Power Electronics

Убедился в негативном влиянии выброса путем отмотки витков трансформатора (-15%), после чего эффект сильно уменьшился. Однако выходное напряжение при этом оказалось ниже нужного. Придется ставить фиксирующую цепочку. Однако на приведенной вами схеме (2) для регулировки используется L11 с индуктивностью 0,135Гн (?). Плюс в этой схеме энергия выброса переходит в нагрузку, однако для меня желательно утилизировать ее из системы, т.к. из-за этого выброса нарушается пропорциональность между к.зап и выходным напряжением, когда ширина соизмерима с шириной выброса.
Там действительно такая большая индуктивность нужна? Ведь конденсатор должен быстро разрядиться за время дед тайма.

В данном случае указанная индуктивность используется лишь для задания коэффициента трансформации. Реальная же индуктивность определяется нелинейным индуктором L9. Подробнее читайте в статье Создание модели трансформатора в симуляторе LTspice.

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

Добрый день, прошел год, пришлось вернутся к этой теме.
Хочется понять принципиальный момент. Каков механизм появления всплеска на переднем фронте?
До включения, энергии в системе нет, на обмотку подается напряжение, пусть 300В, и откуда то еще добавляется значительная часть 100-200В. Понятно энергия должна сохраняться и напряжение из ниоткуда взяться не может.
Я предполагаю, что в процессе отпирания транзистора, вначале идет "накачка" в LC систему, напряжение остается низким, ток высоким (из-за паразитной емкостной связи). Возникает некоторая задержка фронта реального импульса. После чего, отразившись от конца сигнал возвращается в точку входа и там суммируется с поданным напряжением после задержки.

Ниже пример первых нескольких импульсов напряжения (синий) на входе LC фильтра до момента отсечки по току (желтый). Нагрузка активная.
Можно видеть, что по мере роста тока, колебательный процесс в системе усиливается. Хотелось бы понять причину этого явления.
Спасибо.

Ток в индуктивности растет, во колебательность увеличивается. В самом начале, когда ток был минимальным, колебательность тоже была минимальной.

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

Хочется понять физику этого явления. Рост колебательность должен быть связан с добротностью и с уменьшением потерь. Но как это связано с постоянной составляющей тока?
Как-то можно смоделировать это явление?

Так-же может быть связано со спонтанным изменением силовой схемы.
Пока не совсем понятно очем идет речь. Неплохо было бы продемогстрировать принципиальную электрическую схему изучаемого устройства.

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

Схема в первом сообщение.
Только LC фильтр 3мГн и 100нФ и нагрузка 50 или 100 Ом.

Причина банальна. Диоды Шотки не имеют времени обратного восстановления, но имею большую ёмкость. При низком напряжении, более 2нФ на два диода. В результате, в момент запирания диодов, ток через индуктивность рассеяния силового трансформатора превышает ток в индуктивности фильтра. И чем больше ток нагрузки, тем больше это превышение. Как результат, эта лишняя энергия затрачивается на колебательный процесс.
RC-цепочка 600Ом, 470пФ, подключенная к выходу выпрямительного моста, должна улучшить ситуацию. Правда на резисторе будет рассеиваться 4-5Вт. Если емкость снизить в два раза, то выброс и пульсация немного увеличится. Но мощность уменьшится в два раз.
В принципе, на фоне 2500 Вт полезной мощности дополнительные потери 5Вт особой роли не сыграют.

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

Спасибо! Да цепочка улучшает. Провел доп. эксперимент, увеличил емкость в 10 раз и уполовинивание резистора. В целом картина улучшилась, но ток потребления конечно заметно возрос.



Резисторы у меня такие.

Проще замерить индуктивность рассеяния силового трансформатора, приведенную к вторичной обмотке и сразу определить наилучшие значения для RC-цепочки. Ожидается, что там порядка 75 мкГн.

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

Если я правильно понял, нужно замкнуть первичную и измерить индуктивность вторичной обмотки?
Китайский тестер дает 0,02мГн. Резонансным методом около 15 мкГн.

Судя по всему, оптимальная величина резистора порядка 150 Ом. В этом случае, при аналогичном подавлении пульсации, потери в резисторе будут минимальными (в два раза меньше, чем для 300 Ом).
150 Ом: 7.5 нФ - отличное подавление, рассеивается 90 Вт;
150 Ом: 2.2 нФ - хорошее подавление, рассеивается 28 Вт;
150 Ом: 1 нФ - удовлетворительное подавление, рассеивается 13 Вт.


Как сильно греется индуктор?

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

Практически не нагревается, может чуть теплый, когда работает на всю мощность.

Подбирая эти цепочки, я обнаружил, что хорошие значения находятся в довольно узкой области, и не факт, что стандартными рядами можно подобрать оптимум. Нужно комбинировать и подбирать максимум. Вот сейчас получилось подобрать 200 Ом + 690 пФ, дает сильно лучше чем, 100 Ом или 300 Ом. Что в принципе близко к вашим значениям.

В продолжении работы над этим преобразователем.
В мостовом сетевом преобразователе использую IGBT транзисторы (IKW15N120), работают хорошо. Но приходится ставить довольно большой дед-тайм (1,4 мкс), что на частоте 50кГц значительно съедает рабочее время, плюс имеются проблемы при включении на малых Кзап (сперва изменяется амплитуда, потом ширина).
Возникла мысль заменить их на SiC MOSFET транзисторы, там характерные времена десятки наносекунд, то есть как минимум в 10-30 раз меньше.
В связи с этим меня интересует, какие подводные камни тут могут проявиться?
Что ухудшится или какие опасности есть, если просто заменить ключи на более быстрые?
Спасибо.

Ага, ещё больше впечатляют очень небольшие потери на выключение, но и требования к монтажу выше.
Вы ценник видели? https://www.symmetron.ru/catalog/aktivn ... _id=373740
(Однако, ничего себе, цены скачут . Недавно заказывали по 2,5 килорубля штуку. Сейчас опять относительно доступная цена, как до февраля.)
Ладно, это коммерция. А с технической стороны - зачем вам тогда фазосдвигающий мост? У карбидников и при жёсткой коммутации потери небольшие.
Есть отличия по управлению. Здесь всё подробно расписано:
https://www.compel.ru/lib/138436