Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: DC-DC 12V-300V 400W
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Страницы: 1, 2
Microwatt
Цитата(kada @ Jan 19 2012, 14:20) *
Нет конечно. 48В на входе, 8В на выходе. Я понимаю что это не совсем корректное сравнение, просто современные тенденции развития DC-DC конверторов предполагают улучшение массо-габаритных характеристик, чего можно добиться с поднятием частоты.
В связи с этим вопрос. Есть ли некоторый практический максимум частоты, выше которого нецелесообразно собирать сетевой пуш-пул из-за низкого КПД?

Тогда не мучайтесь завистью. Сделать с 48вольт 8 и сделать с 8 вольт 300 - две большие разницы при одной и той же мощности.
Вам посоветовал бы во избежание технологических трудностей с литцендратами и динамическими потерями выше 50-60 кГц не подниматься.
kada
Цитата(SmartRed @ Jan 19 2012, 16:27) *
ЭФФЕКТИВНЫЙ (а не средний) ток ключа - 32А

Вы правы, это мощность распределяется пополам. А я и ток взял средний wacko.gif


Цитата(НЕХ @ Jan 19 2012, 16:46) *
npn = ZXTN25015DFHTA
mosfet = IRLML2803
diodes = BAT54s

одинокий диод на скорость почти не влияет - его задача защитить переход база-эмиттер от чрезмерного обратного напряжения и не давать напряжению на затворе силового ключа расти при отсутствии управления через трансформатор.

Спасибо за разъяснения. А у ZXTN есть какие-нибудь более ширпотребные аналоги? А то этих диназавров у нас не достать.
Какие получились фронты на Вашем драйвере с 20N60?
НЕХ
Цитата(kada @ Jan 19 2012, 15:33) *
А у ZXTN есть какие-нибудь более ширпотребные аналоги? А то этих диназавров у нас не достать.
Какие получились фронты на Вашем драйвере с 20N60?


аналоги - транзисторы BISS от NXP, например. (или FMMT619)
Фронты на соседних со схемой картинках.
Plain
Цитата(kada @ Jan 18 2012, 15:46) *
Ткните пожалуйста носом на хорошую книжку по преобразовательной технике.

Ничего не вспоминается, разве что брошюрки, типа такой.

Цитата
Поднять бы еще КПД процентов на 10 rolleyes.gif Куда дальше копать?

У Вас сейчас снабберов практически нет, индуктивность рассеяния трансформатора долбит по встроенным в ключи ограничителям, хотя в любом случае такое схемное решение будет терять энергию.

Трансформатор плох тем, что намотан внавал, отсюда и индуктивность рассеяния такая большая.
kada
Цитата(SmartRed @ Jan 19 2012, 16:27) *
По поводу динамических потерь надо смотреть что у вас там за фронты получились.
Выложите картинки с яйцеллопера с масштабом 100ns/дел что у вас творится в затворах и на стоках.

Выкладываю осциллограммы.


Цитата(Plain @ Jan 19 2012, 23:05) *
У Вас сейчас снабберов практически нет, индуктивность рассеяния трансформатора долбит по встроенным в ключи ограничителям, хотя в любом случае такое схемное решение будет терять энергию.

Подскажите пожалуйста более продвинутое схемное решение в плане КПД. Может сделать рекуперацию энергии снабберов обратно в источник?

Цитата(Plain @ Jan 19 2012, 23:05) *
Трансформатор плох тем, что намотан внавал, отсюда и индуктивность рассеяния такая большая.

Меди много, по другому она бы не влезла. Попробую найти и намотать фольгой.
Plain
Цитата(kada @ Jan 20 2012, 13:29) *
Меди много, по другому она бы не влезла. Попробую найти и намотать фольгой.

Внавал много меди не влезет по определению, и можно вполне обойтись без фольги — мотать проводом одного диаметра слой первой половины первички, поверх слой вторички, поверх слой второй половины первички. И так далее, такими вот бутербродами.
kada
Цитата(Plain @ Jan 21 2012, 00:19) *
Внавал много меди не влезет по определению, и можно вполне обойтись без фольги — мотать проводом одного диаметра слой первой половины первички, поверх слой вторички, поверх слой второй половины первички. И так далее, такими вот бутербродами.

У меня первичка состоит из 45 х 0,41 проводов. Мотал я ее, как рекомендуется, две полуобмотки одним пучком, т.е. 90 х 0,41. Первичку видно на фотографии в первом посте, она намотана поверх вторички. Вторичку мотал виток к витку с межслойной изоляцией.
Первичка, состоящая из 3-х витков, не влезла одним слоем на всю поверхность катушки, поэтому 3-й виток пришлось немного распушить и равномерно распределить по всей площади катушки, по другому он просто бы не влез.
Поясните пожалуйста, не возникнет ли проблем с нессиметричностью полуобмоток первички, если мотать предложенным Вами способом?
НЕХ
Цитата(kada @ Jan 18 2012, 15:46) *
Ткните пожалуйста носом на хорошую книжку по преобразовательной технике.
Куда дальше копать?


рекомендую
посетить страницу Ernest Wittenbreder
и его патенты
посетить страницу Ivo Barbi

на пару недель хватит...
kada
Цитата(НЕХ @ Jan 21 2012, 20:44) *

Благодарю

Цитата(Plain @ Jan 21 2012, 00:19) *
Внавал много меди не влезет по определению, и можно вполне обойтись без фольги — мотать проводом одного диаметра слой первой половины первички, поверх слой вторички, поверх слой второй половины первички. И так далее, такими вот бутербродами.

Намотал таким способом на Ш12х15. Еле влез в окно, много места уходит на межслойную изоляцию. Завтра буду испытывать.
Как лучше соединить среднюю точку первички - непосредственно на трансе или вывести отдельными проводами и соединить на плате?
Herz
Цитата(kada @ Jan 21 2012, 19:47) *
Как лучше соединить среднюю точку первички - непосредственно на трансе или вывести отдельными проводами и соединить на плате?

Лучше пропустить выводы через окошко ТТ (с разных сторон, вестимо) и только потом соединить.
Plain
Цитата(kada @ Jan 21 2012, 10:17) *
не возникнет ли проблем с нессиметричностью полуобмоток первички, если мотать предложенным Вами способом?

Вряд ли, здесь сброс достаточен. В идеале, конечно, и если Ктр позволяет, полуобмотки делят на секции на середине сердечника, т.е. одна половина каждой полуобмотки первички лежит под вторичкой, другая над ней.
kada
К сожалению новый транс не поспособствовал увеличению КПД, оно не изменилось.

Выкинул старую ОС и сделал ее на время экспериментов на обычном резисторном делителе и завел напрямую на TL494. Тем самым избавился от неприятных писков и визгов выходного дросселя.

Я попробовал умощнить выходы IR4426 сначала с помощью эммитерного повторителя на BD139+BD140, изменений не заметил. Затем добавил предварительный каскад эммитерного повторителя на BC847+BC857 перед BD139+BD140, КПД увеличилось на 1,5%. rolleyes.gif Фронты на затворах мосфетов стали порядка 100-150нс.

Во время опытов сгорел один мосфет во время подключения нагрузки. Стал разбираться, оказалось что сгорел один из диодов в выходном мосте, видимо после него и мосфет.
Поменял диоды на более мощные - HER508 (5A 800V), при первом включении при подсоединении нагрузки опять сгорает один из диодов. Наученный горьким опытом успел выключить преобразователь и тем самым спасти жизнь мосфетам. sm.gif Думаю проблема может быть в приличном скачке тока при подсоединении нагрузки в виде холодной лампочки. Видел в одной схеме преобразователя резистор 1 Ом включенный последовательно после диодного моста. Не по этой ли причине его туда ставят?

Поставил снабберы 0,1 мкФ + 47 Ом параллельно каждой полуобмотке первички. Сделал осциллограммы тока первички и напряжения на полуобмотке. Измерения проводил, как и раньше, относительно средней точки первички. Поясните пожалуйста, почему происходит колебательный процесс тока вместо его линейного нарастания? Может это и есть причина не высокого КПД?
georgy31
Я как то раз победил колебательный процесс надев ферритовые кольца на ноги первички транса, в другой раз снаббер навесил параллельно первичке где то 100 ом и 2 нан последоватьельно, но надо подбирать в каждом случае свои номиналы. А ещё можно попробовать влепить диод на вход 12 вольт перед(после) входного дросселя. Это у вас самоинюкция видать по питанию гуляет.
Plain
Цитата(kada @ Jan 23 2012, 19:53) *
Поясните пожалуйста, почему происходит колебательный процесс тока вместо его линейного нарастания?

А что с трансформатором тока? Вы его исправили на то, что рекомендовал SergCh?
SmartRed
Цитата(kada @ Jan 23 2012, 23:53) *
...
Сделал осциллограммы тока первички и напряжения на полуобмотке. Измерения проводил, как и раньше, относительно средней точки первички. Поясните пожалуйста, почему происходит колебательный процесс тока вместо его линейного нарастания? Может это и есть причина не высокого КПД?


Судя по всему, частота паразитного резонанса трансформатора (индуктивность рассеивания с ёмкостью вторички) порядка 300кГц
Плюс 1.2Мгц это колебалка открытого конца первички транса
В результате, у вас в силе болтается чудовищная реактивная мощность, что и дает низкий КПД.

Сделать трансформатор с таким коэффициентом трансформации и приемлемыми паразитами это серьезная наука.

kada
Цитата(Plain @ Jan 23 2012, 23:58) *
А что с трансформатором тока? Вы его исправили на то, что рекомендовал SergCh?

Я пока его исключил из схемы на время экспериментов.


Цитата(SmartRed @ Jan 24 2012, 00:13) *
Судя по всему, частота паразитного резонанса трансформатора (индуктивность рассеивания с ёмкостью вторички) порядка 300кГц
Плюс 1.2Мгц это колебалка открытого конца первички транса
В результате, у вас в силе болтается чудовищная реактивная мощность, что и дает низкий КПД.

Сделать трансформатор с таким коэффициентом трансформации и приемлемыми паразитами это серьезная наука.

Что интересно КПД в китайских ширпотребных инверторах более 90%, во всяком случае они так заявляют. Мне же подняться выше 84% пока не удается. Это на нагрузке 200 Вт. А на 300 Вт еще хуже - около 80%, а это 75 Вт тепла, которое нужно куда-то девать. Вот только как это сделать эффективно в жару под 45 град. в металлическом корпусе под открытым небом не совсем понятно. Надежность будет не ахти.
Есть ли еще ухишрения, помимо изменения конструкции трансформатора, борьбы с этими паразитными колебаниями?


Цитата(georgy31 @ Jan 23 2012, 22:53) *
Я как то раз победил колебательный процесс надев ферритовые кольца на ноги первички транса, в другой раз снаббер навесил параллельно первичке где то 100 ом и 2 нан последоватьельно, но надо подбирать в каждом случае свои номиналы.

Спасибо за советы, завтра поэкспериментирую.

Цитата(georgy31 @ Jan 23 2012, 22:53) *
А ещё можно попробовать влепить диод на вход 12 вольт перед(после) входного дросселя. Это у вас самоинюкция видать по питанию гуляет.

В качестве эксперимента попробую, но на этом диоде рассеится не мало тепла. Конденсатор после дросселя (C13) довольно сильно нагревается, градусов до 65. А конденсатор до дросселя (C14) - холодный, что подтвержадет Вашу мысль о наличии токов самоиндукции замкнутых по цепям питания. Т.к. индуктивность L1 (2,2 мкГн) небольшая, то разность температур C13 и C14 может говорить о высокой частоте самоиндукции.
Странно то, что навешивание керамики непосредственно на среднюю точку первички не спасает от нагрева заметно дальше расположенный электролит C13.
egorr
Есть один простой способ для Вашего случая,позволяющий повысить КПД при сохранении требуемой мощности-4 трансформатора на 100Ватт,к каждому по паре транзисторов и раскачка их драйверами от одного контроллера.Вторичные обмотки трансформаторов соединить последовательно.
НЕХ
Voltage-Mode Push-Pull Converters
а то смотреть на графики страшно...
kada
Цитата(НЕХ @ Jan 25 2012, 21:39) *
Voltage-Mode Push-Pull Converters
а то смотреть на графики страшно...

За статейку мерси. Очень познавательно.
А насчет графиков думаю что я измеряю какие-то наводки, а не сам сигнал. Пробовал менять частоту и нагрузку, картина примерно та же.
В общем решено пока обойтись покупными инверторами до более детального изучения теории и понимания всех процессов.
Всем отозвавшимся большое спасибо за помощь!

Попутно начал изучать LTSpice.
Кстати, а чем плох MicroCAP для моделирования силовой электроники? Просто имею опыт работы в нем, а тут все советуют лучше в LTSpice моделировать.
Я так понимаю главное преимущество LTSpice в библиотеках?
vlvl@ukr.net
Я вот смотрю на вашу схему и не могу понять зачем Вы поставили транс TV1 между мосфетом и TV2, это же по любому увеличит выбросы на стоках ключей. Если это транс тока поставте его в среднюю точку TV2. И с С15 непонятно, Вы его убрали, вроде бы кто то в постых выше об этом писал ?
Microwatt
Цитата(kada @ Jan 27 2012, 09:49) *
Попутно начал изучать LTSpice.
Кстати, а чем плох MicroCAP для моделирования силовой электроники? Просто имею опыт работы в нем, а тут все советуют лучше в LTSpice моделировать.
Я так понимаю главное преимущество LTSpice в библиотеках?

Да как раз MicroCAP богаче по библиотекам. Там разных компонентов полно, а у LTSpice только фирменные. Правда самопальные модели неизвестных авторов в инете есть, но доверия к ним...
Но вот трансформатор в MicroCAP я так и "ни асилил". А это резко сокращает область применимости моделей.
Ну и вывод данных в LTSpice намного удобнее.
kada
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 27 2012, 13:57) *
Я вот смотрю на вашу схему и не могу понять зачем Вы поставили транс TV1 между мосфетом и TV2, это же по любому увеличит выбросы на стоках ключей. Если это транс тока поставте его в среднюю точку TV2. И с С15 непонятно, Вы его убрали, вроде бы кто то в постых выше об этом писал ?

Вы правы, это трансформатор тока. Я его пока исключил на время экспериментов.
C15 убрал.

Цитата(Microwatt @ Jan 27 2012, 15:13) *
Да как раз MicroCAP богаче по библиотекам. Там разных компонентов полно, а у LTSpice только фирменные. Правда самопальные модели неизвестных авторов в инете есть, но доверия к ним...
Но вот трансформатор в MicroCAP я так и "ни асилил". А это резко сокращает область применимости моделей.
Ну и вывод данных в LTSpice намного удобнее.

Значит правильным путем иду sm.gif
Starichok51
Цитата(Microwatt @ Jan 27 2012, 14:13) *
Но вот трансформатор в MicroCAP я так и "ни асилил".

вот вам пример транса в микрокап9.
для сердечника параметры вводятся в сантиметрах.
указываются индуктивности, которые на нем расположены.
в примере указано число витков и начальное условие отсутствия тока в обмотках.
в примере сердечник указан с зазором.
Microwatt
Спасибо, попробую разобраться. У меня почему-то если поменять концы обмотки напряжение не меняет полярность, а сдвигается.
Т.е. с обмотки идут не импульсы минус 12 вольт, а идет минус 12 вольт, а при импульсе - нуль. ???!!
Из-за чего и забросил микрокап с трансформаторными узлами. А для источников питания это , считай, все не годится.
_gari
у LTSpice есть еще одно серьезное преимущество, в отдичии от9 капы, умеет считать на многих ядрах сразу.
Интересно, сколько надо времени для анализа вот такой схемы в капе

Заряд емкости 200мкф до 750В

НЕХ
Цитата(kada @ Jan 17 2012, 22:29) *
Интересное решение. Правда нужен драйвер верхнего ключа S2 на рисунке (с), ну и отвод вторички. А можно взглянуть на первоисточник?


Improved Forward Topologies for DC-DC Applications
Starichok51
Microwatt, очень важно указывать начальные условия, что изначально ток в индуктивностях равен нулю.
для емкостей это указание тоже важно для преобразовательной схемы.
транс для этого примера я взял из своей схемы для флая. поэтому полярность обмоток указана для флая.
у меня никакого смещения уровня не происходит.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.