Пытаюсь сделать прямоходовой (однотактный) преобразователь с размагничиванием за счет резонанса, параллельно ключу включаю емкость. Величину емкости выбирал исходя из 1\2 частоты ШИМа. Работаю сейчас только на 50% заполнении ( чтобы не разбираться с коррекцией во время экспериментов). Осциллограмма на стоке ключа - колокольчик.
Смущает то что не могу получить КПД более 75-80%. Входное напряжение 15-40В (ДС). Выходная мощность 2...15Вт. При таких же условиях ( те же выходные диоды, имс....мощности) флай выдает мах 83%.
Что я делаю не так, почему такой маленький КПД?

А на чём собран преобразователь? Как контролируется ZVS?

Собран на LM5020. ZVS - не контролирую, единственное что, так это осциллографом смотрю напряжение на стоке.
Желтый - напряжение на затворе, голубой - на стоке, розовый - ток через ключ.
Рис.1 (слева) - Uout=6,87V___Rloud=5,1 Ohm___Uin=31,25V___Iin=0,391A__КПД=0,76.
Рис.2-(справа) - Uout=8,2V___Rloud=30 Ohm___Uin=31,38V___Iin=0,136A___КПД=0,53.

Резонансная емкость великовата. Иногда она вовсе не требуется, хватает выходной емкости ключа и паразитных емкостей монтажа.
Показательна картинка тока. Кто-то явно ограничивает линейный рост тока в дросселе.
Где-то либо провод высокоомный (слишком тонкий). Либо ключ плохо открыт, либо входной локальный фильтр отсутствует. Есть собственная паразитная емкость трансформатора (внавал беспорядочно намотано?), датчик тока много отбирает...
просмотрите эти моменты.

датчик тока - ничего не отбирает, трансформатор PA1005.100NL
входной фильтр - керамика 4,7мкФ х 9шт.
силовой транс - намотан практически в навал на EFD25. . Частота преобразования 370 кГц, обмотки выполнена литцендратом 40 х 0,1мм; w1=6 витков, 44мкГн, - w2=3 витка, 11,4 мкГн. Переделаю аккуратно под EFD20, чуть позже отпишусь.

Пмсм, прежде чем макетик лепить, может быть имеет смысл в симуляторе вашу схемульку "допросить"?
Примерно так:

1) Переделал транс по рекомендации Микровата, в итоге при выходе 2Вт - КПД-0,76, при выходе 9Вт - КПД - 0,83.
2) 2а ключа меня не устраивает, толку от моделирования в подобных ситуациях никакого?

Я ведь не навязываю вам готового решения, а лишь даю информацию к размышлению.
Переделка транса, пмсм, не есть результат, коль скоро вы завели разговор про резонансное размагничивание сердечника.
А симуль как раз и показывает, как меняется индукция и насколько эффективно размагничивание. Особенно, ежели есть цель расширить нижний диапазон питания не за счёт коэф. трансформации, а за счёт увеличения макс. допустимого Кзап.

ОК, наверно я неправ.

Датчик тока явно включён не в исток, а в первичку, т.к. в нормальном ПХПН ток через ключ на обратном ходу отсутствует. Далее, если бы преобразователь был собран правильно, то датчик в первичке показывал бы на прямом ходу большую амплитуду (ток нагрузки + ток намагничивания), а на обратном маленькую (только ток намагничивания).

Так что, по сигналам выходит, что на вторичке отсутствует второй диод выпрямителя. Соответственно, первый диод всё время открыт, и дроссель на обратном ходу замыкается через него, вторичку, первичку и всё прочее на ней, что ему подвернётся на этой дороге.

И не понятен вообще смысл всего этого предприятия. Если нужен КПД, в первую очередь ставят синхронные выпрямители.

Смысл прост, один первичный ключ, одна обмотка по первичке, можно сказать что снижение уровня помех. Если КПД без синхронников выше 80, то с синхронниками и подавно лучше.


Какая разница, кроме увеличения индуктивности рассеяния в Вашем случае.

Для Ваших выходных напряжений и токов можно ждать 0.85-0.87 при диодном выпрямителе на Шоттки. КПД измеряется на максимальной нагрузке, при малой он, естественно, падает.
Несколько широковат входной диапазон. Прямоходы не вытягивают такой широкий как у флая. Связываться со слоп-компенсацией при заполнении более 0.47 очень нежелательно.
Возможно, рассмотрение схемы бы что-то дало. Еще раз проанализируйте всю прервичную цепь. Осциллограмма тока показывает, что форма определяется не индуктивностью, а в значительной степени каким-то активным сопротивлением. Там и потери.
Возможно, они и не в трансформаторной части, а в дросселе, но изогнутая вершина трапеции на форме тока об этом говорит.
Еще бы посмотреть ТТ датчика. Может, он плохо согласован и искажает картинку? Посмотрите форму тока на активном сопротивлении. Если нет миллиомов, то удается иногда увидеть просто на длине медной дорожки.

И с чего Вас на 200-300 кгц потянуло? EFD20 мощность 15 ватт вытянет и на 70кГц, наверное. Без литцендрата. С ростом частоты увеличиваются потери в динамике, частота всегда связана с потерей КПД при незначительном уменьшении размеров.

Осциллки без схемульки-это все равно, что брачная ночь без невесты. Может быть имеет смысл начертать таки схемулю ваших резонансноперемагнитных изысканий?
З.Ы. Предполагаю, что у потерпевшего примерно такая фантазия:

vlvl@ukr.net, как бы Вам ни хотелось, здесь не будет никакого ZVS, и этот класс схем называется совсем по-другому. Почитайте литературу по теме, например эту.

Там отчётливо видно, что "ноль" колокола всегда равен входному напряжению — когда ключ выключается, "обратный" ток выходного дросселя, через всё ещё открытый основной диод выпрямителя, вторичку и первичку, практически мгновенно (потому что это пик тока нагрузки, во многие разы превосходящий пик тока намагничивания) поднимает напряжение на стоке от нуля до уровня входного напряжения.

Далее, в правильном прямоходе, открывается диод подхвата, закрывая основной диод выпрямителя и замыкая цепь дросселя на землю вторички. Вот только с этого момента вторичка отключается от нагрузки, и в трансформаторе остаётся только ток намагничивания, который в идеале нужно вернуть обратно во вход — обычно это делают парной обмоткой и диодом, а в данном случае, при помощи резонансной цепи.

Про второй диод Вы так ничего и не сказали, но сейчас Вы, однозначно, просто гоняете энергию туда-сюда между первичкой и вторичкой, рассеивая её под дороге на всех деталях этой цепи.

да. начинаю подозревать, что сама схема не совсем в порядке.
Схема нужна для дальнейшего анализа.

Вроде со схемой все в порядке. Сегодня заменил ключ IRFB17N20 на IRF6662, правда в этом случае С2 отсутствует и получил КПД 80...86% (2...10 Вт). За счет замены транзистора выигрыш около 4-5%.


У меня сейчас прототип - флай на ELP22 рабочая 410 кГц, +/- 7В, 20Вт. Хочу заменить его форвардом, обязательное условие - сохранение сердечника ELP22, или меньшее, а EFD20 взял исключительно для макета.



на старом трансе индуктивност 44мкгн, на новом получилась 270 мкГн. Разница по КПД на 2Вт нагрузки около 20% получилась, на 10Вт, около 10%.

Так в чём же рекомендации, если не тайна?

нет, не тайна. На старом трансе было намотано 6 и 3 витка в навал, беспорядочно, на новом 15 и 16 витков каждая обмотка в один слой.

Не, ну так же не делают источники.
Вы взяли под 3 ампера и 30 вольт 200-вольтовый ключ с большим сопротивлением. IRFB17N20 как корабельная пушка для стрельбы по дроздам. Тут Dpak или SOIC8 справиться должны.
ELP22 и EFD20 похожи по названию, но совершенно не по параметрам.
Разница меж 44 и 270 мкГн подсказывает, что Вы индуктивность и витки просто не считали. С дросселем бы тоже понять, на схеме параметров нет.
Со схемой, говорите, порядок? Я что-то не совсем пойму как там должны работать синхронные выпрямители? С затворами замкнутыми на исток. Как обычные плохие диоды?
Боюсь, наугад сделанное, не заработает никогда.
Рискну приложить фото резонансного однотактника приблизительно Вашего калибра.
В разных конфигурациях на 3...15 вольт выходного и 10-14 ватт выходной мощности это работает достаточно хорошо. Ключ в DIP4, трансформатор на колечке 12мм, было и на 10мм. частота 125....150кГц. входное 36-56В
С некоторыми конструктивными изменениями и ТТ на 6мм колечке это же работает при входном 9-14вольт, но в составе большой платы, фото отдельной компоновки нет.

Их там и нету - это просто диоды, после макетирования запущу синхронники. Диоды в таком исполнении оказались выгоднее чем 30BQ100.


Только индукцию от частоты, приблизительно на 30...40 мТл. Дроссель считал, нужен 40мкГн, был подходящий по току SRR1208 на 30 мкГн.



да согласен, поєтому изначально и взял EFD25, чтобы хоть как то по площади приблизится.

В таком случае можно проверить, как работает ваша фантазия и резонансный однотакт на предмет ЗыВыСы.

З.Ы. Забыл про демпфер-рекуператор

vanya.8484, в каком симуляторе вы моделировали? У меня МС9 умирает на расчетах именно на этой схеме.

MC-8. В MC-9 тоже моделируется без проблем.