Вы правы. В рассматриваемой схеме выходные диоды являются и диодами понижающего регулятора. Модель на PSpice и результаты расчетов представлены. Примерно такими и должны быть временные диаграммы на осцииллографе

..Я тоже так думаю..

Причем, как следует для обычного понижающего преобразователя, есть критическое значение индуктивности (дросселя), когда еще выполняется линейная связь между выходным и входным напряжением через коэффициент ШИМ (или скважность, или заполнение)..
..Если не попасть в эти ворота, или пренебречь, формула уже совсем другая, вся система начинает косить под что-то типа пикового детектора..

..Я считал такой дроссель для выходного тока 50 мА...6 А, сетевой полумост с выходом 24В.
Докладываю – ничего страшного.. Реализован был дроссель на двух гантелях. Я бы, конечно, предпочел Ш-образный сердечник, но, выбирать не мог..

..А вот кроме себя, я таких людей (рассчитывающих дроссель для моста или полумоста) не знаю..
Хоть бы издали посмотреть.. а то все сам, все один..

Диаграммы тока снять проблематично, диаграммы в точках V1 и V2 выглядят так же как и у Вас, в затворах ключей тоже как у Вас (диаграмы есть выше, за исключение того что перекрываются области закрытие верхнего ключа и открытия нижнего по непонятным пока причинам), вот ещё диаграмма между катодом диода (VD25, VD26) и выходным дросселем.



Рассчитывал только индуктивность дросселя:


f — частота следования импульсов ШИМ;
dT - максимальная возможная ширина импульса
Iout - выходной ток
Vout - выходное напряжение
Nsec - количество обмоток во вторичной обмотке (одного плеча)
Toff - время между импульсами
Ldr - индуктивность выходного дросселя
El - энергия сохраняемая в дросселе

Сам сердечник выбирал по таблице Magetics исходя из максимального тока и максимальной индуктивности, получился сердечник с номером 55109 (Magnetics), естественно такой купить не смог, да и стоит он не дёшево, поэтому взял отечественных два штуки пермалоевых, максимального размера которого нашёл. Ещё пробовал сердечник из распылённого железа, тоже примерно такого же габарита. Сейчас стоит пермолоевый.

..Не увидел в выкладках минимального выходного тока..
Что у вас должно быть на выходе, какое напряжение, если нагрузки нет?
..Посмотрел в корневом посте темы - тоже что-то не сказано ничего..

..Представим себе идеальный генератор прямоугольных импульсов +E/0.
Подключим к нему интегрирующий LC фильтр.
В устоявшемся режиме на выходе будет напряжение K*E, где K – коэффициент заполнения.
Причем, независимо от сопротивления нагрузки.
..Потому что выходной конденсатор может как заряжаться, от генератора, через индуктивность, так и разряжаться, «в генератор», через индуктивность..

..В понижающеи преобразователе с обратным диодом, разряжаться, конденсатор, через диод не может. Соответственно, если при некоторой нагрузке и некоторой скважности, мы установили на выходе желаемое напряжение, при изменении нагрузки, чтобы поддерживать это напряжение, необходимо изменять коэффициент заполнения.
..То есть, прямой линейной связи уже нет, как в случае с идеальным генератором. Но, хотя бы как-то, ШИМ работает.
..При каком-то малом токе нагрузки, при заданной индуктивности, уже не удается удержать напряжение в требуемом значении.
Тогда, обычно, начинаются фокусы с пропуском периодов и т. д.

..Поэтому, всегда, в таких блоках, нужно считать схему на минимальную нагрузку, в том числе, дроссель..
..Такого недостатка теоретически нет у синхронных понижающих преобразователей.
За что они мне и нравятся..

Минимальный выходной ток 1А (в знаменателе), минимальное выходное напряжение Vout_min=12В

..Раз уже вы здесь консультируетесь и есть конкретная схема..
Неплохо бы выложить некоторые требования или условия.
Например, диапазон входного сетевого напряжения, минимальный и максимальный токи нагрузки, диапазон выходного напряжения, если оно нестабилизированное.. Как-то я удивился - речь шла, вроде, про 30 вольт, а пишете "Vout_min=12В".. Это в каком случае, при каких обстоятельствах..?
..Да и схема в формате, в каком она выложена, читается плохо..

..Формулы для дросселя.. надо мне посмотреть свои..
Я сам выводил, когда было нужно.. На глаз, мои - более громоздкие были..
..Могу поискать, если надо.. но, растяжимо во времени..

Я писал что это разработка можно сказать "для себя" сообщение #56, поэтому нет чётких требований, основное требование 30В, 30А, входное напряджение ~220В других требований нет. В формуле я взял 12В чтобы посмотреть как будет меняться индуктивность в зависимости от напряжения и минимального тока. Вообще я писал что когда брался за это БП рассчитывал что это будет хороший опыт для меня с минимальными усилиями, опыт действительно хороший, но вот усилия далеко не минимальные .
Формула для расчёта индуктивности выглядит следующим образом: Lmin=([Vin(max)-Vout]*Toff)/1.4*Iout(min). Сильно не заморачивался с расчётом выходного дросселя, я ещё его считал программкой (не помню название, дома есть, если нитересно посмотрю и скажу название) её расчёты с моими совпали, я на этом и успокоился. Да и по расчётам видно что номинал дросселя может быть +/- "поконя", у меня сейчас стоит дроссель 69мкГн. Чего я так и не понял - так это как выбирают (или рассчитывают) габариты дросселя, я уже говорил что воспользовался таблицей рекомендаций Magnetics. Ещё что могу сказать по выходному дросселю, что не стоит применять мю-пермалоевые сердечники (хотя сейчас у меня стоит именно такой ), лучше расспылённое железо, т.к. если дроссель будет греться, то мю-пермалой долго не проживёт, это я проверил на собственном опыте. Симптомы погибания дросселя выглядит следующим образом: резко падает выходное напряжение и ток и возрастает потребление через некоторо dT сгорают транзисторы .

В моём случае думаю что проблемы не в выходном каскаде а в схеме управления транзисторами, но вот причину проблем не могу понять, мне моего опыта не хватает...


В формуле Vin(max) - наибольшее пиковое напряжение после выходного выпрямителя

Поставил переменные резисторы в оба затвора и верхний и нижний пробовал разные варианты, картинка особо не меняется, попробовал поставить побольше сопротивление по 30 Ом по идее нагрузка на драйвер должна уменьшиться, но драйвер начал греться ещё сильнее.

Уважаемый Wise, если поставить диоды для увеличения скорости закрытия, по идее должен вырасти ток через драйвер при закрытии ключа, не "поплохеет" драйверу?

а ссылочки нет на этот труд Практика инженерной электроники. Источники питания

У меня книжка, а вообще а гугле:
"Источники Питания Расчет и Конструирование (Браун 2007)"

втораяя ссылка в результатах поиска

10кз

..Включайте, под мою ответственность..
Таких схем полно, да и у меня еще не было случая..
Скорей всего, уважающий себя драйвер имеет ограничение тока.. больше он все равно не даст, чем прописано.
Да это и кратковременный очень импульс, в масштабах периода.

Если есть необходимость, могу написать что-то типа статьи или инструкции по рассчету дросселей на ферритовых сердечниках для различных типов регуляторов. Если нужно, скажите. С примерами и моделями на PSpice.

Драйвер проверьте - что у него на входе и что на выходе. Как правило, после сгорания ключа бутстреп можно смело выбрасывать (хоть с бутстрепным питанием, хоть со взвешенным). Да и вообще - от лукавого все эти бутстрепы.

Драйвер в порядке. Провёл ряд эксперементов с диодами, без с разнми резисотрам в затворах и т.д. картинка почти всегда одинаковая, есдинственное что при уменьшении затворного резистора ниже 20Ом или добавлении диода появляется "звон" в затворе как и должно быть. Ещё раз перечитал мануал на IR2184 там чётко сказано:
DT Deadtime: LO turn-off to HO turn-on(DTLO-HO) & HO turn-off to LO turn-on (DTHO-LO): min 280 typ 400 max 520. На картинке осцилограма из даташита. Там чётко видно что импульс управления верхним ключом должен быть чуть меньше, чем входной импульс и между открытием верхнего и нижного ключей (DTLO-HO, DTHO-LO) должна быть задержка от 280 до 520нс. В прикреплённом pdf файле осцилограммы в разных режимах работы, на них видно что пока на ключи не подано напряжение, то всё в точности соответсвует мануалу ,как только подаётся напряжение на ключи картинка меняется. Если посмотреть на осцилограммы в на третей странице, там напряжение относительно земли на затворе и напряжение относительно землии на истоке. Видно, что напряжение затвор-иссток нормальное, драйвер все временные диаграмы выдерживает как в манале, НО когда напряжение затвор-исток падает до 1В, то транзистор остаётся открытым! Пробовал убрать резистор 5.1 Ом (между Vs драйвера и катушкой), тогда напряжение затвор-исток падает до 0,5В, но транзистор всё равно остаётся открытым. Может для IRFP460LC много 0,5В он уже при 0,5 полностью открыт , или очень большая задержка между снятием напряжения с затвора и моментом закрытия транзистора, хотя по мануалу Turn-Off Delay Time 40нс, а Fall Time 44 нс. А по осцилограммам он все 500нс остаётся открытым. В общем пока не знаю что делать, навероне поставлю вместо переменных резисторов обратно по 20 Ом и включу ещё раз от 220В, если сгорит попробую поставить другой транзистор послабее и пошустрее, посмотрю как будет.

Если кто-то сталкивался с подобной проблемой, буду признателен если поделитесь опытом её решения. Может кто-нить применял IRFP460LC били ли с ним такие проблемы, может кто-то применял другие транзисторы, которые наверняка работают на 100кГц? Ток по первичной обмотке не больше 5А, т.е. 10А транзистора по идее должно бы хватить.

Не, так не бывает - стояла себе схема, работала, сгорела по вполне понятной причине - причем тут ключи?
По моему опыту:
- если сгорел ключ, управляемый бутстрепным драйвером - драйвер сразу в мусорку;
- если драйвер греется - в мусорку (выпален ключ выходного каскада);
- пропал DeadTime - смотреть, что у драйвера творится по входу и выходу (либо выгорело что-то в драйвере, либо логика управляющая умерла).

А IRFP460LC ключ хоть и крайне паршивый (для двухтактных схем), но при желании и умении заставить его работать в таком источнике, как у Вас, вполне можно.

Согласен с Вами, если ключ сгорел - драйвер в мусорку, у меня тоже ни разу не было чтобы драйвер выживал при сгораниии ключа.
Сейчас у меня драйвера греютс градусов до 50 (может чуть больше), у меня стоят колодки под Dip-8 и есть ещё 7 запасных драйверов, пробую другие драйвера, совсем новые из упаковки, греются точно так же...
Осцилограмы по в-ходу и выходу в предыдущем посте, втам вроде всё нормально...

Посоветуйте не паршивый ключ, какие ключи вы применяли в подобных схемах?

..У вас же двухканальный осциллограф?
Покажите, что ли, осциллограмму в стоке нижнего ключа, одновременно с осциллограммой его затвора.
Для правого плеча и левого..
..Может, так что-нибудь увидим..

..Ну, а потом, конечно, хотелось бы услышать начальника транспортного цеха..
То есть, посмотреть осциллограмму тока в первичке, совмещенную с осциллограммой затвора нижнего ключа..

Пост #114 в прикрепленном pdf файле на странице 3 затвор и исток верхнего ключа, на странице 2 затворы обоих ключей. На странице 1 зависимость выхода драйвера (верхнего и нижнего транзистора) от входного сигнала. Завтра выложу осцилограммы сток+затвор нижнего, но они будут почти такие же как на странице 2 (т.к. картинка истока верхнего (стока нижнего) повторяет картинку в затворе верхнего на странице 3 это хорошо видно).

Насчёт тока в первичке, наверное самый лучший способ её померить, это поставить туда резистор, с датчика тока там не очень хорошая картинка, т.к. он усредняет значение у него время реакции 3мкс и если там какие-то пиковые токи, то их не видно будет.

Завтра запущу от 220В, вдруг после танцев с бубном сам собой починится так же как и сломался , а если опять сгорит, тогда уже буду восстанавливать и поставлю туда сразу резисторы чтоб ток померить.

..Замечательно..
Но, в истоке верхнего ключа, там же постоянное напряжение должно быть..?
..Или я чего-то не понимаю..

....Смысл-то в том, чтобы посмотреть, как соотносятся управляющие сигналы в затворах с реальной коммутацией в плечах моста и с током в первичке..

..Прошу прощенья.. сток - исток..
В стоке верхнего ключа постоянка..

..А где там на 3-й странице..?
Нету нифига.. никаких графиков.
..А.., нашел..
В посте есть дэйтшит, а в нем графики..
Слушайте, ну надо так шифроваться?
И где там совместные графики, то есть, чтобы можно было сопоставить сигнал в затворе с сигналом в плече или с током?
А без такого рассмотрения, мне кажется, можно долго блуждать..

Вот графики. На всех графиках затвор - жёлтый, а синий это напряжение "между транзисторами" (исток врехнего, сток нижнего).
График 1. Врехний ключ. Сопротивление в затворе нижнего 50 Ом, в затворе верхнего 20 Ом
График 2. Нижний ключ. Сопротивление в затворе нижнего 50 Ом, в затворе верхнего 20 Ом
График 3. Врехний ключ. Сопротивление в затворе нижнего 50 Ом+диод на закрытие, в затворе верхнего 20 Ом
График 4. Нижний ключ. Сопротивление в затворе нижнего 50 Ом+диод на закрытие, в затворе верхнего 20 Ом
График 5. Врехний ключ. Сопротивление в затворе нижнего 50 Ом+диод на закрытие, в затворе верхнего 20 Ом+диод на закрытие
График 6. Нижний ключ. Сопротивление в затворе нижнего 50 Ом+диод на закрытие, в затворе верхнего 20 Ом+диод на закрытие
График 7. Там видно что напряжение затвор-исток падает до 1В но напряжение на истоке остаётся, хотя по идее не должно такого быть

Синий - это в точке между VT3 (исток)-VT4(сток), т.е. импульс на обмотке трансформатора. Жёлтый - это непосредствеенно в затворе транзисторов VT3 (верхний ключ) или VT4 (нижний ключ)

Какие реальные масштабы напряжений?

На ключи подаю 50В. На осцилографе щуп с делителем, 1 клетка = 10В (ось Y), 500нс (Ось X)

..Нет картинок выключения верхнего ключа и включения нижнего.
Они же и по диагонали работают: левый верхний включается и правый нижний включается..
Я ничего не путаю? А где у нас включение нижнего, нет его.. как и выключения верхнего.

..Чем вызваны неодинаковые сопротивления затворные, 20 и 50 Ом?
..Можно во всех 4-х ключах разные поставить, а смысл..
Вот этого я не понимаю..

..Ну и ток, ток бы поглядеть..

То есть, Вы коммутируете 50 В за время порядка 50 нс (плохо видно, желательно длительность развертки уменьшить). Итого dU/dt = 1 В/нс.Для IRFP460 dU/dt нормируется 3.5 В/нс. Дадите выше 175 (плюс-минус некоторый лапоть) - получите гранату. Итог - внимательней за скоростями следить нужно.

Принцип работы такой: включатся оба нижних ключа, потом один нижний закрывается и открывается верхний , потом верхний закрывается и открывается опять тот же нижний, затем в другом плече нижний закрывается и открывается верхний и т.д., таким образом обмотка трансформатора никогда не находится "в воздухе". Т.е. нижний тарнзистор открывается и закрывается в промежутках между импульсами, а напряжение на обмотку подаёт верхний транзистора. Момент включения нижнего на осцилограме 2, 4, 6. Там видно что воммент пока подаётся напряжение на обмотку в затворе нижнего 0, затем когда напряжение с обмотки синимается (верхний транзистор закрывается) появляется напряжение в затворе нижнего. Там если внимательно посмотреть на осцилограммы 2,4,6 видно что напряжение в затвор нижнего транзистора подаётся драйвером в момент когда врехний тарнзистор ещё открыт (спад синего импульса и фронт жёлтого), вот этот момент меня и беспокоит.
У меня всего 2 канала на осцилографе, я не могу снять одновременро осцилограммы во всех 4 затворах. Но на тех диаграммах что есть все моменты есть и отркрытие/закрытие нижнего (осцилограммы 2,4,6) и иоткрытие/закрытие верхнего (осцилограммы 1,3,5,7).

Изначально сопротивления были одинаковые по 20 Ом, потом Вы порекомендовали сделать открытие как можно медленнее, а закрытие быстрее, поэтому и поставил в нижний 50 Ом, там время открытие можыть быть достаточно большим, т.к. нижний транзистор открывается когда на обмотке трансформатора нет напряжения и крутизна форонта не имеет значения, даже лучше если он будет медленнее открываться. А вот верхний должен открываться быстро, т.к. он коммутирует напряжение на обмотку (к момнту окрытия верхнего нижний в диагнонали уже открыт), поэтоум нужно сдлать время работы транзистора в активном режиме как можно меньше, иначе транзистор будет сильно греться.



Ну да где-то так, может даже меньше чем 50нс, чуть позже сниму чтоб получше видно было.

Смотрю datasheet на IRFP460LC там вроде Peak Diode Recovery dv/dt = 3.5нс, как этот параметр влияет на ограничение скорости включения транзистора? Turn-On Delay Time = 18нс, Rise Time = 77 нс, Turn-Off Delay Time = 40нс, Fall Time = 43нс.

- все эти таймы - понятия несколько абстрактные, вроде габаритной мощности трансформатора - они описывают динамику ключа при жестко заданных параметрах затвора и стока-истока. А если затворный резистор поменять - как эти времена изменятся? А вот ежели dU/dt превысить (кстати, описывается в Absolute Maximum Ratings без всяких доп. параметров, хотя это несколько неправильно) - получите либо мгновенный взрыв (если сильно превысить dU/dt), либо точечные перегревы кристалла и тот же взрыв, но чуть позднее (если хороший теплоотвод и предел dU/dt где-то возле максимального порога ).

..Ну, если посмотреть мой первый пост, я ни на чем не настаивал, а только, на всякий случай, посоветовал обратить внимание на следующий момент. Может быть, не очень внятно изложил.
А дело вот в чем.

..Пусть есть два ключа, верхний и нижний, коммутирующие индуктивную нагрузку.
Сначала, открыт верхний ключ, и ток в индуктивности течет сверху вниз, увеличиваясь.
Теперь, выключаем верхний ключ и включаем нижний. Даже если бы мы его не включали, цепь замкнулась бы через «боди-диод» нижнего ключа. Но, мы включили этот нижний ключ.

..Ток в индуктивности по-прежнему течет в том же направлении, но, теперь уменьшается, по пиле.
Внимание! Если мы сейчас (пока ток еще не упал до нуля) выключим нижний ключ, ток потечет через «боди-диод», как тек бы и без всякого открытого нижнего ключа.
..Если включить верхний ключ, на катоде «боди-диода» возникнет плюс питания, он должен выключиться, по идее. А фиг там. Какое-то время, которое нормируется и т. д., «боди-диод» будет пропускать ток, несмотря на то, что должен закрыться.

..Вот это и будет «сквозняк». Бороться с ним можно уменьшением скорости открывания верхнего ключа.
Вот этот нюанс я и имел в виду. Такая штука есть, конкретно, в D-усилителях.
Пригодится ли это наблюдение вам, в вашей схеме, я пока не знаю, и не настаиваю.

..А то вы пишете так, что, вот, мол, посоветовал какую-то фигню..
..Я хотел обратить ваше внимание на то, что, при коммутации индуктивной нагрузки, могут быть такие ситуации, когда ключ, формально, закрыт, судя по его затворной осциллограмме, но, его «боди диод», несмотря на приложенное обратное напряжение, какое-то время еще открыт.

..Чтобы «просечь» такие ситуации, надо смотреть совмещенные осциллограммы затворов и выходов моста, ну и ток, конечно.
Вот, собственно, моя основная мысль. Может быть, она здесь неуместна, тогда умолкаю..

В дополнение
Следует заметит заметить что индуктивная нагрузка намагничивается (накапливает энергию) все время открытых по диагонали транзисторов dI=(1/L)Udt
если открыть оба нижних ключа то напряжение на катушке будет близко к нулю а время размагничивания очень велико. причем энергия намагничивания будет рассасываться в основном на ключах и активном сопротивлении катушки.
при размагничивании через «боди-диоды» к катушке приложено напряжение питания и время размагничивания не превышает время намагничивания. кроме того основная энергия уходит в источник питания.
Так что выбранный алгоритм работы мне кажется крайне неудачным.

Мне кажется, не совсем логичное объяснение. Чем "размагничивание" через боди-диоды быстрее размагничивания через замкнутые ключи? Напряжение, близкое к нулю - это тоже напряжение, как и напряжение источника питания. Здесь важнее ток. При "размагничивании" через боди-диоды ток будет течь и возвращать энергию в источник только до того момента, пока эдс индуктивной нагрузки выше напряжения питания.
В случае закорачивания же нагрузки ключами, ток в образовавшемся контуре примет колебательный характер и рассеивание энергии действительно может занять больше времени.
По-хорошему, надо следить за возвратным током и переключаться, когда он близок к нулю.

Э.д.с. индуктивности есть dI/dt она есть пока есть ток. Посчитайте постоянную времени спадания тока при наличии втречного э.д.с. и убедитесь что она обратнопропорциональна величине э.д.с.
При низком сопротивлении цепи размагничивания постоянная времени вообще стремится к беконечности.

У автора - нечто вроде Phase-Shift PWM, но с циркуляцией только в нижнем контуре. Поэтому и греются нижние ключи. Сделайте нормальный режим управления, повалите скорости - и будет Вам счастье (и, может даже, приличный КПД). А катушке все равно нужно куда-то размагничиваться - через Body Diodes в источник, в резонансный контур или на омическое сопротивление чего-то там. Как по мне, получить ZVS - лучше и правильней, чем греть диоды и емкость входного фильтра и бороться с иглами жесткой коммутации.

Уважаемый Wise ни в коем случае не хотел Вас обидеть, а уж тем более на утверждаю что вы советуете "какую-то фигню", наоборот спасибо большое за советы, Вы первый предложили (не имеет значения для каких целей) обратить внимание на скорости открытия и закрытия транзисторов и попробовать поменять их. Я хотел сказать, что 50 Ом и 20 Ом разные – это результат эксперимента со скоростями транзисторов ничего более, если бы считал Ваш совет ерундой не стал бы вообще менять эти резисторы и ставить диоды. Integrator1983 тоже считает, что проблема в скоростях открытия, так что вполне вероятно что Вы были правы в том что надо уменьшить скорость открытия транзистора (независимо от причин). Ответственность за принятия того или иного решения несу только я и никто более. Буду признателен за любой совет, даже если он напрямую не указывает на причину проблем, то вполне может натолкнуть на какую-нибудь интересную мысль.

Как обещал выкладываю осцилограммы фронтов закрытия и открытия. Фронт порядка 30нс. Сегодня подберу резисторы чтобы фронт был порядка 100нс. Только мне всё равно не понятно что за Peak Diode Recovery dv/dt, я думал что это максимальная скорость воссатновления диода, по крайней мере если дословно пероводить...

Почитайте тему http://electronix.ru/forum/index.php?showt...EA%E0%E7+MOSFET

Там в конце есть несколько ссылок на правильные и полезные статьи.

To PAN_Spirit. Как успехи в построении? Результат есть? Или забросил?