резонансный стабилизированнй блок питания на IR2520ds

[АККИМ]

Предложу Вашему вниманию резонансный стабилизированнй

блок питания на IR2520ds
Осталось у меня штук 20 от ушедших в историю люминисцентных
балластов
Удивился столько она может а используют IR2153
Данная схема не LLC а LCC
Что получилось ---- работает в диапазоне 180-240 сетевого напряжения
Кпд 93-96%
; Выходное напряжение- 25.2 вольта ;Ток- 2.15ампера
После диодов двухполярный выпрямленный синус как и у трансформаторных
блоков питания
: пульсации при полной нагрузке 17 мв пик-пик
отсутствие ВЧ выбросов практически вообще
;абсолютно не боиться КЗ в нагрузке режим топологии сварочников
Время реакции на изменение нагрузки с полной до 25% с частотой 20 герц
2.5-3 милисекунды
Разница выходного напряжения при этом менее 150 миливольт
;транзисторы на дюймовом полигоне платы имеют перегрев 5-6 градусов
градусов ;дроccель и трансформатор 10 и 15 градусов
соответственно диоды Шоттки без радиаторов 22 градуса
из за не совсем правильной компановки некоторые элементы греют друг друга
Непрерывно гонял его на полную нагрузку 5 часов
С НЕБОЛЬШИМИ изменениями можно увеличить мощность ватт до 75
Большую мощность можно получить с другими транзисторами и умощнив выход
IR2520ds


Все подробные расчеты в файлах Matcad

[АККИМ]

[QUOTE=zoog;2443407]

Offтопик:
Если не рассчитывать на синусоидальные нагрузки - то можно и без радиатора выделенного, боковой стенки хватит. А по перегреву можно и кулерок включить, или просто в фазоинвертор поставить). Транзисторы планирую винтажные 740е, они тут по 40центов, не жалко. А зачем вообще на такую мощность ИИП - обычный был бы дешевле, тише и надёжнее, ТЗ по габаритам?

[/QUOTE
резонансный самый чистый с точки зрения помех из импульсников для аудио; и самый холодный самые малые потери на переключение ;
далее самая малая входная емкость ключа --работают без эфф Миллера т к напряжение на стоке равно нулю в момент включения
т е 150 ма выхода микросхемы вполне тянут один 740

---------- Сообщение добавлено 05:06 ---------- Предыдущее сообщение было 04:53 ----------


добавление
Потери зависят от времени включения и выключени
Которые(времена) в свою очередь зависят от тока драйвера
И если включение затянется (маловат ток)
То оно все равно произойдет при нуле на стоке
С выключением не так но если и произойдет замедление то
И напряжение на стоке нарастает плавно и большого
увеличения потерь не произойдет

[zoog]

резонансный самый чистый с точки зрения помех из импульсников

Я имел в виду с 50Гц-трансформатором. Но потом дошло - у резонансника и паразитная ёмкость с сетью будет меньше, не нужен конденсатор между землями.

далее самая малая входная емкость ключа --работают без эфф Миллера

А умощнить драйвер какими-нибудь ss8050/8550 (или даже soic-6 сборкой комплементарных мосфетов по 30А каждый для души) - не эстетично?;)

[АККИМ]

Я имел в виду с 50Гц-трансформатором. Но потом дошло - у резонансника и паразитная ёмкость с сетью будет меньше, не нужен конденсатор между землями.


А умощнить драйвер какими-нибудь ss8050/8550 (или даже soic-6 сборкой комплементарных мосфетов по 30А каждый для души) - не эстетично?;)

---------- Сообщение добавлено 07:00 ---------- Предыдущее сообщение было 07:00 ----------


Я имел в виду с 50Гц-трансформатором. Но потом дошло - у резонансника и паразитная ёмкость с сетью будет меньше, не нужен конденсатор между землями.


А умощнить драйвер какими-нибудь ss8050/8550 (или даже soic-6 сборкой комплементарных мосфетов по 30А каждый для души) - не эстетично?;)

СКОЛЬКО 740 В ПАРАЛЛЕЛЬ БУДЕШЬ СТАВИТЬ
ЗАВТРА ВЫЛОЖУ РАСЧЕТ ПОТЕРЬ В ДАННОМ ДРАЙВЕРЕ

---------- Сообщение добавлено 08:42 ---------- Предыдущее сообщение было 08:35 ----------

СКОЛЬКО 740 В ПАРАЛЛЕЛЬ БУДЕШЬ СТАВИТЬ
ЗАВТРА ВЫЛОЖУ РАСЧЕТ ПОТЕРЬ В ДАННОМ ДРАЙВЕРЕ

ОДИН 740 ПОТЯНЕТ В МОЕМ БЛОКЕ ВАТТ 80-100 ПРИПАЯННЫЙ ПРОСТО НА ПЛОЩАДКА В КВАДРАТНЫЙ ДЮЙМ
НО МОЩНОСТЬ УДВАИВАЕТЬСЯ ПРИ УДВОНИИ ТОКА А ПОТЕРИ В КВАДРАТЕ ТОКА
УЖЕ ПРИ 200 ВАТАХ НАДО 4 ШТУКИ НА ПЛОЩАДКИ А ПРИ 400 16 НА ПЛЕЧО
С РАДИАТОРОМ КОНЕЧНО МЕНЬШЕ

[zoog]

СКОЛЬКО 740 В ПАРАЛЛЕЛЬ БУДЕШЬ СТАВИТЬ

Зачем кричите, я что-то не так сказал?;)
В теории для музыки даже и 1 сойдёт, на пластине 15х10см рассеять сможет 16Вт (с прокладкой, неподвижный воздух 50°С, запас 0), статические потери - 25Вт (синус, Tj=125°С), менее 10Вт (на музыке). Для надёжности воткну 2, потери уже 12Вт на синусе, (6 на корпус), в реале - в 1,5 раза меньше за счёт низкой температуры.
Я не вижу криминала в использовании радиаторов, ну прямо честное слово, не в ноутбук же встраиваем.

[АККИМ]

Во первых начинаем с трансформатора считаем его в программе
Денисенко (Старичок) RingFerriteExtraSoft дает даже температуру
изделия ,кстати довольно точно

Выставляем во всех окошках постоянное напряжение 330 вольт т к
Транс на первичке при регулирование будет иметь постоянную
амплитуду 1гармоники 2*Uпит/pi

У меня на то время был кольцо 28*16*9 2000НМА
ПО Расчету для 50 кгц 93 вит первичка 18+18 вторичка
Мотал друг с фирмы производителя сварочных инверторов
Первичка из косички 7*0.2мм вторичка из 19*0.2мм
7 и 19 челочисленно почти без пропусков вписываються в окружность
По расчету получлось 14.8 гр перегрева на практике поменьше снаружи
кольца чуть больше внутри
Первичка 96 вит вторичка 17+17 получилась
Грубо коэффициент трансформации n=5.5
Вложение 311243




---------- Сообщение добавлено 01:21 ---------- Предыдущее сообщение было 01:20 ----------

все спать пошел
вопросы будут задавайте
завтра еще следующий расчет вышлю
ошибка расчета 3-5% на склоне кривой
10-12 на пике вблизи резонанса
там реально амплитуда меньше процентов на 10
из за того что только 1гармонику учитываем

Сегодня решил проверить расчеты по первой вкладке--- Элементы контура--- на практике
Измеренное напряжние на конденсаторах выпрямителя 327 вольт (амплитуда 1 гармоники 208 вольт)
Напряжение на выходе 25.4 вольта средневыпрямленное его ампл значение 40 вольт прибавим падение на
Диодах Шоттки по их перегреву и току прикидываем падение на них получилось где то 0.32 -0.35вольта
Итого 40.3 вольта не учитывая пока всякие потери
Делим 208 вольт на получившийся у меня коэффициент трансформации (5.61) получаем 37 вольт не хватает
40.3 делим на 37 получаем 1.09
Чтоб получить 40.3 вольта надо уйти на частоту где коэф передачи =1.09
Подставляем в формулы мои элементы и находим частоту 48800 гц
на которой работает блок при напряжении 327 вольт и полной нагрузке
реально у меня рабочая частота получилась в среднем 47200 гц
что вполне объясняется потерями т е наличие потерь заставляет цепь обратной связи
понизить частоту где коэффициент передачи больше
и не точностью элементов –
например индуктивность резонансного дросселя измеренного профессиональны прибором
и моим VC6243 отличалась на 2%

[thickman]

А какова величина тока в последовательном резонансном контуре (или в силовых ключах) при работе на холостом ходу?

[АККИМ]

А какова величина тока в последовательном резонансном контуре (или в силовых ключах) при работе на холостом ходу?

В контуре не скажу померить не смог есть режим вычитания в ОСЦИЛЛОГРАФЕ но как то не удосужился
во время макетирования ставил 0.1 ом в исток нижнего транзистора при максим нагрузке на 47 кгц ампл значение болталось 0.95-1.05 ампера
на холостом ходу (10 милиампер подгрузка 2.4килоома (как в LLC IRAUDPS3-30V( R12,R13)) уходил на 61-62кгц амплитуда 0.75-0.8ампера

[thickman]

Это один из недостатков, о нём уже упоминал tomtit. На хх снизить токовою нагрузку на ключи можно, но только ценой ухудшения регулировочной характеристики. Это одна из причин, по которой подобные топологии не очень популярны при средних и больших мощностях. Другая неприятность, - коммутационные помехи при восстановлении диодов в выпрямителе. В LLC-преобразователе с токовой коммутацией в выпрямителе дело обстоит куда лучше.

[АККИМ]

Это один из недостатков, о нём уже упоминал tomtit. На хх снизить токовою нагрузку на ключи можно, но только ценой ухудшения регулировочной характеристики. Это одна из причин, по которой подобные топологии не очень популярны при средних и больших мощностях. Другая неприятность, - коммутационные помехи при восстановлении диодов в выпрямителе. В LLC-преобразователе с токовой коммутацией в выпрямителе дело обстоит куда лучше.

перегрев транзисторов STD5NM50 этим током на дюймовых пятаках при 50 ваттах 4-6 градусов ;при 100 ваттах -17 градусов при 200 ваттах берем IPD50R380 перегрев на пятаках 35
но ведь можно взять и радиатор с Rth 14 ватт на градус если приспичило мощность более 150
диоды действительно позванивают но размах звона сопоставим с размахом пульсаций а после двух синфазных фильтров звона нет от слова вообще

Но как то не такого обсуждения я ожидал ( типа чем Тойта лучше Мазды) ЖДАЛ ЗАМЕЧАНИЙ КОНКРЕТНО ПО ТЕМЕ возмжно моих ошибок
но такого к сожалению нет

---------- Сообщение добавлено 02:36 ---------- Предыдущее сообщение было 01:02 ----------

перегрев транзисторов STD5NM50 этим током на дюймовых пятаках при 50 ваттах 4-6 градусов ;при 100 ваттах -17 градусов при 200 ваттах берем IPD50R380 перегрев на пятаках 35
но ведь можно взять и радиатор с Rth 14 ватт на градус если приспичило мощность более 150
диоды действительно позванивают но размах звона сопоставим с размахом пульсаций а после двух синфазных фильтров звона нет от слова вообще

Но как то не такого обсуждения я ожидал ( типа чем Тойта лучше Мазды) ЖДАЛ ЗАМЕЧАНИЙ КОНКРЕТНО ПО ТЕМЕ возмжно моих ошибок
но такого к сожалению нет

---------- Сообщение добавлено 02:49 ---------- Предыдущее сообщение было 02:36 ----------

Это один из недостатков, о нём уже упоминал tomtit. На хх снизить токовою нагрузку на ключи можно, но только ценой ухудшения регулировочной характеристики. Это одна из причин, по которой подобные топологии не очень популярны при средних и больших мощностях. Другая неприятность, - коммутационные помехи при восстановлении диодов в выпрямителе. В LLC-преобразователе с токовой коммутацией в выпрямителе дело обстоит куда лучше.

---------- Сообщение добавлено 02:52 ---------- Предыдущее сообщение было 02:49 ----------

О кпд , холостом ходе и т д
Из за наличия относительно большего тока холостого хода в данной топологии его ругают
Я измерял кпд на моем холл ходу ---нагрузка усилитель Д класса --- кпд около 47%
усилитель потребляет 80-100миллиампер в режиме без сигнала
Но я не собираюсь слушать музыку с выключенным усилителем

Нагрузил на 25% от максмума кпд 82-84% на 50% кпд 90-93% ----зачем мне ниже нагрузка???

Что такое средняя , большая мощность конкретно?
Если я создаю блок питания на 200 ватт то уж ни как не буду эксплуатировать при 20 ваттах
Иначе сделаю меньше

Это возможно нужно для лабораторных блоков питания в которые можно воткнуть что угодно

C точки зрения нагрева то средний перегрев по всем деталям 15 градусов
а ток холл ход- меньше тока с нагрузкойЗначит греться на холостом ходу будет меньше
С точки зрения КЗ выше всяких повал

200 и больше ватт-- ИНФИНЕОНОВСКИЕ КУЛ МОСЫ (P7,C7 с Rds меньше 0.2 ом и на 200 ватт радиаторы не нужны потери 0.7-0.9 ватт
ставим на дюймовые пятачки)

Последний раз редактировалось АККИМ; 05.02.2018 в 02:49.

[tomtit]

АККИМ,
Не принимайте каритику так эмоционально. Просто в последнее время LLC топология буквально вытеснила все остальное, благодаря принятию жестких стандартов буквально на все. От холостого тока, до жесточайших ограничений на излучаемые и кондуктивные помехи например стандарт EN55015. Для любителя Ваш подход вполне приемлем, да и расчёты правильные, так что все ОК.

[АККИМ]

АККИМ,
Не принимайте каритику так эмоционально. Просто в последнее время LLC топология буквально вытеснила все остальное, благодаря принятию жестких стандартов буквально на все. От холостого тока, до жесточайших ограничений на излучаемые и кондуктивные помехи например стандарт EN55015. Для любителя Ваш подход вполне приемлем, да и расчёты правильные, так что все ОК.

Спасибо Вам за замечание
НО
давайте откроем тему сравнение топологий LLC и LСС где в цифрах с примерами будем их сравнивать
например ,для телевизоров в дежурном режиме конечно LLC и при работе нагрузка относительно постоянна
если то то знает уровни помех от того и от другого пусть их приводит

[zoog]

Если я создаю блок питания на 200 ватт то уж ни как не буду эксплуатировать при 20 ваттах

У меня акустика на 100Вт, но 99,9% времени она или молчит, или работает на мощности 0,05..0,1Вт. Не 24 ж часа в сутки дискотека. Это jfyi, лично мне и многим другим КПД важен только в плане макс. требований к ключам/пассиву/охлаждению.

[АККИМ]

У меня акустика на 100Вт, но 99,9% времени она или молчит, или работает на мощности 0,05..0,1Вт. Не 24 ж часа в сутки дискотека. Это jfyi, лично мне и многим другим КПД важен только в плане макс. требований к ключам/пассиву/охлаждению.

если у ВАСусилитель клсса АВ то даже когда он молчит он потребляет ток покоя пусть 50 ма на канал при питании 50 вольт это будет 2.5 ватт на канал
какое уж тут 0.05-0.1
у меня класс Д 50 ватт в режиме молчания 2 ватта жрет !
полная 100% ручка громкости 40 вольт -100 ватт на 8 омах
ручка на 10% 4 вольта -1ватт
ручка на 2.5% 1 вольт-0.062 вата
здорово!!!
это еще при линейной регулировке с логарифмом все хуже я бы не попал
а в плане перегрева у меня все хорошо

[thickman]

О кпд , холостом ходе и т д

Если на лёгких нагрузках повышенные потери в ключах и в резонансном контуре приемлемы, тогда почему бы и нет .
Положительная особенность подобных топологий – плавный и неизменный(!) фронт напряжения на ключах в паузе. Такое возможно только в двух случаях, - когда ток через ключи почти не зависит от величины нагрузки, либо в режиме переключения в нуле тока.

[АККИМ]

интересно.

Продолжаю выкладываю потери а драйвере


---------- Сообщение добавлено 13:52 ---------- Предыдущее сообщение было 12:52 ----------

PS

кстати вот тут товарищ комутирует этой микросхемой IRF730 а у него емкость около 2.5 нанофарад в нуле

http://radio.aliot.com.ua/?p=636
и еще на современных транзисторах Инфинеона И ST вычисленная емкость- Сeq -и по графику даташита практически совпадают
а старых транзисторах отличие раза в полтора

---------- Сообщение добавлено 06.02.2018 в 02:08 ---------- Предыдущее сообщение было 05.02.2018 в 11:52 ----------

интересно.

РАСЧЕТЫ В PDFЭЛЕМЕНТЫ КОНТУРА.pdfМАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК.pdfПОТЕРИ ДРАЙВЕРА.pdf

---------- Сообщение добавлено 02:10 ---------- Предыдущее сообщение было 02:08 ----------

интересно.

Выложил расчеты в PDF СМОТРИ ВЫШЕ

[zoog]

Offтопик:

Если учесть, что пики кушаются выходными электролитами, то петало должно работать с изменением нагрузки в 3-4 раза, от силы.

Обычно в ИИП от 50 до 90% импульсов обеспечивают сетевые банки. ИИП с 20000мкФ*2 во вторичке не встречал.

Offтопик:

какое уж тут 0.05-0.1

Конечно, никакой усилитель не покажет никакого КПД при мощности в 1/10000 от номинала, это я некорректно цифры сопоставил, ловкость рук). АККИМ, я полностью на Вашей стороне, просто хочу осветить и другую сторону. Не представляю, кому важны пара-другая ватт потерь на ХХ.

[poddel]

Продолжаю выкладываю потери а драйвере.Выложил расчеты в PDF

Да, гораздо читабельнее. Признателен. По поводу маткадовских файлов написал в личку.

[АККИМ]

Да, гораздо читабельнее.

Потери в транзисторе

Складываються из

1-потерь проводимости
2-Потерь на вкючение
3-Потерь на выключение
4-Потерь связанных с Qrr
5 потерь связанных с Coss
6-Потерь проводимости внутреннего диода
В данном случае 2 отсутствуют( включение при нуле на стоке) 4 и 5 отсутвуют нуль заряд на Coss тоже нуль
Присутвуют 1,3,6
Рассмотрим их
Выкладываю Потери в транзисторе ПЕРЕГРЕВ ТРАНЗИСТОРА В РЕЗОНАНСНИКЕ.pdfв pdf

[tomtit]

Offтопик:

Не представляю, кому важны пара-другая ватт потерь на ХХ.

А Вы не заметили, что 90% современных гаджетов не имеют кнопки "выкл.", это касается также компов, теликов, зарядок и.т.д. и т.п.А для того, чтобы продать что-то надо еще наклеечку "Energy star" поиметь. Жизнь профи идет по другим законам, не всегда логичным с точки зрения самодельщика.Так, что кому поп - а кому попова дочка.

[АККИМ]

А Вы не заметили, что 90% современных гаджетов не имеют кнопки "выкл.", это касается также компов, теликов, зарядок и.т.д. и т.п.А для того, чтобы продать что-то надо еще наклеечку "Energy star" поиметь. Жизнь профи идет по другим законам, не всегда логичным с точки зрения самодельщика.Так, что кому поп - а кому попова дочка.

Вы безусловно правы уважаемый tomtit с точки зрения производителей современной индустрии гаджетов бытового применения
Но я в свое время 80-90 годы работал в КБ где разрабатывались генераторы группы Г-4 принимал участие в (Г4-163 Г4-164 Г4-176)
Правдо по модуляторам и системам фапч
Пришлось уйти в середине 90-х по Всем известным причинам
Так там были другие критерии нас учили не экономии ,А как этим генератором закрыться от ядерного взрыва (военная приемка) ШУЧЮ
Вроде там работали профессионалы своего дела просто подход был другим
А сейчас с внуком поделки делаю вроде ностальгирую хочу сделать хорошо красиво
Вот попалась мне замечательная IR2520DS для люм балластов с кучей защит
Обозрел я просторы интернта в поисках ее применения в блоках питания и ничего нет
На ее старшей сестре во многом более простой и неуклюжей IR2153 аж куча схем
Вот я и решил устранить несправедливость вроде не плохо получилось