Резонансные и квазирезонансные ИИП

[Obergan Alexey]

3 minutes ago, drmodd said:

отмыта?

Первым делом об этом подумал. Отмыл. Ничего не изменилось. Вот что пишет Infineon по этому поводу

Quote

The RT pin provides a current reference for the internal oscillator and needs to be kept as clean as possible to avoid frequency jittering or duty-cycle mismatch between high-side and low-side. The components connected to this pin must keep away from the high frequency switching loop such as the gate driver loop and the VS node. The PCB traces connected to RT pin also need to be kept away from any switching node. 3) Connect CT capacitor directly to COM pin, don’t share the return with any other signal ground.

Я конечно в качестве земли сделал небольшой полигон, куда поместил землю микросхемы, а также Rt и Ct, но там всё крайне близко друг к другу. Не думаю, что полигон такого размера мог на что-то повлиять. 

Spoiler

 

[Реклама]

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

[drmodd]

Разводка на грани фантастики...

[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]

Либо как вариант, микросхема настолько чувствительна к разводке, что даже небольшие вольности, которые я себе позволил, выводят систему из равновесия

1 minute ago, drmodd said:

на грани фантастики...

Поясните

А главное, чем разводка из даташита намного лучше ?

Spoiler

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда 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 очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[drmodd]

Даташит, это всего лишь руководство для пременения, ну никак не истина в последней инстанции.

земля должна быть большим полигоном, а не тонкими дорожками.

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

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

[sanek_vol]

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

Как вариант, запараллелить первичку по очереди двумя разными конденсаторами, чиркнуть батарейкой и посмотреть на осциллографе резонансную частоту.

Можно чиркнуть батарейкой по первичной обмотке и посмотреть частоту колебаний. У меня получилось так когда-то: 

Спойлер

По поводу выходной ёмкости мосфета, у вас какое напряжение питания? 4пФ это при 400 В. А так же что означает третья строчка в даташите: 

Спойлер

Какая получилась индуктивность намагничивания трансформатора?

 

Изменено 11 декабря, 2022 пользователем sanek_vol

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

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

[Obergan Alexey]

16 minutes ago, sanek_vol said:

у вас какое напряжение питания?

320 вольт. Собственно при таком напряжении она не должна сильно отличаться.

17 minutes ago, sanek_vol said:

Можно чиркнуть батарейкой

Так и сделал. Причём сначала впаял один нанофарадный конденсатор(предварительно измерив его более точную ёмкость), затем второй(также замерив ёмкость. Далее в обоих случаях измерил осциллом частоту. В общем случае получил систему уравнений с двумя неизвестными L и Cпаразит

L(Cпаразит + C1) = A1

L(Спаразит + C2) = A2,

где A(1,2) = (1 / 2*pi*f(1,2))^2

Теперь самое интересное. В посте выше я сказал, что осциллки симуляции и железа стали похожими, когда в симуляции параллельно трансформатору я воткнул ёмкость в 200 пикофарад. Так вот, решив систему уравнений, я получил Cпаразит = 176 пФ

23 minutes ago, sanek_vol said:

индуктивность намагничивания

12 с копейками мГн. Кстати, когда решал систему уравнений, индуктивность получилась 12.37 мГн. Не помню точно, сколько было измерено прибором, но очень близкое значение.

В общем-то пока что школьная математика. Там где начинаются дифф. уравнения, уже посложнее. Хотя в универе решал их, но уже подзабылось

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

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

[thickman]

31 минуту назад, sanek_vol сказал:

По поводу выходной ёмкости мосфета, у вас какое напряжение питания? 4пФ это при 400 В. А так же что означает третья строчка в даташите: 

Совершенно верно,  фиксированное Uси=400V для нас не интересно. Потому что емкость ну очень нелинейная (график всегда есть в даташите), а напряжение в нашем случае болтается в диапазоне 0-300 вольт. Для расчета запасенной в вых. емкости энергии при оценке  потерь включения следует ориентироваться на справочный параметр Co(er), а для определения времени спада стокового напряжения – на Сo(tr). Справочные данные приводятся для  диапазона 0-400V, в диапазоне 0-300 вольт эквивалентная емкость будет ещё больше. Ну и конечно все паразитные емкости нужно присовокупить, обычно самая значимая из них – емкость трансформатора.

[Obergan Alexey]

33 minutes ago, sanek_vol said:

третья строчка в даташите

Ну тут больше важна вторая строчка. Именно она определяет, сколько тепла выделится при разряде выходной ёмкости. Кстати, по симуляции обратил внимание на то, что если открытие транзистора чуть-чуть растянуть, то даже если он откроется при максимальном напряжении, токовый выброс будет на уровне десятков миллиампер. Поэтому предположительно ZVS с такими транзюками не нужен. Однако не бывает трансформаторов с нулевой ёмкостью. И в симуляции получаются нехилые выбросы, при больших паразитных емкостях.

В общем-то, есть куча способов улучшить характеристики данного преобразователя, например, ввести зазор, увеличив ток намагничивания и как следствие добиться ZVS. Но я сначала хочу попробовать перемотать трансформатор. Вместо намотки внавал, сделать несколько слоёв, т.к. это будут последовательно соединённые ёмкости. Сложно это будет конечно с EE25 с перегородкой  Но как говорится, не пое**шься - ничего не добьёшься

2 minutes ago, thickman said:

а для определения времени спада стокового напряжения – на Сo(tr)

Это да, но опять-таки, исходя из нелинейности этого параметра, это стоковое напряжение сначала падает очень резко, а потом уже, ближе к концу начинает замедлять своё падение

Где-то на уровне 40 вольт

[sanek_vol]

37 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Причём сначала впаял один нанофарадный конденсатор

Я имел ввиду вообще без конденсатора.

16 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Это да, но опять-таки, исходя из нелинейности этого параметра, это стоковое напряжение сначала падает очень резко, а потом уже, ближе к концу начинает замедлять своё падение

У вас два транзистора, один заряжается, второй разрежается.

19 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Поэтому предположительно ZVS с такими транзюками не нужен

Транзисторы в dpak корпусе с Rds=2 Ом. током намагничивания до 0.24 А. как не крути будут греться, с увеличением зазора ток намагничивания вырастет.

[Obergan Alexey]

17 minutes ago, sanek_vol said:

Я имел ввиду вообще без конденсатора.

Попробовал, но так получается 15 пикофарад, что как-то не очень правдоподобно

43 minutes ago, thickman said:

обычно самая значимая из них – емкость трансформатора

Ага, особенно это на современных полевиках заметно стало

[Obergan Alexey]

1 hour ago, sanek_vol said:

вообще без конденсатора.

Заметил очень интересный эффект. Частота осцилляции зависит от того, каким полюсом держишь батарейку у "земли" осциллографа, а каким чиркаешь по щупу. В одном случае получается 368 килогерц, в другом - 200. Теперь загадка, а какой метод правильный )

[Obergan Alexey]

Точнее не совсем так. Зависит от того, по какому контакту чиркаешь. По "земле" или по щупу

[thickman]

2 часа назад, Obergan Alexey сказал:

опять-таки, исходя из нелинейности этого параметра, это стоковое напряжение сначала падает очень резко, а потом уже, ближе к концу начинает замедлять своё падение

Вот поэтому для расчета потерь включения и времени заряда пользуются разными попугаями -  Со(еr) и Сo(tr), соответственно.

[Obergan Alexey]

8 hours ago, thickman said:

Со(еr) и Сo(tr), соответственно.

Но для грубой оценки уровня токового скачка при отсутствии ПНН, а также помехи, достаточно и Coss. Как я уже говорил, в симуляторе если растянуть время включения транзистора, то этого броска не будет даже при полном отсутствии ПНН. Но с учётом ёмкости трансформатора, это конечно так себе решение.

Кстати обратил внимание, что для старых ключей, типа IRF840 выходная ёмкость указывается в даташитах для напряжения в 25 вольт. И никаких попугаев, типа Co(er) и Co(tr)

Вообще, можно сделать вывод, что эти ключи с низкой выходной ёмкостью особого профита не дают. Да и паразитную ёмкость трансформатора я посчитал не правильно(не то значение в формулу подставил),  получилось что-то порядка 30-ти пФ. В общем-то, заставить работать нормально сей девайс можно вполне стандартным способом, а именно увеличением тока намагничивания. Ещё всё осложняется тем, что сложно измерить ток через сами ключи. С SMD транзюками сложно шунт приколхозить. Поэтому выбросы можно определять по наличию ПНН, но только их наличие/отсутствие

[mihelson]

11 часов назад, Obergan Alexey сказал:

Вместо намотки внавал, сделать несколько слоёв, т.к. это будут последовательно соединённые ёмкости.

Так наоборот больше будет. Разве что мотать с шагом/ПЭЛШО и между слоями изоляцию делать как можно толще. Последовательные емкости это при секционной намотке.

[Obergan Alexey]

43 minutes ago, mihelson said:

Так наоборот больше будет.

Зависит ещё от размеров и формы. Когда сердечник с перегородкой, то ширина слоя небольшая. Отсюда приходится наматывать много слоёв. К примеру, у меня на ETD29, где выходное напряжение должно быть 400 вольт, ёмкость получилась всего 100 пикофарад. И это при том, что первичка кроме собственной ёмкости, видит ещё и ёмкость вторички, умноженную на соотношение витков. При намотке перекидывал провод в начало, плюс межслойная изоляция - два слоя бумаги для принтера. Это 0.2 мм. 

Spoiler

Конечно, в качестве расплаты очень низкий коэффициент заполнения окна. Но электроника это штука такая... Улучшаешь один параметр - ухудшается другой.

Изменено 12 декабря, 2022 пользователем Obergan Alexey

[Obergan Alexey]

45 minutes ago, mihelson said:

Последовательные емкости это при секционной намотке

При слоях также. Особенно если они все намотаны в одну сторону. Секционку просто легче мотать. Если сердечник уже секционирован, то просто намотал в навал секции, не заморачиваясь с переброской провода и укладыванием межслойной изоляцией. Тот трансформатор, что я показал, было достаточно геморно мотать.

Изменено 12 декабря, 2022 пользователем Obergan Alexey

[mihelson]

1 час назад, Obergan Alexey сказал:

При слоях

Как раз между слоями и набегает паразитка, если они не имеют толстой межслойной изоляции. Чем толще изоляция тем ближе обмотка к свойствам однослойной катушки. Намотка ВЧ катушек "универсаль" как раз от этого эффекта избавляет - нет параллельных витков между слоями. Наиболее остро эта проблема проявляется при изготовлении высоковольтных высокочастотных трансформаторов.

[Obergan Alexey]

7 minutes ago, mihelson said:

Как раз между слоями и набегает паразитка

Вот когда слоя два, тогда и паразитка самая высокая. А если слоёв много, то и паразитка будет уменьшаться пропорционально количеству слоёв.

10 minutes ago, mihelson said:

Намотка ВЧ катушек "универсаль" как раз от этого эффекта избавляет

Я думаю, тут немного иная причина секционирования. Во-первых, перегородки довольно-таки толстые. Сделать 0.5мм между слоями будет достаточно проблематично. А во-вторых, при намотке слоями, начало каждого слоя будет неизбежно проходить рядом с одним из выводов обмотки, что при напряжении в киловольт и выше,  может привести к пробою. Секционирование от этой проблемы избавляет.

Ну и плюс, каждая секция мотается внавал, что тоже уменьшает паразитку. Самому секционировать каркас - достаточно кропотливая работа. Для напряжений от киловольта это может и имеет смысл, а вот 400 вольт ещё можно в несколько слоёв намотать. Тем более, как я уже сказал, для резонансников каркас делится пополам, а значит во-первых, уменьшается площадь слоя, что уменьшает паразитку, плюс увеличивается количество слоёв, что также уменьшает паразитку.

[oleg1ma]

3 часа назад, Obergan Alexey сказал:

Я думаю, тут немного иная причина секционирования.

вот мой опыт LLC 

 

[Obergan Alexey]

Ещё вопрос к знатокам. Что это за токовые выбросы в момент закрытия ключей ?

Если бы это было связано с восстановлением боди диодов, то данный выброс должен происходить в момент открытия противоположного ключа, но он происходит именно в момент закрытия. При увеличении нагрузки данные выбросы исчезают.

[tak1973]

В 11.12.2022 в 20:32, Obergan Alexey сказал:

Бросилась в глаза пологость спада в момент закрытия верхнего ключа.

А ИМХО открытие нижнего ключа происходи без отработки мёртвого времени и похоже на сквозняк. Конечно, запирающий диод на верхнем ключе уменьшает время запирания верхнего ключа, но всё равно этого времени недостаточно чтобы запереть верхний ключ.

Вы IRS27952 переведите в пуш-пул, конечно отключив В/В часть, и посмотрите, DT вообще нормально формируется, одинаковое по длительности?

Попробуйте заменить IRS27952 на аналогичную, но из другой партии или вообще повесьте IR2153. Или какой-нибудь отдельный ГУН и драйвер полумоста с регулируемым DT. Для эксперементов я пользуюсь К564ГГ1 и каким-нибудь полумостом. 

В 11.12.2022 в 20:32, Obergan Alexey сказал:

Ещё немного подбешивает джиттер

А попробуйте добавить резистор между выводом VS и средней точкой ключей 5-10Ом. А вообще фото разводки можно глянуть?

В 10.12.2022 в 23:38, thickman сказал:

Это если параметры резонансного контура взяты от балды.

Нет, это может быть на переходных процессах.

В 10.12.2022 в 23:38, thickman сказал:

эти диоды порчу на синус не наводят.

Да, пока на конденсаторы половинок резонансной ёмкости полярность не меняется, то диоды включаются в работу. Но так как у LLC(LC) резонансная ёмкость маленькая и не требуется установка полярных конденсаторов, то смысла в этих диодах я не вижу.

В 10.12.2022 в 23:38, thickman сказал:

К моменту выключения транзистора, через индуктивность  намагничивания проходит ток. Будет он и в резонансной индуктивности в этот момент, если коммутация случится  не в нуле тока.

В принципе да, но мёртвое время настолько мало и практически всегда какой-нибудь ключ в открытом состоянии, что при ZVS эти диоды практически не участвуют в работе. Для ZVS специально делают ключи с очень шустрыми диодами, с очень маленьким временем восстановления. Но такие ключи дороги, вот и подумалось о возможности применить ключи вообще без диодов. ИМХО небольшая обратная полярность на закрытом канале ФЕТа, при не-до-ZVS, с надёжно притянутым затвором к истоку, не повредит ключам. Но зато проблемы от медленных паразитных диодов исчезнут. По крайней мере на маломощных БП это можно попробовать.

Изменено 13 декабря, 2022 пользователем tak1973

[Obergan Alexey]

38 minutes ago, tak1973 said:

А вообще фото разводки можно глянуть?

Разводка как разводка. Земля как положено - звездой. 

 

Если только предположить, что из-за того что дорожка Rt проходит под контроллером, то это можно расценивать как "близко" к "frequency switching loop"

Вообще IRS27952 он для LLC предназначен, я просто купился на программируемый dead time. Но по факту 600 наносекунд в ir21531 вполне хватило бы.

Либо надо осваивать автогены )

Изменено 13 декабря, 2022 пользователем Obergan Alexey

[grach]

Блин, занялся тоже этим виртуальным онанизмом...

Подскажите по мультисим.

Задал  силовой трансформатор, с рассеиванием и сопротивлением всё ясно.

А вот в вкладке сердечник что задать?  Там несколько параметров выпадает на выбор.

Индуктивности первички/вторички нет, наверн прога сама вычисляет исходя из кол-ва витков.

 

[Obergan Alexey]

10 hours ago, grach said:

А вот в вкладке сердечник что задать?

Постоянную индуктивность. Идеальный сердечник - это такой, у которого индуктивность намагничивания равна бесконечности )