Surse in comutatie LLC

[iop95]

Acum castigul creste brusc cu scaderea frecventei. Nu e nevoie de un raport Lp/Lr asa mic, dar e bun pentru ca reduce plaja de frecventa pentru castigul cerut, evident cu cresterea puterii reactive in gol.

In gol, la 0.6*fr, deja creste cu 150%;; deci atentie cu frecventa minima.

[sesebe]

Principalul scop la o sursa rezonanta este sa ai pierderi mici la comutare.

Daca tu consumi in gol 100W numai pierderi mici nu se cheama.

 

Un exemplu: convertor sinus pur de 5KVA are consum total in gol (+toata electronica ce include si procesoareetc) de aproximativ 50W.

[iop95]

Are piederi mult mai mici in sarcina fata de orice convertor hard sw.

Ce aia "sinus pur"?

[sesebe]

Nu stiu, cauta pe net.

 

Banuiesc ca stii foarte bine ce inseamna exprimarea asta comerciala. Daca nu goagle.

[Akos]

D-l @iop95, chiar vroiam sa va rog sa simulati si dv-stra in excel cu datele de mai de sus (Lp=70uH, Ls=2,7uH, Lr=12uH, Cr=132nF). Mie imi arata ca la la fs<085*fr castigul deja scade.

 

Editat Iunie 7, 2018 de Akos

[iop95]

La sarcina nominala arata asa.

 

La o sarcina de 15A, arata asa - a se urmari curba "castig in sarcina nominala"; in gol e cea verde.

 

 

[Akos]

Aratati-mi si mie ce valori ati introdus, mie imi arata altfel.

Cum faceti captura pe ecran?

Editat Iunie 7, 2018 de Akos

[Marian]

15 minutes ago, iop95 said:

Are piederi mult mai mici in sarcina fata de orice convertor hard sw.

Si de la ce sarcina in sus randamentul devine mai bun aici fata de comutatia hard?

[Akos]

Mie asa-mi iese:

 

 

Editat Iunie 7, 2018 de Akos

[iop95]

Depinde de fiecare sursa/ schema/piese/frecvente/ castig... si cu ce se compara.

Comparatia cu datele de mai sus nu e corecta pentru ca frecventa e fixa si egala cu rezonanta.

In gol frecventa se poate duce la 1.5 - 2.5 ori fr si atunci curentul reactiv scade destul de mult; in plus poate trece si in mod burst.

LLC intra si va intra tot mai mult in diverse echipamente casnice si industriale; avantajele fata de hw sw sunt evidente; la puteri mari cu atat mai evidente.

[Akos]

Cu valorile astea:

LLC converter - design
Valori care se aleg/introduc
Valori rezultate / calculate
Tensiune alimentare Vd	390,00	V
Tensiune alimentare minima Vdmin	370,00	V
Tensiune alimentare maxima Vdmax	405,00	V
Tensiune de iesire nominala V0	78,00	V
Tensiune de iesire minima V0min	77,00	V
Tensiune de iesire maxima V0max	79,00	V
Riplu maxim admis	100,00	mVpp
Curent nominal in sarcina	30,00	A
Sarcina nominala	2,600	ohmi
Eficienta estimata/propusa	92,00	%
Puterea nominala sarcina	2.340,00	W
Putere consumata	2.543,48	W
Topologie: Full Bridge=1; Half Bridge=2	2
Raport de transformare n calculat	2,500
Raport de transformare n real (dupa realizare traf)	2,500
Castig minim Mg_min	0,96
Castig nominal Mg_nom	1,00
Castig maxim Mg_max	1,08
Din figura alaturata se alege Ln (optim intre 5-15) si apoi Qe astfel incat castigul de varf (Mg_ap) sa fie mai mare sau cel putin egal cu Mg_max rezultat din calcul (B21)
Valoare recomandata pentru Ln (asigura operarea la fmax, in gol si tensiune max.)	18,45
Aleg Ln (raport Lm/Ls)	13,00
Qmax pentru a ramane in ZVS la sarcina max. si tensiune min.	0,26
Qmax pentru a ramane in ZVS in gol si tensiune max.	1,02
Aleg Q corespunzator (cf. linia 22)	0,37
Frecventa de rezonanta aleasa, f0	80,80	kHz
Frecventa maxima de operare aleasa	150,00	kHz
Castigul in gol	0,832
Rezistenta echivalenta (la sarcina nominala) Re	13,17	ohmi
Condensator rezonant Cr	404,17	nF
Aleg Cr (valoarea standardizata / compusa)	132,00	nF
Inductanta de rezonanta Lr din calcul	29,39	microH
Inductanta magnetizare Lm din calcul	382,11	microH
Inductanta magnetizare Lm masurata	70,00	microH
Inductanta de scapari primara Lkp masurata	2,70	microH
Inductanta de scapari secundara Lks masurata	0,00	microH
Inductanta serie Ls necesara	26,69	microH
Aleg inductanta aditionala (standardizata/masurata)	12,00	microH
Inductanta serie totala Ls*	14,70
Valoare rezultata pentru Ln (raport Lp/Ls)	4,95
Frecventa de rezonanta fr rezultata	114,25	kHz
Raport fmax/fo	1,31
Frecventa de rezonanta fp	47,60	kHz
Frecventa de rezonanta fm (Zi0=-Zioo)	49,81	kHz
Frecventa la care castigul este maxim (in gol)	58,57	kHz
Factorul de calitate la sarcina nominala si f0, Qen	0,8012
Frecventa minima (pt. castig maxim in ZVS)	98,09	kHz
Frecventa de operare la Mg_min (in gol)	128,28	kHz
Factorul de calitate maxim admis (ramanere in ZVS)	1,1329
Curba castigului pe parametrii alesi - graficul alaturat: din intersectia cu castigul maxim rezulta frecventa minima de operare iar din intersectia cu castigul minim rezulta frecventa maxima de operare
Factor normat minim [din grafic]	0,50
Factor normat maxim [din grafic]	2,00
Frecventa minima - interval analiza	57,13	kHz
Frecventa maxima - interval analiza	228,51	kHz
Hold-up time (filtrare intrare)	20,00	ms
Capacitate filtrare (intrare)	2.040,00	microF
Tensiune minima intrare Vdmin hold	319,73	V
Tensiune rms minima tank	143,93	V
Curent maxim tank, rms	17,67	A
Curent tank, rms, la frecventa de rez	2,63	A
Marja protectie supracurent (fara de curentul maxima)	25,00%	%
Curent declansare protectie, rms	22,09	A
Impedanta tank la supracurent (scurtcircuit)	6,52	ohmi
Frecventa la supracurent (overload)	154,85	kHz
Impedanta tank in gol Zioo la fmax	32,45	ohmi
Impedanta tank la frecventa supracurent (B66)	6,52	ohmi
Impedanta de iesire tank (la frecv de operare minima)	-42,78	ohmi
Rezistenta critica (raportata la secundar, la fmin)	-15,275	ohmi
Curent primar activ (rms) la sarcina nominala	13,33	A
Curent de magnetizare in gol, la fmax	4,64	A
Curent nominal in circuitul rezonant, rms (full load la f0)	13,42	A
Valoare efectiva fundamentala tank	182,31	V
Putere reactiva in gol	773,31	VAr
Tensiunea de varf pe condensator, SC la fmin	861,83	V
ESR condensator	9,00	mOhmi
Pierderi Joule in condensator	1,62	W
Rezistenta echivalenta bobina rez. + infasurare prim.	3,00	mOhmi
Pierderi Joule in bobina rez + infasurare primara	0,54	W
Tensiune maxima pe Tranzistor	405,00	V
Curent Tranzistor	14,76	A
Co(er) Tranzistor	203,00	pF
Capacitate parazita (trafo / tank)	100,00	pF
Qoss Tranzistor la Vdmax	0,20	microJ
Turn-on delay time	48,00	ns
Rise time	27,00	ns
Turn-off delay time	175,00	ns
Fall time	6,00	ns
Diode recovery time	280,00	ns
Energia inductiva in Lr+Lm (in gol)	1.825,80	microJ
Energia in Coss si cap. parazite la Vdmax	41,50	microJ
Raport capacitate rezonanta/capacitati parazite (Cr/Ceq)	260,87
Dead time minim (pentru ZVS in gol) - formula completa	0,159	microsecunde
Dead time minim (pentru ZVS in gol)	0,085	microsecunde
Dead time (calculat functie de Qoss, pt. ZVS in gol	0,061	microsecunde
Raport deadtime la perioada (in gol, la fmax)	4,76%
Opereaza ZVS in gol si Vdmax ?	DA
Defazaj inductiv (ZVS) la sarcina nominala (la frecv. minima)?	DA
Cadere tensiune directa pe dioda red.	0,70	V
Capacitate parazita dioda redresoare in gol	30,00	pF
Tensiune minim inversa diode (redresare cu punct median)	163,40	V
Curent mediu prin dioda	15,00	A
Curent efectiv prin dioda	23,57	A
Frecventa maxima admisa (dupa care apare reactia pozitiva)	457,66	kHz
Curent efectiv prin cond filtrare	14,46	A
ESR maxim (pentru a asigura riplul cerut)	2,12	mOhm
Puterea disipata in ESR cond.	0,44	W

[iop95]

Pai nu ati introdus noile valori...

n real e 2.5 sau 2.6? stiam de 2.6.

raport Lm/Ls - il stiti, e 70/12 = 5.83

Daca stiti deja f0 si Cr, introduceti-le in fisier.

Cu fo, Cr, Lm si Ls cunoscute, modificati celula aferenta lui " Aleg Q corespunzator (cf. linia 22) " pana cand valoarea de la " Condensator rezonant Cr " devine egala cu cea cunoscuta/aleasa pt Cr. In acest fel se obtin curbele pentru parametrii respectivi.

 

 

[Akos]

Stimati colegi de forum. Acesta este un experiment. Doresc sa vad cu ochii mei pana unde se poate merge

cu mijloacele noastre de hobby-sti. N-am afirmat ca varianta finala al LLC-ului va fi sub forma asta, dar vreau sa vad

ce se poate si ce nu. Daca mai tineti minte cand d-l @iop95 vorbea despre un raport Lp/Lr mic am reactionat imediat

ca ce se intampla cu curentul de magnetizare. Dar uite ca se poate, si nici nu se incalzesc igbt-urile. Daca va uitati in literatura

din domeniu veti vedea ca intr-adevar asa se folosesc LLC-urile, cu frecventa variabila.

[Akos]

Ma refeream la curba "castig la sarcina nominala" pentru care este suficient sa introduci Lm, Ls,Cr si Lr. De aici rezulta si fr .

Daca va uitati se vede ca la fs<0,85*fr castigul o ia in jos rezultind ca frcventa minima trebuie sa fie mai mare sau egal cu

0,85*fr altfel reactia se impotmoleste. In postarile anterioare de aia v-am tot intrebat daca sub f0 castigul urca sau nu.

[iop95]

Sub f0 castigul urca dar evident ca depinde si de sarcina... adica scade cu sarcini tot mai mari(creste Q).

Pentru a acoperi castigul maxim la sarcina nominala, curba de castig nominal tb sa intersecteze linia galbena (castig maxim).

Deci mai trebuie umblat la parametri daca doriti asta sau scadeti curentul si vedeti pana la ce curent (sarcina) este asigurat castigul maxim.

Tot din grafic rezulta si frecventa maxima de operare, care este in gol pt. castig minim.

Protectia la suprasarcina sau/si SC se poate face prin saltul in frecventa la 2-3 f0, combinat cu citirea curentului prin CT si apoi functie de situatie (suprasarcina sau SC) de aplicat alte metode aditionale.