Автор Тема: Синхронный выпрямитель  (Прочитано 9331 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Синхронный выпрямитель
« : 11 Апрель, 2021, 11:51:06 »
Здравствуйте, уважаемые!
Собираю блок питания 12V, 20A. Выбор PWM контроллера пал на UC3825. Прекрасная м/сх, шустрая, с быстрой защитой, и к тому же достаточно мощными выходами до 1.5А отлично работающими на GDT. На макетке все прекрасно, 20А дает, транзисторы (IRF840) чуть теплые, но вот выпрямитель на диодах!... Понятно, что я не планировал его использовать, но быстренько собрать "по-легкому" и испытать надо было. И вот теперь нужен синхронный выпрямитель. Хотелось бы сделать без специализированных драйверов используя обмотки трансформатора 8TG00212 от компьютерного БП FSP_ATX-350PNR, плата которого и была использована как макетка. Схему  трансформатора прилагаю.
Один из вариантов с раздельными дополнительными обмотками управления и инверсным включением транзисторов представлен на первых секундах ролика https://www.youtube.com/watch?v=309Bj-2MruY Уж извините, эту картинку в инете не нашел, даю линк на ютубовский ролик.
Хочу также уважаемое сообщество объяснить преимущество инверсного включения полевиков перед прямым. Я понимаю, что дело в диоде, но поскольку падение напряжения Usd при макс. токе не предполагается более 0.2V, то диод не откроется.
Очень надеюсь на вашу помощь. Если нужны амплитуды - приведу.

Добавлено: Особенно заманчиво было бы использование схемы 452-1, поскольку в этом случае даже не пришлось бы переделывать/доматывать трансформатор. Но пока не получилось: при подключении затворов к обмоткам трансформатора через резисторы 12 Ом, резко возрастает потребляемый ток.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1876
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #1 : 14 Апрель, 2021, 08:06:16 »
Что значит "инверсное включение"?
Без сигналов в ключевых точках понять, почему греется, довольно сложно.

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #2 : 15 Апрель, 2021, 17:36:28 »
Что значит "инверсное включение"?
Без сигналов в ключевых точках понять, почему греется, довольно сложно.
"Инверсное включение" - это когда ток идет от дрейна к сорсу и внутренний диод не участвует. А сигналы не могу посмотреть поскольку девайс сразу гребет ток, и спасает только 100Вт-ная лампочка включенная последовательно с сетью. Напрямую включать стремно, девайс с диодами MUR3010 работает "на ура" (только греются сильно), не хочется спалить. Я пробовал включать и в прямом, и в инверсном включении параллельно стоящим диодам. И с дополнительными обмотками/домотками, и с частью вторички. И таки один полевик (P53N05 50V 0.025OHm 53A) пробило по гейту. Напряжение по гейту не превышало 18В через резистор 12 Ом.
Решил спросить у Вас на форуме, может кто-то делал так. Сейчас уже заказал IR11688, но похоже, что им нужна емкостная нагрузка, а у меня первым стоит дрось. Хоть на резонансники переходи...  :-\

Tartak

  • Разработчик
  • *****
  • Сообщений: 251
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #3 : 16 Апрель, 2021, 23:40:04 »
... Особенно заманчиво было бы использование схемы 452-1, поскольку в этом случае даже не пришлось бы переделывать/доматывать трансформатор. Но пока не получилось: при подключении затворов к обмоткам трансформатора через резисторы 12 Ом, резко возрастает потребляемый ток.
Схема 452-1 НЕРАБОЧАЯ. В место неё нужно использовать эту схему:

или схему из приведенного вами видео.
Если дополнительные обмотки мотать лень - то можно попробовать ещё такую схему:

Данная схема не лишена недостатков. У неё есть ограничение на выходное напряжение (точнее на амплитуду напряжения вторичной обмотки). Так как у вас используется трансформатор от компового БП, а шим в таких блоках обычно работает с заполнением около 25% то амплитуда напряжения на вторичке транса (а, следовательно на затворах транзисторов) легко доходит до 24 вольт и выше. Такое напряжение часто губительно для современных низкоомных полевиков (для старых можно до 30В). Так что настоятельно рекомендую поставить стабилитроны паралельно затвор-истокам тарнзисторов. С вашим трансформатором можно попробовать сделать так:

Так амплитуда напряжения на затворах будет пониже, и схема будет работать надёжнее.

Хочу также уважаемое сообщество объяснить преимущество инверсного включения полевиков перед прямым. Я понимаю, что дело в диоде, но поскольку падение напряжения Usd при макс. токе не предполагается более 0.2V, то диод не откроется.
Очень надеюсь на вашу помощь. Если нужны амплитуды - приведу.

"Инверсное включение полевиков" это какой-то только вам известный термин?
Синхронный выпрямитель на полевиках придумали чтобы избежать сравнительно высокого падения напряжения на выпрямительных диодах, и тем самым повисить КПД. В любой схеме синхронного выпрямителя, паразитный диод (который есть во всех мощных полевиках) должен стоять ровно в том же направлении в каком бы стоял выпрямительный диод в обычной схеме. В момент когда диод оказывается прямосмещенным его шунтирует малое сопротивление открытого канала ПТ. Когда же напряжение на трансформоторе меняет полярность - полевик закрывается а его паразитный диод оказывается обраносмещенным и на работу схемы не влияет. Менять местами сток-исток нельзя!!!
В режиме синхронного выпрямителя ток течёт от истока к стоку (от сорса к дрейну!) транзитора, а не как обычно, но это просто работа в другом кавдранте и всё, никаких инверсных включений).

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #4 : 17 Апрель, 2021, 17:59:21 »
Огромное спасибо Вам, Tartak за разъяснения! Амплитуды в ШИМаках действительно высокие. Двойной размах амплитуды между выводами 8-12-13 и 14-10-9 по 20+28=48V peak to peak, и это при 180VAC входного. При 220-230 еще больше. Может поэтому затвор и пробило, хотя я выставлял не более 20В.
Доматывать обмотки мне вовсе не лень, я их даже домотал (по 2 витка). Но в готовом трансе со всеми занятыми пинами выводить их некуда, да и с направлением намотки каждый раз надо проверять или как-то пометить чтоб не ошибиться. По второй Вашей схеме амплитуда на затворах будет 20+20+28=68V peak to peak, т.е. на затворных резисторах будет высаживаться конское напряжение и маленькими (для скорости переключения) их не сделаешь. Ну стабилитрон в затвор само-собой. Я понимаю, что если б все было так просто, то все бы уже так делали. Но попробовать надо.
"Инверсное включение полевиков" это какой-то только вам известный термин?
Синхронный выпрямитель на полевиках придумали чтобы избежать сравнительно высокого падения напряжения на выпрямительных диодах, и тем самым повисить КПД. В любой схеме синхронного выпрямителя, паразитный диод (который есть во всех мощных полевиках) должен стоять ровно в том же направлении в каком бы стоял выпрямительный диод в обычной схеме. В момент когда диод оказывается прямосмещенным его шунтирует малое сопротивление открытого канала ПТ. Когда же напряжение на трансформоторе меняет полярность - полевик закрывается а его паразитный диод оказывается обраносмещенным и на работу схемы не влияет. Менять местами сток-исток нельзя!!!
В режиме синхронного выпрямителя ток течёт от истока к стоку (от сорса к дрейну!) транзитора, а не как обычно, но это просто работа в другом кавдранте и всё, никаких инверсных включений).
Этот термин придумал не я и бесчисленные "варианты включения" тоже. Интернет кишит ими. Перед тем как взяться за SR перечитал кучу статеек, голова кругом, вот например:
http://paseka24.ru/node/546
http://zpostbox.ru/az10.htm и мн.-мн. другого
Да и в ролике из первого моего поста чел говорит о том же.
Так что не ругайтесь :)
Если я правильно понимаю, то SR можно подключать параллельно уже стоящим диодам выпрямителя?
Есть, кстати, интересная кЕтайская штука, может кто не знает - DK5V45R20 45V 20mΩ Synchr Rect, но ток маловат. А можно ли параллелить нигде не пишут.

Tartak

  • Разработчик
  • *****
  • Сообщений: 251
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #5 : 19 Апрель, 2021, 22:19:58 »
Огромное спасибо Вам, Tartak за разъяснения! Амплитуды в ШИМаках действительно высокие. Двойной размах амплитуды между выводами 8-12-13 и 14-10-9 по 20+28=48V peak to peak, и это при 180VAC входного. При 220-230 еще больше. Может поэтому затвор и пробило, хотя я выставлял не более 20В.
Доматывать обмотки мне вовсе не лень, я их даже домотал (по 2 витка). Но в готовом трансе со всеми занятыми пинами выводить их некуда, да и с направлением намотки каждый раз надо проверять или как-то пометить чтоб не ошибиться. По второй Вашей схеме амплитуда на затворах будет 20+20+28=68V peak to peak, т.е. на затворных резисторах будет высаживаться конское напряжение и маленькими (для скорости переключения) их не сделаешь. Ну стабилитрон в затвор само-собой. Я понимаю, что если б все было так просто, то все бы уже так делали. Но попробовать надо.
Здравствуйте, Tommy.
1) Мне не совсем понятна ваша методика подсчёта напряжения. 48 и 68 вольт это где? на затворах? Можно поподробнее?
2) Амплитуда напряжения на затворах в приведенной мною схеме не зависит от выходного напряжения (если только транс не в режиме КЗ), а определяется только входным напряжением и коэффициентом трансформации. Давайте подсчитаем:
Входное напряжение 220В значит на конденсаторе фильтра будет порядка 220*1,41=310В, у нас ещё присутствует падение на диодах выпрямителя + некоторые просадки напряжения. Поэтому предположим что напряжение на этом кондёре 300В. Так как вы применяете стандартный трансформатор от компового БП, значит схема полумостовая, а, следовательно, к первичке приложено 300/2=150В. Определяем Ктр=150/(21+21)=3,69 [Вольт/виток]. Схема трансформатора ниже, первичная обмотка 3 - 5.

Так как нас сейчас интересует напряжение затвор-исток, а в моей схеме (ниже) истоки сидят на "-" выхода то примем его потенциал за точку отсчёта ("0 Вольт").

Для примера рассмотрим момент времени когда на выводе ворички обозначенном точкой положительный потенциал (на трансформаторе пусть это будет вывод 8 ). Тогда на выводе 9 будет самый отрицательный потенциал и паразитный диод транзистора Q2 откроется соединив этот вывод с нашим "0" (и, заодно с истоком Q2). В этот же момент на затворе Q2 будет напряжение равное суме напряжений обмоток 9-10-13-12-8. Uзатв=3,69*(4+3+3+4)=51,66В!!! (Чуть-чуть дофига, неправда ли?). А для транзистора Q1, в этот же момент, напряжение на затворе будет равно 0В, так как его затвор соединён с истоком через открытый канал Q2.
При смене полярности на вторичке транзисторы поменяются ролями, напряжения на их затворах тоже.
Теперь совсем быстренько посчитаем напряжения для этой схемы:

UзатвQ2=3,69*(4+3+3)=36,9 Вольт. Что тоже довольно много.
UзатвQ1=3,69*(4)=14,76В Упс... А вот этого я в прошлый раз не учёл. Каюсь... посыпаю голову пеплом... мой косяк. Схема нерабочая!!!
Видать без дополнительных обмоток вам не обойтись...
Этот термин придумал не я и бесчисленные "варианты включения" тоже. Интернет кишит ими. Перед тем как взяться за SR перечитал кучу статеек, голова кругом, вот например:
http://paseka24.ru/node/546
http://zpostbox.ru/az10.htm и мн.-мн. другого
Да и в ролике из первого моего поста чел говорит о том же.
Так что не ругайтесь :)
Если я правильно понимаю, то SR можно подключать параллельно уже стоящим диодам выпрямителя?
Есть, кстати, интересная кЕтайская штука, может кто не знает - DK5V45R20 45V 20mΩ Synchr Rect, но ток маловат. А можно ли параллелить нигде не пишут.
Я уже натыкался на эту статью на paseka24.ru. Вам не показалось странным что статью про синхронные выпрямители разместили на сайте где должны писать о пчёлах..? Признаюсь честно, всю статью я не осилил, мне она (начало её) показалась дилетантской, схемы в примерах повторяются под разными названиями. Создалось впечатление что она написана копирайтером абсолютно не разбирающимся в электронике. Мне стало жаль своего времени.
Статья с другого сайта с теми же картинками, подозреваю что и текст тот же.
Это моё личное мнение, не претендующее на истину в последней инстанции. Никого не хотел обидеть или зацепить своим высказыванием. Извините. Если вы, Tommy, или ещё кто скажете мне что в тех статьях есть что-нибудь полезное - я обязательно их прочту.

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #6 : 20 Апрель, 2021, 17:18:54 »
Огромное спасибо, уважаемый Tartak, что тратите на меня свое время. Я очень ценю Ваше внимание к форумчанам, к себе и те выкладки, которые Вы приводите.
Здравствуйте, Tommy.
1) Мне не совсем понятна ваша методика подсчёта напряжения. 48 и 68 вольт это где? на затворах? Можно поподробнее?
Я напряжения не рассчитывал, у меня готовый комповый БП-макет на котором я и делал измерения осциллоскопом. Двойной размах амплитуды. Точность невысокая (да она высокая и не нужна), отсчитывал по деления, клеткам на экране. Вероятно Вас смутили другие цифры, но это потому, что замерялись напряжения при 180VAC (чтобы снизить амплитуды на за гейтах хоть чуть), а не при 220, как считали Вы . Соответственно при 180VAC получается 3.02[Вольт/виток], а не 3,69 как при 220. После прочтения предыдущего Вашего ответа я сделал замеры амплитуд уже при 220VAC, и они совпали с Вашими расчетами. А иначе и быть не могло.
В этот же момент на затворе Q2 будет напряжение равное суме напряжений обмоток 9-10-13-12-8. Uзатв=3,69*(4+3+3+4)=51,66В!!! (Чуть-чуть дофига, неправда ли?).
Вот-вот! И я о том же, когда писал о "конских напряжениях", поэтому крепко задумался и пока не стал совершать манипулятивные телодвижения.
Цитировать
Я уже натыкался на эту статью на paseka24.ru. Вам не показалось странным что статью про синхронные выпрямители разместили на сайте где должны писать о пчёлах..? Признаюсь честно, всю статью я не осилил, мне она (начало её) показалась дилетантской, схемы в примерах повторяются под разными названиями. Создалось впечатление что она написана копирайтером абсолютно не разбирающимся в электронике. Мне стало жаль своего времени.
Похожие впечатления. К тому же кругом противоречия и ошибка на ошибке. В некоторых статьях девочки-наборщицы просто путают знаки уже не помню какие, типа "w" и "ш" или "0" и "О", выглядит же похоже, какая разница! :). Сейчас стал более избирательным.
Думаю, транс придется перемотать, хоть и очень не хочется - уж больно хорошо сделан.
Как думаете, уж если транс перематывать то какую РАБОЧУЮ схему взять чтоб еще и не напутать с фазировкой? Может из утубовского ролика? По 4 витка на допобмотку, или хватит трех?
Схема 108002 из стартпоста точно рабочая?

Tartak

  • Разработчик
  • *****
  • Сообщений: 251
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #7 : 20 Апрель, 2021, 18:07:40 »
Здравствуйте, Tommy.
Схема 108002 из стартпоста точно рабочая?
Должна работать. Я явных косяков не вижу.
Как думаете, уж если транс перематывать то какую РАБОЧУЮ схему взять чтоб еще и не напутать с фазировкой? Может из утубовского ролика? По 4 витка на допобмотку, или хватит трех?
Если первичка останется прежней 4 витка будут в самый раз. Схема рабочая. Чтобы с фазировкой не путаться надо смотреть осликом.
Думаю, транс придется перемотать, хоть и очень не хочется - уж больно хорошо сделан.
А домотать поверх совсем никак? На затворы средний ток вообще мизерный можно взять очень тонкий провод.
Если мотать всё же лень - то можно обратить внимание на IR1167 и ей подобные. Как вам такой вариант?

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #8 : 20 Апрель, 2021, 20:54:17 »
Здравствуйте, Tartak!
Должна работать. Я явных косяков не вижу.
Ок, так мне технологически проще: два вывода наружу вместо 4-х.
Цитировать
А домотать поверх совсем никак? На затворы средний ток вообще мизерный можно взять очень тонкий провод.
Если мотать всё же лень - то можно обратить внимание на IR1167 и ей подобные. Как вам такой вариант?
Так уже домотана МГТФ, правда 3 витка, четвертый смотал и обрезал (испугался высокого напряжения), попробовать хватит. В любом случае, если эта схема SR покажет хорошие результаты, я этот проэкт доведу до конца в печатной плате. Если все получится - выложу на форуме.
Я параллельно делаю резонансный  с синхронным выпрямителем на FAN7621 + IR11688S без внешнего дросселя. Сейчас на стадии сборки, транс с расчетной индуктивностью рассеяния уже готов. Уж трансов разных я переделал сотни. Но этот проэкт на ШИМ с синхронным выпрямителем с обмотками надо обязательно закончить, нравится мне как работает UC3825. потом уже буду выбирать на чем остановиться.
Для фиксированного вых. напряжения идея с трансформаторным SR гораздо интереснее микросхемных из-за простоты и надежности. А м/сх, особенно в силовых цепях...

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #9 : 22 Апрель, 2021, 17:34:43 »
Привет всем!
Здравствуйте, уважаемый Tartak!
Еще раз хочу поблагодарить Вас за неоценимую помощь. Схема SR из ютубовского ролика заработала, на допобмотках по 3 витка, силовая обмотка 7 (3+4) витков. Транзисторов с малым Rsd пока нет, поэтому поставил что было, в виде IRF540. Причем специально для этих целей купил IRFB4110PbF 100V 0.0037Ω 120A и попался (первый раз) на подделке: Rsd вместо 0.0037Ω оказалось 0.077Ω. Т.е. те же IRF540 :(. Да и входная емкость подозрительно мала.
Схему макета БП с SR прилагаю. Извиняюсь за качество прорисовки. Раньше схемы рисовал в Оркаде, но после того как умер винт поставил Windows 64-х битную, а Оркад 32. Так что фсё... Теперь беру готовые куски и правлю Пэйнтом. Или рисую в Микрокапе, но не знаю, умеет ли он выгружать файлы в графике. То что нарисовано синим цветом расположено на отдельной платке.
Напряжение на выходе 12.7В При токе 10А транзисторы SR уже начинают греться. Вот с этим надо будет разобраться, какой вклад в нагрев Rds, а какой потери на переключение. Осциллограммы снял, но понять без помощи опытных спецов пока не могу.
И еще... Напряжение исток-затвор нормируется +-20В. На обеих осциллограммах 10В/дел. Получается амплитуда напряжения 30В р-р, т.е. больше +20В. Или я что-то не понимаю? Подскажите, плз, в чем я запутался.
Буду благодарен за любую помощь, подсказку, конструктивную критику.

Tartak

  • Разработчик
  • *****
  • Сообщений: 251
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #10 : 22 Апрель, 2021, 21:16:39 »
Здравствуйте, Tommy.
И еще... Напряжение исток-затвор нормируется +-20В. На обеих осциллограммах 10В/дел. Получается амплитуда напряжения 30В р-р, т.е. больше +20В. Или я что-то не понимаю? Подскажите, плз, в чем я запутался.
На вашей осциллограмме амплитуда импульсов на затворе +/-15В. Все ок.
... Схема SR из ютубовского ролика заработала, на допобмотках по 3 витка, силовая обмотка 7 (3+4) витков. Транзисторов с малым Rsd пока нет, поэтому поставил что было, в виде IRF540. Причем специально для этих целей купил IRFB4110PbF 100V 0.0037Ω 120A и попался (первый раз) на подделке: Rsd вместо 0.0037Ω оказалось 0.077Ω. Т.е. те же IRF540 :(. Да и входная емкость подозрительно мала.
...
Напряжение на выходе 12.7В При токе 10А транзисторы SR уже начинают греться. Вот с этим надо будет разобраться, какой вклад в нагрев Rds, а какой потери на переключение.
Транзисторы в SR переключаются при нулевом напряжении (на самом деле при напряжении падения на прямосмещённом паразитном диоде) поэтому потерями на переключение фактически можно пренебречь. Из динамических потерь остается только перезаряд паразитных емкостей.
А вот при вашем токе и транзисторах IRF540 потерь на проводимость наберется, по очень грубым прикидкам, 7,7Вт на пару транзисторов.
Осциллограммы снял, но понять без помощи опытных спецов пока не могу.
На первой осциллограмме у вас проблемы с синхронизацией. Попробуйте поднять уровень триггера выше.
Извиняюсь за качество прорисовки. Раньше схемы рисовал в Оркаде, но после того как умер винт поставил Windows 64-х битную, а Оркад 32. Так что фсё... Теперь беру готовые куски и правлю Пэйнтом.
У меня на двоих компах 10ка 64бит Оркад без проблем работает, я не задумываясь ещё человек 5 назову у которых тоже работает. 64 битная винда умеет запускать 32 битные приложения.

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #11 : 23 Апрель, 2021, 07:32:07 »
На вашей осциллограмме амплитуда импульсов на затворе +/-15В. Все ок.
А, ну да +15 открывающее, и -15 закрывающее, все правильно, что-то на меня нашло. Спасибо, Tartak! Думаю, 15В вполне хватит, нет смысла поднимать до 20 и усиленно защищаться. Впрочем, могу быть неправ. Как считаете, стабилитроны в этом случае не нужны, или все же лучше поставить? И стоит ли между истоком и затвором поставить резистор на неск. килоОм, а то мне очень не нравится болтанка на второй осциллограмме Uds. Я ее пересниму - очень неудобно было одной рукой держать щуп, другой смартфон, а третьей крутить ручку синхронизации. Не знаю, нужно ли усложнять схему управления зарядом/разрядом затворов в виде разрядных диодов или р-п-р транзисторов при таком ничтожном выходном сопротивлении обмоток транса. Нет опыта.
А как бы Вы вообще сделали такую цепочку в затворах?
В след. проэкте SR будет на IR11688S, но там тоже свои проблемы, т.к. эта м/сх не совсем вовремя включает и выключает полевики из-за чего они сильнее греются. Народ предлагает их шунтировать диодами Шоттки для снижения нагрева. Правда, сами диоды тоже должны греться, получается замкнутый круг :). Интересно было бы сравнить эффективность этих двух схем (с допобмотками и спецконтроллером управления) чтобы выбрать наиболее эффективную.
А вот при вашем токе и транзисторах IRF540 потерь на проводимость наберется, по очень грубым прикидкам, 7,7Вт на пару транзисторов.
Да, у них Rsd = 0.077Ω. Я поставил пока что было в тумбочке, жду нормальных транзисторов чтобы определиться с размерами радиатора. Расчеты расчетами, но пощупать лучше.

И еще такой вопрос... Транс этот с готового компового ШИМака нормированного на достаточно широкий диапазон входного (сетевого) напряжения. В нормальных городских условиях достаточно ограничится изменением +/-10% напряжения сети. Если уж транс перематывать внедряя туда допобмотки есть ли смысл уменьшить ко-во витков на вторичке с 7 (3+4) до 5? В этом случае, как мы с Вами считали, амплитуда на вторичке будет 3.69 х 5 = 18,45В. Заложимся еще на всякие потери и подрезки верхушек "сетевого синуса", пусть будет еще минус 10%. Это 18,45 - 1,85 = 16.6В. При просадке сетевого останется еще целых 16.6 - 10% = 15В из требуемых 12,5 - 13,5. Что на мой взгляд вполне достаточно.
В этом случае убивается множество всяких мелких и крупных зайцев: Во-первых можно на треть увеличить сечение провода вторички, что уменьшит ее сопротивление, потери и нагрев. Во-вторых можно будет использовать более низковольтные (75 или даже 60В), а следовательно более низкоомные полевики со всеми вытекающими последствиями. В-третьих со снижением потерь в SR снизятся потери и нагрев в силовых ключах. И еще множество всяких мелких брызг в виде уменьшения размера платы, радиаторов, стоимости и прочее.
Как считаете?


Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #12 : 23 Апрель, 2021, 09:12:15 »
Переснял осциллограмму Vds. Смущает болтанка на стоке между импульсами. Я так понимаю, что это момент открытия другого транзистора. Но как видно по осциллограмме S-G 10V-Div из предыдущего поста в этот момент напряжение на гейте близко к нулю и транзистор должен быть закрыт. Почему на стоке болтанка?

Tartak

  • Разработчик
  • *****
  • Сообщений: 251
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #13 : 24 Апрель, 2021, 18:18:10 »
Переснял осциллограмму Vds. Смущает болтанка на стоке между импульсами. Я так понимаю, что это момент открытия другого транзистора. Но как видно по осциллограмме S-G 10V-Div из предыдущего поста в этот момент напряжение на гейте близко к нулю и транзистор должен быть закрыт. Почему на стоке болтанка?
Эта болтанка наступает ещё до открытия транзистора.

Когда закрывается силовой транзистор в первичке напряжения на всех вторичках равны нулю. Это хорошо видно на осциллограмме напряжения на затворных обмотках. А так как на затворах 0 - то все транзисторы SR закрыты.
Вернёмся на мгновение назад, когда транзистор в первичке ещё был открыт. Тогда один из транзисторов SR тоже был открыт (т.к. было напряжение на вторичках, и, следовательно на его затворе). Через этот транзистор (исток-сток), половину вторички и выходной дроссель течёт ток нагрузки + ток зарядки выходного кондёра.
В момент закрывания транзистора в первичке, закрывается транзистор SR, а ток в дросселе мгновенно прекратится не может и продолжает и дальше течь, ног только через паразитный диод на SR. Это чётко видно на осциллограмме. В какойто момент энергия запасённая в дросселе иссякнет и ток через паразитный диод прекратится. В этот момент напряжения на стоках SR должно сровнятся с выходным (т.к. напряжение на вторичках = 0, и на дросселе тоже 0). Но энергия в дросселе не иссякает полностью, а её малые крохи остаются и индуктивность дросселя совместно с паразитной емкостью превращаються в колебательный контур и свободно болтаются поскольку все транзисторы и диоды закрыты.
Эту ситуацию можно побетить увеличением индуктивности дросселя или тока нагрузки. Но стоит ли? при минимальном токе нагрузки болтанка всёровно будет. Она не опасна.

Tommy

  • **
  • Сообщений: 86
  • Microsmart.eu
Re: Синхронный выпрямитель
« Ответ #14 : 24 Апрель, 2021, 21:04:20 »
В момент закрывания транзистора в первичке, закрывается транзистор SR, а ток в дросселе мгновенно прекратится не может и продолжает и дальше течь, но только через паразитный диод на SR. Это чётко видно на осциллограмме. В какойто момент энергия запасённая в дросселе иссякнет и ток через паразитный диод прекратится. В этот момент напряжения на стоках SR должно сравнятся с выходным (т.к. напряжение на вторичках = 0, и на дросселе тоже 0). Но энергия в дросселе не иссякает полностью, а её малые крохи остаются и индуктивность дросселя совместно с паразитной емкостью превращаются в колебательный контур и свободно болтаются поскольку все транзисторы и диоды закрыты.
Огромное Вам спасибо, Tartak! Вы для меня как палочка-выручалочка, с нетерпением жду каждый Ваш ответ, дай Бог Вам здоровья. Есть ли смысл дополнительно зашунтировать этот паразитный диод диодом Шоттки? И, примерно, какая часть выходного тока через этот диод будет течь, интегрально? Т.е. нужен ли мощный диод, или достаточно что-то типа SS56?
Цитировать
Эту ситуацию можно победить увеличением индуктивности дросселя или тока нагрузки. Но стоит ли? при минимальном токе нагрузки болтанка всё равно будет. Она не опасна.
Ну и ладно, тем более, что ток нагрузки в процессе работы может изменяться в несколько раз. Пусть тогда болтается, если это не приводит с дополнительному нагреву поскольку все закрыто.
Вот этот дилетантский на первый взгляд вопрос технологически важен:
Цитировать
И еще такой вопрос... Транс этот с готового компового ШИМака нормированного на достаточно широкий диапазон входного (сетевого) напряжения. В нормальных городских условиях достаточно ограничится изменением +/-10% напряжения сети. Если уж транс перематывать внедряя туда допобмотки есть ли смысл уменьшить ко-во витков на вторичке с 7 (3+4) до 5? В этом случае, как мы с Вами считали, амплитуда на вторичке будет 3.69 х 5 = 18,45В. Заложимся еще на всякие потери и подрезки верхушек "сетевого синуса", пусть будет еще минус 10%. Это 18,45 - 1,85 = 16.6В. При просадке сетевого останется еще целых 16.6 - 10% = 15В из требуемых 12,5 - 13,5. Что на мой взгляд вполне достаточно.
В этом случае убивается множество всяких мелких и крупных зайцев: Во-первых можно на треть увеличить сечение провода вторички, что уменьшит ее сопротивление, потери и нагрев. Во-вторых можно будет использовать более низковольтные (75 или даже 60В), а следовательно более низкоомные полевики со всеми вытекающими последствиями. В-третьих со снижением потерь в SR снизятся потери и нагрев в силовых ключах. И еще множество всяких мелких брызг в виде уменьшения размера платы, радиаторов, стоимости и прочее.
Как Вы думаете?