ИИП на FSFA2100, нужна помощь

[ligas]

Доброго времени суток всем. Помогите разобраться с ситуацией. Есть потребность в источнике питания для лампового усилителя, поэтому решил собрать ИИП на IR2161. Все хорошо и замечательно, пока рассматривается низковольтная вторичная обмотка до 40-50в. Как только нужно добавить высоковольтную обмотку 200-300в,начинаются неприятности, то горят ключи, то не запускается и т.п. Долгие эксперименты с IR2161 особого результата не дали.  Более или менее стабильно БП работал как у всех- на выходе 30-50В и достаточно много ампер. Мне на выходе БП нужно 5 напряжений, 2х8В 1А, 250В 0.3мА, 190В 0.05мА, и 12В 2А. После кучи спаленных ключей и чипов удалось достигнуть какой то более или менее стабильной работы БП, но напряжение под нагрузкой плавало в высоковольтной части в довольно больших пределах +/- 10в, что недопустимо, смещение на лампах тоже уходило и лампы могли уйти  в саморазогрев. Пришлось городить костыли типа высоковольтных  стабилизаторов с плавной подачей анодного напряжеия, потому как из-за больших емкостей на выходе ирка стабильно уходила в защиту или не запускалась. Оно конечно работает , но надежности абсолютный ноль. Пришел к выводу, как и многие форумчане, что не предназначена  IR2161 для подобного рода ИИП, во всяком случае для моего точно. Решил сделать БП на чипе,  который предназначен, на  интегральный асимметричный ШИМ-контроллер FSFA2100 с мягкой коммутацией. Согласно даташиту быстренько развел плату, собрал, намотал трансформатор со вторичкой 12в, выставил  зазор в трансформаторе под  даташитную индуктивность первички 630 мкГн, включил, все завелось с первого раза. Регулировка есть 7-12в, на осциллографе красота, нагрузка 4 галогенки по 12В ток 6.8А. Температура FSFA2100 без радиатора около 30 градусов, трансформатор не греется. Ни обмотки, ни сердечник. Следующий этап- домотка нужных вторичек, и тут опять полный ступор. Попробовал сначала домотать первую высоковольтную 250В. Включаю, не заводится, никак.

Что делал: сначала поварьировал индуктивностью первички регулируя зазор, от 630 до 850 мкГн, далее заморочился  софт стартом, менял время старта от 40 до 100мсек, далее менял стартовую частоту от 150кГц до 300кГц. В общем на помогает ничего. Схема по даташиту работает идеально, как только добавляю еще одну вторичку-  не заводится. Как только не колдовал. Ни какие танцы не помогают. Пробовал два транса, так удобней эспериментировать.

Данные по моим трансформаторам:

1.       Сердечник ETD 39/20/13, первичка 35 витков жгут из 8 жил литца 10х0.07мм, вторичка 2х5витков того же провода, зазор-прокладка бумага 0.1мм до индуктивноти 630мкГн.Все работает пока не добавляю еще хотя бы одну вторичку, в данном случае 104 витка ПЭВ-2 0.355мм.

 

2.       Сердечник ETD 39/20/13, первичка 35 витков 3х0.45мм, вторичка тем же проводом 2х5витков. Дальше та же ситуация , что и с первым трансом.

На сайте есть апноты и инструмент для разработки как раз для FSFA серии, делал по нему. Никак не могу сделать именно то что мне нужно, 5 напряжений на выходе. Подскажите плиз, как быть.

Схему по даташиту, только плюс вторичка 250В. Без нее все отлично, с ней никак.

Частота преобразования 100кГц, микросхему питаю от отдельного источника 17в. Ниже прикреплен даташит и инструмент по разработке.

RESONANT-CONVERTERS-LLC-DESIGN-TOOL-FOR-FSFA-SERIES.XLSX

FSFA2100.pdf

Изменено 1 апреля, 2018 пользователем ligas

[Реклама]

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

[motoandrey14]

Диоды какие ставишь?

[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

[ligas]

39 минут назад, motoandrey14 сказал:

Диоды какие ставишь?

Со средней точкой- F16C20c,  Мост-Her608. А это важно,какие диоды на выходе? Я  так понимаю от 35 до 150нс подойдут любые. Ну и по току и напряжению естественно.

На всякий случай еще печатку прилепил.

fsfa2100_GU15.lay6

Изменено 1 апреля, 2018 пользователем ligas

[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

[нищеброд]

7 часов назад, ligas сказал:

Схему по даташиту

В даташите C12 не стоит.
 

[motoandrey14]

@нищеброд С12 шунтирует межвитковую ёмкость, в данном случае без него нельзя.

2 часа назад, ligas сказал:

А это важно,какие диоды на выходе?

Конечно, если они поддельные(типа 1n4007 внутри), они будут греться, создавать замыкание при высокой частоте и высоком напряжении. Сам с этим столкнулся, долго матерился...

А L2 хватает индуктивности?

[ligas]

10 часов назад, нищеброд сказал:

В даташите C12 не стоит.
 

Простите милейший, если нечего написать, лучше пройдите мимо. Из за таких как вы приходится читать по 10 станиц бреда,чтобы добраться до истины. Просто некоторые потом обижаются, типа "читай форум" , а не задавай вопросы, а на чтение подобного уходит гора времени.

10 часов назад, motoandrey14 сказал:

А L2 хватает индуктивности?

Да, хватает, 1800 мкГн с головой. На схеме не все обозначил.

.....Конечно, если они поддельные(типа 1n4007 внутри)....  Андрей, с какого перепугу там на 100кГц будут стоять диоды 1n4007? 

Парни. оч прошу вас, думайте перед написать.....  Экономьте время читающих людей.

Изменено 2 апреля, 2018 пользователем ligas

[zato4nik]

Самое большое потребление 250В*0,3А , с этой обмоткой и надо экспериментировать. Интересен расчет  Ls и Lm для такого выходного напряжения (сам посчитать не могу , офис не установлен). Диоды в мосту слишком жырные , с излишней емкостью. На разных форумах читал о проблемах , связанных с получением высокого напряжения с ИИП , особенно работающего на высокой частоте , накладывается много требований к конструкции трансформатора . Можно выпрямлять удвоителем .

Изменено 2 апреля, 2018 пользователем zato4nik

[ligas]

Ну на самом деле потребления еще никакого нет, пока нагрузку не подключал. Если следовать логике, то что меняется для  контроллера при добавлении этой обмотки? При предыдущих условиях, т.е зазоры в магнитопроводе, немного увеличилась индуктивность первичной обмотки . с 630 мкГн до 810 мкГн, естественно немного увеличилась индуктивность рассеяния. 

Для меня еще не совсем понятно, что происходит с контроллером в момент включения, то ли он  уходит в защиту, то ли что то другое. Защита по току сидит на 4 ноге и мониторит падение напряжения на измерительных резисторах и при даже кратковременно превышении его выше 0,6В — срубает генератор. Я пробовал отследить напряжение на токовом резисторе в момент включения осциллографом, думал уходит в перегруз, ничего. Теперь логика второй ноги контроллера - выход для подключения оптопары системы регулирования выходного напряжения.
Одновременно является местом мониторинга защиты OLP и перехода в burst-mode.
Короче работает оно в коридоре от 1,5В до 5В.
Внутри есть источник тока, нагруженный на транзистор оптопары. Когда потребление минимально — напряжение на выходе растет выше заданного системой стабилизации на TL431. При этом растет напряжение на светодиоде оптопары, вызывая открытие фототранзистора в этой оптопаре.
Напряжение на 2й ноге падает ниже 1,5В и ШИМ начинает работать с перерывами.
Когда напряжение на выходе, по причине перегрузки падает ниже предельно допустимого, светодиод оптопары не светит, фототранзистор закрывается, вызывая рост напряжения на 2й ноге.
Как только оно становится выше 5В — срабатывает OLP (Over Load Protection) и генератор отключается.

Вобщем при включении, напряжение на второй ноге по причине отсутствия напряжения на вторичке растет до 17в (напряжение питания контроллера) и по моему предположению  он уходит в защиту OLP.

[нищеброд]

3 часа назад, ligas сказал:

Если следовать логике, то что меняется для  контроллера при добавлении этой обмотки?

может напряжение на диодах этой обмотки посмотреть.

[ligas]

31 минуту назад, нищеброд сказал:

может напряжение на диодах этой обмотки посмотреть.

Я же просил, настойчиво просил не писать бред..... Человек, пройди мимо плиз очень прошу. Если бы на этой обмотке было бы напряжение, я бы не создавал тему. Откуда эти нищеброды берутся? Целая страница ветки ниочем  из-за нищебродов. 

Изменено 2 апреля, 2018 пользователем ligas

[Starichok]

я не могу пройти мимо - интересный случай... обмотка есть, а напряжения на ней нет... парадокс, однако...

[ligas]

1 минуту назад, Starichok сказал:

я не могу пройти мимо - интересный случай... обмотка есть, а напряжения на ней нет... парадокс, однако...

я же писал, с этой обмоткой контроллер не заводится, без нее все отлично, если начинаю доматывать нужные обмотки, блок не заводится. В этом и вся проблема. вам бы начало почитать...

[yaroslav.s]

Высоковольтная обмотка на что-то нагружена (в т.ч. Выпрямительные диоды +конденсаторы) или в воздухе болтается?

[zato4nik]

 Если есть обмотка и ни к чему не подключена - значит в обмотке случается замыкание... Посмотреть напряжение на диодах - это без конденсатора фильтра , может и получится.

[ligas]

Только что, yaroslav.s сказал:

Высоковольтная обмотка на что-то нагружена (в т.ч. Выпрямительные диоды +конденсаторы) или в воздухе болтается?

Да, выпрямительные диоды +конденсаторы. Сейчас все как на схеме

 

[Candid]

Короткозамкнутый виток так же может быть

[ligas]

1 минуту назад, Candid сказал:

Короткозамкнутый виток так же может быть

Огорчу,его там нет.

[yaroslav.s]

Попробуйте убрать диоды, чтобы обмотка была просто в воздухе. если после этого заработает - то срабатывает защита по току при попытке зарядить конденсаторы по 350 вольтовой линии. если это так - то надо увеличивать время софт-старта путем добавления RC-цепочки на вывод Rt, либо делать софт-старт по линии 350 вольт.

[ligas]

10 минут назад, yaroslav.s сказал:

Попробуйте убрать диоды, чтобы обмотка была просто в воздухе. если после этого заработает - то срабатывает защита по току при попытке зарядить конденсаторы по 350 вольтовой линии. если это так - то надо увеличивать время софт-старта путем добавления RC-цепочки на вывод Rt, либо делать софт-старт по линии 350 вольт.

Спасибо Ярослав, это первое что сделал. Пробовал запуск с обмоткой в воздухе, варьировал индуктивность дросселя , увеличивал время софтстарта до 200нс и также менял в сторону увеличения частоту софта до 300кГц,выше нет смысла. Попробую еще попытаться отловить осциллом на медленной развертке, что творится на токовом резисторе. Обычный метод ничего не дал. Было еще пару раз при включении напряжение на 12в обмотке(это то что мониторил на тот момент просто) повышалось аж 1в, видно какая то попытка старта была.

У меня все таки подозрения, что что-то не то становится с индуктивностью первички, квалификации просто не хватает понять что происходит и как поправить.

Изменено 2 апреля, 2018 пользователем ligas

[yaroslav.s]

Проглядел, что после добавления вторичек вы не вернули расчетную индуктивность первички. Регулируйте зазором, чтобы индуктивность первички соответствовала расчетной.

Ну и на моменте отладки я бы минимизировал емкость С5, включил в разрыв сетевого провода лампочку и уменьшал сопротивление R2 до момента устойчивого старта, проверив для начала что система стартует при cs посаженном на землю

[motoandrey14]

В 01.04.2018 в 13:57, ligas сказал:

Как только нужно добавить высоковольтную обмотку 200-300в,начинаются неприятности, то горят ключи, то не запускается и т.п.

Как мотал эту вторичную обмотку? Чем разделял?

Попробуй мотать секционно, дабы уменьшить паразитную межвитвовую ёмкость:

Или признавайся, сколько витков изоляции у тебя между слоями.

Изменено 3 апреля, 2018 пользователем motoandrey14

[ligas]

Мотал так, 1-й слой первички-слой малярки-2слой первички-3слоя малярки, вторичка 12в-2слоя малярки-вторичка 250в-3слоя малярки. По габаритам намотки я могу веселиться как хочу, 26х5мм, так что на межслойную изоляцию не скуплюсь. Утром плюнул, пересчитал коэффициент трансформации, намотал так:

1-я 26вит 3х0.45мм

2-я 2х4витка 3з0.45мм

3-я 78 вит 0.355мм

межслойная 1слой малярки, межсекционная-3слоя малярки.. Индуктивность первички 630мкГн. Вобщем включил-ничего. Пробовал по верхнему и нижнему пределу регулировки, все таки 2-я нога монитор напряжения работает четко в коридоре 1-5в. это уже 9-й раз перематывал трансформатор. Фантазия иссякает. Подумываю пересчитать с меньшим коэффициентом трансформации. чтобы первичка витков 60. Я там в первом посту ексель файл - инструмент разработки прикрепил,может глянет кто, может чего то не так считаю. В названии файла пишут что резонансный, но серия FSFA по определению асимметричный ШИМ-контроллер ,скорее всего название забыли поменять от FSFR серии.

Ярославу - вырубать защиту не хочу, несколько раз было так,что лампочка не спасала,сначала стреляли ключи а потом мило загоралась лампочка, жалко контроллер, это ж не ключи копеечные, да и токовый резистор щас поставил 0.1 ом, куда ж меньше. Похоже мне не хватает квалификации такую штуку расчитать. Пошел перечитывать апноут. там с перепугу разжевали все как раз для таких как я, на всякий случай прилепил его ниже.

 

AN-4153.pdf.pdf

Изменено 3 апреля, 2018 пользователем ligas

[zato4nik]

Заметил косячек в схеме и на плату перекочевал тоже. PG железяки и иже с ним подключается после токового сенсора ( на схеме к правому выводу R2) , к минусу электролита только CS пин и работает оно с отрицательным смещением.

Изменено 3 апреля, 2018 пользователем zato4nik

[ligas]

Да, увидел, но народ обычно так делает:

5 нога — масса конторллера.

6 нога — исток нижнего полевика. (обычно соединяется с 5й ногой прямо на плате — чтоб не мучиться.)

Вот я и не мучался) Подправлю.

[zato4nik]

Вы правда не видите разницы в подключении общего железяки?