Power Electronics
http://valvol.ru/

Мощный резонансный LLC преобразователь
http://valvol.ru/topic2547.html		 Страница 14 из 24
Автор:  SashaN123 [ 21-03, 14:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
Roman_msk писал(а):
Валентин Яковлевич,
меня терзают некоторый опасения по поводу мощности и сложности как с покупкой дорогих элементов, так и сложность в намотке литцем, по сему прошу подсказать, если устройство "разбивать" на одинаковые модули меньшей мощности, к примеру по 1квт и затем их параллелить на единую нагрузку? Я раздобыл ферриты и каркасы с раделенными обмотками, но по расчетам этот сердечник тянет 1200Вт, т.е. 1квт максимум ... вот я и подумал, может разделить на 4 одинаковых модуля?
а по связке, получается следующее: UCC25600 + IR2213 + SPW17N80C3, что скажете? Единственное что меня смущает то это процесс параллелизации ...


А что мешает параллелить сами трансформаторы?
Автор:  morozych [ 21-03, 18:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
valvol писал(а):
..На последнем графике частота указана в мГц?
Если в кГц, то почему только до 18? Желательно снять до 2-го резонанса (~ 50 кГц).
Я по второй ссылке выкладывал два файла, оба 430 Ом. От 10 до 100 кГц и более подробно через 100 Гц основной резонанс. Второй резонанс я не заметил, но фазы сошлись и максимальный размах примерно на 55 кГц. Там в таблице с левой стороны значения: в левой колонке частота кГц, в следующей амплитуда вторички затем первички и в последней результат деления К.
Автор:  valvol [ 21-03, 19:08 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
morozych писал(а):
Я по второй ссылке выкладывал два файла, оба 430 Ом. От 10 до 100 кГц и более подробно через 100 Гц основной резонанс.

Теперь нашел :)
morozych писал(а):
Второй резонанс я не заметил, но фазы сошлись и максимальный размах примерно на 55 кГц

Это и есть второй резонанс.

Попытался аппроксимировать экспериментальную характеристику теоретической. Хорошее совпадение получилось при Cr=96nF, Lr=87uH, Lm=850uH. Эти параметры немного не совпадают с измеренными непосредственно, но дают гораздо лучшее совпадение.
Код:
Теория     Практика
Lr=87uH    Lr=110uH
Lm=850uH   Lm=1049-110=939uH

Несовпадение может объясняться разницей в измерительных частотах используемых при непосредственном измерении и при снятии АЧХ. Второй способ корректнее, т.к. использует рабочие частоты.
Изображение
При этом получены следующие частоты преобразования.
Для 1100 Ом - 42.4 кГц (эксперимент 43.1 кГц)
Для 530 Ом - 42.1 кГц (эксперимент 42.9 кГц)
Для 114 Ом - 40.1 кГц (эксперимент 41.6 кГц)
Как видно, здесь совпадение хорошее.
Основываясь на этих данных, можно порекомендовать увеличить количество витков вторичной обмотки на 2 витка (до 31 витка).
Автор:  morozych [ 22-03, 23:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
valvol писал(а):
...увеличить количество витков вторичной обмотки на 2 витка (до 31 витка).
Перемотал, теперь ситуация такая... При малых и средних нагрузках частота повысилась примерно на 10 кГц. и появились заметные биения +- 2 кГц. При нагрузке 91 Ом частоту закидывает на 96 кГц и преобразователь уходит в рестарт, снизив ток до 3,42 А запускается, частота 98 кГц, далее на работающем дает накрутить ток до 3,5 А, при напряжении 320 частота соответственно подходит к 96 кГц. и снова в цикличную перезагрузку(
Автор:  valvol [ 23-03, 00:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
morozych писал(а):
При малых и средних нагрузках частота повысилась примерно на 10 кГц. и появились заметные биения +- 2 кГц.

Модель тоже съехала примерно на 10 кГц. Однако биение является признаком неустойчивости регулятора. Это, в принципе, ожидаемо. Во-первых уменьшили величину резистора R22, во-вторых увеличили коэффициент трансформации. Перестройку регулятора не делал, т.к. в модели все было стабильно. А разница в поведении модели и реального железа может быть. Модель работает в более стабильных условиях.
Надо будет подстроить регулятор.
morozych писал(а):
При нагрузке 91 Ом частоту закидывает на 96 кГц и преобразователь уходит в рестарт, снизив ток до 3,42 А запускается, частота 98 кГц, далее на работающем дает накрутить ток до 3,5 А, при напряжении 320 частота соответственно подходит к 96 кГц. и снова в цикличную перезагрузку(

Похоже порог срабатывания токовой защиты не согласован с реальными рабочими токами. Изначально ведь источник не был рассчитан на работу в условиях такой дикой нестабильности выходного напряжения. К сожалению, здесь ни где не приводились обмоточные данные трансформатора тока защиты, позволяющие оценить её уровень, чтобы проверить все в модели.
Либо можно просто аккуратно снизить величину шунта защиты (20 Ом -> 18 Ом -> 16 Ом), чтобы исключить ложные срабатывания в условиях, когда рабочие режимы находятся в норме. Но предварительная проверка в модели конечно предпочтительней.
Автор:  morozych [ 23-03, 00:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
А 96 кГц при мощности на выходе 1120 Вт это нормально?
Автор:  valvol [ 23-03, 01:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
morozych писал(а):
А 96 кГц при мощности на выходе 1120 Вт это нормально?

Вполне. Когда мощность будет повышена до номинального уровня, частота немного снизится.
Автор:  morozych [ 23-03, 01:26 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
Получается, что дело только в "нижнем пороге" напряжения, мне ниже 350, вроде как и не надо, но не на работе, не дома нет нормальных нагрузок, чтобы погонять, а реальные аккумуляторы живут на даче.
Автор:  morozych [ 23-03, 03:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
Перематывая вторичку вывел концы по другому, мог запоять наоборот. Это же не могло повлиять?
Автор:  valvol [ 23-03, 10:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
Фазировка обмотки значения не имеет.
Кроме этого, возможно, я не верно оценил номинальный режим работы преобразователя. По идее это тот режим, в котором преобразователь находится максимальную длительность времени в процессе зарядки аккумулятора. Последние рекомендации даны с учетом, что номинал - 440В, 4А. Но это скорей всего некий максимальный и не очень длительный режим? Чтобы оценить номинал, нужно знать тип аккумулятора. Например, для кислотного аккумулятора у меня получается 310 В - минимум, 390 В - номинал и 440 В - максимум.
Кроме этого, нужна сравнительная оценка преобразователя с меньшим количеством витков вторичной обмотки (29 против 31).
Автор:  morozych [ 23-03, 14:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
valvol писал(а):
...рекомендации даны с учетом, что номинал - 440В, 4А. Но это скорей всего некий максимальный и не очень длительный режим?
Нет, в модели все правильнее
valvol писал(а):
И при напряжении 440В выходной ток вообще практически обнулится.
valvol писал(а):
Чтобы оценить номинал, нужно знать тип аккумулятора. Например, для кислотного аккумулятора у меня получается 310 В - минимум, 390 В - номинал и 440 В - максимум.
Вы правильно догадались! У меня три десятка разношерстных б.у. автомобильных аккумулятора, все охвачены электронными балансирами. 310 вольт это минимальное значение напряжения при разряде, зарядка отсчитывается от напряжения разомкнутой цепи, при разряде 100% (чего я скорее всего никогда не допущу) 11,6 на один аккумулятор это 350В при этом внутреннее сопротивление настолько высокое, что напряжение почти без нагрузки сразу повышается примерно до (12) 360В вот отсюда и пойдет заряд стабильным током минимум до 400 В, (лучше больше, до 430 если мощность позволит), далее ток может падать. Повышение внутреннего сопротивления аккумуляторов в конце заряда тоже будет этому способствовать. В табличке, до последней перемотки, мне все нравилось, мне только показались странными прыжки частоты с 41,6 кГц до 69,35 кГц. Но сейчас я стал догадываться, что он именно тогда работал как надо! Ведь верно?
Автор:  valvol [ 23-03, 17:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
morozych писал(а):
Но сейчас я стал догадываться, что он именно тогда работал как надо! Ведь верно?

Надо лишь правильно выбрать номинальный режим. Если этот режим соответствует 4А х 400В = 1600 Вт на выходе, то наилучшим является соотношение витков N1/N2 = 28/29.
Судя по предоставленной информации, именно этот режим и является номинальным.
Автор:  morozych [ 26-03, 00:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
morozych писал(а):
...заметил что вход-выход сошлись в фазе на 54.5 кГц
Вот и оно (вторичку вернул на 29 витков)ИзображениеИзображениеА вот здесь уже стабилизация напряжения на частоте 41.5 кГцИзображениеИзображение
valvol писал(а):
На частоте fr2 = 53651 Гц основного резонанса, коэффициент передачи LLC преобразователя равен k2=1.0333. Именно на этой частоте преобразователь отдает номинальную мощность Pn = Iout * Vin * k2 = 4 * 390 * 1.0333 = 1600Вт при напряжении Vin * k2 = 390 * 1.0333 = 400 Вольт
По моему довольно близко! Всё, собираю в корпус! Может есть общие рекомендации по охлаждению касательно LLC топологии? хочу регулятор оборотов вентиляторов от температуры, не могу решить куда клеить термистор, на малых нагрузках больше греется феррит транса, на больших - сетевой диодный мост (я думаю ему добавить радиатор побольше. Вот где уже в пору внедрять синхронное выпрямление, особенно при просаженной сети) остальные элементы на номинальной нагрузке греются достаточно ровно.
Автор:  valvol [ 26-03, 01:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
morozych писал(а):
...на малых нагрузках больше греется феррит транса, на больших - сетевой диодный мост...

Какие температуры?
Датчик на мост. На холостом ходу вентилятор должен слегка крутиться, чтобы охлаждать трансформатор.
Автор:  student_2 [ 30-04, 23:39 ]
Заголовок сообщения:  Re: Резонансный LLC преобразователь мощностью 4кВт
Всем добрый вечер!
хочу использовать FAN7688 в зарядном устройстве.
непонятна обратная связь в этой микросхеме, FB и COMP это вход и выход усилителя ошибки
Изображение
это усилитель или компаратор?
Страница 14 из 24 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/