Технологии > Самоделки
Синхронный выпрямитель
Tartak:
Здравствуйте, Tommy.
--- Цитата: Tommy от 22 Апрель, 2021, 17:34:43 ---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.
--- Конец цитаты ---
На вашей осциллограмме амплитуда импульсов на затворе +/-15В. Все ок.
--- Цитата: Tommy от 22 Апрель, 2021, 17:34:43 ---... 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.
--- Конец цитаты ---
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.
--- Цитата: Tommy от 22 Апрель, 2021, 17:34:43 ---Осциллограммы снял, но понять без помощи опытных спецов пока не могу.
--- Конец цитаты ---
На первой осциллограмме у вас проблемы с синхронизацией. Попробуйте поднять уровень триггера выше.
--- Цитата: Tommy от 22 Апрель, 2021, 17:34:43 ---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.
--- Конец цитаты ---
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:
--- Цитата: Tartak от 22 Апрель, 2021, 21:16:39 ---На вашей осциллограмме амплитуда импульсов на затворе +/-15В. Все ок.
--- Конец цитаты ---
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.
--- Цитата: Tartak от 22 Апрель, 2021, 21:16:39 ---А вот при вашем токе и транзисторах IRF540 потерь на проводимость наберется, по очень грубым прикидкам, 7,7Вт на пару транзисторов.
--- Конец цитаты ---
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:
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:
--- Цитата: Tommy от 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?
--- Конец цитаты ---
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:
--- Цитата: Tartak от 24 Апрель, 2021, 18:18:10 ---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.
--- Конец цитаты ---
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.
--- Конец цитаты ---
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.
--- Конец цитаты ---
Как Вы думаете?
Навигация
Перейти к полной версии