Корректор коэффициента мощности (ККМ, PFC)

[SuperMaks]

@aeternum Все расчеты привел, так как сердечник ноунейм все расчеты приблизительные. Основные критерии в расчетах были минимальная частота под полной нагрузкой (так как этот сердечник мал и на низких частотах не вытянет что я от него хочу), соответсвенно от частоты прямо зависит индуктивность, зазор (так как у меня были только имеющиеся варианты, сам бы я ровно без завалов, конусности и перекосов центральную стойку вручную не сточил)

Кстати зазор выполнен в центральной стойке сердечника с ферритовой шайбой между ними. То есть там по факту два зазора суммарно 0,69мм. 
Может можно его как-то замерить/прикинуть по косвенным параметрам? Могу привести осциллограммы токового шунта. Я смотрел, как по мне насыщения никакого не было, ровная пила.

[Реклама]

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

[aeternum]

Не увидел я у Вас, по какой формуле считаете получившийся максимальный размах индукции в дросселе PFC.

Это должно выглядеть примерно так: dB = (L*I)/(N*S) , а дальше цифры.

Судя по 70С при комнатной условной 25С, он перегрет. А это значит, размах индукции сильно больше, чем положено для данного сердечника.

Такое бывает, обычно, только в самом критическом режиме работы - при минимальном входном (85-110В), а на 220 он должен быть холодным (имеется ввиду, в обоих случаях, номинальная нагрузка).

Потому как основные критерии расчета дросселя, все таки, это температурный режим, а потом все остальное.

Маловат-с сердечник.

 

Нужно, скорее всего, увеличивать витки и, соответственно, зазор.

[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

[SuperMaks]

@aeternum На всякий уточню. Это температура максимальная что я намерял при которой рост ее практически остановился. Это не температура до которой он разогревается спустя 3 минуты, он грелся может минут 30-40 до нее.

Вот осциллограммы тока приложу раз намерял при входных примерно 90VAC и нагрузка ~70%

Спойлер

 

А может внешнее экранирование и в частности медная фольга, которой я обернул феррит внешне по периметру которая не изолирована и контактирует с ферритом как то влиять? Вроде бы не должна, как я понимаю, но я что-то не видел чтобы так делали. Не хочется вандально резать чтобы проверить и выпаивать трансформатор назад тоже история из-за плотной компоновки.

Я тогда посмотрю какие варианты таких же сердечников с зазорами у меня есть и спрошу мнение какой оптимально будет использовать

[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

[SuperMaks]

@aeternum Откопал такой же сердечник, но зазор примерно 1,9мм индуктивность примерно одинаковая, тоньше сечение обмотки. Подпаял с обратной стороны макетки для теста. Эффективность выросла, приложу график КПД в сравнении с трансформатором что я намотал. Он практически не греется, но он еще без этого экранирования и висит на проводах не зажатый среди всех остальных деталей.
Мне нравится как работает, но как будто бы можно и больше КПД выжать. Попробую еще с экранированием как себя поведет.

[aeternum]

Если это график эффективности - то и по нему тоже видно, что дроссель неоптимален. 

Горб должен % быть сильно правее - ближе к 200-220В.

И прежде чем возиться с экранированием (зачем вообще оно  - так и не пояснили), попробую еще раз спросить о расчете дросселя, и как его сделали вообще - конструкция.

Не методом научного тыка, а положенным способом. Иначе так и продолжите поиски черной кошки в темной комнате (разве что случайно не попадется).

[SuperMaks]

Мне кажется мы друг друга не понимаем.

Да это и есть научный тык. Сердечники я не в магазине беру, где есть к ним тех документация, а с китайских поделок. Ввожу в программу для расчета характеристики таких же сердечников из документации найденной в интернете. Считаю трансформатор, безпонятия что за материал сердечника использован в моем случае. Мотаю трансформатор, и внезапно индуктивность расчетная и реальная не совпадает (примерно на виток или 2 отличается). Я не совсем понимаю что я тут могу посчитать. Я прикинул в программе от чего отталкиваться.

Я не у верен что горб получится сместить вправо. У меня частотное управление шим. В начале графика у меня 140кГц рабочая частот, а в конце уже 400кГц. Я ещё прикину, но кажется теперь у меня основной источник потерь транзистор.

[aeternum]

Обмерить немагазинный сердечник вполне можно, узнав его сечение.

10 витком и измерив индуктивность - его проницаемость.

*Мотаю трансформатор, и внезапно индуктивность расчетная и реальная не совпадает .......

Наверно все таки дроссель?

И как тогда, если не понимаете, как считать - пишете расчетная.

[DarkAlucard]

2 часа назад, SuperMaks сказал:

В начале графика у меня 140кГц рабочая частот, а в конце уже 400кГц. Я ещё прикину, но кажется теперь у меня основной источник потерь транзистор.

Здравствуйте! Ну да потери при переключении на большой частоте это уже проблема. Вот у меня по расчетам потери при частоте 133 кГц уже превышают потери, которые возникают в транзисторе при протекании тока через него. Транзистор IPW60R070C6, расчетная нагрузка 900 Вт. Расчет пока теоретический измерения не проводил. Я считал свои значения по DN 2013-01 Infineon.

[irfps]

Добрый день.

SuperMaks

ККМ, в основном, бывают с непрерывным током(CCM)  и  разрывным током (DCM) дросселя. У Вас, судя по осциллограмме и гуляющей частоте, DCM. Такое решение неплохо для небольших мощностей. Есть бонусы, в виде пониженного требования к ключу и диоду. Так как, коммутация происходит при 0 тока. Но, есть и минус, сердечник имеет существенно большую петлю намагничивания, чем в CCM моде.

Как следствие, больше потери на перемагничивание сердечника, эффекты близости и скин, так же не добавляют радости. 

Что бы поднять КПД, возможно стоит посмотреть внимательно на дроссель. По моему мнению, оптимально, для такой задачи, ферритовое кольцо из неплохого материала(N87) с пропилом. Обмотку мотать в один слой, правильнее проводом лиц., но возможно и целым проводником. Индуктивность необходимо просчитать и подобрать так, что бы при номинальной нагрузке и входном напряжении, частота не была очень высокой(50-100кгц). При расчете, не забываем о запасе на нагрев сердечника и пиковые токи, которые могут привести к насыщению сердечник.

 

[aeternum]

Вообщето целевой контроллер у автора работает не в CCM  или DCM, а в критическом режиме (CrM / TM, FOT вря ди).

А это сильно другое.

Как дроссель расчитывать, автор вроде понимает. И от большого dB там перегрева сердечника не должно бы (по его вводным цифрам dB менее 0,1 Тл получается, что есть гут).

[irfps]

Это как? Ток в дросселе, может быть без разрыва или с разрывом, третьего не дано.

Если с разрывом тока , то dB большое, иначе будет очень большой дроссель. Ну, и частота, в 400кгц, не способствует снижению теплости.

[Obergan Alexey]

5 minutes ago, irfps said:

Это как? Ток в дросселе, может быть без разрыва или с разрывом, третьего не дано.

Критический режим - это когда ключ открывается сразу же как только ток в дросселе упал до нуля. По сути да, ток с разрывом, только без бестолковой паузы

[aeternum]

400 кГц может быть фатально для материала сердечника, несмотря на малое расчетное dB.

а материал сердечника автору не известен

[Lub]

модуль в печатную плату ИИП сейчас рисую, есть опыт в применении, поддержите.

Да, ИИП 500- 800Вт, выполнение полумост (мост), вопрос: КР1114ЕУ4  разогнать до 200кГц возможно?

с контроллером синхронного преобразователя ещё не определился.

 

[Lub]

IR11688S

[aeternum]

Для начала, надо бы правильно схему нарисовать.

IR11688S - синхронный выпрямитель.

Он каким боком к ККМ?

 

[Lub]

хоть, что то, пусть на тарахтелке Импульсные источники питания большой мощности с микропроцессорным управлением (electroinfo.net)

[aeternum]

по нарисованной выше картинке - ничего тарахтеть не будет

 

[sasha9012]

Здравствуйте, есть проблема. БП 84 вольт, ток регулируемый 1-12 ампер не имеет вообще pfc. При мощности 650 вт ток из розетки уже 5 ампер(при 900 вт ,ток 6 а), что для меня критично тк БП должен работать от инверторного генератора на 1.2 квт и срабатывает защита по току в генераторе.  Возможно установить в схему пассивный корректор, чтобы решить проблему хотя бы частично? Вроде установка дросселя сразу за диодным мостом в идеале увеличивает КМ до 0.9, а меня устроит КМ 0.8 и работа при 900 вт.  Вкорячивать apfc нет ни желания, ни опыта, как и что то делать с генератором. Спасибо.

[irfps]

sasha9012

К сож. нет, нельзя. ККМ, так же, не поможет. Работать стабильно не будет, нужен другой генератор, или БП на меньшую мощность.

Изменено Среда в 17:51 пользователем irfps

[Lub]

13 часов назад, sasha9012 сказал:

Возможно установить в схему пассивный корректор, чтобы решить проблему хотя бы частично?

частично - "Да". Остальное - "Нет" зависит от пикового тока, от промежутков длительности (сумма по времени). Сам ИИП по какой топологии построен, качество деталей (электролит, например) 

ККМ можно и вторым этажом повесить, но это уже будет другой БП.

Изменено вчера в 03:44 пользователем Lub

[sasha9012]

7 часов назад, Lub сказал:

Сам ИИП по какой топологии построен

двухтактный полумостовой импульсный преобразователь.

 

7 часов назад, Lub сказал:

качество деталей (электролит, например)

Качество монтажа ужасное, половина элементов, как этот конденсатор. Про сами детали сказать ничего не могу.

 

7 часов назад, Lub сказал:

Остальное - "Нет" зависит от пикового тока, от промежутков длительности (сумма по времени)

Пиковый ток из розетки? У меня есть осциллограф, если нужно могу провести замеры.

 

 

[Lub]

4 часа назад, sasha9012 сказал:

Пиковый ток из розетки?

300мкФ, в прыжке 300Вт боль мень отдаст, большего от него не ждите (твикнуть надо, схема нужна). Забейте, ищите другой БП, ККМ желателен.

Изменено вчера в 16:25 пользователем Lub

[sasha9012]

4 часа назад, Lub сказал:

300мкФ, в прыжке 300Вт боль мень отдаст, большего от него не ждите (твикнуть надо, схема нужна). Забейте, ищите другой БП, ККМ желателен.

А если добавить конденсаторов или заменить на более качественные? Просто угадать БП с ККМ, как выиграть в лотерею. Схемы на него нет.

[Lub]

7 часов назад, sasha9012 сказал:

Просто угадать БП с ККМ

параллельно изучать по фото платы, сервис мануал (схема) если будет, то на него и ориентировать покупку. Цена определяет качество, резонансный всегда дороже.

Про нагрузку Вы не написали, что там будет?