Surse SMPS rezonante/cvasirezonante

[Vizitator]

La ce va referiti intre asimetrica/simetrica?La configuratia iesire HB/primar trafo/ masa sau condensatori inseriati?Trafo este fata de masa, iesire nestabilizata.

Editat Noiembrie 9, 2016 de Vizitator

[iop95]

Da, aveti varianta asimetrica.

Ce capacitate Coss au tranzistorii?

@FRobert: daca doriti sa incercati urmatoarea varianta:

inductanta primara 40micro, inductanta de rezonanta 8micro (cea de scapari + cea adiitionala)

Frecventa de lucru:180kHz, condensator: 100nF. dead-time: incepeti cu 300ns si coborati spre 100.

Ar trebui sa fi ok.

[FRobert]

Multumesc Dl. iop95. Configuratia mea momentan este: iesire HB - bobina serie - condensator rezonanta - transformator - priza mediana la condensatorii de filtrare.

Inductanta primara de 40 microH, doar cu intrefier pot sa-l realizez, caci fara intrefier este de 249micro. Dvs. ce parere aveti de nr. de spire? 300 nsec nu este putin? Prin cei 100nF poate sa treaca curent destul?Lucrez cu tranzistori IRG4PC50UPBF.

Azi cum am pus intrefier trafului, cu aceasi sarcina a urcat tensiunea de la 180V(fara intrefier), la 210V cu intrefier..

Multumesc.

[iop95]

Cred ca in primul rand sa renuntati la schema simetrica si sa puneti transformatorul la masa.

Si folositi valorile de mai sus. Curentul in condensator (in gol) o sa fie in jur 3.3A; verificati ce curent tine condensatorul respectiv. Daca e prea mic folositi cond de cap mai mare in paralel.

Atentie cu frecventa, sa fie peste rezonanta ca sa fie garantat in ZVS.

Tensiune a urcat in varianta cu intrefier pentru ca a crescut castigul prin reducerea raportului dintre inductanta primara si cea de rezonanta (14/1.05 = aprox 14 fata de 249/3.9=63...).

300ns e ok, nu e putin (teoretic ar fi ok si 100ns).

[Marian]

Robert sper sa nu te superi ca zic asta insa experimentele nu se fac pe orbeste, ori tie iti lipseste multa teorie elementara, te descurci cu engleza? Ti-as da ceva de citit...

 

Inductanta de cateva zeci de uH la curentul necesar, fara miez e o prostie, radiaza ca un resou, calitate ioc, rezistenta ohmica mare, sarma multa, dimensiuni mari...

Sa dam totusi sfaturi utile!

[iop95]

Daca bobina aditionala e facuta pe un miez care se satureaza (chiar si la limita), inductanta ei evident ca se modfica, adica scade. Daca scade se modifica frecventa de rezonanta, respectiv creste. Cum operati la freceventa fixa, cresterea frecventei de rezonanta muta punctul de functionarea in zona capacitiva si comutarea se face cu pierderi f mari, regim care poate duce la distrugerea rapida a tranzistorilor (depinde cat de mult a scazut inductanta, respectiv cat de mare e defazajul capacitiv).

Din acest motiv circuitele specializate, modifica frecventa (crestere) imediat ce simt un curent prea mare sau detecteaza defazaj capacitiv.

Deci e f important ca inductanta aditionala sa nu se modifice prea mult (ideal deloc); din acest motiv am zis ca frecventa sa fie ceva mai mare decat cea de rezonanta (si asta asigura si defazaj inductiv, respectiv ZVS).

Editat Noiembrie 10, 2016 de iop95

[Mircea Crisan]

Daca bobina aditionala e facuta pe un miez care se satureaza (chiar si la limita), inductanta ei evident ca se modfica, adica scade. Daca scade se modifica frecventa de rezonanta, respectiv creste. Cum operati la freceventa fixa, cresterea frecventei de rezonanta muta punctul de functionarea in zona capacitiva si comutarea se face cu pierderi f mari, regim care poate duce la distrugerea rapida a tranzistorilor (depinde cat de mult a scazut inductanta, respectiv cat de mare e defazajul capacitiv).

Din acest motiv circuitele specializate, modifica frecventa (crestere) imediat ce simt un curent prea mare sau detecteaza defazaj capacitiv.

Deci e f important ca inductanta aditionala sa nu se modifice prea mult (ideal deloc); din acest motiv am zis ca frecventa sa fie ceva mai mare decat cea de rezonanta (si asta asigura si defazaj inductiv, respectiv ZVS).

Asta ar fi valabila in cazul unei surse stabilizate cu urmarirea consumului.

Sursele rezonante pot opera si in zona capacitiva trecand in ZCS.

In cazul de fata avem o frecventa fixa si atat.

Condul serie trebuie musai pus la masa.

Este o abordare gresita.

De fapt proiectul este mort fiindca a distrus miezul.

[Vizitator]

iop95, nu am tinut niciodata cont de capacitatea IGBT-urilor folosite, si culmea tensiuna pe condensator este intotdeauna, indiferent ce elemente comutatoare am folosit, sinusoidala, fara sa modific nimic altceva pe placile mele...

Referitor la ce a scris Marian, de aia am recomandat intotdeauna miez micrometals cu terminatia -2, are permneabilitate foarte mica, si se satureaza extrem de greu frecventa lor de lucru fiind mult acoperitoare domeniului de lucru.

http://www.micrometals.com/pcparts/torcore5.html

Cu un T157-2, am scos circa 5800W din o sursa, miezul caldut.

Daca scurtcircuitam bobina, foma de unda a tensiunii se strica urit de tot pe capacitor, iar IGBT-urile incepeau sa se incalzeasca rapid, sursa intrind in hard switching.

Editat Noiembrie 10, 2016 de Vizitator

[Marian]

^Intr-adevar Leco, dat fiind inductanta necesara redusa -2 este o buna alegere, dimensionata decent, e greu de crezut ca se poate macar apropia de saturatie.

De fapt proiectul este mort fiindca a distrus miezul.

Inteleg ca intrefierul nu-i decat 0,1mm, daca este asa atunci miezul poate fi salvat polizand si bratele exterioare pana intrefierul dispare, ar putea fi necesara si o usoara polizare a carcasei pe extreme pentru a permite imbinarea perfecta a miezului.

Totusi frecventa e mare, mult prea mare pentru 3c90, maxim 100khz as fi zis.

[iop95]

Da, daca dispare bobina... se transforma in comutatie hard, defazajul fiind capacitiv, frecventa de rezonanta sarind f sus (doar cu elementele inductive parazite / scapari).

Capacitatile de iesire ale celor 2 tranz se incarca in toff si daca nu se desarca complet in dead-time comutarea nu mai e ZVS, existand tensiune pe tranzitori

Eu cred ca sursa dvs lucreaza in ZVS nu in ZCS.

Ca sa se descarce in dead-time, acesta trebuie sa aiba o valoare minima astfel incat energia din bobine (Lm+Lr), sa aiba timp sa descarce capacitatea Coss la zero.

Acest timp depinde Coss, capacitatile parazite, valoarea inductantelor si evident curentul de magnetizare (daca e prea mic nu o sa fie energie suficienta pentru descarcare Coss).

Din acest motiv trebuie verficata conditia de ZVS. Verificati usor cu osciloscopul: daca curentul e in urma tensiunii, e in ZVS.

Probabil tranz aveau Coss sub 2nF si curent de magnetizare suficient sa ramana in ZVS.

Se poate verifica usor: (Lm+Lr)*Im^2 > (2*Coss + Cp)*Vdmax^2; Im e curentul de magnetizare iar Cp capacitatile parazite (100-200pF).

Editat Noiembrie 10, 2016 de iop95

[Vizitator]

Garantat lucreaza in ZCS, fiind frecventa fixa, sursa fiind si sincronizata.

 

Cind voi avea timp, am sa masor deadtime-ul, oricum este mic.

 

Trz sint

 

http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/ad/6d/cf/80/e8/02/49/1c/CD00142662.pdf/files/CD00142662.pdf/jcr:content/translations/en.CD00142662.pdf

 

sau pentru puteri mai mici

 

http://www.infineon.com/dgdl/irg4pc50wpbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535647cdad22fb

Editat Noiembrie 10, 2016 de Vizitator

[sesebe]

Deocamdata nu tipul miezului trafului este problema.

Mai intii ar trebui sa faca sursa sa mearga si apoi daca miezul se infirbinta prea tare, mai ales in gol fara sarcina semnificativa la iesire, o sa trebuiasca sa puna un miez de frecventa mai mare.

[iop95]

La ce sincronizare va referiti?

Functionarea in ZVS este data de defazajul dintre curent si tensiune la frecventa si sarcina respectiva.

Daca frecventa e fixa, pe masura ce sarcina creste, creste factorul de calitate al circuitului rezonant si curba de castig devine tot mai ingusta, castigul scade si tens de iesire scade. Daca sursa are modulare PWM (deci factorul de umplere nu e constant), cred ca am mai discutat.. e varianta particulara cu modulatie in amplitudine.

 

Sigur problema nu e din miez ci din regimul de functionare; am dat niste valori mai sus. Daca se respecta valorile si procedura (pornire la frecventa ceva mai mare si apoi scadere progresiva pana la limita ZVS; la fel si cu dead-time-ul), n-ar trebui sa fie probleme.

[Mircea Crisan]

Deocamdata nu tipul miezului trafului este problema.

Mai intii ar trebui sa faca sursa sa mearga si apoi daca miezul se infirbinta prea tare, mai ales in gol fara sarcina semnificativa la iesire, o sa trebuiasca sa puna un miez de frecventa mai mare.

Oare? Nu influenteaza nimic? Inductante ceva?

Frecvente?

[Vizitator]

Deci SG3525 primeste pe pinul Sync, o frecventa divizata, de la un cristal de quartz.

 

PWM este FIX, nu exista reactie, desi nu exista stabilizare.

ZCS nu ZVS.