Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[IRFP460]

49 минут назад, thickman сказал:

ока вы ржёте,  какое-то количество LLC преобразователей в мире наверняка уже сгорели.

изготовление трех ллс ,будет дешевле чем одного с дыркой

50 минут назад, thickman сказал:

Это избавляет преобразователь от нескольких очень неприятных проблем.

это интереснее,  каких ?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[thickman]

43 минуты назад, IRFP460 сказал:

это интереснее,  каких ?

При адаптивной паузе в режиме ZVS паразитные диоды не включаются. Но если даже включатся, при очень пологом фронте на стоке силового ключа (при небольшой нагрузке) накопленный боди-диодом заряд удаляется из структуры аккуратно, без разгона. Но это если фронт при выключении совсем пологий, порядка 1-2 мкс, что характерно для правильного автогена, а вот в LLC  контроллерах такое невозможно, короткий дедтайм не позволит. Проблема выявлена и исследована здесь: https://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=81435

43 минуты назад, IRFP460 сказал:

изготовление трех ллс ,будет дешевле чем одного с дыркой

Изготовление сразу трех ненадёжных, но недорогих устройств вместо одного надёжного но подороже? Я вовсе не против, если такой вариант приемлем кому-то.

Изменено 20 апреля, 2018 пользователем thickman

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[IRFP460]

хорошо расписали, спасибо.

 

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[IRFP460]

24 минуты назад, thickman сказал:

Но это если фронт при выключении совсем пологий, порядка 1-2 мкс

DT ?

[thickman]

Не просто длинный ДТ, участок нарастания напряжения на выключаемом транзисторе должен быть растянут на всё время паузы на лёгкой нагрузке. При большой нагрузке крутизна фронта растёт, пауза адаптивно сокращается, но зато появляется остаточное напряжение на стоке включенного транзистора, ускоряющее вывод избыточных носителей боди-диода, поэтому такой режим не смертелен.

[Alex Falcon]

Ковырнул колечко с почти ППГ AIC1507. Поглядите его даташит, плиз. Мотанул комм. трансик. 3 обмотки вместе, одну отдельно, получилось ну очень несимметрично..  хотя витков равное количество..

5 витков дало почти 50кГц

[Alex Falcon]

Намотал СТ на зеленом кольце 45х26х12 по программе Старичка.. получилась конская индуктивность, чуть не 20мГн. Кольцо оказалось с проницаемостью аж 4800! Все работает, но просадка напряжения очень большая и если бы не ОФ, кольцо так и норовит уйти в насыщение, в одну сторону намагничивается больше почему-то..  

Изменено 21 апреля, 2018 пользователем Alex Falcon

[zato4nik]

Симметрирующая обмотка есть?

[Alex Falcon]

Да, есть. Подключена по схеме. 

Смотал лишнее, сделал индуктивность 3,6мГн. Домотал н комм.трансформатор витков, перекос почти изчез. Но, под нагрузкой около 4А (без радиаторов боязно больше) сначала ничего, аа потом вдруг на ОФ появляется сигнал и начинается ограничение импульса, опять же в одну сторону и напряжение падает..  

Скрытый текст

 

[zato4nik]

Витки сматывать не нужно было , параллельно обмотке СТ включена индуктивность ТР1 и общая получается меньше. У меня похожая ситуация с перекосом была без сим. обмотки когда в работу включался нам. , т.е при явной нехватке витков первички СТ. Вообще феррит лучше нормальный взять , у силовых рабочая температура >100*С , а у вашего неизвестно.

Может влиять несимметрия  комм.тр. , его надо мотать в 4 провода , предварительно свитых между собой.

Изменено 22 апреля, 2018 пользователем zato4nik
добавлено.

[thickman]

13 часа назад, Alex Falcon сказал:

Домотал н комм.трансформатор витков

Коммутирующим (переключающим, переключательным)трансформатором я называю насыщающийся затворный трансформатор. Ну, это чтобы разночтений не было. Вы, насколько понял из предыдущих сообщений, так называете дополнительный трансформатор ТR1 по вашей схеме.

Без включенного контроля насыщения, всё симметрично и без дополнительной симметрирующей обмотки, или уже всё плохо?  Задача симметрирующей обмотки с диодами - фиксировать напряжение в средней точке конденсаторного делителя. Работу симметрилки легко проверить – достаточно отключать/подключать её и контролировать напряжение общей точки С2,С3.

Изменено 22 апреля, 2018 пользователем thickman

[Alex Falcon]

Ок. Понял. Я уже комм.трансформатор одним жгутом все обмотки намотал, но все равно, если он начинает насыщаться, то делает это немного не симметрично. И частота генерации, как Вы и предсказывали, получается в обратной зависимости от напряжения. Сердечник с ППГ. Его частота насыщения теперь 46кГц. Ферритовый дроссель держит частоту около 59кГц с правильной зависимостью от напряжения и с нормальной симметрией (отклонение в ср.точке 2-3В. 

В целом все работает. Пока без радиаторов и ничего не греется, чему я особенно рад!  Даже на КЗ поработал (замкнулись провода с платы на ЭН случайно). Ключи раскалились но выжили..

Снял осциллограммы на затворе и стоке ключа на ХХ и нагрузке 410Вт (около 7,5А)

Скрытый текст

Ключи

Диоды

Что скажете? 

 

20 минут назад, thickman сказал:

Без включенного контроля насыщения, всё симметрично и без дополнительной симметрирующей обмотки всё симметрично, или уже всё плохо?

Вот сигнал на затворе верхнего ключа и на базе ээ.. (третьего глаза?) без и под нагрузкой.

Скрытый текст

 

У сердечника СТ, я уже писал, оказалась проницаемость около 5000, видимо поэтому такой сигнал от ОФ, без предварительного нарастания, сразу пички?

Кольцо зеленое 45х26х12. На фото - нижнее. Померил правое кольцо - обычные 2000. 

Скрытый текст

 

Изменено 22 апреля, 2018 пользователем Alex Falcon

[IRFP460]

@Alex Falcon Симпатично ,   КПД измеряли ?,   стабилизация как ?

16 часов назад, Alex Falcon сказал:

Его частота насыщения теперь 46кГц.

извините, но это не понял,   у ферритов насыщение  вроде как от индукции зависит ?   можете пояснить ?

[thickman]

17 часов назад, Alex Falcon сказал:

Сердечник с ППГ

У Вас коммутирующий трансформатор разделен на две составляющие.  Собственно GDT и  коммутирующий дроссель. В таком исполнении GDT не должен насыщаться, главное требование к нему – по возможности бОльшая индуктивность, ППГ-материал тут не нужен.  Большие сомнения, что это вообще ППГ-материал. Пластиковый контейнер разборный, его можно распатронить. В контейнере должен лежать ленточный сердечник, если он ППГ.

Напряжение на затворах желательно немного снизить. Лишнее затворное напряжение приводит к большему перезаряжающему затворы току и ненужному нагреву резистора связи R7. При номинальном напряжения питания оптимальная амплитуда затворного около 12V.  При этом автоген нормально работает в диапазоне 150-250V сетевого напряжения.

Переключение в нуле напряжения есть, но этот режим необходимо оптимизировать. Параллельно силовому ключу (неважно какому ) подключите демпферный конденсатор номиналом 1-3 нФ. Оптимальный номинал потом скорректируем.

Рекомендую всё же ввести защиту по току. Можно и без ТТ, с шунтовым резистором, схемы тут приводились. Автоген с правильно настроенным режимом ZVS и защитой по току, даже без контроля намагничивания, легко уделает схему на IR2161, обсуждаемую в соседней ветке. Он будет нормально работать с любым типом выпрямителя, с нормальным софстартом. С любыми ключевыми транзисторами. И в отличие от капризных  бустрепных драйверов легко стерпит любые художества с разводкой. Фантазии "разводящего" тут воистину неограниченны.

Изменено 23 апреля, 2018 пользователем thickman

[Alex Falcon]

2 часа назад, IRFP460 сказал:

извините, но это не понял,

Ну, это я к тому, что если убираем дроссель насыщения, то частота генерации зависит только от комм. трансформатора, от его насыщения. И получается 46кГц. Вводя дроссель в схему мы уходим на более высокую частоту генерации не допуская насыщения сердечника комм.транса и частота генерации уже не зависит от параметров GDT

1 час назад, thickman сказал:

по возможности бОльшая индуктивность, ППГ-материал тут не нужен.  Большие сомнения, что это вообще ППГ-материал. Пластиковый контейнер разборный, его можно распатронить. В контейнере должен лежать ленточный сердечник, если он ППГ.

Ага, я так и сделал и увидел ту самую ленту. На корпусе даже название написано - AIC1507. Чем мне понравилось мотать GDT  на таком колечке - 20 витков и индуктивность уже под 8мГн. Он практически не греет R7 при перемагничивании. Насыщается, и греет R7, только малюсенькое ферритовое колечко..

1 час назад, thickman сказал:

При номинальном напряжения питания оптимальная амплитуда затворного около 12V.  При этом автоген нормально работает в диапазоне 150-250V сетевого напряжения

У меня на входе 400в +/-4%. Я не стал ставить L15, а без нее при меньших напряжениях на затворах как-то не уверенно стартует автоген, пока не зарядится выходная емкость.. Но можно будет попробовать снизить, хотя мне очень нравится результат 18-12в на полочке импульса..

1 час назад, thickman сказал:

Параллельно силовому ключу (неважно какому ) подключите демпферный конденсатор номиналом 1-3 нФ. Оптимальный номинал потом скорректируем.

Да, я пробовал ставить 1нФ, картинка приятнее, но ключи становятся ощутимо теплее на хх, как то это не понравилось.. Или это меньшее зло за другие проблемы?

2 часа назад, IRFP460 сказал:

КПД измеряли ?,   стабилизация как ?

КПД не измерял, но спокойно и не торопясь снимать осциллограммы под нагрузкой 400Вт платы без радиаторов вообще - это, блин, круто!  

Стабильность выхода вкупе с ККМ меня вполне устраивает. Адаптивный ДТ рулит! При напряжении на хх 58в, под нагрузкой 410Вт напряжение проседает до 54,5В.

Вот я думаю, наверное снабберы на выпрямителях не повредят, да? Поменьше звона, меньше помех пойдет на выход?

[Alex Falcon]

2 часа назад, thickman сказал:

Рекомендую всё же ввести защиту по току. Можно и без ТТ, с шунтовым резистором, схемы тут приводились

Эта схема? Еще 2 силовых шоттки, их тоже на радиатор нужно вешать? Имхо с ТТ как то проще..

[thickman]

1 час назад, Alex Falcon сказал:

Да, я пробовал ставить 1нФ, картинка приятнее, но ключи становятся ощутимо теплее на хх, как то это не понравилось.. Или это меньшее зло за другие проблемы?

 

1 час назад, Alex Falcon сказал:

Я не стал ставить L15

Если результат устраивает, можно оставить как есть. L15 необходима, если устройство защиты от перегрузки таки появится. Без дополнительной индуктивности частота преобразователя в режиме перегрузки улетает слишком высоко. При повышенной мощности преобразователя нагрузка шунтирует силовой трансформатор, условия для регенеративного переключения транзисторов при этом ухудшаются и автоген плохо стартует, - в этом случае L15 тоже пригодится.
Повышенный нагрев ключей на холостом ходу – значит есть выход из режима ZVS. С опытом придёт понимание, не всё сразу. как и необходимость завалить фронты демпферным конденсатором и дросселем L15, - поставить их придёт желание, со временем.

36 минут назад, Alex Falcon сказал:

Еще 2 силовых шоттки

Шоттки D11,D3 и обводные диоды D12,D13 – это отдельный разговор. Можно без них. Но номинал резистора-датчика тока нужно будет увеличить.

[thickman]

21 час назад, Alex Falcon сказал:

 мне понравилось мотать GDT  на таком колечке - 20 витков и индуктивность уже под 8мГн.

Значит  сердечник не самый качественный, это Вас и выручило. У супер-пупер сердечников с наибольшим коэффициентом прямоугольности остаточная намагниченность Br лежит близко к колену на кривой намагничивания, там проницаемость уже сильно падает и L-метр может показывать не очень большую индуктивность. Хотя на линейном участке( –Br+Br ) относительная магнитная проницаемость подкатывает под миллион. Я давно убедился, вопреки расхожему мнению, что такие сердечники создают много проблем и не очень подходят в автоген с классическим запуском. Проводил эксперименты с GDT, параллельно ему подключал различные дроссели. Неустойчивый запуск получался с наилучшими по параметру Br/Bs  кобальтовыми аморфами отожженными в продольном  поле. Интересно, что если в отказывающимся запускаться автогене поменять полярность дросселя, он с полтыка начинал работать.  До следующего раза, потом нужно опять переворачивать дроссель. Гораздо бодрее запускались такие же сердечники, но отожженные без наложения поля. Абсолютно надёжный результат получается с сердечниками отожженными в поперечном поле с узкой линейной петлёй. У них проницаемость достаточно высокая, кстати и потери меньше при перемагничивании в сравнении с ППГ.
 На Вашем "почти прямоугольном" колечке перед намоткой обмоток полезно снять одну половинку контейнера. Намотанный трансик через КПТ-8 прижать к какому-нить теплоотводу небольшому, во избежание перегрева сердечника. Ну или хотя бы проверить нагрев в контейнере термопарой.

Изменено 24 апреля, 2018 пользователем thickman

[Alex Falcon]

3 часа назад, thickman сказал:

такие сердечники создают много проблем и не очень подходят в автоген с классическим запуском

Я попробую совместить всё же GDT с дросселем насыщения. Теперь количество витков мне известно, намотаю остальные обмотки на дроссель.

А куда тогда эти колечки применить правильно, между вторичкой и диодами поставить?

[thickman]

Восемь миллигенри при двадцати витках, это очень неплохой результат.  Скорее всего запустится и будет отлично работать. Мои качественные ППГ-сердечники похожего типоразмера при 20 витках имеют индуктивность 500-800мкГн всего. Потому что они, будучи лежащими на столе в вольном  состоянии, уже близки к насыщению.
Последовательно с диодами "прямоугольные" дроссели, да, хорошо смягчают обратное восстановление диодов.

[Dimoniz]

В 20.04.2018 в 10:21, IRFP460 сказал:

LLC  все это есть, и конструкция проще 

 

В 20.04.2018 в 10:27, thickman сказал:

 

Вопрос непонятен. Преимущества вроде очевидны, - режим ZVS с адаптивной паузой, "укороченный" силовой трансформатор с меньшим числом витков, поскольку он не насыщается при росте напряжения сети. И всё это без микросхем и без доп  питания этих микросхем.

 

Уважаемый чикмен , вы и описали плюшки LLC , правда еще не все ....

Забыли любимую гердо-гираторную -  стабилизасию...... 

В 20.04.2018 в 11:33, thickman сказал:

ZVS  в LLC контроллерах - без адаптивной паузы, поэтому, пока вы ржёте,  какое-то количество LLC преобразователей в мире наверняка уже сгорели. 

Потому что их миллионы трудятся на матушке земле , и теорию вероятности никто не отменял .....   Покажите результат по МУ-дырковым  ИИП испытаниям .

И про адаптацию паузы в контроллерах вы явно погорячилися - гляньте на TI или ST  - последние чипы как раз с адаптацией.  У кого хватает возможностей и не устраивает "фирма"  , штампуют свои LLC , разумеется с адаптацией , на микроконтроллерах .......

[IRFP460]

1 час назад, gyrator сказал:

самовозбуды со стильбизасией выхлопа. 

 

В 23.04.2018 в 11:44, Alex Falcon сказал:

! При напряжении на хх 58в, под нагрузкой 410Вт напряжение проседает до 54,5В.

не увидел я тут никакой стабилазации.

Никаких преимуществ обсуждаемого тут девайся перед LLC никто так объяснить не смог.    

хотя наверно есть категория граждан которая легких путей не ищет и любит посверлить дырки в сердечниках или проточить канавки.

@gyrator   может Вы объясните на пальцах   преимущество сего девайся?,  а этой теме давно  проявил интерес  но так и не догнал  - в чем фишка.

 

[Dimoniz]

1 час назад, IRFP460 сказал:

Никаких преимуществ обсуждаемого тут девайся перед LLC никто так объяснить не смог.    

,  а этой теме давно  проявил интерес  но так и не догнал  - в чем фишка.

 

Я тоже не вижу  революционных сдвигов , ZVS он или есть или его нету , плохим или хорошим быть ему не дано ......

А минусы на лицо : расход меди на кучу мотковых изделий , использование редких магнитных изделий ( ну если Мстатор повернется лицом к отечественным потребителям , то возможно сия игра превратится в реальность) 

[thickman]

13 часа назад, Dimoniz сказал:

про адаптацию паузы в контроллерах вы явно погорячилися - гляньте на TI или ST  - последние чипы как раз с адаптацией. 

LLC-топология хороша там, где её место, кто же спорит. Порылся  на сайте STM, в категории "improved high-voltage resonant controller" -  не нашёл ничего с адаптивной паузой, на какой контроллер там обратить внимание? Повторюсь,  адаптивная пауза, это когда DT равен времени спада напряжения на запертом ключе от максимального до околонулевого значения, если DT больше времени спада, значит это лажа, и не надо вводить людей в заблуждение, если не разобрались в "плохом и хорошем ПНН".  И что, за вольтсекундой он тоже может присматривать, как мой процессор, состоящий лишь из колечка и трёх-четырёх кусков проволоки?

Насчёт  ОФ, - применяйте его лишь там, где оно надо, и получите устройство с уникальными характеристиками, например в нанотрансформаторе.

13 часа назад, Dimoniz сказал:

У кого хватает возможностей и не устраивает "фирма"  , штампуют свои LLC , разумеется с адаптацией , на микроконтроллерах

Вообще речь на последней странице шла о простейшем электронном трансформаторе с мягкой коммутацией и защитой от кз. Но такой "трансформатор" хорошо женится с МУ-стабилизаторами. С раздельной поканальной  широкодиапазонной стабилизацией. LLC,  пусть даже и на микроконтроллере, разве умеет так? Причём это всё с небольшим уровнем помех - "Звуки МУ" я давал послушать в моделях, и на картинках показывал много раз.

1 час назад, Dimoniz сказал:

сия игра превратится в реальность

 Кстати, Димониз,  обратите внимание на новый материал АМАГ-178N. Для резонансных дросселей должен подойти. Небольшие потери в сердечнике и малый расход меди. Ваша игра вполне может превратиться в реальность – "трансформатор для резонансника с вынесенной резонансной индуктивностью", в нём потери в меди будут меньше за счет традиционного секционирования, а потерь в дросселе не будет заметно вообще. 

[IRFP460]

21 минуту назад, thickman сказал:

Повторюсь,  адаптивная пауза, это когда DT равен времени спада напряжения на запертом ключе от максимального до околонулевого значения

на каких выводах ключа  ?

в процессе работы время спада напряжения может меняться ? как широко ?

 

21 минуту назад, thickman сказал:

Порылся  на сайте STM, в категории "improved high-voltage resonant controller" -  не нашёл ничего

первый же LLC контроллер  на сайте st  

в  пункте 1 особенности

Adaptive Dead-Time.

 

21 минуту назад, thickman сказал:

Причём это всё с небольшим уровнем помех - "Звуки МУ"

какой примерно %  пульсаций, частота  ? на выходе от установленного стабилизированного напряжения ?

 

 

21 минуту назад, thickman сказал:

С раздельной поканальной  широкодиапазонной стабилизацией. 

вот это интересно.

т.е. есть трансформатор одна первичная и две вторичные обмотки  

первая дает 36 В

вторая дает 12 В.

если я буду регулировать 36 в скажем от 32 до 38 в

на второй так и будет  12  на всем диапазоне нагрузок для обоих каналов  ?

 

 

 

 

 

 

Изменено 25 апреля, 2018 пользователем IRFP460