Microsmart

Технологии => Самоделки => Тема начата: Tommy от 11 Апрель, 2021, 11:51:06

Название: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Livemaker от 14 Апрель, 2021, 08:06:16
Что значит "инверсное включение"?
Без сигналов в ключевых точках понять, почему греется, довольно сложно.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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...  :-\
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 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:
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3106)
или схему из приведенного вами видео.
Если дополнительные обмотки мотать лень - то можно попробовать ещё такую схему:
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3112)
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:
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3114)
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).
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 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.
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3104)
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").
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3112)
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:
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3114)
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.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 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?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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...
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 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.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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?

Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: 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?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 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.
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3128)
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.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 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?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 24 Апрель, 2021, 22:12:11
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?
Я бы установил один диод Шоттки, но не паралельно полевикам, а анодом на землю, катодом - на дроссель. Тогда ток дросселя (когда ключи закрыты) будет замыкаться напрямую, минуя вторичку трансформатора. Диод нужен минимум на полный ток нагрузки.

P.S. В случае когда полевики SR активно управляются микросхемой типа IR1167 и подобными - то требования к шунтирующим их диодам резко снижаются. В такой схеме диоды активно работают очень короткий период времени поэтому средний ток через диод небольшой, а пиковый ток для не очень мощных диодов часто превышает номинальный в 20-30 раз.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 24 Апрель, 2021, 23:24:36
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?
Я бы делал по ситуации, если хватает резисторов на затворах - отлично! Если нет - то городить что-то сложнее. Я бы всё же установил на затворы встречно последовательно стабилитроны вольт на 18, ну или 20-25 если позволят полевики, мне так спокойнее.
Про болтанку я уже писал, резистором между истоком и затвором её не исправить. А вот выброс на этой http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3126 (http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3126) осциллограмме можно убрать подбором резистора в цепи затвора. Но тут палка в двух концах: больше резистор плавнее фронты, красивее осциллограмма (меньше выброс), меньше шума на выходе БП но ниже КПД; меньше резистор лучше КПД но больше шума и т.д.
Скорее всего оптимально здесь будет резистор на включение и резистор с диодом на выключение.
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.
У вас есть отличная возможность построить обе схемы и сравнить. Тем более что даже полевики SR находятся в одном и том же месте. Максимально правдивый эксперимент получится, на результат будет влиять только эффективность управления.
Если сделаете, обязательно выложите сюда результаты. Думаю, многим здесь будет интересно.
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?
Доля истины есть в ваших рассуждениях, но у меня нет однозначного ответа на ваш вопрос.
Если рассуждать про вашу схему без доработок то КПД должен быть лучше.
Если же доработать так как я писАл в предыдущем посте (добавить диод шотки) то уже не всё так однозначно. Да, снизив напряжение вы сможете намотать более толстую обмотку тем самым снизив её сопротивление, но раньше (при более высоком напряжении на вторичке) трансформатор работал с заполнением 2*25% т.е. 50% времени при номинальном токе нагрузки, остальное время ток шел мимо трансформатора через шотку, а сейчас  (при более низком напряжении на вторичке) он будет работать с заполнением 2*40% т.е. 80% времени. И несмотря на то что сопротивление обмотки упадет на 30% примитивный расчёт мне говорит что протери в меди (в трансформаторе) возрастут. Потери в ключах SR тоже возрастут по той же причине (возможно упадут если подобрать хорошие полевики). Более того потери в силовых транзисторах и в первичке тоже возрастут, мы ведь с ними ничего не делали, а теперь им приходится работать больше времени. Но, зато потери в шотке снизятся, ему теперь надо работать не 50% времени а всего 20%. Как-то так...
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 27 Апрель, 2021, 16:29:29
Здравствуйте уважаемый Tartak!
Я бы установил один диод Шоттки, но не паралельно полевикам, а анодом на землю, катодом - на дроссель. Тогда ток дросселя (когда ключи закрыты) будет замыкаться напрямую, минуя вторичку трансформатора. Диод нужен минимум на полный ток нагрузки.
Извините, что сразу не ответил, был несколько занят. Сейчас заканчиваю разработку печатной платы. На ней заложил диод Шоттки. Всегда есть вариант непоставить, если результат будет незначительный.
P.S. В случае когда полевики SR активно управляются микросхемой типа IR1167 и подобными - то требования к шунтирующим их диодам резко снижаются. В такой схеме диоды активно работают очень короткий период времени поэтому средний ток через диод небольшой, а пиковый ток для не очень мощных диодов часто превышает номинальный в 20-30 раз.
Когда закончу эту плату SR с допобмотками следующая будет на IR1168. Можно будет снять все осциллограммы и посмотреть что к чему. В каком-то ролике человек показывал осциллограмму на транзисторе под управлением IR1168. Сейчас уже не вспомню, но помню, что была небольшая проблема связанная с временем открывания полевика в результате чего через встроенный диод тек некоторый ток и полевики немного подогревались. Он предлагал шунтировать их доп. диодами Шоттки для еще меньшего нагрева.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 27 Апрель, 2021, 16:42:59
Я бы делал по ситуации, если хватает резисторов на затворах - отлично! Если нет - то городить что-то сложнее. Я бы всё же установил на затворы встречно последовательно стабилитроны вольт на 18, ну или 20-25 если позволят полевики, мне так спокойнее.
Скорее всего оптимально здесь будет резистор на включение и резистор с диодом на выключение.
Ок. Напряжение будет все же 15В, но со встречно последовательными стабилитронами (от пиковых напруг в сети и пр.) и с параллельным резистором с диодом. Очень хотелось поставить р-п-р транзистор, но такой вариант я не пробовал и не рискнул.
Цитировать
У вас есть отличная возможность построить обе схемы и сравнить. Тем более что даже полевики SR находятся в одном и том же месте. Максимально правдивый эксперимент получится, на результат будет влиять только эффективность управления.
Если сделаете, обязательно выложите сюда результаты. Думаю, многим здесь будет интересно.
Очень бы хотелось сравнить эти два варианта. Но могут быть трудности. SR с допобмотками работает с ШИМ, а с IR11688 будет работать резонансник. У одного фильтр начинается с дрося, а у другого с конденсатора. Но думаю с Вашей помощью разберемся.
С уважением.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 27 Апрель, 2021, 20:21:45
Очень бы хотелось сравнить эти два варианта. Но могут быть трудности. SR с допобмотками работает с ШИМ, а с IR11688 будет работать резонансник. У одного фильтр начинается с дрося, а у другого с конденсатора. Но думаю с Вашей помощью разберемся.
С уважением.
Я вам предлагал прикрутить управление на IR11688 на эту, уже существующую, плату. Только тогда условия будут одинаковые для обоих схем управления. В SR с резонансником потери будут меньше поумолчанию.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 27 Апрель, 2021, 22:12:47
Очень бы хотелось сравнить эти два варианта. Но могут быть трудности. SR с допобмотками работает с ШИМ, а с IR11688 будет работать резонансник. У одного фильтр начинается с дрося, а у другого с конденсатора. Но думаю с Вашей помощью разберемся.
С уважением.
Я вам предлагал прикрутить управление на IR11688 на эту, уже существующую, плату. Только тогда условия будут одинаковые для обоих схем управления. В SR с резонансником потери будут меньше по умолчанию.
Возможно, когда будут готовы обе платы попробую скрестить: инвертор с ШИМ и SR от резонансника. SR на плате резонансника я еще не спаял, пока запустил только инвертор. О результатах сообщу обязательно. Кстати, будет ли работать SR с IR11688 на дрось?
Если интересно, могу выложить плату ШИМ с SR на дообмотках. Очень минималистична как для пассивного охлаждения! Даже с простеньким сетевым фильтром 102х80мм на деталях от компьютерных БП.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 27 Апрель, 2021, 22:34:04
Кстати, будет ли работать SR с IR11688 на дрось?
А почему нет?
Если интересно, могу выложить плату ШИМ с SR на дообмотках. Очень минималистична как для пассивного охлаждения! Даже с простеньким сетевым фильтром 102х80мм на деталях от компьютерных БП.
Выкладывайте.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 28 Апрель, 2021, 07:05:53
Выкладывайте.
Ок. В плате есть некоторые отличия от принципиальной схемы обусловленные несовершенством последней, но они не столь существенные, чтоб не разобраться что где.
Сейчас собираю "начисто", на макете все работает.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 04 Май, 2021, 11:33:14
Мир вам всем!
Здравствуйте, уважаемый Tartak!
Я никуда не пропал. Делал плату, монтировал поэтапно проверяя и отрабатывая узлы с перерывом на Пасху. В разводке платы выявилась ошибка, впрочем, легко устранимая и даже не влияющая на внешний вид. Конструкция очень компактная, собсно, чего и хотелось. Немного перерисованная схема прилагается. Также намотал трансформаторы: GDT с понижением 26:13:13, теперь М/сх может отдавать ток до 3А. Силовой транс ER36/21/11 расчитывался по программе ExcellentIT, но применительно к реалиям тумбочки. Т.к. я недавно занялся силовой электроникой, то не все нужные материалы имеются в наличии, а купить сейчас в условия "локдауна" стало сложнее.
Долго провозился с запуском, никак UC3825 не хотела стабильно работать. Причина оказалась проста: я не впаял
резистор после диодного моста токового транса (ТТ), думая что потом установлю в процессе подборки тока ограничения.
Но м/сх то вся КМОПовская и болтающихся в воздухе диодов было достаточно, чтобы у нее сорвало крышу и она не
понимала какое же напряжение подано на вход 9. Установил пока 82 Ома и все заработало как часы. Не повторяйте моих ошибок, не оставляйте "висячие" входы.
Итак, Силовой транс (СТ). Первичка (W1) 35 витков литц 12х0.2 Вторичка (W2) 4+4 витка лентой 0.2х24мм. Желательно
было бы 5+5 витков, но никак не влазило :(. Может потом перемотаю вновь. Допобмотки (W3) 3+3 витка, получилось примерно 13V. Для полного открытия вполне достаточно (как я думаю), а вот для разряда входной емкости потребуется
меньшее время, т.к. энергия пропорциональна квадрату напряжения.
Когда все заработало стал нагружать током: сначала 4А, потом 9 и напоследок заветные 20 А, после чего транзисторы SR благополучно гавкнули, причем почти сразу, даже не успел скопом ткнуться. Тут же вспомнилось изречение: "Вся электроника работает на белом магическом дыме, как только он выходит из детальки или прибора, все перестает
работать". Поставил новые - работает... Пока вижу две причины: 1. Транзисторы не выдержали, хотя ток у них 28А. Дорогие транзисторы сразу ставить жалко было (у меня их всего два), поэтому поставил пока IRF540. 2. Более вероятная - что-то с регулированием ШИМ, видимо уперся в предел, возможно из-за СТ. Осциллограммы при токе 0.1А и 9А прилагаю. На небольшой дребезг на фронтах не обращайте внимания: измерял не щупом, а кабелем с выводами по 10 - 15 см. Отсюда и звон, со щупом его нет. Очень прошу помощи разобраться. Уважаемый Tartak, не бросайте меня на пол-пути! На Вас только надежда, остальные только смотрят (429 Просмотров), но молчат как рыба об лед. Жаль такую красивую платку в мусорку :(.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 04 Май, 2021, 16:00:18
Здравствуйте, Tommy.
Мне трудно судить почему сгорели транзисторы по фотографиям. Возможно из-за "звона" на фронтах, возможно, на затворы прилетело напряжение выше чем транзисторы могут вытерпеть, возможно, у вас вообще поддельные транзисторы, и т.д.
Самая вероятная причина к.м.к. транзисторы вылетели по тепловой перегрузке. 28А это теоретический ток который транзистор должен выдержать при 25 градусах на его фланце (даже не на радиаторе!). Вам известно хоть одно устройство где это выполняется? Более приближенная к жизни величина максимального тока указана при 100 градусах, а это уже 20А. По моим оценкам вы могли превысить и эту температуру т.к. на токе в 20А падение на открытом канале для IRF540 уже может превысить падение на его паразитном диоде. Потери на транзисторах уже большие, а тепло от них отводится слабо. Сильно мешает отводу тепла термопрокладка. Из-за неё транзисторы могут улететь за сотню градусов даже при относительно не горячем радиаторе.
К вашей схеме у меня есть и другие вопросы, но об этом чуть позже.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 04 Май, 2021, 17:13:23
Мне трудно судить почему сгорели транзисторы по фотографиям. Возможно из-за "звона" на фронтах, возможно, на затворы прилетело напряжение выше чем транзисторы могут вытерпеть, возможно, у вас вообще поддельные транзисторы, и т.д.
Здравствуйте, Tartak!
IRF540 у меня оригинальные, со старых времен. На затворы больше 19В ничего прилететь не могло, т.к. стоят два встречновключенных стабилитрона 18В.
Самая вероятная причина к.м.к. транзисторы вылетели по тепловой перегрузке. 28А это теоретический ток который транзистор должен выдержать при 25 градусах на его фланце (даже не на радиаторе!). Вам известно хоть одно устройство где это выполняется? Более приближенная к жизни величина максимального тока указана при 100 градусах, а это уже 20А. По моим оценкам вы могли превысить и эту температуру т.к. на токе в 20А падение на открытом канале для IRF540 уже может превысить падение на его паразитном диоде. Потери на транзисторах уже большие, а тепло от них отводится слабо. Сильно мешает отводу тепла термопрокладка. Из-за неё транзисторы могут улететь за сотню градусов даже при относительно не горячем радиаторе.
Без прокладки никак, радиатор общий. Можно эти китайские сопливки заменить на тонкую слюду как в былые времена, благо напряжения небольшие.
Интегрально тепло при 20А распределяется на два (оба) транзистора за период, т.е. по 20х20х0.077/2=15.4Вт на каждом. Тут уж не знаю. Можно, конечно, по профильному образованию посчитать тепловое сопротивление ВСЕХ переходов с их коэфициентами теплопередачи чтобы понять много это или мало. Но все равно это будет неточно. Да и не нужно это. Моя долгая практика говорит о том, что при такой мощности возможно Вы и правы, транзисторы не успели отдать тепло в радиатор, поскольку он даже не нагрелся за эти 3 - 4 секунды. А вот мгновенное напряжение на паразитном диоде точно превысило порог его открывания и составило 20х0.077=1,54В. Как-то я об этом не подумал когда снимал 20А. Мой косяк, сам виноват, "тщательнЕе надо" (с). Ведь при 9А ничего не вылетало, хоть и включал ненадолго. Попробую немного погонять при разных токах внимательно отслеживая температуру фланца.
К вашей схеме у меня есть и другие вопросы, но об этом чуть позже.
Жду с нетерпением Ваших комментариев!
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 04 Май, 2021, 18:39:12
Да, я забыл выложить расчет СТ. Во вложении программа и данные. Файл с данными надо поместить в папку ExcellentIT.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 06 Май, 2021, 06:21:54
Установил транзисторы SR (P53N05 50V 0.025Ом 53A) через тонкие слюдяные прокладки. Снял осциллограмму напряжения на стоке и затворе относительно общего провода (истоков) одного из транзисторов при выходном токе 0.6А
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 07 Май, 2021, 22:42:53
На затворы больше 19В ничего прилететь не могло, т.к. стоят два встречновключенных стабилитрона 18В.
Здесь не всё так однозначно. Если посмотреть в даташит на стабилитроны то можно увидеть что напряжение стабилизации большинства стабилитронов имеет разброс 5 - 10% и это при номинальном токе. При изменении тока через стабилитрон напряжение стабилизации тоже меняется. Так что один вольт запаса - это на грани фола.
В дополнение к этому, первое замечание к вашей схеме. Чтобы облегчить жизнь стабилитронам, перед ними обычно ставят гасящие резисторы. Дабы ограничить ток через стабилитрон. В вашей схеме их роль могут выполнять затворные резисторы. Но... Только при положительном напряжении на затворах. При отрицательном же они оказываются зашунтированными диодами (это касается всех четырёх полевиков). Поэтому, если на затвор прилетит какая-то бяка отрицательного напряжения - то стабилитрон если и спасет затвор то, скорее всего, ценой своей жизни.
Без прокладки никак, радиатор общий.
Я знаю как минимум несколько путей решения этой проблемы. Предлагаю и вам подумать над этим)

Ещё одно замечание к вашей схеме касается GDT.
Также намотал трансформаторы: GDT с понижением 26:13:13, теперь М/сх может отдавать ток до 3А.
При этом на схеме указано питание ШИМки 15В. Вы его ещё вдвое понижаете. Я не делал расчёт, но мне кажется что 7 вольт на затворах как-то маловато. Возможно нет, но мне лень считать.

P.S. У вас действительно первичка в 14 жил по 0,2 намотана?  :o
P.P.S. Шотку, про которую я писал раньше, вы так и не устанавливали?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 08 Май, 2021, 08:37:03
Здравствуйте, уважаемый Tartak!
Здесь не всё так однозначно. Если посмотреть в даташит на стабилитроны то можно увидеть что напряжение стабилизации большинства стабилитронов имеет разброс 5 - 10% и это при номинальном токе. При изменении тока через стабилитрон напряжение стабилизации тоже меняется. Так что один вольт запаса - это на грани фола.
Прежде чем ставить в плату проверил - таки да, 18В. Поменяю на 16В, сейчас уже есть в наличии.
В дополнение к этому, первое замечание к вашей схеме. Чтобы облегчить жизнь стабилитронам, перед ними обычно ставят гасящие резисторы. Дабы ограничить ток через стабилитрон. В вашей схеме их роль могут выполнять затворные резисторы. Но... Только при положительном напряжении на затворах. При отрицательном же они оказываются зашунтированными диодами (это касается всех четырёх полевиков). Поэтому, если на затвор прилетит какая-то бяка отрицательного напряжения - то стабилитрон если и спасет затвор то, скорее всего, ценой своей жизни.
Да, Вы правы. Врежу еще один SMD резистор перед параллельной цепочкой R/D.
Цитировать
Я знаю как минимум несколько путей решения этой проблемы. Предлагаю и вам подумать над этим)
Я тоже :) Это вообще не проблема и ее решение зависит от транзисторов, которые будут стоять по итогу и степени их нагрева. Сейчас главная цель - отработать макет так, чтобы режимы работы транзисторов и др. компонентов не вызывали сомнений, и быть уверенным, что все осциллограммы в норме. Т.е. те вещи, в которых я пока плаваю. А конструктив и технология не проблема.
Цитировать
Ещё одно замечание к вашей схеме касается GDT.
При этом на схеме указано питание ШИМки 15В. Вы его ещё вдвое понижаете. Я не делал расчёт, но мне кажется что 7 вольт на затворах как-то маловато. Возможно нет, но мне лень считать.
Помните, я спрашивал про макс. напряжения на затворах когда у меня появились сомнения? Тогда и был сделан этот GDT с понижением, а первоначальный 1:1:1 отправился в тумбочку. Есть по кр. мере 2 варианта:
1. Заменить транс на 1:1:1;
2. Поставить 7818 или даже 7824 если хватит напряжения самозапита.
Цитировать
P.S. У вас действительно первичка в 14 жил по 0,2 намотана?  :o
Это программа выдала. У меня готовый литц 0.2х12. На вторичке лента.
Цитировать
P.P.S. Шотку, про которую я писал раньше, вы так и не устанавливали?
Стоит. На том же радиаторе, что и транзисторы SR. Но пока не впаяна, т.к. не уверен хватит ли 45-вольтовой, или нужно искать на 60В. Лично я думаю, что хватит вполне, но лучше спросить. Судя по осциллограмме на входе дрося должно хватить. В связи с этим интересен еще один вопрос: подойдут ли в SR 40-вольтовые IRFB7440PBF (Uси: 40 В: Iс(25°C): 120 А: Rси(вкл): 2...3 мОм)? По осциллограмме напряжение С-И у меня 35В, запаса почти нет.
Уважаемый Tartak! Благодарю за Ваши замечания по схеме. Опасался, что там есть более серьезные проблемы, которые на первый взгляд могут быть и не видны. Например как поведет себя транзистор Q5 при длительном КЗ в нагрузке, он ведь без радиатора и рассчитан только на кратковременную работу при запуске. От его пробоя защита есть - TVS D5 и R2, который сработает как предохранитель. Но это все второстепенно, с этим разберусь самостоятельно. Главное - что с осциллограммами? Все нормально, или все таки что-то немного (или много) не так? Например, почему пологие фронты в SR? Это из-за ограничения скорости нарастания тока в дросе? Тогда не работают ли на этом участке транзисторы SR в линейном режиме?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 08 Май, 2021, 20:49:00
Стоит. На том же радиаторе, что и транзисторы SR. Но пока не впаяна, т.к. не уверен хватит ли 45-вольтовой, или нужно искать на 60В.
Должно хватить.
... подойдут ли в SR 40-вольтовые IRFB7440PBF (Uси: 40 В: Iс(25°C): 120 А: Rси(вкл): 2...3 мОм)? По осциллограмме напряжение С-И у меня 35В, запаса почти нет.
Если брать во внимание данные с вашего расчета, то нет. Могу порекомендовать IRF3205, IRF3206 они дешевые и их должно быть вполне достаточно.
Например как поведет себя транзистор Q5 при длительном КЗ в нагрузке, он ведь без радиатора и рассчитан только на кратковременную работу при запуске. От его пробоя защита есть - TVS D5 и R2, который сработает как предохранитель.
Сгорит. Ну, может, R2 сдохнет раньше...
Главное - что с осциллограммами? Все нормально, или все таки что-то немного (или много) не так? Например, почему пологие фронты в SR? Это из-за ограничения скорости нарастания тока в дросе? Тогда не работают ли на этом участке транзисторы SR в линейном режиме?
У меня нет ответа. Возможно, спад затянут из-за отсутствия шоттки.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 08 Май, 2021, 22:28:31
Стоит. На том же радиаторе, что и транзисторы SR. Но пока не впаяна, т.к. не уверен хватит ли 45-вольтовой, или нужно искать на 60В.
Должно хватить.
Ок, тогда ставим. Сегодня уже пробовал подключать и отключать эту Шоттку. По осциллограмме Vds SR никаких изменений не заметил при токе 9А, может повлияет на нагрев. Или не то и не там смотрю. Но это исследование проведу уже когда будут стоять нормальные транзисторы. Сейчас стоят, как я уже писал, P53N05 (50V 0.025Ом 53A). С ними уже можно снять 20А, но недолго. По кр.мере ничего не горит. На осциллограмме хорошо видно, что при 9А падение напряжения Vds(on) значительно меньше, чем на паразитном диоде. Но радиатор греется: через 20мин температура уже 50-60 град. Нужны более низкоомные.
Могу порекомендовать IRF3205, IRF3206 они дешевые и их должно быть вполне достаточно.
Вероятно, вы имели в виду IRFB3206GPbF (60V 2.4mΩ 210A) ($2.5)? Ни тех ни других в наличии нет, надо либо заказывать, либо те магазины сегодня закрыты. Зато  в тумбочке сегодня появились STP75NF75 (75V 0.0095Ω 80A TO-220) и есть пара оригинальных (вроде бы) IRFB4110PbF (100V 3.7mΩ 120A). Последние должны пройти со свистом.
Например как поведет себя транзистор Q5 при длительном КЗ в нагрузке, он ведь без радиатора и рассчитан только на кратковременную работу при запуске. От его пробоя защита есть - TVS D5 и R2, который сработает как предохранитель.
Сгорит. Ну, может, R2 сдохнет раньше...
Не сгорит, кто ж ему даст? Надо еще раз хорошо просчитать номинал и мощность R2, чтобы он сработаk как предохранитель. Может даже и опробовать. Резистор обязательно пленочный углеродистый, они легче горят. Этот узел я привел просто как пример того, что в любой схеме могут быть свои подводные камни.
Главное - что с осциллограммами? Все нормально, или все таки что-то немного (или много) не так? Например, почему пологие фронты в SR? Это из-за ограничения скорости нарастания тока в дросе? Тогда не работают ли на этом участке транзисторы SR в линейном режиме?
У меня нет ответа. Возможно, спад затянут из-за отсутствия шоттки.
А то, что при половинном от максимального токе на выходе (9А) уже почти меандр это ничего?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 11 Май, 2021, 16:15:52
Всем привет!
Накануне выходных случился небольшой бада-бум. Таки гавкнул транзистор Q5 от перегрева. Рановато я снял с него радиатор, думал заняться оптимизацией резистора коллектора позже, когда разберусь с SR. Но он предательски о себе напомнил в самый неподходящий момент: во время прогона БП на токе 10А и тепловых испытаний прервав сей процесс. Последствия не то чтоб катастрофические, но неприятные своими нюансами. Итак, вышли из строя:
1. Сам Q5 с коллекторным резистором естественно;
2. Диоды D3, D6;
3. Конденсатор С3;
4. Диоды D1 и D5 - ZPD12 и P6KE18 (должен был выжить);
5. Резистор последовательно с диодом D4 33 Ома (на схеме не показан);
6. Диоды Шоттки с выходов м/сх, два из 4-х (на схеме не показаны);
7. Сама м/сх UC3825, что самое обидное, поскольку на выходных все закрыто, а она у меня оставалась одна и вышла задержка.
Кажется все перечислил. Проанализировав ситуацию пришел к выводу, что бада-бум вероятнее всего случился из-за замыкания в конденсаторе С3 по выходу стабилизатора 7815 (осталась целая). Стояла кетайская керамика СМД 22,0х25В (новая, покупал как-то на Али), ее и замкнуло. Соответственно вышел из строя резистор последовательно с диодом D4 33 Ома и пропал самозапит. Ну а далее по цепочке: перегрелся Q5 и потянул за собой все остальное. Не было бы GDT, полетели бы и ключи. А так все 4 ключа живы. На выходных все заменил, сегодня купил м/сх и все заработало снова.
Уважаемый Tartak, те изменения в схеме о которых мы говорили сделаны: врезаны доп. резисторы по 4,7 Ома в гейты, вместо 7815 сейчас стоит 7818. Давайте разбираться с осциллограммами, если Вы от меня не устали.

ЗЫ. Я вот тут делаю, пишу, выкладываю, но такое впечатление что тема SR никому неинтересна! Спасибо что хоть Tartak обратил внимание. Все делают выпрямители на диодах и ставят вентиляторы? Конечно, так намного проще и надежнее, но имеет свои последствия... На форуме https://forum.cxem.net/ один чел хвастался, что сделал какой-то БП с SR и током 140А. При этом все у него холодное!  ;D. Явно заливает, тут при 10А уже все достаточно теплое через десяток минут + саморазогрев полевиков! Эх, чувствую, не избежать при 20А температурной защиты от перегрева.
Если никому неинтересно пойду на другой форум.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 11 Май, 2021, 21:32:57
Здравствуйте, Tommy.
Давайте разбираться с осциллограммами,
Давайте.
На форуме https://forum.cxem.net/ один чел хвастался, что сделал какой-то БП с SR и током 140А. При этом все у него холодное!  ;D. Явно заливает, тут при 10А уже все достаточно теплое через десяток минут + саморазогрев полевиков! Эх, чувствую, не избежать при 20А температурной защиты от перегрева.
А ссылку можно?
Теоретически, такое возможно. Чтобы делать какие-то выводы слишком мало информации. Возможно, у человека гигантский радиатор, или сильный обдув, или 100 градусов для него холодно и т.д. Если набрать полевиков на 1мОм то выделяемая на них мощность будет менее 20Вт. Сдуть их даже с небольшого радиатора не проблема. А если ещё вдвое увеличить количество полевиков чтобы получить 0,5мОм так вообще 10Вт распределенных на 8 - 10 кристаллов отвести легко. Но на таких токах греются не только транзисторы, а даже дорожки на платах. В мощной силовой электронике температура компонентов 80 градусов считается нормой.
ЗЫ. Я вот тут делаю, пишу, выкладываю, но такое впечатление что тема SR никому неинтересна!
...
Если никому неинтересно пойду на другой форум.
Как видите, здесь в основном читатели, а не писатели

P.S. Tommy, не могли бы вы перерисовать нормально схему? Как показали ваши предыдущие сообщения она не соответствует действительности, и, похоже, единственный верный вариант находится у вас в голове. К тому-же на приведённой вами схеме дублируются позиционные обозначения. Всё это сильно усложняет понимание ваших слов и того что в схеме происходит. Я вам уже писал, что с установкой оркада на 10ку никаких проблем нету. Кроме того, существует великое множество и других КАД-ов. А так как вы рисуете платы в лайауте то можно для построения схем использовать sPlan, он очень простой и вполне достаточен для построения схем.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 12 Май, 2021, 08:55:13
Давайте.
Здравствуйте, уважаемый Tartak!
Поскольку всё принципиально уже работает, то заменю транзисторы SR на самые низкоомные и проведу тепловые испытания. Но смысл это имеет делать УЖЕ ПОСЛЕ причесывания схемы и оптимизации режимом и номиналов компонентов. Проблема в том, что на такой компактной плате (а именно это была цель!) греется всё, и всё греет друг друга. Например, зверски греется резистор снаббера параллельно первичке СТ подогревая сам СТ и радиатор транзисторов SR. Можно ли увеличить его номинал хотя бы раза в два-три? Или уменьшить емкость последовательно с ним? Эта цепочка с такими номиналами (51 Ом + 1нФ) стоит практически во всех компьютерных БП и такое впечатление, что кЕтайские производители БП не слишком заморачиваются оптимизацией, проще увеличить производительность вентилятора. И так во всем.
А ссылку можно?
Теоретически, такое возможно. Чтобы делать какие-то выводы слишком мало информации. Возможно, у человека гигантский радиатор, или сильный обдув, или 100 градусов для него холодно и т.д. Если набрать полевиков на 1мОм то выделяемая на них мощность будет менее 20Вт. Сдуть их даже с небольшого радиатора не проблема. А если ещё вдвое увеличить количество полевиков чтобы получить 0,5мОм так вообще 10Вт распределенных на 8 - 10 кристаллов отвести легко. Но на таких токах греются не только транзисторы, а даже дорожки на платах. В мощной силовой электронике температура компонентов 80 градусов считается нормой.
Ога! Теоретически возможно все! :) И полевиков можно налепить с Rds(on) меньше 1мОм (правда, недешевы) и вентиляторы сейчас есть практически любой производительности. Но фишка как раз в том чтобы сделать 20А БЕЗ принудительного охлаждения, иначе мне неинтересно, почему и затеялся с SR. А на диодах все прекрасно работает, только с вентилятором. Nem problem.
P.S. Tommy, не могли бы вы перерисовать нормально схему? Как показали ваши предыдущие сообщения она не соответствует действительности, и, похоже, единственный верный вариант находится у вас в голове. К тому-же на приведённой вами схеме дублируются позиционные обозначения. Всё это сильно усложняет понимание ваших слов и того что в схеме происходит. Я вам уже писал, что с установкой оркада на 10ку никаких проблем нету. Кроме того, существует великое множество и других КАД-ов. А так как вы рисуете платы в лайауте то можно для построения схем использовать sPlan, он очень простой и вполне достаточен для построения схем.
Оркад у меня 20-ти летний 9.1 (с краком) и он не ставится никак! К тому же все свои библиотеки я потерял вместе с винтом. Я - частное лицо и электроника уже не мой бизнес, поэтому позволить себе что-то серьезное не могу. Можно нарисовать в МайкроКапе, куски которого уже в схему встроены, но понимая что Вам неудобно читать такую схему прошу и Вас меня понять, что вникать в новые программы тратя кучу времени нет никакого желания из-за одной - двух разработок. Неизвестно, буду ли я этим заниматься в будущем, возраст уже не тот. Да и схема там элементарная и я ее снова отредактирую.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 12 Май, 2021, 11:37:08
Подправил схему, ввел сквозную нумерацию. Если нужно еще что-то изменить - скажите.
Итак, как я думаю и уже писал, начать было бы желательно с режимов и подборов номиналов самого конвертера чтобы быть уверенным, что все работает нормально. Что для этого мне надо сделать? В каких точках снять осциллограммы? Например, мне непонятно 1. Почему при токе 10А на выходе уже почти меандр, т.е. Кзап уже максимальный? Так и должно быть? 2. Как уменьшить нагрев снаббера? Ключи пока сейчас IRF840, но когда все будет отлажено можно будет поставить STW45NM50 (550V 0.08Ω 45A, оригинал) для уменьшения нагрева, есть в наличии. В общем-то для 250Вт хватает и 840, но меньше тепла лучше.
Ключи SR можно пока оставить те же http://www.microsmart.eu/index.php?topic=304.msg8058#msg8058 (P53N05 50V 0.025Ом 53A)?, или необходимо сразу ставить более низкоомные STB75NF75 (75V 9.5mΩ 80A, не уверен, что оригинал) или (IRFB4110PbF 100V 3.7mΩ 120A) или IRFB7440PbF (40V 2mΩ 120A), хотя последние маловаты по напряжению. Но можно уменьшить напряжение питания до 180 - 190 VAC на время испытаний. Я понимаю, что так будет правильнее, но вдруг что - жалко. Да и дорожки боюсь что скоро поотваливаются от частой перепайки.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 13 Май, 2021, 23:39:00
Здравствуйте, Tommy.
Например, зверски греется резистор снаббера параллельно первичке СТ подогревая сам СТ и радиатор транзисторов SR. Можно ли увеличить его номинал хотя бы раза в два-три? Или уменьшить емкость последовательно с ним? Эта цепочка с такими номиналами (51 Ом + 1нФ) стоит практически во всех компьютерных БП и такое впечатление, что кЕтайские производители БП не слишком заморачиваются оптимизацией, проще увеличить производительность вентилятора. И так во всем.
Так большинство комповых БП работают на частотах 30-35 кГц, а ваш на 80. Нагрев снаббера и красота осциллограммы почти всегда компромисс. Попробуйте подобрать другие номиналы.
А ссылку можно?
Ога!
Так где?

(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3152)
Эта осциллограмма сделана до установки шоттки? Что поменяется если её установить?
Например, мне непонятно 1. Почему при токе 10А на выходе уже почти меандр, т.е. Кзап уже максимальный? Так и должно быть?
Вчера провел 5 часов в симуляторе. Он тоже выдает не радужную картину. Пока не разобрался или это недостаток используемых моделей или он учитывает то чего я не знаю.
Короче, думал победить проблему с затяжным фронтом такой схемой:
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3158)
Она отлично работает когда управляющее напряжение резко падает, но, также, если фронт управляющего сигнала затянут - схема его повторяет.

Сейчас нам нужно разобраться почему напряжение на обмотках транса спадает медленно. Если не разберёмся, схему придётся сильно усложнять. Или забить...
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 14 Май, 2021, 11:05:02
Здравствуйте, уважаемый Tartak!
Так большинство комповых БП работают на частотах 30-35 кГц, а ваш на 80. Нагрев снаббера и красота осциллограммы почти всегда компромисс. Попробуйте подобрать другие номиналы.
Что вчера и сделал. Начал с увеличения резистора с 51 Ома до 100. Затем добрался до уменьшения емкости с 1нФ до 300 пик. Особых негативных изменений не заметил. Незначительно подрос дребезг в момент переключения, но существенно выросла крутизна фронтов и в разы уменьшился нагрев резистора. Сейчас по ощущениям тепла не более 0.5 - 1 Вт, что уже вполне приемлемо. Впрочем, можно и нам упасть по частоте раза в полтора и посмотреть как это отразиться на работе. Правда, не уверен, что мой GDT потянет на НЧ - колечко небольшое, хотя должен:
https://tqfp.org/calculatoria/gdt/
https://bsvi.ru/raschet-i-primenenie-gdt/
Сейчас форма сигнала прекрасная, примерно такая как во вложении.
А ссылку можно?
Так я ж писал: "На форуме https://forum.cxem.net/ один чел хвастался". Просто промелькнуло в одном из тысячи сообщений в этой теме https://forum.cxem.net/index.php?/topic/153830-%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B8-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B7%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B8%D0%B8%D0%BF/. Конечно, никаких линков не дано, сам бы сходил посмотреть.
Эта осциллограмма сделана до установки шоттки? Что поменяется если её установить?
Как раз вчера вечером поменял таки транзисторы SR на самые низкоомные IRFB7440PbF (40V 2mΩ 120A), осциллограмма во вложении, и поэкспериментировал с диодом Шоттки. Подключал и отключал при работающей схеме (10А). Не заметил абсолютно никаких изменений. Т.е. с таким транзистором и при таком токе диод еще не работает.
Вчера провел 5 часов в симуляторе. Он тоже выдает не радужную картину. Пока не разобрался или это недостаток используемых моделей или он учитывает то чего я не знаю.
Короче, думал победить проблему с затяжным фронтом такой схемой:
(http://www.microsmart.eu/index.php?action=dlattach;topic=304.0;attach=3158)
Она отлично работает когда управляющее напряжение резко падает, но, также, если фронт управляющего сигнала затянут - схема его повторяет.
Сейчас нам нужно разобраться почему напряжение на обмотках транса спадает медленно. Если не разберёмся, схему придётся сильно усложнять. Или забить...
Может из-за того что вых. фильтр начинается с дросселя, а не с емкости? Строго говоря пологие фронта мы имеем только при малых токах. При рабочих (5 - 15А) фронта себе вполне. Но это с точки зрения дилетанта.
Если придется сильно усложнять схему, то проще будет поставить контроллер SR. Но в этом случае еще предстоит разобраться с вых. фильтром. В даташите на IR16888 написано: "Secondary-side high speed synchronous rectification controller for resonant half bridge converters" и на схеме фильтр, как и положено для этой топологии, начинается с конденсатора, а у нас с дрося.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 16 Май, 2021, 06:57:04
А ссылку можно?
Так где?
Вот этот чел https://forum.cxem.net/index.php?/profile/53565-motoandrey14/ писал
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 26 Май, 2021, 20:29:13
Здравствуйте, Tommy. Как ваши успехи? Вы где пропали?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 27 Май, 2021, 11:50:22
Здравствуйте, Tommy. Как ваши успехи? Вы где пропали?
Здравствуйте, уважаемый Tartak!
Я никуда не пропал, все время здесь, все жду может кто-нибудь что-нибудь подскажет, т.к. своих знаний не хватает и похоже уперся в предел понимания работы схемы. От безнадеги пока занялся "оптимизацией" работы самого инвертора, в частности мне непонятно отчего греется м\сх UC3825. Сейчас ток потребления по цепи самозапита (равно как и от внешнего БП) составляет 60мА, что при напряжении питания 18В соответствует 1W, что уже предел. Хотя этот 1W приходится не только на саму м/сх, но и на GDT, который тоже теплый и после часа работы его температура по пальцометру около 50 град. Сама м/сх горячее - около 60 - 65 град. Впрочем, может так и должно быть, но хотелось бы выяснить, греет GDT сама м/сх своим теплом, или он нагревается от тока из-за скин-эффекта, поскольку на первичке провод 0,56, а частота все-таки 70-80 КГц. Внимательно посмотрел осциллограммы, и по сравнению с тем, что я видел "у людей" у меня все идеально. Осциллограммы с отключенным и подключенным к м/сх GDT прилагаю.
Также достаточно сильно греется 7818 (стоит без радиатора) градусов до 70 - 80, хотя при мощности на ней 8Vх0,06А=0,48W такого нагрева быть не должно. Обвешал вокруг дополнительной керамикой, посмотрим. Жаль, что в начале пути повелся на "интернетовские" схемы самозапита с всевозможными "толкателями". Надо было сразу делать нормальное питание на простеньком флайбаке как в комповых БП из всех проверенных деталей которые уже есть в наличии. Но это существенное увеличение габаритов, что противоречило первоначальному замыслу. Или степдаун, например, на LNK305, но тогда я не знал, что есть уже и такие мульки. Сейчас сделал бы на LNK305 и забыл бы про эти "дополнительные службы".
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 27 Май, 2021, 12:13:35
Таким образом на сегодняшний день, как мне кажется, есть две проблемы.
1. Это работа самого SR с непонятно почему пологими фронтами ключей при малых токах, и чрезмерным нагревом ключей. При токе 6А температура радиаторов достигает 50 - 60 град уже при 30 - 40 мин работы. Что для радиатора такой площади (фото платы я выкладывал) и для такой мощности ненормально. Считаем статические потери для IRFB7440PbF (40V 2mΩ 120A). Р = 6А х 6А х 0.004/2 = ....  Специально взял Rds(on) в 2 раза больше с учетом нагрева.
2. Работа самого инвертора, у которого коэф. зап. по мере нарастания вых. тока практически сразу достигает максимума. Тогда за счет чего происходит регулирование, если на выходе начиная с 10 - 15% расчетного тока уже практически меандр. Или так и должно быть по некоторым соображениям?

Параллельно занимаюсь LLC, на выходе которого будет стоять SR на IR11688 чтобы сравнить эффективность их работы. Можно, конечно, скрестить между собой две платы, но это потребует нескольких очередных групповых перепаек и печать шимака на самодельной плате может пострадать.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 28 Май, 2021, 11:26:23
Таким образом на сегодняшний день, как мне кажется, есть две проблемы.
Похоже на то, что проблема свелась к одной, и именно там порылась эта злополучная собака.
Отремонтировал щуп осциллографа 1:10 (правда, занижает вольтаж примерно на 10%, но это не беда), теперь можно лезть в высоковольтную часть. И таки полез... Привожу осциллограммы на гейте и дрейне нижнего ключа Q2 при выходном токе ИИП 0.6А. Получается, что в пологости фронта виноваты не транзисторы SR. Первая "мысль" - Неужели 8 вольт не хватает для открытия Q2 - IRF840? Ну не может такого быть при таких мизерных токах стока и таком мощном драйвере! По графику из даташита он при 6 вольтах уже почти полностью открыт, а при 8-ми уже начинается загиб. Все транзисторы у меня оригинал, не подделка однозначно. Хотя при большем выходном токе фронты уже достаточно круты.
Что Вы думает по этому поводу, уважаемый Tartak? Жду Вашего ответа....
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 28 Май, 2021, 19:20:12
Здравствуйте, Tommy.
Привожу осциллограммы на гейте и дрейне нижнего ключа Q2
Так где они?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 28 Май, 2021, 20:35:39
... в частности мне непонятно отчего греется м\сх UC3825. Сейчас ток потребления по цепи самозапита (равно как и от внешнего БП) составляет 60мА, что при напряжении питания 18В соответствует 1W, что уже предел.
От того и греется. Где-то же потребляемая мощность должна выделятся. Частично микросхему можно разгрузить по теплу установкой внешнего драйвера или транзисторов которые будут разряжать затворы.
... Хотя этот 1W приходится не только на саму м/сх, но и на GDT, который тоже теплый и после часа работы его температура по пальцометру около 50 град. Сама м/сх горячее - около 60 - 65 град. Впрочем, может так и должно быть, но хотелось бы выяснить, греет GDT сама м/сх своим теплом, или он нагревается от тока из-за скин-эффекта, поскольку на первичке провод 0,56, а частота все-таки 70-80 КГц.
Провод греет не частота а ток текущий по нему. А вот магнитопровод ТГР-а греет комбинация частота*индукцию. Из какого материала выполнен сердечник GDT?
Также возможно что вы ошиблись при расчёте GDT и он входит в насыщение, что приводит к росту тока и нагреву GDT и драйвера.
Осциллограммы с отключенным и подключенным к м/сх GDT прилагаю.
Что значит "с отключенным и подключенным к м/сх GDT"? Если GDT отключён, то какие на нём могут быть осциллограммы? Или же это нагрузка в виде ПТ отключена от трансформатора?
Также достаточно сильно греется 7818 (стоит без радиатора) градусов до 70 - 80, хотя при мощности на ней 8Vх0,06А=0,48W такого нагрева быть не должно.
Не знаю насколько точен ваш "пальцометр", при таких данных температура 78хх должна быть в пределах 50-55 градусов.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 29 Май, 2021, 12:59:24
Здравствуйте, Tommy.
Привожу осциллограммы на гейте и дрейне нижнего ключа Q2
Так где они?
Сорри, пропали при редактировании поста.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 29 Май, 2021, 14:05:43
... в частности мне непонятно отчего греется м\сх UC3825. Сейчас ток потребления по цепи самозапита (равно как и от внешнего БП) составляет 60мА, что при напряжении питания 18В соответствует 1W, что уже предел.
От того и греется. Где-то же потребляемая мощность должна выделятся. Частично микросхему можно разгрузить по теплу установкой внешнего драйвера или транзисторов которые будут разряжать затворы.
Естественно, "От того и греется", т.е. от 1W. Понятно, что внешний драйвер разгрузит, но на готовой печати это уже сложно.
... Хотя этот 1W приходится не только на саму м/сх, но и на GDT, который тоже теплый и после часа работы его температура по пальцометру около 50 град. Сама м/сх горячее - около 60 - 65 град. Впрочем, может так и должно быть, но хотелось бы выяснить, греет GDT сама м/сх своим теплом, или он нагревается от тока из-за скин-эффекта, поскольку на первичке провод 0,56, а частота все-таки 70-80 КГц.
Провод греет не частота а ток текущий по нему. А вот магнитопровод ТГР-а греет комбинация частота*индукцию. Из какого материала выполнен сердечник GDT?
Я не писал, что провод греет частота, я писал: "или он нагревается от тока из-за скин-эффекта" и специально указал, что диаметр провода 0,56, что уже больше, чем глубина проникновения. Вопрос состоял в том, что поскольку м/сх стоит в непосредственной близости от GDT, она может нагревать его непосредственно, поскольку также греются и диоды VD5 - VD8. Это по аналогии со снаббером о котором я писал, который зверски грелся и нагревал все вокруг. Мне, как всю жизнь проработавшему с аналоговыми устройствами нагрев до 60-70 град. уже кажется критичным, хотя нередко в процессе ремонта сталкивался со случаями, когда устройство прекращало работать по причине выпаявшегося транзистора. Сейчас же читая различную литературу вижу, что 80 град - вполне себе рабочая температура в ИИП. А что бывает внутри комповых БП лучше и не говорить. И при этом они умудряются еще работать. Но для себя такого не хочу, вот и обратил внимание.
Также возможно что вы ошиблись при расчёте GDT и он входит в насыщение, что приводит к росту тока и нагреву GDT и драйвера.

Я тоже больше склоняюсь к этой мысли. Кольцо - феррит, черный, 12х6х6, проницаемость точно не знаю, но не меньше 2000, 26 витков. Колечко, конечно, навскидку маловато или витков мало, но по осциллограммам насыщения не видно, форма сигнала близка к идеальной. Заменить GDT можно будет и позже если удастся заставить правильно работать SR. В противном случае все второстепенные телодвижения лишены смысла. Если SR правильно не работает, то весь ИИП годится только как игрушка или макетка.
Что значит "с отключенным и подключенным к м/сх GDT"? Если GDT отключён, то какие на нём могут быть осциллограммы? Или же это нагрузка в виде ПТ отключена от трансформатора?
Это значит, что если GDT отключен, то он не подсоединен в выводам м/сх и осциллограмма снималась между выходами самой м/сх куда подключается GDT. Извините, если не совсем правильно выразился. Подключение нагрузки в виде ПТ к выходу GDT практически не влияет ни на форму, ни тем более на амплитуду.
Давайте все-таки искать причину нагрева SR. Где ошибка?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 29 Май, 2021, 15:31:37
Пересчитал GDT по этому калькулятору https://tqfp.org/calculatoria/gdt/?F=70&Ae=18&Bs=250&V=16
Дает те же 26 витков.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 31 Май, 2021, 20:45:54
Я вот думаю: "Может вы в резонанс попали???"
Попробуйте увеличить С3 до 4,7 мкФ.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 31 Май, 2021, 22:30:11
Я вот думаю: "Может вы в резонанс попали???"
Попробуйте увеличить С3 до 4,7 мкФ.
Хорошая версия, но поздно, транс уже выпаял :)
Сделал новый на бусине 12х12х2, 30х21х21 проводом МГТФ 0.07, еле влез. Индуктивность первички 5,3 mH, теперь точно хватит! Поселили Вы в моей душе сомнения в достаточности 8 Вольт на гейты ключей. Теперь будет 12. Завтра впаяю и отпишусь.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 01 Июнь, 2021, 17:31:04
Перед тем как ставить новый GDT испытал "старый" на предмет вхождения в насыщение. Понизил кратковременно частоту в 2 раза, до 35 КГц. Резко увеличился ток потребления м/сх. Понятно, GDT уходит в насыщение. Поставил №новый GDT (на бусине 12х12х2, 30х21х21 витков). Потребляемый м/сх ток не изменился, т.е. при 70 - 80 КГц "старый GDT" в насыщение еще не заходил, ну оно и видно было по осциллограммам.
Теперь на гейтах ключей по 12В, все по науке :). Ничего не изменилось, как были пологие фронты на ключах SR и средней точки Q1, Q2, так все и осталось. Осциллограммы прилагаю. Попробовал последний бубен - увеличил резисторы в гейтах R11, R12 до 33 Ом. Все то же... А ведь на том ролике из стартпоста чел грузил SR до 10А и только на этом токе они стали нагреваться. Причем все испытания делал без радиатора. Больше мыслей меня нет.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 01 Июнь, 2021, 22:26:57
Вы С3 увеличивать будете?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 02 Июнь, 2021, 09:32:06
Вы С3 увеличивать будете?
Ничего это не дает, увеличивал до 4 мкФ, изменений - "0".
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 06 Июнь, 2021, 14:12:18
Убрал ключи SR, смонтировал диоды MUR3010. Шотток на такое напряжение у меня нет, максимум 45В. Картинки такие же. Еще обратил внимание, что есть небольшой разбаланс по плечам на фронтах, но он заметен только на малых токах,  до 0.7А. При больших его уже не видно.
А вот что на входе первого дросселя выпрямителя. Нижний луч - затвор Q2. Первая картинка при токе 0,1А, вторая - 0.7А. При 3А полки уже одинаковой амплитуды.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 11 Июнь, 2021, 16:22:01
Докладываю: Убрал конденсатор С9. Убрал резистор R4 в защите, а R5 уменьшил до 47 Ом. Увеличил резистор R8 в цепи самозапита втрое, до 100 Ом чтобы исключить влияние самозапита.
Амплитудная асимметрия по плечам осталась. Придется делать ревизию СТ, как бы долго я от нее не увиливал. Все остальные методы уже опробованы.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 15 Июнь, 2021, 09:17:33
Прежде чем выпаивать СТ сделал еще одни замеры. Отключил выпрямитель вместе со схемой стабилизации. Самозапит остался тот же (ОППВ), схема ограничения тока такая же как и была ранее. Сделал 2 картинки: на холостом ходу (ХХ) и под нагрузкой 20 Ом. 10V/Div, 2mkS/Div. Измерил сетевые пульсации с той же нагрузкой - двойная амплитуда 6В, чистая пила как и должно быть, без помех.
Получается СТ вполне себе даже кондиционный и симметричный и перематывать его не надо, или как?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 16 Июнь, 2021, 20:55:41
Ничего не понятно, но очень интересно.  :)
Отключил выпрямитель вместе со схемой стабилизации.
Вся вторичка транса висит в воздухе?
Самозапит остался тот же (ОППВ),
"ОППВ" это как?
Измерил сетевые пульсации с той же нагрузкой - двойная амплитуда 6В, чистая пила как и должно быть, без помех.
Это для чего-то важно? :o

Теперь по делу:
Получается СТ вполне себе даже кондиционный и симметричный и перематывать его не надо, или как?
Скорее всего, тем более транс заводской. Но на такой осциллограмме и без нагрузки, мы ничего не увидим.
Сделал 2 картинки: на холостом ходу (ХХ) и под нагрузкой 20 Ом. 10V/Div, 2mkS/Div.
Под нагрузкой фронты гораздо круче чем на ХХ. Возможно будет достаточно подгрузить затворные обмотки..??

З.Ы. Возможно, намного проще будет перекинуть управление синхронным выпрямителем на GDT
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 16 Июнь, 2021, 22:44:20
Вся вторичка транса висит в воздухе?
Ну да, ХХ, т.е. вообще без нагрузки.
"ОППВ" это как?
Общепринятое сокращение. ОдноПолуПериодный Выпрямитель.
Измерил сетевые пульсации с той же нагрузкой - двойная амплитуда 6В, чистая пила как и должно быть, без помех.
Это для чего-то важно? :o
Для меня да, важно. Это говорит о кондиционности конденсаторов фильтра, о качестве питания инвертора.
...тем более транс заводской. Но на такой осциллограмме и без нагрузки, мы ничего не увидим.
Транс не заводской, заводской был на макетке. Этот транс делал сам, данные на схеме.
Где нужно снять осциллограмму и какую?
Под нагрузкой фронты гораздо круче чем на ХХ. Возможно будет достаточно подгрузить затворные обмотки..??
Подгрузить резисторами, или как? Насколько?
З.Ы. Возможно, намного проще будет перекинуть управление синхронным выпрямителем на GDT
Надо разобраться с этой топологией, и если она окажется ущербной переходить на другую.
Наверное, если бы делал сейчас, делал бы по-другому. Например, так как Вы предлагаете с обмотками на GDT, сам над этим думал. Но ни разу не видел таких схем, наверное, не все там так просто, хотя навскидку должно быть все здорово. Или на другом контроллере, например CM6901, у которого дополнительные выходы управления SR. У меня сейчас в компе стоит БП от Дельта на этом контроллере по топологии LLC с SR. ВООБЩЕ ничего не греется при потреблении около 80 - 100Вт.
Возможно, есть еще более крутые вещи, о которых я просто еще не знаю... Пока... Но я учусь. В т.ч. и благодаря Вам.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 16 Июнь, 2021, 23:02:23
Но у этого контролера есть серьезный недостаток - слабые выходы, надо клеить драйвера, а это 8! транзисторов. Наверняка уже где-то есть аналогичные с мощными выходами, как у UC3825 или UC384x
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 18 Июнь, 2021, 21:57:34
Вся вторичка транса висит в воздухе?
Ну да, ХХ, т.е. вообще без нагрузки.
Здесь ударение было на "вся". Т.е. силовая вторичка, обмотки управления мосфетами, самозапит и т.д. Всё отключено?
Транс не заводской, заводской был на макетке. Этот транс делал сам, данные на схеме.
Где нужно снять осциллограмму и какую?
Предыдущая осциллограмма малоинформативна поскольку напряжение на трансформаторе меняет свой знак почти мгновенно. Не видно полочки когда на трансе "0" (дед тайма). Нужна осциллограмма на вторичке когда коэффициент заполнения около 25% и все обмотки кроме первичной висят в воздухе.
Подгрузить резисторами, или как? Насколько?
Да. Начать можно с нескольких кОм и уменьшать до получения приемлемого результата.
Наверное, если бы делал сейчас, делал бы по-другому. Например, так как Вы предлагаете с обмотками на GDT, сам над этим думал. Но ни разу не видел таких схем, наверное, не все там так просто, хотя навскидку должно быть все здорово.
В соседней ветке Livemaker делал подобное.
Но у этого контролера есть серьезный недостаток - слабые выходы, надо клеить драйвера, а это 8! транзисторов. Наверняка уже где-то есть аналогичные с мощными выходами, как у UC3825 или UC384x
Не вижу ничего плохого в этом. Они крохотные и стоят копейки. Если вас смущает их количество, можете установить два сдвоенных драйвера.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 18 Июнь, 2021, 22:16:10
Накануне выходных случился небольшой бада-бум. Таки гавкнул транзистор Q5 от перегрева. Рановато я снял с него радиатор, думал заняться оптимизацией резистора коллектора позже, когда разберусь с SR. Но он предательски о себе напомнил в самый неподходящий момент...
Нельзя проводить эксперименты с оглядкой на ущербную дежурку. Наконец-то я ее модернизировал, убрав все элементы самозапита и толкателя. Вместо этого сделал маленькую платку 13х23мм, а на ней степдаун на LNK305, монтируется она непосредственно на основной плате. Конечно, лучше было бы поставить трансформатор вместо дрося для надежности, но он у меня не влазил в такие габариты. Все замечательно работает и теперь нет опасений, что что-то внезапно произойдет с транзистором Q5 при нестационарных процессах. Схему прилагаю из даташита. У меня небольшие изменения в номиналах и типах компонентов.
Ну и фото самой дежурки, может кому интересно будет. Неровность платы (выступ) обусловлена тем, что она монтируется непосредственно на основную, и выступ нужен для штыря подвода питания. В других конструкциях его можно безболезненно обрезать, контактная площадка дублируется. В схему на выход добавлен TVS диод на 20V на случай аварии, например пробоя ключа. При этом сгорит резистор по входу схемы. Он 33 Ома, 0.125W. Надеюсь, сгорит раньше сапрессора :).
Еще не до конца разобрался, но похоже на то, что пропала асимметрия, неужели она была из-за ОППВ самозапита?

Добавлено: Пока набирал этот пост, пришел Ваш ответ, уважаемый Tartak! :)
Немного позже отвечу.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 18 Июнь, 2021, 23:15:10
Здесь ударение было на "вся". Т.е. силовая вторичка, обмотки управления мосфетами, самозапит и т.д. Всё отключено?
Так я ж описАл:
Цитировать
Отключил выпрямитель вместе со схемой стабилизации. Самозапит остался тот же (ОППВ), схема ограничения тока такая же как и была ранее.
Обмотки управления мосфетами висели в воздухе, поскольку транзисторы SR демонтированы еще до установки диодов. Т.е. отключены были только силовые обмотки вторички.
Предыдущая осциллограмма малоинформативна поскольку напряжение на трансформаторе меняет свой знак почти мгновенно. Не видно полочки когда на трансе "0" (дед тайма). Нужна осциллограмма на вторичке когда коэффициент заполнения около 25% и все обмотки кроме первичной висят в воздухе.
Ну, теперь это получится автоматом, самозапита уже нет, слава Богу! Из вторичек остались только силовые обмотки на транзисторы SR и допобмотки управлениями их гейтами. Давайте более детально и лучше по пунктам, чтобы я не наделал ошибок. Что я понял:
1. Измерения делаем относительно общ. провода напряжение на силовые обмотках. Отключаем силовые обмотки и допобмотки управлениями. СТ кроме первички весь в воздухе.
2. Насчет "коэффициент заполнения около 25%". Т.е. мне нужно настолько нагрузить силовые обмотки, чтобы Кзап был 25%, т.е. подобрать такую назрузку? Но там будет такая форма, что мне с моим опытом будет трудно определить эти 25%.
Подгрузить резисторами, или как? Насколько?
Да. Начать можно с нескольких кОм и уменьшать до получения приемлемого результата.
Давайте все по-порядку. Этот шаг сделаем после первого, или наоборот, начнем с этого шага?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 19 Июнь, 2021, 10:38:05
1. Измерения делаем относительно общ. провода напряжение на силовые обмотках. Отключаем силовые обмотки и допобмотки управлениями. СТ кроме первички весь в воздухе.
Да.
2. Насчет "коэффициент заполнения около 25%". Т.е. мне нужно настолько нагрузить силовые обмотки, чтобы Кзап был 25%, т.е. подобрать такую назрузку? Но там будет такая форма, что мне с моим опытом будет трудно определить эти 25%.
Нет. Нужно параллельно К-Е U2 установить резистор и подобрать его номинал так чтобы на 11 или 14 ноге U1 (относительно 12 ноги) был импульс длительностью примерно 25% периода. Никакую нагрузку на силовые обмотки цеплять не надо.
Давайте все по-порядку. Этот шаг сделаем после первого, или наоборот, начнем с этого шага?
После.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 20 Июнь, 2021, 18:18:13
Нет. Нужно параллельно К-Е U2 установить резистор и подобрать его номинал так чтобы на 11 или 14 ноге U1 (относительно 12 ноги) был импульс длительностью примерно 25% периода. Никакую нагрузку на силовые обмотки цеплять не надо.
Измерил. Мин., 25%, Макс.
Резистор в интервале 0 - 20К.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 21 Июнь, 2021, 09:36:13
Измерил. Мин., 25%, Макс.
Резистор в интервале 0 - 20К.
Теперь нужна осциллограмма вторички в этих условиях.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 21 Июнь, 2021, 20:47:16
С нагрузкой или без? Если нагрузка, то какая?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 22 Июнь, 2021, 11:40:58
Без нагрузки с отключенной стабилизацией.
1. Вых. м/сх
2. Vsg Q2
3. Средняя точка Q1/Q2
4. Вых вторички W2
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 22 Июнь, 2021, 22:41:02
А можно осциллограмму сразу на затворе и стоке Q2 (в два луча)?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 23 Июнь, 2021, 10:57:43
Вот
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 23 Июнь, 2021, 23:47:29
Уважаемый Tartak!
Можно ли Вам задать еще вопрос? Вы писали:
Наверное, если бы делал сейчас, делал бы по-другому. Например, так как Вы предлагаете с обмотками на GDT, сам над этим думал. Но ни разу не видел таких схем, наверное, не все там так просто, хотя навскидку должно быть все здорово.
В соседней ветке Livemaker делал подобное.
Но у этого контролера есть серьезный недостаток - слабые выходы, надо клеить драйвера, а это 8! транзисторов. Наверняка уже где-то есть аналогичные с мощными выходами, как у UC3825 или UC384x
Не вижу ничего плохого в этом. Они крохотные и стоят копейки. Если вас смущает их количество, можете установить два сдвоенных драйвера.
Не подскажете в какой именно теме Livemaker делал что-то подобное? Помню, вскользь что-то было, но найти не могу.
Прошерстил интернет а поисках такого контроллера, который обладал бы всеми достоинствами, которые мы обсудили. Таких не нашел. Есть два наиболее подходящих: CM6901 и FAN7688, он же NCP4390. И вроде все... :-\. CM6901 доступнее, к тому же у меня есть серверный APFC+LLC+SR блок питания Dellta на этом контроллере, так что кое-что можно подсмотреть. Развел и сделал плату субмодуля с самим контроллером, его обвязкой и драйверами по схеме из даташита https://datasheetspdf.com/pdf-file/827682/ChampionMicroelectronic/CM6901/1. А вопрос, собственно, вот в чем: стеклотекстолит платы двусторонний, но удалось развести почти все с одной стороны. Стоит ли использовать другую сторону в качестве экрана или лучше стравить? Тем более, что перемычки на плате стоят именно по земле, и фольгу эту можно использовать как землю сделав переходы на другую сторону отрезками провода в виде псевдометаллизации. Или не заморачиваться, а поставить просто перемычки стравив фольгу?
Плату сегодня только вытравил, еще не залуживал и не собирал, жду резисторы 0603. Впрочем, сделана она была больше затем, чтобы выяснить пределы ЛУТ технологии. Результаты обрадовали: около 40 компонентов на плате размером 23х29 мм с толщиной дорожек 0.3 - 0.4 мм удивили даже меня.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 24 Июнь, 2021, 20:03:41
Не подскажете в какой именно теме Livemaker делал что-то подобное? Помню, вскользь что-то было, но найти не могу.
Вот http://www.microsmart.eu/index.php?topic=68.msg5073#msg5073
А вопрос, собственно, вот в чем: стеклотекстолит платы двусторонний, но удалось развести почти все с одной стороны. Стоит ли использовать другую сторону в качестве экрана или лучше стравить? Тем более, что перемычки на плате стоят именно по земле, и фольгу эту можно использовать как землю сделав переходы на другую сторону отрезками провода в виде псевдометаллизации. Или не заморачиваться, а поставить просто перемычки стравив фольгу?
В импульсных БП земли много не бывает. Добавление сплошных земляных полигонов почти всегда сказывается положительно на работе БП.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 25 Июнь, 2021, 07:33:21
Да, вспомнил эту схему, спасибо! Эта тема как роман, читалась взахлеб! :)
С землей тоже понятно, оставлю фольгу на противоположной стороне.
А что по "нашей" теме? Как Вам сравнение эпюр на затворе и стоке? Почему такие пологие фронты на стоке с временем нарастания 1,3мкс? Ведь на затворе амплитуда прыгает почти мгновенно! Конечная скорость намагничивания Lm?
Что и где еще посмотреть?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 25 Июнь, 2021, 22:19:03
А что по "нашей" теме? Как Вам сравнение эпюр на затворе и стоке? Почему такие пологие фронты на стоке с временем нарастания 1,3мкс? Ведь на затворе амплитуда прыгает почти мгновенно! Конечная скорость намагничивания Lm?
Сегодня удалось выкроить немного времени и собрать "живой" макет. Поэкспериментировал с разными трансформаторами и нагрузкой вторички, я пришел к выводу что скорее всего такой эффект возникает из за индуктивности рассеяния. Чем она больше тем плавнее фронты. Нагрузка резисторами вторички или первички ситуацию сильно улучшает, но не решает полностью. Такой же эффект дает применение RC демпфера.
На GDT фронты получаются крутыми поскольку низкий импеданс драйвера эффективно демпфирует паразитные элементы трансформатора. С силовым трансформатором так не получается поскольку при нормальной роботе БП с ШИМ неизбежно присутствуют моменты когда оба силовых транзистора закрыты, выходные диоды тоже закрыты. В этот момент трансформатор "отправляется в свободное плавание" где и происходят нежелательные нам эффекты. На роботе бп с диодами это никак не сказывается, в нашем же случае ни к чему хорошему это не приведёт.
Ещё раз пересмотрел видео с первого поста и заметил что инвертор в нём всегда работает с заполнением 50%, т.е. всегда открыт один из силовых транзисторов (за исключением минимального мертвого времени). Что обеспечивает всегда низкий импеданс подключённый к трансу и отсутствие затяжных фронтов.
В вашем случае надо что-то менять: или отказаться от стабилизации, или применить другой метод управления SR, ну или минимизировать паразитные параметры транса.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 26 Июнь, 2021, 16:46:23
Сегодня удалось выкроить немного времени и собрать "живой" макет.

Теперь понятно, почему Вы не сразу отвечаете :). Огромное Вам спасибо, благодаря Вам я уже начинаю кое-что понимать. На форуме уже писали обращенные к Вам слова благодарности, всецело к ним присоединяюсь. Бескорыстие и стремление помочь - очень ценное качество, и у Вас оно есть.
Поэкспериментировал с разными трансформаторами и нагрузкой вторички, я пришел к выводу что скорее всего такой эффект возникает из за индуктивности рассеяния. Чем она больше тем плавнее фронты. Нагрузка резисторами вторички или первички ситуацию сильно улучшает, но не решает полностью. Такой же эффект дает применение RC демпфера.
Исходя из конструкции моего СТ вряд ли у него индуктивности рассеяния велика. Но видимо при этой топологии она сильно сказывается. Попробую прикрутить другие СТ от комповых БП чтобы окончательно прояснить ситуацию. С новой дежуркой теперь это просто, не надо самозапита: цепляешь первички и смотришь :). Можно еще вместо 3-х секционного транса (I-II-I) сделать 5-ти секционный (I-II-I-II-I). При этом индуктивности рассеяния уменьшится почти в 3 раза. Правда, если не принимать особых мер межобмоточная емкость вырастет вдвое. Но меры принять можно, ведь обмоток теперь 3, а не 6!
Но судя по Вашим экспериментам как-то интуитивно чувствую, что идею с допобмотками придется похоронить и ставить контроллер на IR11688, который хоть как-то будет следить за вторичкой. Наверное поэтому такая схема управления не применяется в серьезных конструкциях. Слава Богу такая переделка не сильно коснется печатной платы, поскольку по кр.мере. ключи SR остаются на месте, ничего не надо резать, только к гейтам подключить выходы контроллера, а его спаять на микросубмодуле и разместить в удобном месте.
Цитировать
В вашем случае надо что-то менять: или отказаться от стабилизации, или применить другой метод управления SR, ну или минимизировать паразитные параметры транса.
И еще, по мере вникания заметил, что схема стабилизации у меня без резистора параллельно светодиоду оптрона. Возможно, его установка должна помочь и схема станет корректнее работать, поскольку в тот момент, когда ток через светодиод не течет, TL431 "отрывается" от питания.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 26 Июнь, 2021, 18:56:04
Подключил другой СТ от компа, L=4,7mH. картина та же, фронты пологие. Немного нагрузил - фронты стали круче.
Теперь, как мне кажется, для меня картина стала понятной. С управлением ключами SR допобмотками от СТ и со стабилизацией корректная работа  не получится, т.к. в зависимости от нагрузки часть п/периода ключи SR будут работать в линейном режиме, поскольку управляющие импульсы имеют пологие фронты. Уважаемый Tartak, Вы правы: такая топология SR применима только в нагруженном ИИП и без стабилизации. Управлять надо по другому, либо с GDT, либо контроллером. Причем если контроллер стоит по вторичной цепи и отслеживает напряжение на ключах SR, то такая схема менее предпочтительна, чем управление от GDT, поскольку контроллер будет открывать ключи SR с некоторой задержкой и часть времени вых. ток будет течь через бодидиоды подогревая транзисторы.
В случае управления от GDT ключи SR будут открываться синхронно с ключами инвертора (теоретически), т.е. тогда, когда надо. Или применять контроллер с управлением одновременно и ключами инвертора, и ключами SR, как это реализовано в CM6901 и FAN7688 (NCP4390).
В связи с этим считаю, что в проблеме мы разобрались, если я правильно все понял (а главное изложил ;)). И как-то расхотелось экспериментировать с IR11688 - это полумеры для небольших токов. Вероятнее всего то, что я решусь-таки на изготовление такого GDT, если мне удастся корректно воткнуть его в плату. Но как всегда проблема: провода вторички будут хоть и не очень длинными (60 - 70 мм), но проходить в непосредственной близости от СТ. Не будут ли критичными наводки? Я конечно понимаю, что навести помеху на провод в 7см амплитудой более 3В практически нереально, но на всякий случай спрошу...
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 27 Июнь, 2021, 15:58:52
Сделал GDT с допобмотками управления SR. Феррит ЕЕ6, 23 витка свиты в жгут из 5-ти проводов. Больше не влезло, но этого вполне достаточно даже при снижении рабочей частоты вплоть до 50КГц.
Уважаемый Tartak, не могли бы Вы посмотреть схему включения этого GDT на предмет правильного фазирования. Я нарисовал свой вариант включения полевиков SR стоками к обмоткам СТ т.к. на моей плате сделано именно так. Вот уже час пытаюсь расставить фазировку и мне кажется, что на схеме уважаемого мастера есть ошибка в полярности управляющих обмоток SR. Правильна ли фазировка на моей схеме? Понятно, что перед подачей сети нужно будет все тщательно проверить скопом, но все же...
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 28 Июнь, 2021, 09:43:21
В предыдущем посте ошибка в фазировке управляющих обмоток SR.
Вот тут правильно. Я бы исправил, но правов нет.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Stark от 28 Июнь, 2021, 11:06:02
Всем привет. То же вопрос с фазировкой обмоток, в моем случае при намотке GDT на силовой транс. Когда транзисторы SR управляются от основного GDT, как здесь http://www.microsmart.eu/index.php?topic=68.msg5073#msg5073 вроде всё понятно, на крайняк можно тупо сравнить. Но при намотке на силовой трансформатор не могу понять, правильна ли фазировка обмоток транзисторов SR.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 28 Июнь, 2021, 13:11:31
В предыдущем посте ошибка в фазировке управляющих обмоток SR.
Вот тут правильно. Я бы исправил, но правов нет.
Обмотку управления Q2 необходимо перевернуть!
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 28 Июнь, 2021, 13:15:17
... правильна ли фазировка обмоток транзисторов SR.
Да.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 28 Июнь, 2021, 13:30:34
Вот уже час пытаюсь расставить фазировку и мне кажется, что на схеме уважаемого мастера есть ошибка в полярности управляющих обмоток SR.
Обратите внимание Livemakerа 2 GDT. Его фазировка верная.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 28 Июнь, 2021, 14:11:45
Теперь, как мне кажется, для меня картина стала понятной. С управлением ключами SR допобмотками от СТ и со стабилизацией корректная работа  не получится, т.к. в зависимости от нагрузки часть п/периода ключи SR будут работать в линейном режиме, поскольку управляющие импульсы имеют пологие фронты. Уважаемый Tartak, Вы правы: такая топология SR применима только в нагруженном ИИП и без стабилизации.
БП на IR2153 и ей подобных, особенно если найти с дедтаймом поменьше, должен отлично работать.
Управлять надо по другому, либо с GDT, либо контроллером. Причем если контроллер стоит по вторичной цепи и отслеживает напряжение на ключах SR, то такая схема менее предпочтительна, чем управление от GDT, поскольку контроллер будет открывать ключи SR с некоторой задержкой и часть времени вых. ток будет течь через бодидиоды подогревая транзисторы.
В случае управления от GDT ключи SR будут открываться синхронно с ключами инвертора (теоретически), т.е. тогда, когда надо. Или применять контроллер с управлением одновременно и ключами инвертора, и ключами SR, как это реализовано в CM6901 и FAN7688 (NCP4390).
В связи с этим считаю, что в проблеме мы разобрались, если я правильно все понял (а главное изложил ;)). И как-то расхотелось экспериментировать с IR11688 - это полумеры для небольших токов.
Теоретически да. А на практике к.м.к вам все равно придется хоть немного но замедлить скорость открывания ключей SR, дабы избежать возможных нежелательных явлений.
Я считаю что IR11688 вполне годный вариант. Тем более ей и мосфетом можно заменить шотку которая стоит между землей и дросселем, с GDT так не получится.
Вероятнее всего то, что я решусь-таки на изготовление такого GDT, если мне удастся корректно воткнуть его в плату. Но как всегда проблема: провода вторички будут хоть и не очень длинными (60 - 70 мм), но проходить в непосредственной близости от СТ. Не будут ли критичными наводки? Я конечно понимаю, что навести помеху на провод в 7см амплитудой более 3В практически нереально, но на всякий случай спрошу...
Провода можно свить попарно, витая пара хорошо давит помехи.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Stark от 28 Июнь, 2021, 14:55:36
Или применять контроллер с управлением одновременно и ключами инвертора, и ключами SR, как это реализовано в CM6901 и FAN7688 (NCP4390).
Tommy имейте ввиду, это не ШИМ контроллеры, а резонансники с ЧИМ управлением, насколько я понимаю. Если нужен контроллер ШИМ+SR, гляньте LM5035/LM5039. Они стоят на таких вот преобразователях, изолированные DC-DC - https://aliexpress.ru/item/33040197771.html?spm=2114.13010708.0.0.569733edq8G8dc&_ga=2.44011045.1245992598.1624885121-807447969.1619795537&_gac=1.57611608.1624613153.Cj0KCQjw2tCGBhCLARIsABJGmZ5fz_deuo0-88vrswNZ22uC9ELm2CVg7c2-K42NoCvN1iisUf1i6XIaAjwSEALw_wcB
В мною заказанном варианте, во всяком случае, LMка и стоит.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Stark от 28 Июнь, 2021, 15:40:09
Как думаете IR11688 можно применять в паре с ШИМ контроллером, особенно если выходное напряжение будет регулироваться? Или только с - "for   resonant   half   bridge   converters" как написано в даташите.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 28 Июнь, 2021, 16:41:16
Теперь, как мне кажется, для меня картина стала понятной. С управлением ключами SR допобмотками от СТ и со стабилизацией корректная работа  не получится, т.к. в зависимости от нагрузки часть п/периода ключи SR будут работать в линейном режиме, поскольку управляющие импульсы имеют пологие фронты. Уважаемый Tartak, Вы правы: такая топология SR применима только в нагруженном ИИП и без стабилизации.
БП на IR2153 и ей подобных, особенно если найти с дедтаймом поменьше, должен отлично работать.
Т.е. Вы хотите сказать, что нужно было делать не на UC3825, а на  IR2153 и ей подобных? :o Это же обычная тарахтелка без защит. Ей можно питать светодиоды.
Управлять надо по другому, либо с GDT, либо контроллером. Причем если контроллер стоит по вторичной цепи и отслеживает напряжение на ключах SR, то такая схема менее предпочтительна, чем управление от GDT, поскольку контроллер будет открывать ключи SR с некоторой задержкой и часть времени вых. ток будет течь через бодидиоды подогревая транзисторы.
В случае управления от GDT ключи SR будут открываться синхронно с ключами инвертора (теоретически), т.е. тогда, когда надо.
Теоретически да. А на практике к.м.к вам все равно придется хоть немного но замедлить скорость открывания ключей SR, дабы избежать возможных нежелательных явлений.
Я считаю что IR11688 вполне годный вариант. Тем более ей и мосфетом можно заменить шотку которая стоит между землей и дросселем, с GDT так не получится.
А что за нежелательные явления могут возникнуть? Выбросы-иголки?
В моем случае включать феты с емкостью затвора в 13нФ быстро наверное и не получится, не хватит току контроллера. Ведь теперь ему таскать 4 затвора вместо двух легких.
Провода можно свить попарно, витая пара хорошо давит помехи.
Это само собой, беспокоила близость СТ.
Спасибо за ответы, буду двигаться дальше...
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 28 Июнь, 2021, 16:58:08
Tommy имейте ввиду, это не ШИМ контроллеры, а резонансники с ЧИМ управлением, насколько я понимаю. Если нужен контроллер ШИМ+SR, гляньте LM5035/LM5039. Они стоят на таких вот преобразователях, изолированные DC-DC - https://aliexpress.ru/item/33040197771.html?spm=2114.13010708.0.0.569733edq8G8dc&_ga=2.44011045.1245992598.1624885121-807447969.1619795537&_gac=1.57611608.1624613153.Cj0KCQjw2tCGBhCLARIsABJGmZ5fz_deuo0-88vrswNZ22uC9ELm2CVg7c2-K42NoCvN1iisUf1i6XIaAjwSEALw_wcB
В мною заказанном варианте, во всяком случае, LMка и стоит.
Конечно знаю, что резонансники, в даташите написано :), тем интереснее! Я уже в теме об этом писал ранее. А LM5035 - штука интересная, спасибо! Но она несколько для других целей и обвязка у нее конская. Да и платить по $10/чип (возможно поддельный) не очень хочется.
По ссылке товара уже нет. Такая бы штука в хозяйстве не помешала.
Как думаете IR11688 можно применять в паре с ШИМ контроллером, особенно если выходное напряжение будет регулироваться? Или только с - "for   resonant   half   bridge   converters" как написано в даташите.
Меня тоже беспокоит эта проблема, я уже спрашивал. Но видел и такое https://usamodelkina.ru/14065-sinhronnyj-vyprjamitel-svoimi-rukami.html
А Вашу схему и фазировку SR мы уже обсуждали в этой теме, прямо на первой странице.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 29 Июнь, 2021, 14:42:54
Подключил новый GDT с ключами SR IRFB4110PbF (100V 3.7mΩ). Посмотрел осциллограммы во всех точках со стабилизацией и без. Осциллограммы получше, фронты существенно круче. Похоже на то, что эта схема SR имеет право на жизнь. Нагрузил 6 Амперами опробовать работу диода Шоттки. Осциллограммы на стоке ключа SR без диода и с диодом во вложении. Теперь в этой схеме его влияние существенно, фронты круче, звона намного меньше. Что интересно, диод почти не греется, вполне достаточно будет установки SS54, тем более что для него на моей плате есть шикарное место между широкими дорожками. Впаяю диод и проведу тепловые испытания.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Stark от 29 Июнь, 2021, 15:48:39
Похоже на то, что эта схема SR имеет право на жизнь.
Какая именно? Дайте пжлст ссылку на пост. 
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 29 Июнь, 2021, 16:22:24
С управлением  ключами SR от GDT
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 29 Июнь, 2021, 18:58:29
Т.е. Вы хотите сказать, что нужно было делать не на UC3825, а на  IR2153 и ей подобных? :o Это же обычная тарахтелка без защит.
Можно и UC3825, но заставить её работать с максимальным коэффициентом заполнения, а защиты оставить. :)
Ей можно питать светодиоды.
Если вы про IR2153, то я бы не стал...
А что за нежелательные явления могут возникнуть? Выбросы-иголки?
Например если SR откроется раньше силового, то потечёт ток с выходного конденсатора через дроссель транс и ключ. А это и ухудшение КПД и нежелательный "звон".
В моем случае включать феты с емкостью затвора в 13нФ быстро наверное и не получится, не хватит току контроллера. Ведь теперь ему таскать 4 затвора вместо двух легких.
Внешний драйвер позволит разгрузить UC-шку по току. К тому же он более мощный, как раз чтобы таскать жирные мосфеты. + внешний драйвер можно установить рядом с транзисторами, а не тянуть длинные провода.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 29 Июнь, 2021, 19:00:45
Как думаете IR11688 можно применять в паре с ШИМ контроллером, особенно если выходное напряжение будет регулироваться? Или только с - "for   resonant   half   bridge   converters" как написано в даташите.
Не увидел в даташите запрет на использование в паре с ШИМ контроллером.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 29 Июнь, 2021, 19:19:39
Подключил новый GDT с ключами SR IRFB4110PbF (100V 3.7mΩ). Посмотрел осциллограммы во всех точках со стабилизацией и без. Осциллограммы получше, фронты существенно круче. Похоже на то, что эта схема SR имеет право на жизнь. Нагрузил 6 Амперами опробовать работу диода Шоттки. Осциллограммы на стоке ключа SR без диода и с диодом во вложении. Теперь в этой схеме его влияние существенно, фронты круче, звона намного меньше. Что интересно, диод почти не греется, вполне достаточно будет установки SS54, тем более что для него на моей плате есть шикарное место между широкими дорожками. Впаяю диод и проведу тепловые испытания.
Отлично!!! :D
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 29 Июнь, 2021, 22:34:49
Например если SR откроется раньше силового, то потечёт ток с выходного конденсатора через дроссель транс и ключ.
Ну это вряд ли. В том и прелесть такой схемы, что управляются ключи инвертора и SR от одного транса и открываться должны примерно в одно время, если с гейтовыми резисторами не напортачить.
В моем случае включать феты с емкостью затвора в 13нФ быстро наверное и не получится, не хватит току контроллера. Ведь теперь ему таскать 4 затвора вместо двух легких.
Внешний драйвер позволит разгрузить UC-шку по току. К тому же он более мощный, как раз чтобы таскать жирные мосфеты. + внешний драйвер можно установить рядом с транзисторами, а не тянуть длинные провода.
Тогда туда же надо будет еще тянуть веревку питания драйвера. Тепловые испытания покажут, насколько дополнительно загрузили 3825. Вероятно, ей теперь будет нелегко. Можно, конечно, поставить дополнительные дрова, но это существенно переделывать плату. Думаю, этот проэкт уже близится к концу, на очереди CLC. ;)
Подключил новый GDT с ключами SR IRFB4110PbF (100V 3.7mΩ).
Отлично!!! :D
В этом Ваша львиная доля!  :D
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 30 Июнь, 2021, 00:05:58
Схема приобрела почти законченный вид. Некоторые элементы защиты не показаны. Также могут быть несущественные ошибки.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 30 Июнь, 2021, 13:14:41
Впаял диод Шоттки и провел тепловые испытания. Сначала нагрузил током 8А, затем 13А. Погонял в течении 2-х часов. Контролировал температуру обоих радиаторов, м/сх, СТ и диода Шоттки. Ни один компонент не превысил температуру в 70 град. Контактный датчик на радиаторе SR на 70 град так и не сработал. Пожалуй, самый горячий диод Шоттки, но до 100 град. ему еще очень далеко. Посмотрел осциллограммы на затворах и на стоках инвертора и SR, на затворе инвертора Q2 чуть более размытая, может это наводки на скоп. А вот звон на стоке SR весьма приличный, или при 100 Вольтовых ключах пусть звенит?
Но в целом уже неплохо, или я чего-то не вижу? Может кто-то видит траблы? Защита начинает подрабатывать при токе 18А, на КЗ не пробовал - боязно.
1. Если попробовать еще зашунтировать бодидиоды SR диодами Шоттки? Другими словами, как уменьшить время работы диодов в SR? Похоже это они подогревают радиатор.
2. И по поводу КПД. При 13,3А вых тока и вых напряжении 12,1В отдаваемая мощность 160Вт. При этом от сети 220В потребляется 1,3А измеренные стрелочным амперметром переменного тока. Приборы поверенные. Получается мощность 286Вт, это вместе с реактивной? Понятно, что на плате размером 100х80мм не может рассеиваться 286-160=126Вт, все нагревалось бы гораздо сильнее, достаточно включить 100-Ваттную лампочку накаливания :)!
Вложение:
1. Q3sd/Q3sg 8A
2. Q3sd/Q3sg 13A
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tartak от 30 Июнь, 2021, 19:37:11
... А вот звон на стоке SR весьма приличный, или при 100 Вольтовых ключах пусть звенит?
Звон можно попробовать убрать RC цепочками.
1. Если попробовать еще зашунтировать бодидиоды SR диодами Шоттки?
Можно.
Другими словами, как уменьшить время работы диодов в SR? Похоже это они подогревают радиатор.
Можно попробовать уменьшить затворные резисторы.
2. И по поводу КПД. При 13,3А вых тока и вых напряжении 12,1В отдаваемая мощность 160Вт. При этом от сети 220В потребляется 1,3А измеренные стрелочным амперметром переменного тока. Приборы поверенные. Получается мощность 286Вт, это вместе с реактивной? Понятно, что на плате размером 100х80мм не может рассеиваться 286-160=126Вт, все нагревалось бы гораздо сильнее, достаточно включить 100-Ваттную лампочку накаливания :)!
Чтобы адекватно померять потребляемый ток вам нужен мультиметр с True RMS и полосой пропускания по переменному току под килогерц.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 30 Июнь, 2021, 21:21:34
Спасибо, уважаемый Tartak!
Такой мультиметр у меня есть, Fluke 8050. Дело в том, что я как-то включал резистор 1 Ом последовательно с ИИП и измерял на нем падение напряжения. Результат расчета тока показал то же, что и стрелочный амперметр. Из чего я сделал вывод, что он тоже показывает значение близкое к True RMS, по кр.мере в этих условиях, и на него можно ориентироваться с достаточной точностью. Поэтому больше к этому вопросу не возвращался. Можно еще измерять потребление по постоянке, врезав резистор после диодного моста, наверное так будет наиболее точно. Но это уже по свободе...
А насчет затворных резисторов, то такая мысль пришла в голову первой, причем играться надо со всеми ключами, и инвертора, и SR, т.к. теперь это все связано. Верно? Я даже попробовал методом тыка подключить параллельно резистору R24 (R23, сейчас они по 12 Ом) такой же уменьшив его сопротивление в 2 раза и результат был существенный! Но все же решил сначала спросить. Есть даже такая программка по расчету резистора. Нелегко будет 3825 без допдрайверов!
Диоды Шоттки тоже попробую, посмотрим как они повлияют, но начну с резисторов. Эх, схема обрастает элементами, как старый дед мхом! :)
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 01 Июль, 2021, 09:59:46
Вот еще что подумалось: Вместо диода Шоттки чтобы не городить контроллер с полевиком можно поставить кетайского зверя DK5V45R10 https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1811151444_Shenzhen-DongKe-Semicon-DK5V45R10_C94730.pdf? Будет ли он в этом месте корректно работать?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Stark от 01 Июль, 2021, 15:30:05
Схема приобрела почти законченный вид. Некоторые элементы защиты не показаны. Также могут быть несущественные ошибки.
Анод диода D17 не на GND случайно нужно посадить?
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 01 Июль, 2021, 15:48:07
... А вот звон на стоке SR весьма приличный, или при 100 Вольтовых ключах пусть звенит?
Звон можно попробовать убрать RC цепочками.
Подключил снаббер 15Ом/3н3 параллельно концам вторички. Звон ослабился раз в несколько по длительности и вдвое по амплитуде. На плате он был заложен, и в старой схеме есть.
Подобрал затворные резисторы во всех 4-х ключах. Точнее, начал ставить расчетные значения последовательно проверяя результат скопом. Стало лучше, фронты круче, звона меньше. Но что интересно, резко улучшились форма и фронты на сигналах с GDT, наверное отрабатывает ОС.

Теперь самое интересное, про диоды Шоттки :). Чтоб по-быстрому подтыкал только в одном плече SR.
1. Зашунтировал бодидиод SR диодом Шоттки. Результат есть, но небольшой. Причем Шоттки нужен желательно низковольтный, с SS56 результат хуже.
2. Преодолев опасения решил все-таки попробовать DK5V45R10. Ставил и параллельно D17 (кстати на схеме он анодом должен быть подключен на общий провод), и параллельно бодидиоду Q3. В обоих случаях есть результат, и получше чем с Шоттки. На осциллограммах верхний луч - напряжение исток/сток 1В/клетка, нижний - исток/затвор 100В/клетка, загрублен чтоб не мешал.
1. Без подключений
2. Подключен Шоттки MBR3045
3. С DK5V45R10
Можно основательно все подпаять и измерить, но результат небольшой. Даже не знаю стоит ли оно того.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 01 Июль, 2021, 15:50:20
Stark, пока я писал свой пост, Вы спросили про диод  :). Так вот в предыдущем посте уже есть ответ: это ошибка, конечно но общ. провод.
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 11 Июль, 2021, 11:13:36
Полезная тема с Кота https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=2011&start=60
Название: Re: Синхронный выпрямитель
Отправлено: Tommy от 11 Июль, 2021, 12:17:42
А это скорее всего тот чел, о котором мы говорили в начале темы https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=2689601#p2689601 и линка на его пост я тогда не нашел.