Резонансные и квазирезонансные ИИП

[Obergan Alexey]

23 minutes ago, Lexter said:

Чего такой "звон" на фронтах?

Ну если посмотреть на синий график, то видно, что ключ закрывается в момент максимального тока через него. Скорей всего это резонирует иднуктивность рассеяния с паразитной ёмкостью ключей. Хотелось бы услышать мнение старших товарищей, но что-то они давно уже на форуме не были

23 minutes ago, Lexter said:

Это не приоткрывание транзистора разрядом ёмкости стока в затвор?

Если присмотреться, то данное колебание происходит в течении мёртвого времени. И оно уже похоже на резонанс идндуктивности намагничивания с ёмкостью затвора

UPD. Конечно же с паразитной ёмкостью ключа. Не проснулся ещё

Изменено 7 марта пользователем Obergan Alexey

[Реклама]

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

[Lexter]

38 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Если присмотреться ...

Смотрел-смотрел ... и ничего не высмотрел.

Это где-то середина софт-старта. На затворе в это время по идее скважность где-то 4 должна быть. А тут выглядит, как 2 с провалом... Где тут то, что с генератора, а что - наводка?

Вот здесь после "звона" транзистор выключается:

А вот тут - явно бросок напряжения извне и повторное включение:

Только по-моему картинка засинхронизировалось в противофазе... Масштаб по горизонтали-то одинаковый. А выглядит, как будто с удвоенной частотой начал переключаться.

При "Стопе" бы рассмотреть.

Изменено 7 марта пользователем Lexter

[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

[Obergan Alexey]

13 minutes ago, Lexter said:

Смотрел-смотрел ... и ничего не высмотрел.

В точке 1 ключ закрывается и начинает размагничиваться сердечник. В точке 2 он полностью размагнитился, ток намагничивания упал до нуля и начинается колебательный процесс между паразитной ёмкостью ключа и индуктивностью намагничивания. В точке 3 открывается другой ключ.

[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

[Lexter]

9 минут назад, Obergan Alexey сказал:

В точке 2

Но это же выброс напряжения на затворе (жёлтой стрелкой помечен). Разве он не приоткроет транзистор на это время? По идее "сквозняк" в этот момент будет - второй-то тут открывается.
И откуда берётся этот выброс? По-моему, классический пример открывания транзистора через ёмкость стока...

Должна же быть скважность напряжения на затворе примерно 4, а она тут 2 с провалом в середине импульса.  По-моему, что-то тут неправильно работает.

Изменено 7 марта пользователем Lexter

[Obergan Alexey]

1 minute ago, Lexter said:

Но это же выброс напряжения на затворе

Жёлтая линия - это напряжение на истоке. Тем более, что затвор я замкнул на сток через 470 ом, чтоб свести к минимуму влияние на него помехи.

[Lexter]

2 минуты назад, Obergan Alexey сказал:

Жёлтая линия - это напряжение на истоке.

Истоке?

Затвор через 470 Ом на сток?

Вот теперь вообще ничего не понял. Ткните пожалуйста в схему, по которой собрано.

Изменено 7 марта пользователем Lexter

[Obergan Alexey]

2 minutes ago, Lexter said:

Истоке?

Тьфу блин, перепутал. На стоке конечно же.

В точке 2 полевика

Spoiler

 

[Lexter]

1 минуту назад, Obergan Alexey сказал:

перепутал.

Вы уж так не пугайте.

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

Скорей всего это резонирует иднуктивность рассеяния с паразитной ёмкостью ключей.

... Судя по выбросам, ключи всё-таки немного подпробивает.

Может диоды поставить со стоков на питание? Будет снаббер как в полумостах...

[Obergan Alexey]

15 minutes ago, Lexter said:

Может диоды поставить со стоков на питание?

Этого в пушпуле нельзя делать категорически  При питании в 13 вольт, обратите внимание на напряжения на стоках(на пологих участках, там где нет выбросов). Как думаете, что будет, если замкнуть сток через диод на плюс питания ?

А вот если между диодом и плюсом питания поставить TVS диод вольт эдак на 20, то в принципе должно работать. Вопрос лишь в том, насколько это целесообразно. Если ключи выдерживают кратковременный пробой. Во-первых, я не знаю, какая у меня индуктивность рассеяния между полупервичками. Прибор измеряет до 0.1 мкГн, но этой точности недостаточно, поэтому показывает 0.

Ещё вариант - это RCD клампер, как в обратноходе. По сути дела, хоть пушпул и обратноход - это вещи совсем разные, но вот паразитные процессы(выбросы и колебания между Lm и Coss) там идентичны. Кроме того, поскольку выбросы происходят только в момент софтстарта, то и клампер можно взять небольшого размера.

[Lexter]

1 минуту назад, Obergan Alexey сказал:

Как думаете

Думаю, что туплю.

Мысленно на полумост перекладываю. Свой AC-DC никак не доделаю. Забыл, что в пуш-пуле на стоке - удвоенное.

3 минуты назад, Obergan Alexey сказал:

если между диодом и плюсом питания поставить TVS диод вольт эдак на 20, то в принципе должно работать. ... не знаю, какая у меня индуктивность рассеяния

Да какая бы ни была индуктивность рассеяния, всё равно ток в конденсаторы питания сбрасываться будет. На ТVS-е только половина мощности рассеиваться будет. По-моему это лучше, чем рассеивание полной в транзисторах ключей. Не?

А RC(D) кламперы - так они в любом случае мощность жрут, будь там хоть чистый синус.

[Obergan Alexey]

3 minutes ago, Lexter said:

На ТVS-е только половина мощности рассеиваться будет. По-моему это лучше, чем рассеивание полной в транзисторах ключей. Не?

Ну как я сказал, я не знаю, какая у меня индуктивность рассеяния, поэтому не могу оценить энергию выбросов, а следовательно оценить, насколько целесообразно эти выбросы вообще ограничивать. По идее, нужно собрать уже законченный вариант усилителя, погонять его хорошенько. Если ключи отстреливаться не будут, то может и хрен бы с ним. Конечно надо бы на плате было предусмотреть всё, а то платка 160 на 280 мм - это совсем не бюджетный вариант. Отдал 50 евро за 5 штук(с учётом доставки). Поэтому перезаказывать плату не хочется. Если только полностью всё отладить на имеющейся. Я ж только преобразователь пока отлаживаю. А следом за ним пойдёт усилитель. Как это всё вместе работать будет - тоже интересно

[Lexter]

2 минуты назад, Obergan Alexey сказал:

... насколько целесообразно ...

... Если ключи отстреливаться не будут ...

По-моему поставить "лишнюю" дешёвую детальку целесообразнее, чем случайно потерять пару транзисторов ключей.

5 минут назад, Obergan Alexey сказал:

я не знаю, какая у меня индуктивность рассеяния

По частоте звона можно порядок оценить. Хотя с другой стороны - а зачем? ... Поставить TVS и закрыть вопрос. Да и вообще, по опыту, - защитные детальки лишними не бывают. Это не то, на чём надо экономить, чаще последствия неожиданнее и дороже.

Жаль, труба зовёт, пора. До следующей встречи.

[Serg76]

3 часа назад, Obergan Alexey сказал:

Если ключи отстреливаться не будут, то может и

Оно бы и ладно, но раз это будет в чей-то машине (а она дороже по определению), то может хотя бы на время отладки злой и бескомпромиссный клампер 

Спойлер

 Емкости конечно прилетает нормально - параллелить её, а обычный вольтметр подскажет сколько запаса по напряжению

[Obergan Alexey]

53 minutes ago, Serg76 said:

Оно бы и ладно, но раз это будет в чей-то машине

Ну данный экземпляр врядли в чьей-то машине будет. Это создано чтоб можно было подцепиться к литий-железофосфатной сборке. В нештатной ситуации может отключиться BMS плата.  Хотя, предохранитель тоже будет, чтоб можно было в бортовую сеть втыкать.

Но в целом, загасить выбросы, наверное имеет смысл. Хотя, меня больше устраивает вариант TVS диода плюс снаббер для подавления звона и получения красивых импульсов. Не знаю, правда, насколько суппресоры быстрые. Но если в обратноходы их ставят, значит справляются со своей задачей. Как я понял из даташита, вариант 1.5КЕ выдерживает импульс в полтора киловатта мощностью, длительностью 1 мс. А микросекунды там до 100 киловатт доходит. Учитывая, что индуктивный выброс длится не более микросекунды, а сами выбросы присутствуют только во время софтстарта, то справятся они вполне с поставленной задачей

[Serg76]

8 минут назад, Obergan Alexey сказал:

А микросекунды там до 100 киловатт доходит.

Они быстрые  (потому их в схеме и ставят как можно ближе к защищаемому элементу), но на такую мощность даже и не рассчитывайте. В даташите все есть на каждый, с какой длительностью, и что он выдержит на один раз. Начнет он работать и возможно потребуется принудительный обдув - ... но  тут все художник решает. 

Хорошего вам!

[Obergan Alexey]

2 minutes ago, Serg76 said:

но на такую мощность даже и не рассчитывайте. В даташите все есть на каждый, с какой длительностью, и что он выдержит на один раз

Насчёт сотни киловатт я конечно погорячился, но вот 10 киловатт вполне. А больше - врядли будет.

3 minutes ago, Serg76 said:

Начнет он работать и возможно потребуется принудительный обдув

Так он работать будет только в момент софт старта, т.к. в штатном режиме, т.е. резонансном, в момент закрытия ключа, через него проходит только ток намагничивания, порядка одного ампера. Поэтому выбросы будут минимальными(на практике их вообще не заметно), вне зависимости от потребляемой мощности. Хоть 40, хоть 400 ватт.

[Obergan Alexey]

2 hours ago, Serg76 said:

 Емкости конечно прилетает нормально - параллелить её, а обычный вольтметр подскажет сколько запаса по напряжению

Я так подумал, а что если ёмкость минусом не на землю, а на плюс питания зацепить ? По идее же меньше ей тогда прилетать будет

[Serg76]

46 минут назад, Obergan Alexey сказал:

а что если ёмкость минусом не на землю, а на плюс питания зацепить ?

О нет, так не пойдет! Симулятор подскажет в чем ошибка. Если и облегчать жизнь ёмкости, то есть другой способ, но схема усложняется

Спойлер

За способы слива энергии выбросов от индуктивности рассеивания в первичке до 1U в очень мощном пуше говорили тут. На той же странице способ с разделением первичек предложил gyrator. В вашем резонансном это излишне, но решения предлагали интересные. Жаль zato4nik пропал ... совсем куда-то. Вот тут есть и его резонансник по вторичке.

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

Так он работать будет только в момент софт старта

Если так, то это конечно же только хорошо. 

[Obergan Alexey]

Вместо трансформатора тока подключил второй канал(синий) на затвор и синхронизировал по нему. Кроме того, поставил суппрессоры на 33 вольта. Видно, что выбросы выше 33 вольт, но в даташите написано, что на 33-вольтовых напряжение может до 43х подниматься. Теперь уже более чёткая картинка

 

@Lexter, если вам это ещё интересно

 

[Obergan Alexey]

Конечно без косяков никак. Когда подключал вторую обмотку(та, что для минусовой шины), умудрился подключить её не на тот диод и сделал КЗ. Думал, не стартует, потому что слишком много емкостей, поэтому повышал ток на ЛБП вплоть до 20 ампер. И угадайте, что я сжёг  Ответ под спойлером

Spoiler

Я сжёг компенсационный конденсатор в BNC раъёме токового трансформатора. В момент пока я не допёр, чо не так, преобразователь цыкал, из BNC разъёма пошёл дым. После чего токовый трансформатор стал показывать погоду. Я выход нашёл. Отрезал разъём, закоротил на 50 ом и к резистору уже подключил щупы. Так что без измерения тока я не остался  

Пока что у меня ничего не закреплено на радиаторе, поэтому на полную мощность не гоняю. Но на 80 ваттах входной мощности силовые ключи были полностью холодные. Диоды градусов 50 на ощупь, что не удивительно, т.к. при выделении одного ватта на ТО-220 корпусе без радиатора, он будет горячим.

По просадке напряжения. При изменении потребления с 10 до 85 ватт, просадка на выходе составила по 0.9 вольт в плече. На мой взгляд, вполне приемлимо. Думаю, при выдаче 50 ватт в 8-омную нагрузку, в оба канала, максимальное потребление будет ватт 200. Если при этом просядет по 2 вольта в плече, думаю, это не критично.

4 hours ago, Serg76 said:

За способы слива энергии выбросов от индуктивности рассеивания в первичке до 1U в очень мощном пуше говорили тут.

Да, я тоже думал про этот способ. Только не о таком изящном, как вы показали. Просто DC-DC преобразователь поставить и сливать с его помощью энергию с конденсатора в обратку.

Но как я уже сказал, в случае резонанса, индуктивные выбросы есть только в моменты, когда он выходит из режима ПНТ, в моём случае, во время софтстарта, который длится 5 секунд.

[Serg76]

10 часов назад, Obergan Alexey сказал:

Просто DC-DC преобразователь поставить

Вот действительно изящное, универсальное, мощное настраиваемое решение 

10 часов назад, Obergan Alexey сказал:

выбросы есть только в моменты, когда он выходит из режима ПНТ

Это все хорошо, но и не ждать пока энергия лавинного процесса превысит допустимую ... или не превысит)

[Obergan Alexey]

1 hour ago, Serg76 said:

Это все хорошо, но и не ждать пока энергия лавинного процесса превысит допустимую ... или не превысит)

Это так, но у суппресоров достаточно приличный запас. Как я уже показал на графике из даташита выше. Так что считаю целесообразным применение таких решений в преобразователях, где мощность исчиляется киловаттами.

Я кстати подумал, а почему б в резонансных преобразователях не делать защиту по току с помощью ШИМ. Если режим токоограничения нештатный, и есть нормальный клампер, то почему б и нет...

[Lexter]

18 часов назад, Obergan Alexey сказал:

если вам это ещё интересно

Очень.

А можно такую же запись, но не с напряжением на обмотке, а с током через неё? Не могу понять, где входит в резонансный режим.

Вот тут любопытное поведение напряжения:

Что вот это за интервал, где "звона" практически нет?
Такой интервал есть только на малых длительностях импульса.

На чуть больших появляется провал в виде полуволны синуса, явно из-за резонансной цепи:

причём частота её резонанса явно более чем вдвое выше тактовой.

А в конце софт-старта - в каком режиме работает преобразователь?

Не складывается у меня.

 

[Obergan Alexey]

57 minutes ago, Lexter said:

А можно такую же запись, но не с напряжением на обмотке, а с током через неё?

К сожалению, не получится. Т.к. если синхронизировать по напряжению на ключе, то будет рассинхронизация из-за звона, поэтому приходится по затвору.

1 hour ago, Lexter said:

Что вот это за интервал, где "звона" практически нет?

Возможно это тот самый всплеск, который подавляется суппрессором. Вот его ширина - это и есть беззвонный интервал.

1 hour ago, Lexter said:

На чуть больших появляется провал в виде полуволны синуса, явно из-за резонансной цепи:

Да, но это резонансная цепь представляет из себя индуктивность намагничивания, плюс выходная ёмкость ключа. К основному резонансу она отношения не имеет.

1 hour ago, Lexter said:

А в конце софт-старта - в каком режиме работает преобразователь?

В резонансном, в режиме прерывистых токах. Т.е. резонансная частота контура чуть больше, чем тактовая. В моём случае, тактовую можно ещё повысить, т.к. бестолковая пауза слишком большая. 

[Lexter]

12 минут назад, Obergan Alexey сказал:

если синхронизировать по напряжению на ключе, то будет рассинхронизация из-за звона, поэтому приходится по затвору.

Я и имел в виду такую же пару осциллограмм - напряжения на затворе с синхронизацией от неё, и тока через обмотку трансформатора. С напряжением на ней уже есть, так что зрительно совместить будет не трудно.

Интересно же тут именно, в какие моменты какие броски тока получаются.

12 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Возможно это тот самый всплеск, который подавляется суппрессором. Вот его ширина - это и есть беззвонный интервал.

То есть, всплеск амплитуды звона после этой паузы - это из-за заднего фронта окончания тока через супрессор? ... Перевариваю...

Не, без картинки с током трудно представляется.

Изменено 8 марта пользователем Lexter