Авто ПН Norffа

[Norff]

На данный момент последняя версия схемы тут:https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=374
Потихоньку идут обновления, которые через некоторое время будут доступны

[Norff]

Здравствуйте, All
Решил собрать преобразователь на 12В.
Под ругой оказалась тл494 и кольцо 40х25х11 2000нм1 (мерил линейкой, может быть не точно).
Сначала мотал первичку лентой в 4 провода 1мм, 2х5 витков.
(грани кольца не стачивал, обмотал его тряпичной изолентой).
Вторичка - в два провода 0,8мм 2х16 витков. (тоже лента)

Подключил к маломощному бп - все нормально: ничего не сгорело и не взорвалось, под нагрузом (одного плеча) просадка на входе, во столько же раз просадка на выходе.
Взял автомобильный аккумулятор - нагрузил одно плечо на 24 ом. На выходе около 31В.
Поиграл с частотой, менял ее от 50 до 120 кГц. Напряжение на выходе изменялось в диапазоне пару вольт. На осциллографе при этом криминала не наблюдалось (смотрел на первичке относительно минуса питания),хоть и был не большой выброс в начале.
Уменьшил сопротивление до 20 Ом - выброс немного увеличился, уменьшил до 16 Ом - на первичке криминал! Изменил немного частоту(стоит подстроечник) - меандр, но выброс еще увеличился, напряжение около 29В (или 28..точно уже не помню)

Решил увеличить нагрузку еще - 12 Ом..на первичке ерунда! как не крутил подстроечник - корявость оставалась.
Вспомнил про ШИМ (у меня до этого первый вывод был просто к общему подключен)
Взял подстроечник(33К), крайний вывод к плюсу - другой к земле тл (земля выхода не соединена с землей тл и ключей, т.е гальваническая развязка), средний вывод через резистор 510 Ом к первому выводу тл..Неособо надеясь на положительный результат сначала подключил 24 Ом (опять же только на одно плечо) ..ничего не изменилось, подключил 12 - на первичке попрежнему фигня, изменил частоту, покрутил подстроечник(ШИМ) - и вдруг увидел меандр! но только выброс еще слегка увеличился. Вместо 12 повесил 8 Ом - работает. Напряжение 27,5В. Мощность примерно 100 Ватт
Частота 80-90 кГц. Полевики(IRF3205) на радиаторах около 50см*2. Руку держать можно.
Нагрузил оба плеча... по 12 Ом на каждое
(после тора - кд213 и сразу электролиты на 820 мкф 200В - других не было, пришлось ставить что нашлось, дросселей нету). Включил - фигня на экране, чуть-чуть покрутил подстроечник шим - меандр, но выброс уже больше амплитуды самого меандра вольт на 10.
На каждом плече 25,5В, полевики стали горячее, но руку держать еще можно.
Увеличил нагрузку до 8 ом на плечо - на экране фигня, как не крутил подстроечники ниче не менялось.
Вернул обратно 12 ом. Итог - около 110вт...маловато как то для такого кольца, хотя бы ватт 150-170 с него хотелось бы..
Впаял вторую пару полевиков, на всякий отключил нагрузку, врубил - бум! сщелчек, сразу же вырубил питание (правда этого можно было уже не делать)...вонь горелых полупроводников..кислое выражение лица..
Сгорели все..целый вечер ходил, думал от чего это могло бы случиться..сквозной ток, если это был он, но..ведь был режим хх. Выпрямитель без дросселей тут тоже не причем..изменение погоды в Китае? Чудеса? Или все же это был сквозной ток?..

[Vadem]

а можно на схемку глянуть? и ещё вопрос, ты когда полевики параллельно ставил резисторы в затворах не забыл часом?

[-AnD-]

Norff, схему не покажите?
Попробую высказать парочку соображений (если буду неправ, прошу сильно не пинать )
Выбросы на первой осциллограмме в конце импульса, приходятся на мертвое время, когда оба ключа должны быть закрыты.
TL-ку полевиками напрямую нагрузили? Если да, то все объяснимо - емкости затворов вредничают, ей их открывать тяжко, а уж закрывать и подавно, вот импульсы и начинают ломаться,а под нагрузкой особенно. А так и до сквозных токов недалеко.

[Norff]

Vadem, про резисторы не забыл: 10 Ом (с одной парой они тоже были).
-AnD-, тлку грузил не напрямую.

Вобщем, схема- стандартная. Только вместо bc548(ошибка на схеме) ставил 558(p-n-p).
Но ведь с одной парой все работало... хоть, оказывается, и был сквозной ток:

Выбросы на первой осциллограмме в конце импульса, приходятся на мертвое время, когда оба ключа должны быть закрыты.

А с двумя парами сразу все сгорело без нагруза.. Если и был сквозной, то имхо без нагрузки он не страшен...может я и не прав.

[TDA]

Norff, Сквозной ток и есть нагрузка полевиков - самих на себя, причём очень жёсткая

[Norff]

Хм..значит когда была одна пара то сквозного тока не было? А как же тогда выброс в конце импульса?
Выходит, для двух пар надо увеличивать мертвое время..оно, если я не путаю, задается напряжением на 4 выводе, и если правильно помню то для увеличения времени надо увеличить резистор висящий на 4 выводе..

Offтопик:
TDA, что нагрузка жёсткая уже убедился...

[-AnD-]

Norff В фразе должны быть закрыты, ключевое слово - должны. Дело не в мертвом времени, а в том, что происходит во время него. Мертвое время задается, но выход TL не есть факт для полевых транзисторов нагруженных на такую нагрузку, как трансформатор, мост за ним, и емкости фильтра. Попробуйте понаблюдать за напряжением на затворах ключей без нагрузки, а затем малость нагрузив Ёмкость затворная однако Отсюда мгновенная смерть параллельно включенных транзисторов.
Схема будет устойчива только в том случае если первичная обмотка на все сто процентов симметрична и самое главное монтаж выполнен корректно. Токи в первичной цепи под нагрузкой большие, отсюда могут быть проблемы из-за длинных проводников в силовых цепях, выбора точки соединения земли шим контроллера со всей обвязкой с силовой землей и т.д.
Итого резюмирую свое мнение (опять таки прошу не пинать ежли что , сам полевиков по подобной схеме нажег полведра ) : TL 494 - штука капризная, особенно для сильноточных применений, макетирования не любит, эжли делать, то сразу на оптимизированной под минимальные длины проводников плате и с идеально симметричной первичкой трансформатора.

[Артем]

Хм..значит когда была одна пара то сквозного тока не было? А как же тогда выброс в конце импульса?
Выходит, для двух пар надо увеличивать мертвое время..оно, если я не путаю, задается напряжением на 4 выводе, и если правильно помню то для увеличения времени надо увеличить резистор висящий на 4 выводе..

нет не так. Ни кто почему тоне посоветовал как решить проблему.
Было 2 полевика была одна емкость затвора, тл могла нормально открывать и закрывать (вовремя), увеличил кол-во ключей -> емкость в 2 раза увеличил, тл не может во время закрыть ключи, отсуда сквозной ток.
У тебя как ключи управляются?
нужно поставить нормальный драйвер на 1 транзитосре и диоде или на 2 транзисторах.

[TDA]

Артем, в той схеме по идее TL только открывает полевики а закрываются они через внешний транзюк.
Странно почему они сгорели, они вроде как просто могли медленно открываться.

[Norff]

Полевики нагружены не напрямую к тл, ими рулит

нормальный драйвер на 1 транзитосре и диоде

Схему уже выкладывал
Вот поэтому когда наблюдал за напряжением, только не на затворе, а на стоке, и решил поставить вторую пару и посмотреть какая будет форма..а за мощностью особо не гнался. Кольцо не позволяет.
-AnD-, Лучше на ты .Первичку мотал так: отрезал 8 кусков проволоки одиковой длины(+/-1см), брал с небольшим запасом. Сначала намотал один, стараясь равномерно расположить витки, их получилось 5. Потом рядом с первым укладывал второй ..и так со всеми. Обмотка распределилась по всему сердечнику, только расстояние между около 1см. Думаю довольно симметрично..
А вот насчет монтажа - не очень, т.к ПН расположен на двух платах, на одной тл и ключи, на второй выпрямитель, транс весит между ними. Для макета пойдет это показала одна пара полевиков. Но планирую делать нормальную плату
Я думал, что мертвое время нужно для того что бы не было момента когда открыты два полевика, и по ним в это время протекал сквозной ток, имхо.
Артем, на той схеме с таким драйвером стоят irfz44 - две пары, у них если верить даташиту 1470 pF (1 МГц Vgs=0V Vds=25V).
А у irf3205 3247pF (тоже как и для 44).
Вижу, что емкость будет сильно отличаться..., особенно когда в параллель. Но неужели драйвер не смог справиться? Или он хиловат будет?

TDA, вот и я думаю - странно..
А как выглядит осциллограма когда полевики медленно открываются? Фронт будет более пологим?

TDA, ради интереса посмотрел входную емкость irf1405...5480! Выходит, если виновата емкость, то поставить их туда и потом сразу выкидывать?
Имхо - драйвер не катит...

[Donetsk]

УПРАВЛЯТЬ полевиками должен драйвер ( к примеру TLP250) ,а не 494,она не может на такой частоте справится, если нет драйвера тогда используйте биполярники как это делают китайцы.

[Norff]

Donetsk, драйвера нет, а достать пока что нет возможности..Посмотрел как делают китайцы:
Наверно буду делать так же...только еще не решил тл брать или sg3525, у нее выход посильнее чем у тл будет, да и с частотой у нее получше

И все же..возвращаясь к началу, я правильно понял что это именно из за драйвера удалось выжать "только" 100 ватт?(что полевики сгорели из за него я уже уверен)

[Donetsk]

с поднятием частоты преобразования появляется необходимость в более сильном драйвере ,т.к. уменьшается время на вкл. и выкл. полевика. у 3525 драйвер есть, но хватает ли его для управления полевиком или двумя? вопрос зависит от частоты и емкости затвора. если встроенного драйвера не хватает тогда надо применить 3524 ,494 встроенного драйвера нет и к примеру IR2110.
а повышение частоты преобразования выше 20 кгц, кроме как выигрыша на габаритах трансформатора ни чего не дает но прибавляет проблем.
1 уменьшение кпд, т.к. возрастают потери при коммутации, при более высокой частоте увеличиваются потери в сердечнике плюс выбросы и т.д.
не проще взять частоту 20 кгц и в стопочку 2 колечка?????
ПОДУМАЙ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
а вообще советую почитать Семенова "СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА" 2 издание,и Марти Браун Источники питания расчет и конструирование. перевод на русский.
http://www.radioland.mrezha.ru/

[Nucleus]

разме могет нехватить 500ма у 3525? Для мосфетов прилично!

[Vadem]

повышение частоты преобразования выше 20 кгц, кроме как выигрыша на габаритах трансформатора ни чего не дает но прибавляет проблем.

всё это фигня, сколько делаю ПНы ниже 50 кгц частоты вообще не использую, ты говоришь габариты только увеличатся, не только габариты, самое главное увеличится вес, и расход проволки, и большой потери кпд я думаю тоже не будет, если плата коряво разведена на ней и 5кгц работать не станет, хотя конечно это моё личное мнение и я его никому не навязываю...

[Donetsk]

ну смотря какие мосфиты, сколько их в плече, и какая частота преобразования.
например IR2153 на 20 кгц, для IRFP 460 не хватает.

[Donetsk]

всё это фигня, сколько делаю ПНы ниже 50 кгц частоты вообще не использую, ты говоришь габариты только увеличатся, не только габариты, самое главное увеличится вес, и расход проволки, и большой потери кпд я думаю тоже не будет, если плата коряво разведена на ней и 5кгц работать не станет, хотя конечно это моё личное мнение и я его никому не навязываю...

ну если вес и габариты критично, тогда поднятие частоты оправдано.........Если это не слепая погоня за кгц.
а мне кажется если поэкспериментировать на разных частотах может мнение и изменилось. Если преобразователь с 12 вольт и 50 кгц тогда вопрос сколько витков в первичке? и сколько надо витков при 20 кгц?
Сравни.
Опять это чисто мое мнение ни кому не навязываю!

Забыл.
кпд поднять на 3-4% но получить 100 грамм веса лишнего всеш энергия не из сети а аккумулятора А?

[Vadem]

ну не скажи, например взять три кольца 40х25х11 на высоких частотах с них запросто можно получить 0.5кВт а при частоте 20кгц это всего лишь ~150Вт, согласен что на 12 вольт трудновато мотать 3 витка равномерно по кольцу, но как говориться было бы желание...

IR2153 на 20 кгц, для IRFP 460 не хватает

я конечно не знаю какая ёмкость у irfp460 но у меня эта микруха работает на 70КГц с двумя irf740 и ничего не сгорает, резюк стоит на 51к питание на микрухе 11.6В...

[Donetsk]

IRFP 460 - 4200pF
IRF 740 - 1400 pF