Power Electronics
http://valvol.ru/

Полумост с разделенной первичной обмоткой
http://valvol.ru/topic1442.html		 Страница 1 из 5
Автор:  dmq [ 11-12, 16:23 ]
Заголовок сообщения:  Полумост с разделенной первичной обмоткой
Добрый день!

Надо сразу заметить что ИИП в принципе изучаю совсем недавно, поэтому прошу не сильно запинывать :)
С горем пополам освоил обратноход, время двигаться дальше. В качестве направления выбран полумост. Прочитал некоторые статьи - в голове сейчас каша, т.е. пора потрогать руками. Закрепить материал. Разрабатывается ИИП для работы от сети 220В, без ККМ, выход 13.2В х 25А. Назначение - питание различной автомобильной электроники, в основном аудио усилителей от розетки. Выпрямление мостовое.

Очень заинтересовали наработки Multikon, поэтому основные вопросы по вот этой статье (рис. 16 справа):
http://multikonelectronics.com/subpage.php?p=8&i=11

1. Правильно ли я понимаю что в трансформаторе зазор НЕ нужен?
2. Разделенная первичная обмотка. Судя по схеме обмотка в общем-то одна. Т.е. она на самом деле одна или физически их должно быть две? Если обмоток физически должно быть две, то можно ли использовать сердечник типа RM14 и расположить обмотки в двух секциях? Или не в секциях а как-то по другому?
Как именно физически наматывается первичная обмотка?
( http://www.farnell.com/datasheets/17757.pdf )
3. Правильно ли я понимаю что это все таки полумост и транзисторы включаются по очереди?
4. Нужен ли конденсатор между первичной обмоткой и точкой соединения L1 И L2?
5. Какого типа должны быть дроссели L1, L2, L3, L4 ? Т.е. нужен ли для них сердечник. Если нужен то какой - просто феррит, феррит из половинок с зазором, сердечник из материала с распределенным зазором?
5.1 Как эти дроссели рассчитываются?
6. Как рассчитывать конденсаторы снабберов C3, C4 ?
7. Исходя из чего выбирать диоды VD1 - VD6 ?
8. Выход ИИП. Нужен ли диод от земли к точке соединения "+" выпрямителя и выходного дросселя?
Автор:  VVS_ [ 11-12, 17:22 ]
Заголовок сообщения: 
1. Не нужен. это двухтакт.
2. Как угодно, лишь бы геометрически симметрично. Можно мотать сразу в два провода, можно в двух секциях. Но если в двух секциях, вторичку тогда секционировать так же, чтоб каждая половинка под соответствующей в своем такте работала.
3.да
4.где ссылка на конкретный рисунок?
5.забейте, достаточно индуктивности рассеяния транса.
7.не хуже 75 нсек. По фактическому нагреву в схеме. Силовые для половин первичек 15ETH06, в снабберы HER308 можно попробовать.
8.Нужен обязательно. Сильно смягчает работу выпрямителя и разгружает вторичку транса на малых заполнениях.
Автор:  Maikl [ 11-12, 18:29 ]
Заголовок сообщения: 
dmq писал(а):
Очень заинтересовали наработки Multikon, поэтому основные вопросы по вот этой статье (рис. 16 справа)
Multikon это сайт уважаемого "на здесь" и других сайтах форумчанина с ником Multik
Лучше гляньте вот сюда: http://multikonelectronics.com/userfile ... 5A70Vn.jpg может будет понятней :)
Автор:  dmq [ 11-12, 19:08 ]
Заголовок сообщения: 
VVS_ писал(а):
4.где ссылка на конкретный рисунок?

Благодаря
http://multikonelectronics.com/userfile ... 5A70Vn.jpg
Вопрос отпал. Но я подрисовал красным цветом то что имел в виду.
Изображение
VVS_ писал(а):
5.забейте, достаточно индуктивности рассеяния транса.

У Multik утверждается что L1, L2 ( http://multikonelectronics.com/subpage. ... i=11#Dvakl , рис.16 ) позволяют ключам более мягко включаться и выключаться. Это не так? Или это уже излишняя "мягкость" ? :)
А L3, L4 - часть LCD регенеративного снаббера. Не стОит заморачиваться и использовать RCD?
VVS_ писал(а):
8.Нужен обязательно. Сильно смягчает работу выпрямителя и разгружает вторичку транса на малых заполнениях.

На какой диод можно ориентироваться при выборе? Его параметры как-то привязываются к общей мощности ИИП или к какому-то другому параметру?

Maikl, Спасибо, помогло :)

Но возник еще один вопрос. По ссылке, приведенной вами есть цепочка: L13, L27, L29, D14 - D16, дополнительные обмотки на трансформаторе и остальная обвязка этой цепи - насколько я понимаю это нечто для симметрирования процессов (надеюсь не совсем коряво выразился) - надо ли оно для относительно небольшой мощности в 330 Вт. (небольшой относительно сварочников :) )

------ добавлено

Не пойму никак что такое L13, L27, L29, D14 - D16. По включению похоже на трансформатор тока, видимо он и есть со всеми вытекающими :)
Автор:  Maikl [ 11-12, 19:33 ]
Заголовок сообщения: 
dmq писал(а):
...есть цепочка: L13, L27, L29, D14 - D16, дополнительные обмотки на трансформаторе и остальная обвязка этой цепи - насколько я понимаю это нечто для симметрирования процессов (надеюсь не совсем коряво выразился) - надо ли оно для относительно небольшой мощности в 330 Вт.
L13 - вторичная обмотка трансформатора тока первичками коего есмь L11 и L12. L27- виртуальная обмотка в коей просматривают форму и величину Iнам. при моделировании. Назначение всей примочки (L13, L27, L29, D14 - D16) контроль и коррекция Iнам.
Нужен или не нужен контроль решает ваяющий :)
Автор:  Трибун [ 11-12, 20:16 ]
Заголовок сообщения: 
dmq
Уж коли берете за основу схему от Мультика, то необходимо не просто ознакомиться с его статьей, но и в нее вникнуть - одной из важных целей разделения первичек является именно возможность применения там простых снабберов для мягкого переключения. Без этого стройте простой полумост, он проще.
Там же можно взять его модель и реально посмотреть требования к комплектующим и в частности к индуктивностям.
К способу намотки есть два подхода. В первом все обмотки укладываются совместно для обеспечения идентичности. Во втором можно раснести геометрически (даже на разные керны), но вторичку разместить со "своей" первичкой обязательно. В этом случае в выходном выпрямителе понадобится третий общий диод, аналогично однотактам.
Кстати, Мультик обычно отвечает на вопросы, заданные на его страничке.
Автор:  VVS_ [ 11-12, 20:42 ]
Заголовок сообщения: 
dmq писал(а):
У Multik утверждается что L1, L2 ( http://multikonelectronics.com/subpage. ... i=11#Dvakl , рис.16 ) позволяют ключам более мягко включаться и выключаться. Это не так? Или это уже излишняя "мягкость" ? :)


Мультик прав. Но реальность такова, что иногда удивляет. У меня сварочник, полный мост с разделенной первичкой, вообще без снабберов прекрасно живет. За счет емкостей ключа. И ключи реально в разы холоднее чем в аналогичном полном мосте с RC снабберами.
Так что надо смотреть по месту. Соберите полную версию, а на практике уже определите, нужно ли терять что-то в снабберах или даже без них все будет холодным. Я бы поставил тупо RC снаббер на каждую половинку обмотки и забил (оффлайновый звон транса придавить и делов).
Самая главная фишка разделенника, отсутствие скачка тока при открытии ключа из за перезаряда емкости противоположного ключа.
Этот тычек тока создает впечатление сквозняков, хотя вроде бы по дедтайму все разнесено. Даже если вовсе выкинуть снабберы, будет явное превосходство разделенной топологии над классической.
Но с выкидыванием повнимательнее надо. Только в случае если выходной емкости ключа достаточно, чтобы не превысить dv/dt.
Так же, обращаю внимание на то, что первичка разделенника будет греться меньше т.к. в каждой половине обмотки протекает ток с постоянной составляющей (ток половинки). А это значит, что эффекты близости или скин слабее выражены.

dmq писал(а):
На какой диод можно ориентироваться при выборе? Его параметры как-то привязываются к общей мощности ИИП или к какому-то другому параметру?


Ну вы прикиньте какой рабочий Кзаполнения будет? Прикиньте средний процент по времени протекания тока через этот обратный диод и через рабочие. Обычно его ставят такой же как два прямых диода. Итого три одинаковых диода. Но в случае очень малых заполнений (работа от нуля) этот обратный диод будет брать на себя бОльшую часть тока.
Автор:  dmq [ 11-12, 21:06 ]
Заголовок сообщения: 
Спасибо огромное всем, буду заниматься дальше.
Автор:  dmq [ 13-12, 00:05 ]
Заголовок сообщения: 
Прокомментируйте пожалуйста то немногое что уже есть.

Исходные:

основа - UC3846, частота 120кГц
http://www.ti.com/product/uc3846
драйвер ключей - IR2110
транзисторы - STW21N65M5
http://www.st.com/internet/analog/product/222953.jsp

Т.к. это полевики, надеюсь управлять ими непосредственно с драйвера 2110. Или не хватит?

Набросок силовой части по ссылке на радикал. Выпрямление решил применить все таки однополярное со средней точкой. Из демпферов пока по совету VVS_ попробую только на первичных обмотках оставить RC. Дальше уже пойдут эксперименты. И само собой на выходных диодах, их пока не нарисовал.

Вспоминая шишки набитые на обратноходе, все таки позволю себе спросить не смотря на глупость вопроса.. Самое то главное - я в фазировке обмоток трансформатора не ошибся? :)

Изображение

----- добавлено ------

Еще вопрос вылез. Если я задаю частоту ШИМ-контроллера 120кГц, трансформатор рассчитывать на 120кГц или на 60кГц?

P.S. Симуляцию модели, предложенной выше, я запустил уже часов так 18 назад, только 19% прошло... Ноутбук явно не предназначен для математических расчетов :)
Автор:  VVS_ [ 13-12, 16:17 ]
Заголовок сообщения: 
Частота генератора делится на 2. Рабочая частота 60 будет. Нормально.
Драйвер 2110 крайне ненадежен. Поставьте 2113, причем верхний драйвер запитайте от отдельного DC-DC. Есть мнение, что это надежнее. Это слова коллеги, который все-таки на интегральных драйверах остановился. Он утверждает, что такая конфигурация с 5 летней статистикой без отказов работает.
А сам я делаю только трансформаторные драйверы.
Автор:  dmq [ 13-12, 16:32 ]
Заголовок сообщения: 
VVS_, спасибо. Источник для DC-DC брать от питания основной ШИМки или от сетевого? 2113 - понял.

Я насчет фазировки вторичных обмоток не могу никак понять. Мне кажется что все таки ошибся и нижнюю надо перевернуть. Это видно и на модели
http://multikonelectronics.com/userfile ... 5A70Vn.jpg
Но у меня засела мысль что... Не знаю :) Логично предположить что на рабочей модели все сделано правильно и ошибся я.

Я пока занимаюсь наполнением схемы и расчетом компонентов. Когда закончу - могу ли выложить для общей оценки или это уже совсем наглость будет?
Автор:  Трибун [ 13-12, 16:43 ]
Заголовок сообщения: 
Лучше бы модель выложить...
Автор:  dmq [ 13-12, 17:16 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
Лучше бы модель выложить...

Боюсь что такой серьезный инструмент не изучить и за месяц. Но я попробую. Пока что смотрю как баран на новые ворота и вот уже скоро сутки как жду окончания симуляции модели Multik'а, а там только 22.6% :)
Автор:  Трибун [ 13-12, 18:52 ]
Заголовок сообщения: 
dmq писал(а):
вот уже скоро сутки как жду окончания симуляции модели Multik'а, а там только 22.6% Smile

"Тынц" в "молоточек" и установить режим симуляции (Solver) Alternate вместо Normal.
Если внизу слева будеть просить Esc - дать.
Автор:  dmq [ 13-12, 20:18 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун, спасибо.
Блин, теперь еще и LTSpice изучать хочется :lol: Но, конечно, красиво.
Страница 1 из 5 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/