Power Electronics

Здравствуйте. Я бы хотел попросить у Вас совета. Столкнувшись со сложностями регулирования выходной мощности на преобразователе с контроллером FAN7688 (единственный вариант который нашел - закорачивание нижнего плеча делителя напряжения рис 1. как в appnote DN05107/D), я обратил внимание на микросхему MC34067.
У данной микросхемы доступны все выводы усилителя ошибки, а регулировка выходного напряжения осуществляется изменением опорного напряжения. В книге «Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies» на странице 530 дается описание как построить ПИД регулятор на TL431. Я хотел проконсультироваться у Вас по поводу подключения данного регулятора, чтобы возможность регулировки выходного напряжения сохранилась.
Я попытался самостоятельно подключить регулятор к микросхеме, но сложность в том, что пока TL431 не откроется, источник напряжение Vdd2 подает +5В на вход усилителя ошибки, после чего плавно уменьшается по мере достижения заданного выходного напряжения. Единственный вариант, который у меня получился – это подключить внутренний ОУ микросхемы MC34067 как инвертирующий компаратор с диодом в ОС (рис 2 и 3). Хотел спросить ваше мнение, стоит или нет пробовать реализовать это в железе? На модели регулировка осуществляется источником V2 от 0 до 2.5В при этом выходное напряжение регулируется от 700 до 1550В (рис 4 и 5).
рис 1 https://cloud.mail.ru/public/gYL7/uauK7Kmhv
рис 2 https://cloud.mail.ru/public/znKa/MjAXbAQjK
рис 3 https://cloud.mail.ru/public/4SHJ/B3nWk3qFc
рис 4 https://cloud.mail.ru/public/YiVu/xdjeHTb9j
рис 5 https://cloud.mail.ru/public/XicL/kkSHZpQyr

Архив с моделью https://cloud.mail.ru/public/uiDY/KqVX8h6yW
Книга https://cloud.mail.ru/public/PJXj/jjy1TQBjZ

Не думаю, что это хорошая идея.
Регулировку выходного напряжения нужно осуществлять путем изменения задания регулятора, а не перекашиванием его выхода.
В данном случае выходное напряжение высокое и поэтому регулятор лучше расположить с низковольтной стороны, возле контроллера. А выходное напряжение измерять, используя какую-то гальваническую развязку. Возможно изолированный операционник ACPL-C79A подойдет. Или TLP7920.
Вот подборка подобных ОУ c digikey. правда не все их этой подборки подходят. Надо внимательно смотреть.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Добрый вечер!
Валентин Яковлевич есть пара вопросов по преобразователю на FAN7688, подскажите пожалуйста.
1. при нагрузке в 80% вышел из строя один из транзисторов синхронного выпрямителя.
подскажите пож аппноту по его расчету и выбору драйвера, транзисторов , затворных резисторов и всего что с этим связано, в инете много информации но я с синхронными выпрямителями не сталкивался, вообщем запутался немного.
2. согласно даташиту на FAN7688 для пина Vics значение Vocl1 = 1.2 В. (100% нагрузке ) ( over-current limit first threshold ) а сигналы SROUT1 и 2 разрешены если Vicspic=0.15 вольт, то-есть этот сигнал появится при нагрузке примерно 13% процентов, можно этот порог снизить? скажем до 5%

1. Выложил в справочник перевод аппноты AN-6104 с детальной методикой расчета LLC преобразователя, использующего микросхему FAN7688 производства компании ON Semiconductor.
2. Нет. Порог включения синхронного выпрямителя формируется внутренней логикой микросхемы.
Для повышения эффективности выпрямителя на малых токах, включайте диоды Шоттки параллельно транзисторам выпрямителя.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Валентин Яковлевич подскажите пож по этой теме.
снял осциллограммы на затворе транзистора синхронного выпрямителя ( желтым цветом )
и на стоке этого транзистора ( синим цветом ), похоже транзисторы греются из-за переходных процессов при включении/выключении. подскажите пож как избавиться от этих паразитных гармоник на вторичной обмотке преобразователя.

Сильно греются?
Эффективность источника измеряли?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

греются сильно, за несколько минут один транзистор сгорел, предполагаю это динамические потери
эффективность не мерил,
греются только транзисторы синхронного выпрямителя, остальные элементы чуть теплые.

не могу найти методику расчета этой RC-цепочки,
не подскажите где почитать об этом?

Надо побольше измерять и поменьше предполагать. Т.е. все предположения должны основываться на каких-то измерениях.
По осциллограммам я пока не вижу какого-то криминала. Судя по всему, прямое падение на транзисторах выпрямителя небольшое (практически ноль). Чем они охлаждаются? Какие транзисторы? Какой ток коммутируют?
Общие замеры эффективности могут дать информацию об общих потерях. И вот там уже можно как-то начинать предполагать.
Для синхронного выпрямителя подходят не все MOSFETs. Выбирайте те, которые имеют шустрый внутренний диод (trr < 50ns). Глядишь, и звон после этого уменьшится.
Вот, похоже, неплохая статья с таблицей рекомендованных транзисторов.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Добрый день всем, если тут еще кто-то остался.
Подскажите, есть ли какой-то вменяемый способ параллелить LLC конвертеры? Так, чтобы они синхронно работали, пусть даже и в одной фазе.

Здесь конечно не фейсбук, но 400...500 человек за сутки заходят.

Очень много разных способов имеется. Опишите подробно свою проблему.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Собственно, задача. Имеется некий высоковольтный преобразователь предназначенный для изучения каких-то плазменных эффектов (не моя сфера деятельности, точно не знаю, что это за зверь). С точки зрения ИВЭП, это банк конденсаторов заряженных до ~400V, которые периодически разряжаются до ~200В. В импульсе эта штука ест ~100Дж. Меня просят сделать для неё питание от аккумуляторов. В наличии достаточно мощные аккумуляторные батареи напряжением 27В, способные отдавать где-то 75А долговременно (и более 100А в течении нескольких секунд).

Вот, возникло желание поставленную задачу решить. В основном из собственного интереса.
Наверное, для данной цели лучше всего подходит питаемый током мост, но очень уж сложно получается: стабилизатор тока (buck), сам мост, какой-нибудь рекуператор для энергии индуктивности рассеяния. Всем этим только с микроконтроллера управлять. Сделать-то сделаю, но очень долго.

LLC мост выглядит гораздо проще и, главное, проще в отладке, т.к. все паразиты интегрируются в контур, ничего не звенит и т.п. Ему, конечно, тяжело будет конденсаторы с нуля заряжать, но это требуется лишь однажды при старте, потом будет работа в диапазоне выходных напряжений 200-400V. Гонять токи под 100А в низковольтной цепи, наверное, можно, в сети куча аппнотов на эту тему, но сложно (тощина меди на плате, провод в трансформаторе, резонансные конденсаторы). Хочется распараллелить это дело. Вот тут с LLC засада. 5% разброса резонансных ёмкостей хватит, чтобы мощность двух конвертеров отличалась на порядок (на одной частоте). Запускать каждый конвертер от своего контроллера на своей частоте не хочется. Вот и спрашиваю, есть ли еще какое-то решение.

Если на Сахалине, то может быть для этого?

Глаза бояться, а руки делают! Толстых проводов бояться, в силовую электронику не ходить
Около двух лет назад, для системы рекуперации энергии, пришлось делать 10 кВт LLC преобразователь. На входе 80В x 125А, на выходе 600-800 В.
Сам преобразователь и высоковольтный выпрямитель были выполнены на фольгированном алюминии SMD-компонентами. Резонансный конденсатор собран из горсти High Ripple Current керамики. Медь 0.105 мм. Ширина силовых дорожек питания ~60 мм. Эффективность 95%.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Да это всё понятно, что возможно. Но Вы в этом проекте только на разработку конструктива потратили не мало времени. Не на коленке же делали. И, наверное, не с первого раза всё получилось. Я бы хотел более "наколеночный" вариант. На обычный текстолит с полигономи что-то припаять - и то уже проблема. Медь 105мкм для Резонита - не стандартный заказ, потому долго и дорого. Под алюминиевые платы мне дома нужно печь ставить (можно, наверное, и в духовке запекать, но как-то не хочется).

Поэтому хотелось бы вернуться к изначальному вопросу о параллельности LLC.

И вот про это можно чуть подробнее? Обычная C0G/NP0 керамика или что-то специфическое? Ёе нужно как-то дерейтить, как плёнку (типа DC - 1000, AC - 500V, но на 100кГц - 50V), или лишь бы по ripple current подходила?

Да, получилось не с первого раза. Но подходы, в основном, были потрачены на поиск подходящей топологии.

Дома утюг с терморегулятором имеется?

Можно использовать несколько маломощных преобразователей и параллелить их по постоянке. Можно использовать многофазный LLC преобразователь.

Я использовал X7T керамику. Но их надо охлаждать. Поэтому без Metal Core PCB не обойтись.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.