thickman

На такую небольшую мощность вряд ли стоит с МУ заморачиваться. Обратноходовый преобразователь выйдет заметно проще и дешевле, даже в наше нерадостное время. На худой конец можно поискать китайские аналоги топсвичей и вайперов. Первое что попалось: https://ecworld.ru/media/bip/pdfs/vinokurov_ct711.pdf z_vip донецкий резко пропал, как отрезало. Грёбаная война, не знаю что и думать...

Попробуйте и сравните нагрев двух трансформаторов - намотанных "по-нормальному"(Ц) и с разделением (когда вторички размещены между половинками певички) У "трансформатора по-нормальному" потери во вторичных обмотках будут значительно больше. Еще хуже, если первичка у "трансформатора по-нормальному" намотана не в один слой, а сразу в два, без чередования с вторичкой. Добавятся ещё и потери в первичной обмотке из-за влияния эффекта близости.

Готовый синфазный фильтр – вариант компромиссный. Единственное его достоинство (хотя и немалое) – минимум моточных. Полученные параметры неплохи, но при самостоятельном изготовлении вряд ли оправдана возня с многовитковыми обмотками на мелких сердечниках. Пока не решил, чтобы эдакое ещё показать. Склоняюсь к одному из двух вариантов. Полумост на полевиках с сетевым выпрямителем-удвоителем и дыркой Гиратора, для него не требуется симметрирующая обмотка. Или вариант "вперед в прошлое" – полумост на биполярах с МУ на первичной стороне. Такой вариант интересен, прежде всего, своей надежностью - неубиваемая штуковина благодаря параметрическому ограничению тока.

Значит нужно увеличить сопротивление измерительного шунта, измерения проводить быстро во избежание его перегрева. Ждущий режим с запоминанием осциллограммы очень полезен в таких случаях, если память осциллографа большая - вообще здорово, можно записать историю развития интересующего события. Мало того, проходная емкость разделительного трансформатора должна быть малой. Между землей щупа и сетевой вилкой осциллографа имеется немалая емкость, можете измерить. Это емкость Y-конденсатора установленного в блоке питания осциллографа. Если заякориться земляным крокодилом за летающий потенциал, например за точку соединения сток-исток силовых ключей, то привнесенная емкость в испытуемую схему, как минимум, нарушит её нормальную работу. У меня проходная емкость разделительных трансформаторов очень мала и я могу не задумываясь тыкаться осциллографом в любую точку схемы. Осциллограммы парой станиц выше сняты именно так. С токоизмерительным резистором величиной аж в 1 Ом, причем измерения проводились в стоке нижнего транзистора, т.е. объявленная мекка была с летающим потенциалом.

От активного ККМ только вред, однозначно. Качество стабилизации неудовлетворительное по причине крайне медленной петли ОС, а помех генерится очень много. Пассивный ККМ в виде дросселя - не могу ничего сказать, никогда не присматривался.

Чтобы оценить ток стока или истока, нужно там же его и измерять (правильнее в цепи стока). Я не пользуюсь токовым трансформатором при таких измерениях. Включаю в цепь стока токоизмерительный резистор. Землёй для осциллографа объявляю сток ключа (крестик на картинке). В токоизмерительный резистор - тыкаться без применения земляного крокодила на длинном поводке, пружинкой например воспользоваться. Другой канал осциллографа, которым измеряется напряжение сток-исток, нужно проинвертировать в меню настроек. Эффект от применения форсирующего конденсатора можно оценить на большом токе. Польза его применения ещё и в том, что можно уменьшить емкость демпферных конденсаторов или исключить их вообще в некоторых случаях, не боясь увеличения динамических потерь при выключении. Измерьте напряжение на первичке, напряжение на реакторе, и суммарное напряжение первичка-реактор. Сопоставьте, и всё станет понятным.

На холостом ходу ключи греются, потому что нет полноценного режима ПНН (ZVS). На осциллограмме видно, что включение транзистора начинается, когда напряжение на нём снизилось до ста вольт приблизительно. К этому моменту в суммарной емкости (С3+С5+Coss+Сoss) накоплена энергия (С*U^ )/2. Мощность, рассеиваемая на транзисторе при включении можно узнать, если полученные джоули умножить на рабочую частоту преобразователя. Причем, на любой из включаемых ключей разряжается вся суммарная емкость - оба демпферных конденсатора и обе выходные емкости мосфетов. Очевидно, что если напряжение на ключе на момент включения равно нулю, то энергии в эквивалентной емкости нет и греться транзисторы при включении не будут. Затворные резисторы шунтируют диодами для быстрой коммутации при выключении. При низком затворном сопротивлении, до 10-15 Ом примерно, толку в диодах нет, поэтому их можно не применять. Хотя, хуже с ними тоже не будет. При большем сопротивлении R1, R2, шунтирующие диоды точно не помешают, луче их оставить.

В обсуждаемом показометре применён неплохой прецизионный ОУ AD8605. Если устранить вопиющую ошибку в разводке инвертирующего входа и компенсировать смещение на входе ОУ, получается вполне подходящий для любительских целей "измерительный индикатор".

"точность" при измерении тока ниже всяких похвал, тоже был неприятно удивлен. Толковая доработка: https://habr.com/en/post/398579/

Нинада. В режиме КЗ или при перегрузке транзисторы Q3, Q5 замыкают затворную обмотку, при малом сопротивлении R4 они могут перегреваться по причине бОльшего тока в обмотках, он задаётся величиной R4. А при наличии форсирующего конденсатора эти транзисторы прилежно клацают каждые полпериода и тем самым форсируют этап запирания силовых ключей, независимо от величины нагрузки. Кроме того, при очень малом сопротивлении R4 могут появиться проблемы с запуском преобразователя, особенно при пониженном напряжении сети. Уменьшить число витков в затворных обмотках для получения амплитуды напряжения на затворах около 12В вместо 15В (при номинальном напряжении в сети) - это правильно. Чем мощнее ключи и соответственно больше емкость затворов – тем меньше необходимое сопротивление затворных резисторов. Я подбираю так, чтобы получить приемлемый выброс затворного напряжения в начале импульса. Выброс определяется индуктивностью рассеяния обмоток затворного трансформатора, входной емкостью ключей и сопротивлением затворных резисторов. Можете попробовать уменьшить номинал до 10-15Ом примерно для своих довольно мощных ключей, и удалить затворные диоды, параллельные этим резисторам.

При полученной индуктивности 53мГн ток намагничивания "многофункциональной компоненты" великоват, этот ток и греет резистор. В четырёх экземплярах синфазных дросселей марки EPCOS/B82731-H2401-A33, измеренная индуктивность первички находилась в пределах 83мГн-92мГн. Соответственно, рассеиваемая мощность на балластном резисторе была меньше в моём случае. Форсирующий конденсатор – желательный, но не обязательный компонент, особенно при сравнительно небольшой мощности и при использовании современных ключей семейства CoolMOS. С форсирующим кондеем снижаются динамические потери в ключах в момент выключения, особенно это заметно в режиме перегрузки. Для повышения частоты преобразователя, дополнительное колечко для коммутирующего дросселя нужно брать совсем крошечное, типа: https://www.chipdip.ru/product0/64532 Я использую магнитопроводы из аморфной или нанокристаллической ленты. Для нашего случая подойдет, например, сердечник MSFL-08A-T. Другой способ без навешивания доп дросселей – просто немного уменьшить сечение сердечника синфазного дросселя (многофункциональной компоненты). В случае как у меня, если сердечник П-образный, можно попробовать пошмыргать надфилем по сердечнику, сделав поперечное углубление в нем. В случае Ш-образного – удалить один наружный рог. Нагрев ключей на холостом ходу – скорее всего выход из режима ZVS. Точно не могу сказать - нужна осциллограмма напряжения на ключе в режиме ХХ. При потере ZVS увеличение частоты не поможет а наоборот, лишь усугубит проблему. Нужно или уменьшить номинал демпферных конденсаторов на ключах (можно оставить один, на одном лишь ключе, раз с выбором номинала проблема), или немного увеличить немагнитный зазор в сердечнике силового трансформатора. При увеличении номинала резистора R4 полка на затворном импульсе становится не горизонтальной а скошенной. Это должно быть хорошо видно на осциллограмме, мультиметр не катит. Оптимальное сопротивление R4 - 1.5-2.5 кОм. Сравнительно малая индуктивность "многофункциональной компоненты" тут тоже не в пользу - полка затворного импульса заваливается сильнее. По поводу неустойчивой работы при перегрузке, сложно что-либо сказать без осциллограммы тока в первичке силового транса. Или перекос индукции с заходом в одностороннее насыщение (видны характерные пыстрики на осциллограмме тока), или недостаточная индуктивность реактора в первичке (а при его отсутствии - слишком малая индуктивность рассеяния в трансформаторе), в результате чего возможен срыв автогенерации с последующим перезапуском.

Уже в самом начальном этапе регенертивного переключения, когда напряжение на силовых транзисторах только начинает изменяться, появляется ток перезаряда в форсирующем конденсаторе, он отпирает соответствующий ключ (Q3 или Q5). Например, начинает запираться верхний транзистор М1, ток через форсирующий конденсатор С6 отпирает Q5, это приводит к запиранию силового M1 с максимальной скоростью. Так же происходит и с нижним М2 с той лишь разницей, что включаемый Q3 закорачивает ту же обмотку L1. Но при хорошей магнитной связи L1 и L2, процесс запирания М2 тоже ускоряется, поэтому обмотки L1 и L2 нужно мотать бифилярно, сразу в два провода. Положительный эффект особенно заметен при больших токах со старыми ключами типа IRF740, IRF450. Но и при использовании современных транзисторов применение форсирующего конденсатора не возбраняется, в том числе и в схеме с обводным трансформатором.

Даже с двумя динисторами есть проблемы с запуском на холостом ходу? Ещё по поводу выбора типа фильтра . В двухполупериодных выпрямителях с С-фильтором, возможна нессимметрия и подмагничивание силового транса со стороны вторичек. Особенно это заметно при начале срабатывания токоограничения. Для автогена с предложенной защитой такой режим безопасен, но приводит к неустойчивой работе. С учетом того, что ток пульсирующий (с частотой выпрямленной сети), "чих с пердежом" начинается заметно ниже расчетного токоограничения и определяется уровнем пульсации выпрямленной сети. Поэтому уровень токоограничения надо выбирать повыше, у неопытных такой расклад может вызвать затруднение. Так что с точки зрения повторябельности, LC-фильтр, конечно, привлекательнее для новичков. Мира всем.

Для автогена лучше бы пониже частоту выбирать. По той причине, что он нормально работает либо с реактором в первичке, либо с завышенной индуктивностью рассеяния. На завышенных частотах просадка выходного напряжения может не устроить из-за негативного влияния этой индуктивности. В сторону увеличения частоту можно "подкручивать" тем же коммутирующим дросселем насыщения, - подключите его напрямую к одной из затворных обмоток. Да, автоген справляется с такой нагрузкой. Недостаток чиста емкостного фильтра – большие токовые пульсации в фильтрующих конденсаторах подключенных напрямую к выпрямительным диодам, это надо учитывать при выборе конденсаторов. Другой недостаток (скорее особенность) – амплитуда тока через силовые ключи больше по сравнению с фильтром начинающимся с индуктивности. Зато есть свои положительные качества. При работе на емкостной фильтр коммутационные помехи от диодов существенно меньше, ещё один плюс – более гладкая переходная характеристика. С индуктивным фильтором всегда будет выброс выходного напряжения при сбросе нагрузки.

Да уж, полагал, что с повторением самовозбудного мостика у любого желающего проблем точно не будет, а оно вон оно как… Пожалуй, чем меньше будет степеней свободы у новичка, тем ближе успех. "многофункциональная компонента" как раз ограничивает фантазии - всё предопределено. Повожусь ещё с повторябельностью, гложут некие сомнения по поводу устойчивого запуска при всеразличных неблагоприятных сочетаниях, особенно при существенном разбросе емкостей в конденсаторном полумостовом делителе. По поводу расчета силового трансформатора, расчетчикам-нормировщикам не стоит забывать о полезной особенности автогена что с третьим глазом Гиратора, что простого Кутузова с коммутирующим дросселем/трансформатором – такие автогенераторы автоматически поддерживают рабочую индукцию, независимо от величины питающего напряжения.

Конденсатор или на одном ключе емкостью 2*С, или на каждый ключ емкостью С – без разницы, если шина питания правильно разведена. В схему обычно подключаю между средней точкой конденсаторного делителя полумоста и точкой соединения сток нижнего транзистора – исток верхнего. Запустите сначала преобразователь без силового трансформатора, потом уж и трансформатор можно посчитать, исходя из полученной рабочей частоты автогенератора.

Для форсирующего точно пойдут. Демпферные надо помацать при работе, если перегрев устроит, оставляйте.

Не думал в эту сторону, вряд ли получится также изящно. Кроме того, помимо двух затворных, понадобится ещё одна дополнительная обмотка. С транзисторами разной структуры цепь защиты получается проще. В ЧипеДипе обнаружил шикарные npn/pnp шестиамперные сборки занедорого: https://www.chipdip.ru/catalog/bipolar-transistors?gq=PBSS4041SPN Кстати, последние испытания показали, что затворные обмотки в "многофункциональной компоненте" следует мотать на основную катушку – меньше проблем с устойчивым запуском, особенно в полном диапазоне питающих напряжений. Форсирующий конденсатор можно совместить с демпферным, но есть нюансы, для не слишком опытных рукодельцев лучше оставить как есть – форсирующий С6 номиналом 100-200пФ. Ниже возможный вариант автогена на биполярах с защитой. Работу в железе не проверял, есть некоторые сомнения насчет жизнеспособности - биполяры нахрапом не возьмёшь.

Стоит обратить внимание на последний вариант с форсирующим конденсатором(С6). По другим компонентам. С1, С2 в конденсаторном полумостовом делителе можно ставить электролитические с емкостью, необходимой для фильтации выпрямленной сети. Примененный способ симметрирования - с большой Ls в синфазном трансформаторе и большим номиналом R4(2k-3k), позволяет это без появления экстратоков в симметрирующей цепочке. Для выбранной марки синфазного дросселя от ЭПКОС, намотать по 14 витков для затворных обмоток. Лучше поверх основных катушек. Можно и на противоположном керне, но, возможно, придется подобрать точнее номинал резистора R4. В моём варианте пришлось увеличить номинал с 1.5 кОм до 2-3кОм. С6 – любой керамический на напряжение от1кV, номиналом 100-200пФ. Транзисторы Q3,Q5 – любые на ток от 1А. Роль дросселя (реактора) Ls, может выполнять завышенная индуктивность рассеяния трансформатора.

Оценил динамические потери при выключении. Подопытный транзистор IRF740, схема соответствует прикреплённой здесь. Ток стока при выключении – чуть больше 5А. Исполнение "многофункциональной компоненты" - с разводом родных обмоток и вновь намотанных затворных на противоположные керны (фото постом выше). Потери на ключах при выключении меня не устроили совершенно. Причина, как и предполагал, завышенная индуктивность рассеяния между первичной обмоткой и затворными. Вспомнил о недавней находке - ускоряющий регенеративное переключение конденсатор С6, его назначение нетрудно понять. Синий луч – ток стока, желтый – напряжение сток-исток. Фиолетовый - мат умножение Ic*Uси, демонстрирует потери на ключе. С конденсатором С6 потери при выключении отсутствуют.

Намотал затворные обмотки на противоположном керне. Хм, недурно. По-прежнему ключи различные (игбт и мосфет), однако симметрирующая обмотка косяк выправляет. С режимом ПНН тоже всё хорошо, что радует. Нужно проверить динамические потери при выключении, всё-таки ухудшенная магнитная связь в цепи ПОС не способствует быстрому регенеративному переключению. Если динамические потери не вырастут, вообще здорово.

Для перемотки подойдут синфазные дроссели с сердечником сечением до 10мм^, лучше меньше. И чтобы конструктивно катушка была разделена минимум на четыре секции, или каким-то другим способом обезопасить "многофункциональную компоненту" от межвиткового пробоя. Показометр дешёвый или даже средней ценовой категории врет как троцкий если измеряемые L имеют большую собственную емкость, поэтому методу определения Ктр через индуктивности обмоток не стоит сильно доверять, особенно в нашем случае, когда число витков первички и вторички различаются многократно. При использовании симметрирующей обмотки фиксировать стабилитронами затворное напряжение не нужно. Роль затворного стабилитрона в этом случае только защитная, на случай, если что-то прилетит на затворы больше максимально допустимого. В отличие от предыдущей схемы в которой применён обводной трансформатор с зазором и, следовательно, с малой индуктивностью первички, в этом варианте "многофункциональная компонента" имеет большую индуктивность первичных обмоток (чем больше – тем лучше). Поэтому, придется ввести зазор в силовой трансформатор если у него индуктивность первички тоже большая. Это нужно для обеспечения режима ZVS. При макетировании можно запустить и без силового транса, если вместо него временно подключить дроссель, например от энергосберегайки с индуктивностью 2-3 mH.

"нравится не нравится - терпи моя красавица" (откуда-то прицепилась эта пошлая поговорка) - перегрев сердечника на ХХ, на 20 -25С - это вполне нормальный режим. И вообще, не стоит завышать частоту, из-за влияния индуктивного реактора страдает нагрузочная характеристика. Установил в "народный полумост" igbt STGP7N60 в одно плечо и мосфет IRF740 – в другое. Только так мне удалось скривить полумостик - верхняя осциллограмма. Напряжения на конденсаторах делителя 145V/181V. Нижняя осциллограмма - подключена вторая половинка синфазного трансформатора в качестве симметрирующей. Полумост подвыправился , это видно по осциллограмме и по напряжению на конденсаторах делителя - стало 160V/167V. Не идеально конечно, зато нахаляву – все ведущие роли исполняет единственный "многофункциональный моточный компонент" - синфазный трансформатор с двумя доп обмотками. Силового трансформатора пока нет.

С отключенной вторичной обмоткой – тоже есть несимметрия? Бывает, при старте в режиме токоограничения автоген перекашивается так, что потом, уже после заряда выходных электролитов, не может выправится. Если оно, то кроме плясок с бубном (увеличение номинала индуктивности реактора с 17мкГн до 33мкГн и выше, введение зазора в силовой трансформатор, увеличение времени мертвой паузы), вместо всего этого может помочь симметрирующая обмотка с диодами, дозаряжающая емкостной делитель. Перекос Uси и Uзи на ключах – как раз из-за перекоса напряжения в средней точке емкостного делителя. В итоге - нарушение вольт-секундного баланса – перекос индукции в силовом трансе и рост тока намагничивания, транзисторы по току при этом нагружены неравномерно. Ограничение напряжения на затворах, как рекомендовалось выше, будет работать лишь при повышенном напряжении на вторичке обводного транса. На трансах от обратноходов есть вспомогательная обмотка Waux, попробуйте и её задействовать, например, последовательно с имеющейся вторичкой если на ней напряжение маловато. Можно в качестве обводного подыскать дроссель от энергосберегайки, там часто оставшийся зазор в окне позволяет втиснуть доп вторичную обмотку с числом витков 20-30. Смысл этого повышения – фиксация напряжения на затворах стабилитронами на уровне 8-10 вольт, чтобы это напряжение не зависело от напряжения в средней точке емкостного полумостового делителя, тогда ПОС не будет загонять автоген дальше в несимметричный режим. Фиксирующие напряжение стабилитроны достаточно повесить на одну из двух обмоток при условии что они намотаны бифилярно - одновременно в два провода. намотка одновременно в два провода желательна сразу по нескольким причинам, но об этом пришлось бы мнооого говорить - лучше промолчать, пост и без того перегружен. 270 мкФ для С1, С2 – вполне достаточна, больше нет смысла. Индуктивность синфазного трансформатора в 26 мГн – мало, не подойдет. 600-вольтовые ключи – конечно подойдут.

Среди казённых синфазных дросселей удалось подыскать более-менее подходящий вариант, он будет выполнять роль "многоцелевого компонента". https://www.chipdip.ru/product/b82731-h2401-a33-2 даташит: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/190792/EPCOS/B82731-H2401-A33.html Требования к нему – малое сечение сердечника из высокопроницаемого феррита, большое число витков в обмотках (170-180 в каждой по моим прикидкам)позволяет включить одну из обмоток вместо первички обводного, а другую – в качестве симметрирующей. Придётся намотать лишь пару затворных обмоток по 14-15 витков. Невелик труд, зато получится многофункциональный компонент – переключательный/затворный /обводной/симметрирующий трансформатор. Всё в одном флаконе, отдельный переключающий трансик( или дроссель) на мелком колечке упраздняется. Из недостатков – великовата индуктивность рассеяния между обмотками, и довольно высокое межвитковое напряжение несмотря на то что обмотки секционированы. Для надежности надо бы пропитать обмотки лаком. В ЧипеДипе полные закрома такого добра, да и в других местах, думаю, проблем не будет с приобретением продукта от популярного бренда. На прикрепленной схеме L4,L3 – родные обмотки по 68mH, L6 – индуктивность рассеяния между ними (700мкГн по даташиту) , L1-L2 – вновь намотанные затворные(по 14-15 витков), намотаны поверх катушки с основными обмотками. Окно большое, влезают даже витые пары из кабелей для локальных сетей, но вид конечно непристойный у такого чуда. Первое включение на холостом ходу порадовало. Частота коммутации около 45кГц (без учета длительности паузы, зависящей от величины С3,С5). Сердечник "многоцелевого компонента" не перегревается. Симметрирующие свойства и работу под нагрузкой пока не проверял. На осциллограммае форма напряжения на затворе и коллекторе igbt- ключа. Моделька прототипа прилагается. народный.asc