Есть обычный повышающий мост, в каждом плече по 2 IRFP 3306, вполне шустрые мосфеты. Мощность порядка 2-3 квт, напряжение 24 вольта. Главный критерий надёжность. Исходя из этого выбрана частота порядка 32 кгц. Но тут терзают смутные сомненья, не будет ли самоиндукция успевать раньше забить свой гвоздик, чем откроется следующее плечо моста? Смотрю китайцы уже и под 100 кгц залезли, но думаю их гонит туда жаба. Подскажите из практики, оставить такой или всё же поднять. Да, управляется каждоё плечо 9и амперным драйвером.

На такие мощности лезть в проектировании не приходилось, только по ремонту как раз мостов (сетевых) могу сказать. Вижу мосты (породистых производителей) до 60 кГц.
Возможно, сейчас посыпятся возражения, но имхо с повышением частоты приходится снижать допустимую индукцию в сердечнике, иначе будут велики потери в нём. Также возрастают потери на переключение. А уменьшение допустимой индукции при расчёте трансформатора увеличивает габариты последнего. Так что выгода не очень очевидна.
Повторюсь, речь об ИИП на интересующую Вас мощность.
Упс... У Вас какое входное напряжение? В любом случае, не буду исправлять своё сообщение. Имхо до 60 кГц, дальше лезть смысла особого нет при такой мощности.

40-66кГц.

Экспериментировать надо. Для заданного объёма ИИП своя оптимальная частота, на которой КПД будет максимальным и без последствий для источника.
Максимальное КПД достигается при бесконечно больших размерах и нулевой частоте переключения

Значит пока оставлю чуть больше 30и. Сразу было 48, но не понравилась мне его работа, после 100ампер всякие глюки вылазили, опускал, опускал и дошёл почти до 30, благо транс позволял. Пока так и оставлю.

Беда в том, что, если добиваться оптимума, то для каждой частоты он свой по всем параметрам, в том числе и трансу. Вопрос "какая чатсота оптимальна с данным трансом" - это совсем другой вопрос, чем просто "какая частота оптимальна для данной схемотехники, напряжения и мощности". Другими словами, меняете частоту - пересчитываете и транс.

анализ потерь материала N87 компании Эпкос показывает, что потери от величины индукции зависят в большей степени, чем от частоты.
поэтому, если бы ничто больше не мешало, повышать частоту было бы выгодно.
но, к сожалению, с ростом частоты увеличиваются коммутационные потери в ключах (транзисторы и диоды). также с ростом частоты растет влияние паразитных индуктивностей схемы.
ИМХО, чем больше требуется от схемы мощность, тем меньше следует выбирать частоту.

Ну так для таких случаев грамотные люди и придумали резонансные и квазирезонансные топологии. При доступе к нормальной элементной базе (в основном, литцендрату и конденсаторам) на такую мощность можно и на 300 кГц заряжать смело.

N 87 при 0.05-0.06 Тл можно в резонансном блоке на 500-600 кГц без проблем гонять.

Кто бы еще пояснил зачем нужны эти 500кГц? Почему не 50?
Габариты моточных при 0.25Т и 0.05Т ведь одинаковы. Только потери динамические в активных элементах добавляются и литцендраты всякие вместо простой толстой колючей проволоки.

Бывает, что и нужны. Согласен, что на моточных с полным перемагничиванием выше 50-100 кГц сэкономить сложно. Но источник ведь не упирается в один трансформатор. Так же можно сказать - почему 50 кГц, а не 1 кГц или вообще 50 Гц.

для материала N87 пример в цифрах:
берем разумную величину удельных потерь 0,25 Вт/см3.
индукция 0,3 Тл - частота 27,5 кГц.
индукция 0,1 Тл - частота 218,1 кГц.
как можно видеть, уменьшение индукции в 3 раза позволяет увеличить частоту в 7,93 раза.
то есть, число витков можно уменьшить в 2,64 раза.

Не забывайте о ВЧ эффектах в обмотке. Приходится извращаться с намоткой и плотность тока снижать. По этому применительно к моточным с ПОЛНЫМ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕМ экономия может быть не очевидна.

Попытаюсь.
Потери N87 нормированы на частоте f0=100кГц и B0=0.2Тл
При уменьшении B до 0.05, потери уменьшаются в 16 раз, а увеличение частоты до 500 кГц их увеличивает в 5 раз, при сохранении тойже самой ЭДС на виток. Т.е. потери в сердечнике уменьшаются в 3 раз, реально раза в 2, т.к. степень у частоты не 1, а габариты не изменяются.
Или можно уменьшить габариты в 1.5 раза при тех же потерях.
Кроме этого в любом регулируемом блоке, так или иначе, присутствует некая реактивность в виде дросселя, которая уменьшается тоже.
Плюс квадратично от частоты уменьшаются габариты емкостей фильтров на входе и выходе.
Динамические потери для резанансных и квази... не появляются, а статические зависят от топологии и в некоторых ее типах будут не более, чем у ШИМ не-резонансников.
Один из немногих минусов - технология более сложная - т.к. литцендратом не очень то и обойдешься. т.е. эту кошку нужно уметь готовить.
ПисАть еще можно много всего, но это уже тонкости приготовления.

+100

Еще есть источники, в которых по выходу требуется минимальная запасаемая энергия либо хорошая динамика ОС (что, в принципе, две стороны одной медали). Что эффективно решается повышением частоты накачки.



Эт точно. Расщепления обмоток, намотка в противофазе, ступенчатые намотки...

интересно, это же каким образом обмотка влияет на потери в феррите?
обмотки влияют на общий нагрев трансформатора.

нет у этого материала подобной зависимости ни от индукции, ни от частоты.

все верно про N87
По-видимому, тут обсуждаются, рассматриваются общие потери, общий КПД, в не только потери в феррите.
Повышение частоты вроде бы пропорционального выигрыша выше 60-70кгц не дает.
Да, можно научиться готовить литцендрат, делать многослойную печать, уменьшать паразитные связи, обвешивать все снабберами. Но...зачем? Нет ли тут уже чисто спортивного интереса к росту частоты?
Даже при равных потерях уменьшение габаритов приводит к росту температуры, не так ли? А с ростом частоты потери только увеличиваются, это же очевидно. Ведь до 50кГц скин-эффект можно вообще во внимание не брать в большинстве случаев.
Хотя, есть , наверно и оправданные случаи. Например, маломощные источники с быстрой реакцией.
Но на киловатт-другой даже 100кГц - достаточно высокая частота, чтобы какие-то 5-10мкгн индуктивностей рассеивания доставили хлопот. Да и фронты переключения, мощные драйверы тоже.

- никак. Хотя, если копнуть глубже, минимум потерь N87 приходится в район 100 градусов. Подогрели обмоткой феррит - снизили потери. Но вообще Вы сами ответили на свой вопрос -

Меня больше интересут надёжность. Уже достали китайские бенгальские огни. Опять же скин эффект на 30кгц отсутствует практически, мосфеты лучше себя чувствуют. Вот как посчитать время возникновения самоиндукции? Не будет ли она успевать выкинуть всплеск пока второе плечо откроется. Пока что получается плохо. 50 раз включается нормально, на 51 вылетают первые от источника полевики. Уже всё обвесил снаберами и кондёрами, ничего не менятся. Может сильно мощный драйвер 9ампер для 10 нан ёмкости затворов, и вышибает затвор при резком открывании?

Какой резистор стоит в затворе?

Так Вы же сами писали:

Что такое время возникновения самоиндукции? Это же не квантовые процессы. А для расчета всплесков есть UL=L*dI/dT.



Имеется ввиду включение источника в сеть, пуск преобразователя или отработка каких-то внештатных ситуаций?



Затвор вышибить у Вас вряд ли получиться (разве что очень паршивой топологией затворных цепей), а вот структуру канала на высоких скоростях - легко. Но драйвера, как по мне, много не бывает - попробуйте ограничить скорость увеличением затворного резистора.

Извиняюсь, я как новичок не могу редактировать, поэтому приходится продолжить отдельно.
Идем на сайт Лэпкос, находим в каталоге свойства материала N87.
Читаем:
100 кГц, 0.2 Тл -> 375 кВт/м3
500 кГц, 0.05Тл -> 215 кВт/м3

87 - вообще не лучший материал, куда лучше наши пермаллои МП60 или 140.
Предлагаемая задача всегда комплексна. Например, повышение частоты увеличивает потери в сердечнике (при той же индукции), но снижает сопротивление обмоток. И т.п.
Неплохой критерий оптимизации - примерное равенство основных видов потерь. Возможно, в качестве отправной точки для оценки частоты можно выбрать равенство статических и динамических потерь в ключах.

Тему бы обозвать "Пробой затвора", частота здесь ровным счётом не при чём.

И причина скорее всего стандартная — затворы не зашунтированы ограничителями.

офигеть!
сравнивать феррит с материалами с распределенным зазором и низкой проницаемостью для дросселей


я не писал, что потери строго пропорциональны частоте и пропорциональны квадрату индукции (как было приведено в том посте).
мои слова не означали, что при увеличении частоты в 5 раз потери тоже возрастут в 5 раз.

Меня это тоже смутило.
Это очень разные материалы и для разных применений.

При данной мощности и входном напряжении главная проблема - топология моста преобразователя и паразитные индуктивности. К тому же в дейташите обратный диод транзистора нормируется на токе 75А. Вот за этот ток ключа ходить не нужно.

Соберите два моста, примерно на 1600 Вт каждый, соедините выходы после выпрямителей последовательно. УравнЯете выходные токи, разгрУзите мосты по току и режимы станут приемлемые. А с частотой нужно от геометрии трансформатора плясать, наверняка у Вас один виток первички. Вот под геометрию транса и подбирайте режим.

т.с. так и не ответил на вопрос про резисторы в затворе. Рискну предположить, что слишком маленькие, для того и драйверы 9 -амперные взял. Не нужно стремиться к быстрой коммутации, тем более при таких мощностях. Сколько уже об этом говорено... Велика вероятность Ваших проблем именно из - за слишком быстрой коммутации.
Ремонтировал итальянский зарядник 4.8 кВт. Полный мост. 3 - фазный. Названия транзисторов затёрты (хау ноу). Посмотрел на затворах при отсутствии силы и ... офигел. Фронты нарастания/спада от 0 до 10 В 450 нСек. Частота 50 кГц. Такие дела.

5 ом в каждом затворе, при 15 вольтовом, стабилизированном питании драйверов.

Криминала не вижу. Меньше ставить не стал бы.
А смотрели, что творится на затворах при пуске, работе, выключении устройства?
Если кому интересно, на "Паяльнике" недавно один чел. по переписке в личке со мной делал драйвер трансформаторный. Тому паяльщику пришлось в личке объяснять, что такое закрытый и открытый вход осцилла. И тем не менее, сварганил он таки из подножного корма драйвер, управляющий кирпичами 13.5 нФ (2 в параллель STW29NK50Z) со скоростью 10В/500нСек.
Здесь, наверное, будет оффтоп. Кому надо - стучите в личку, схема простая и очень повторяемая.

К своему стыду я не знаю, что такое "повышающий мост", но зато я знаю о такой топологии, как мост с разделёнными первичными обмотками. Так вот, эта топология позволяет без всяких резонансов и квазирезонансов залезать довольно высоко по частоте даже не с самыми шустрыми ключами и, при этом, динамические потери остаются вполне приемлемыми. Ну, а с шустрыми ключами, оные потери не намного превосходят потери в резонансных схемах, зато нет геморроя с реактивными элементами и другими "прелестями" резонансных топологий.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Да, вполне соглашусь, что для разных. Но вроде оба вполне предусматривают использование в качестве накопительного элемента в силовых преобразователях?
Я имел в виду сравнение их частотных свойств - тут на собственном опыте знаю, что пермалой намного лучше. Для меня вообще это сначала было неожиданностью, потом посчитал исходя из параметров 87 - понял, что так и есть.


А Вы имели в виду использование феррита для трансформатора напряжения, а не для силового? Но тогда вообще сравнение не имеет смысла. Я говорил об использовании 87 с ззором как накопителя.

про зазор в том посте не упоминалось.
а выигрыш по масс-габаритным показателям у материалов с распределенным зазором получается из-за более высокой индукции насыщения, чем у ферритов.
но у материалов с распределенным зазором частотные потери заметно больше, чем у ферритов. из-за чего индукторы на таких материалах могут работать, в отличие от ферритов, только на неразрывном токе с переменной составляющей индукции, как правило менее 0,1 Тесла.

Т.е. это для сильных полей, больших токов подмагничивания, но с малыми пульсациями (малым размахом индукции).
Добавлю еще, что индуктивность их заметно нелинейна.

совершенно верно. у них сильная зависимость магнитной проницаемости от напряженности поля.

Valvol, а нет схемы в другом виде? А то от обилия индуктивностей в глазах рябит, не пойму никак, какая с какой и как связана.
И микросхема X1 какая?

Нет.
Что касаемо микросхемы, то это не есть конкретный контроллер, а обобщённый гибрид двухтактного СМ-контроллера с драйверами для управления мостом от господина Бассо. Для моделирования очень удобно т.к. быстро считается. При желании можно прикрутить модельку любого из имеющихся в наличии "настоящих" CM ШИМ контроллеров и пару оптодрайверов в придачу. Работа силовой части, демпферов-рекуператоров и схемы контроля тока намагничивания от этого не изменится.

Не хотел бы спорить, не знаю, может, мы о разном говорим - но, совершенно реально: сколько использовали МП60 - использовали почти всегда на DCM (т.е. вся энергия прокачивается через сердечник) при индукции порядка 0,4, иногда 0,5 - потери 3% максимум в диапазоне частот до 100 кГц (выше обычно просто не работали по другим причинам).


Тоже удивлен, всегда смотрю на датчик тока - нелинейности обычно не вижу, в совсем больших полях, около 0,5 - ну, 10% может быть.
Может быть, мы просто о разных материалах с распределенным зазором говорим? Их ведь много.

а какая была температура индуктора при разрывном токе и индукции 0,4 или даже 0,5?
а какая при этом прокачивалась мощность, от чего брать эти 3%? или сколько Ватт составляют эти 3%?

Вопросы задаете ) Вспомнить надо. Температура транса - ну, 45-50 при 20-25 снаружи, без обдува. Транс на двух кольцах К36 МП60. Мощность 150-180 Вт, частота переменная от 15 до 70. Точнее сейчас не скажу, нужно бумажки поднимать.
3% от 150 Вт - это 4,5, там явно было поменьше. Индукция - не более 0,4, может, 0,35. Около 0,5 только в самом начале при 15 кГц - как раз там на датчике тока немного видна нелинейность.

Пример, где 87 дико грелся - это был маломощный источник, ватт 10 примерно. МП140 (даже чуть меньшего объема) был чуть теплый, те же режимы.

Ну так и хочется воскликнуть: "Этого не может быть, потому, что не может быть никогда!". Скорее всего, там что-то не так было намотано.
МП140 применяют, разве что, на развалинах какого-то п/я до сих пор.
Ну нет ни одного современного 10-ваттника без феррита. Достаточно полистать апноты и поковырять серийные источники вроде сетевых адаптеров. Их несметное число типов.
Как-то я понакупил КуулМю под влиянием рекламы, пощупал. Это... вата по сравнению с ферритом. Мотать витков много из-за низкой проницаемости. Какая радость от малых потерь в стали, если потери в меди намного больше? Дорого и нетехнологично.
Если бы эти пермаллои куда-то годились, кроме простейших фильтров, мы бы видели их на каждом шагу.
N87 и ему подобные - море. ЕЕ, ЕI, ELP. ER, PQ, ETD, EFD, кольца, горшки, гантели и еще столько же упустил, наверное. А пермаллои - диковинка в колечках ограниченного ряда. Не случайно же?
Не нужно только как довод приводить массовый ноунейм компьютерный источник на порошковом железе. Ему от веку больше, чем некоторым форумчанам.

правильно рассчитанный, и с правильным зазором N87 никогда не нагреется выше, чем МП140.
возможно, вы не умеете их готовить...
а про объем я уже говорил, что на феррите будет получаться больше из-за значительно меньшей рабочей индукции.

Что-то вы напраслину на кул мю наводите. Они бывают с разной проницаемостью, выбирается на любой вкус, не надо много витков, пожалуйста, берём большой сердечник проницаемость 250. Или наоборот, маленький, но с пронцаемостью 25 и мотаем много витков. Тут есть простор для выбора. И по объёму дроссель на кул мю меньше чем на феррите с зазором выйдет.

похоже, что не умеете вы их готовить...

Это точно. Для дросселей в режиме СCM - то что надо. Но при больших DeltaB чтоб меньше феррита грелись - "не верю".

Разница в объеме не была принципиальной, в полтора раза, как по индукции.
Но о каких частотах работы Вы говорите? В примере, где сильно грелся 87, характерная частота была примерно 250-300 (короткий обратный ход). Пришлось больше мотать и ОХ увеличить, греться стало меньше. А 140 при тех же режимах почти не грелся.

В чем тайна повара? С точки зрения сердечника, важна только частота (а скорее не она, а скорость перемагничивания) и размах индукции, что же еще?


Ну, не знаю уж И спорить не могу, Вы в этих делах намного опытнее, но и факты имели мето быть.
Но горшки мотать намного проще, так ведь? И не исключено, что МП просто дороже в изготовлении или еще что-то типа этого.

большую разницу в рабочей индукции уже нельзя назвать тем же режимом.
сотрясать воздух словами мы можем до бесконечности и без результата. вот если бы вы предоставили размеры сердечников и намоточные данные для обоих случаев + рабочую частоту.

частота определяется периодом следования импульсов, а не длительностью обратного хода.
и вообще, причем здесь обратный ход, когда энергия отдается и сердечник размагничивается? энергия накапливается и амплитуда индукции достигается на прямом ходе.

согласен, нужно поднять данные на работе

а вот это совсем не так. Работает не сама по себе частота, а именно скорость перемагничивания. Если коэффициент заполнения маленький, то относительные потери будут как для более высокой частоты. Т.е. если представить, что в DCM мы сжали в два раза и прямой, и обратный ход - относительные потери станут такими же, как если бы удвоили частоту.

если мы сжали оба хода в 2 раза, то просто удвоили частоту, без всякого как бы.