь однотактник с двухтактником.

Какие диоды поставить в выпрямительный мост на выходе ПН?
Ultrafast, Шоттки, или Fast Recovery (быстровосстанавливающиеся)
И чем они отличаются ведь диоды Шоттки тоже быстро закрываются в течении нс

Ну что вы, какие шотки могут быть на шестидесятивольтовом выходе?

Да хоть 30BQ100, 8TQ100, 10CTQ150 и пр...

Есть еще такие "Высокоэффективные выпрямительные диоды" чем они отличаются от других или это просто маркетинговый слоган

Если выход 60-вольтовый, выпрямитель построен по схеме со средней точкой и двумя диодами, вышеуказанные диоды умрут практически мгновенно. Если на выходе полный мост - поживут, но я бы посмотрел в сторону 10CTQ150 в случае полного моста. Если выпрямитель двухфазный, можно MBR40250TG (40А, 250В). По току, правда, запас с перебором. Но человек делает для себя, поэтому лишние потраченные 50 рублей погоды не сделают.

При коэффициенте заполнения примерно 0,6 , выходном напряжении 60В и схеме выпрямления со средней точкой на диоде будет 200В. Плюс выбросы напряжения ещё вольт 50 . Плюс запас нужен 50 В. Итого нужны диоды на 300В.
Можно конечно применить мостовую схему, но мне кажется, что два шотки последовательно, что один обычный диод , потери будут одинаковыми. Единственное в чём с шотками может быть выигрыш, это меньшие шумы преобразователя.

А что по моему вопросу про терминологию?

"Высокоэффективные выпрямительные диоды" это всё общие ничего не значащие слова, куда важнее прямое падение на диоде, обратное напряжение, средий и максимальный ток, скорость восстановления, ёмкость прехода, ток утечки и т.д.
Последний писк моды-диоды на основе карбида кремния. Они высоковольтные, такое понятие, как время рассасывания заряда у них вообще отсутствует, и падение напряжения у них на уровне между шотками и ультрафастами.

А Ultrafast, Fast Recovery и быстровосстанавливающиеся это одно и то же понятия, вернее группа диодов куда тоже входят диоды Шоттки
Но они могут быть и не с переходом м/п но особых критериев нет главная характеристика время восстановления.

Не совсем так, шотки это другой тип диодов, отличающийся от вышеперечисленных именно наличием перехода металл- полупроводник, а не полупроводник-полупроводник, что кстати и даёт "нулевое" время восстановление. Нулевое в кавычках, потому что ёмкость перехода у них всё таки остаётся.

Так какие диоды лучше ставить в ИИП (нестабилизированные)
Ведь у ДШ время восстановления достигает 200нс

Боже мой! Это наверное в Риге на заводе Попова такие шотки делают?!
Лучшесть зависит от цели. Если не нужно бороться за доли процентов КПД, не сильно беспокоят высокочастотные иголки в выходном напряжении, берите обычные кремниевые ультрафасты, они во всяком случае значительно выносливей разной экзотики, более доступны и недороги.

Нужно ли бороться с завалом фронтов и срезов?
Сигнал на стоке транзистора (одна клетка 5мкс)
на затворе все ровно

Нет, не нужно. никаких опасных завалов там нет. Транзисторы переключаются быстро. Это паразитные емкости, рассасываются, точнее их заряд.
Для спокойствия посмотрите картинку на концах обмотки (меж стоками). Там будет то, что к трансформатору прикладывается.

Доброго времени суток!
Не стал создавать новой темы из-за одного вопроса. Подскажите, пожалуйста, кто нибудь пробовал экспериментировать с увеличением количества полевых транзисторов в преобразователе для автомобильного усилителя? Можно ли снизить потери на ключевых транзисторах, тем самым минимизировать габариты радиаторов, а может и вовсе использовать транзисторы как на материнских платах 5-ти летней давности (не помню тип корпуса)? Какой драйвер для "раскачки" транзисторов можно применить в таких случаях?
Заранее благодарен.

Конечно, так и делается.
Драйвер можно общий, только с него на каждый затвор отдельный резистор (порядка 50 ом).
Я видел драйвер в виде эмиттерного повторителя для подтяжки на +12,
а на - подтягивалось самим выходом 494-ой через диод (точную схему не помню).
Но можно и спец. МС драйвера поставить. Тогда выходы 494й надо подтянуть на + через резисторы.

alexvu
50 Ом не будет ли много?
Какие транзисторы лучше подходят для управления затворами полевого транзистора, в моем случае емкость на затворе пяти транзисторов будет не малая.