Surse SMPS rezonante/cvasirezonante

[MVS]

@maxente:

1 - pune rezistenta de 10K intre grila si emitor la igbt

2 - in gila ce rezistenta ai? 4R7? testeaza si cu 10R.

3 - folosesti dioda interna a igbt-ului sau ai pus alta externa?

[Vizitator]

Am mutat toate componentele pe montajul cu IR2153 si 2x MOS FS7KM12(asta am avut izolat). Frecventa tot 50kHz.

Nici eu nu as folosi IGBT, poate dupa ce ne punem de acord ca acestea se folosesc in ZCS. Din nou spun, nu avem curentul prin tranzistori la sursele comerciale amintite pt a ne lamuri exact asupra regimului de functionare.

 

[Marian]

2 hours ago, iop95 said:

Pentru acei tranzistori trebuie scazuta Lm la sub 200micro

Ma frapeaza faptul ca inca nu remarca nimeni extremul in care se merge pentru cvasi-rezonanta asta...

 

@maxente, ce curent tragi din retea cu 190uH in primar?

 

Sau sa reformulez.

Care este beneficiul unui randament global bun?

Eu zic ca beneficiul este caracterizat de pierderi totale pe sursa cat mai mici.

Suntem de acord?

Daca da, atunci sa-mi zica cineva care este avantajul castigarii catorva zeci de W pe comutatia IGBT ( nu poti spera la mai mult ), daca irosesti cateva sute pe putere reactiva?

Cu alte cuvinte in cautarea disperata a ZVS/ZCS reducem de fapt semnificativ randamentul global.

Ce anume se castiga? 
 

PS: @maxente fa-ti o analiza si un calcul matematic cat mai atent, cat anume castigi prin comutatie soft si cat pierzi din cauza asta pe putere reactiva masurand curentul din retea, apoi gandeste-te daca merita, pentru ca daca beneficiul nu domina compromisul atunci e pierdere de vreme si bani.

[[i_unit]]

13 hours ago, maxente said:

Bobina serie are 1,96uH, conensatorul e de 1uf dar masurat imi da 920nF, iar inductanta de pierderi primar e 1,8uH Timpul mort parca sa zic ca e 0,8uS, nu mai stiu sigur, trebuie sa ma uit la valoarea rezistentei de la SG3525 care seteaza timpul.

Legat de inductanta primarului, se pare ca mai la toate sursele astea rezonante e mica. Daca as scoate foitele de scoci de la ferite, inductanta trafului etd59 cu 13 sp. in primar este de 1,1mH.

Acum nu se stie daca acele surse, cum sunt cele enumerate si de @i-unit mai sus,  au intrefier la valoarea aia asa mica.

Au intrefier.

[Vizitator]

Marian, am creat un topic special cu puterea reactiva tocmai ca urmare a interventiilor tale aici. Puterea reactiva nu se consuma si nu ai cum sa o vezi in retea. Cred ca faci o confuzie cu sarcina reactiva conectata direct la retea cum ar fi motoarele de CA sau condensatoarele din lampile cu neoane. Orice sursa in comutatie vede ca generator de intrare electroliticul de sute-mii microfarazi care la randul lui este separat de retea prin filtrul de intrare care este recomandat la sursele de acest tip. Ia aminteste-ti de circuitul rezonant LC ideal de la ora de fizica. Citez dintrun curs Facultatea Iasi:

Concluzie: La rezonanţă au loc oscilaţii neamortizate ale energiei între bobine şi condensatoare. În acest regim nu are loc schimb de energie între surse şi câmpul electromagnetic al circuitului. Sursele furnizează energie numai rezistoarelor în care se produc efecte Joule-Lentz.

Ce se intampla in circuitul nostru in gol nu se transmite in retea in afara de ce se disipa pe radiatoare si rezistentele din dumping.

 

[maxente]

@Marian inductanta aia asa mica am facut-o de test sa ved ce diferenta e, daca se mai incalzesc tranzistoarele. IGBT-uri am pus ca d-astea aveam.

Ca mosfeti mai am doua IRFP450. O sa caut sa vad daca cumva mai am niste mosfeti rataciti pe undeva, daca nu o sa cumpar de la @leco pe aia de zice el.

[Vizitator]

Nu e vorba de cumparat ci doar de recuperat banii investiti.

 

IGBT-urile alea au fost 27 lei bucata cind le-am luat.

Acum am trecut la ceva mai "cu mot" si mi-au ramas vreo 20 bucati in plus.

[iop95]

Totul e legat de fizica nu e nimic miraculos sau la intuitie practica... dupa miros.

Formula pentru inductanta minima Lm, pentru a avea ZVS in gol este: Lm < n*Vomin*DT / (4*fgol*Vinmax*Chb)

unde:

n- raportul de transformare

Vomin - tensiunea de iesire minima

DT - dead time

fgol - frecventa la care sursa functioneaza in gol

Vinmax - tensiunea de intrare Vdc maxima

Chb - capacitatea in punctul median la bratului HB, care este egala cu 2*Coes + Ctraf; Coes - capacitatea de iesire a tranz la tensiune redusa (sub 20-30V) iar Ctraf este capacitatea parazita a trafului, se poate aproxima 100-150pF

Randamentul LLC este mai bun fata de orice hard sw... asta e demonstrat de mult.

Nu degeaba multi producatori de diverse device-uri folosesc LLC. Lm mic este o necesitate nu un moft iar raport Lm/Lr mic la fel, determina castigul maxim; la valori peste 15 curba e plata... si n-ai cum sa faci stabilizare intr-o bucla, prin reducerea frecventei pentru a acoperi scaderea Vin sau/si cresterea sarcinii.

In cazul functionarii la frecv fixa, acest raport nu prea mai contreaza, important este ca Lm sa verifice ecuatia de mai sus.

 

Pentru Coes nu folosit valoarea fixa data in catalog... aia e un fel de valoare medie.

Exista un grafic cu variatia capacitatilor cu tensiunea Vds si selectati valoarea aferenta tensiunii de 20-30V sau mai putin pentru siguranta.

 

Editat Iunie 25, 2018 de iop95

[Vizitator]

Am pus o rez de 1,8 ohm intre minus punte si masa sa vedem curentul din retea. Sus avem sonda de curent in drena mos jos. La 1A/div avem cam 1,2Avarf. Din retea cerem 200mV/1,8 ohm=111mA si asta cam 2mS din 10. Nu am filtru retea si oscilograma e putin ciupita ca 50kHz.

[Vizitator]

Cine vrea sa vada ce si cum, urmareste filmul pina la coada, explicatiile sint in el pe parcurs.

 

Sursa rezonanta, pe care apoi o incarc cu 400-420W consum.

 

Calibrarea sondelor la 69kHz, frecventa aproximativa a SMPS:

 

 

Filmarea propriu zisa, sper sa nu incapa indoiala de randamentul superior al sursei rezonante versus hard switching:

 

 

 

[Marian]

D-le Miticamy se poate sa fi facut eu ceva confuzii si daca este asa atunci imi cer scuze pentru insistenta.

Totusi inductanta asa mica pentru primar, mie mi se pare un compromis cam mare de dragul comutatiei soft.
Oricum nu voi mai reveni decat daca voi avea ceva concret de spus.

[Vizitator]

9 minutes ago, Marian said:

D-le Miticamy se poate sa fi facut eu ceva confuzii si daca este asa atunci imi cer scuze pentru insistenta.

Totusi inductanta asa mica pentru primar, mie mi se pare un compromis cam mare de dragul comutatiei soft.
Oricum nu voi mai reveni decat daca voi avea ceva concret de spus.

Sutele de milioane de surse de mica putere sunt FLY. La puteri mai mari s-a trecut la FORW cu dificultatile de stabilizare pt mai multe tensiuni. Insa in aplicatiile in care zgomotul de comutatie conteaza sursele rezonante s-au impus. Nu pot sa cred ca un gigant ca Sony ar fi fost printre pionerii LLC in monitoarele de mare rezolutie CRT si in TV CRT daca nu ar fi observat avantajele. Majoritatea surselor de putere mai mare pt tv plasma sunt LLC. Tot felul de aplicatii de ordinul kW pt incarcarea bateriilor automobilelor electrice sunt LLC. Nu-mi vine a crede ca este o moda ca la pantofii cu cioc, trecatoare. 

Iar exprimarea "se poate sa fi facut confuzii" ma duce cu gandul ca nu te-am convins cu prezentarea mea insotita de oscilograme. 

[Vizitator]

Ca sa lamuresc si cu "zgomotul sursei rezonante", am facut o filmare unde am pus cele 2 becuri de 230V/200W fiecare, in paralel si apoi legate pe +Vcc si -Vcc deci pe circa 224-230Vcc

 

Un consum de circa 1,77A in DC deci circa 400W consum.

 

Riplul la 100Hz versus riplul la 69,2kHz se poate observa in filmare, este aproape infim.

 

Asta spune multe despre zgomotul HF al unei surse rezonant versus o clasica hard switching.

 

 

Editat Iunie 25, 2018 de Vizitator

[iop95]

Din ZVS pe tranz si ZCS pe redresare rezulta diferenta de randament si de zgomot.

Daca se adauga redresare sincrona cu mos-uri cu Rds f mica, se poate ajunge la 98.5-99%.

In gol se poate merge in burst pentru a mai reduce pierderile.

Sony avea la inceput unele surse facute fara CI specializate... avea si are cu cine sa proiecteze cam orice.

[maxente]

Am dat snuberele jos de la tranzistori si degeaba, in 10 minute ajunge radiatorul la 40 de grade.

O sa il dau jos si pe cel de la bobina, asa ca sa nu zic ca nu am umblat si acolo.

 

Editat Iunie 25, 2018 de maxente