Power Electronics

Я сейчас крамольную мысль скажу, только прошу сразу тапками не кидаться.

В схемах с жёсткой коммутацией (мост, косой мост) сброс энергии, накопленной
в индуктивности рассеяния идёт через размагничивающие диоды.

Считается, что диоды открываются мгновенно и напряжение на ключах не превышает
напряжение питания (при правильном монтаже). В литературе пишут, что выбросов
на ключах нет и не может быть в принципе. Симулятор тоже показывает правильную
картину. Ну, а "иголки" на экране осциллографа списывают на наводки.

Но меня терзают смутные сомнения, не верю, что диоды открываются мгновенно. И
вот, пока они не открылись, - индуктивность рассеяния создаёт выброс напряжения на ключах.
Для IGBT при частотах, скажем, 20 килогерц это не очень заметно,(может быть
IGBT медленно закрываются и поглощают этот импульс, может быть -тяжелый снаббер поглощает эти иголки)

При переходе на карбидники на частоте 100 кГц и выше- эти выбросы становятся
заметнее, а тяжёлый снаббер на такой частоте не применишь, он превратится в
кипятильник. Вот.

К тому, кто первый бросит в меня тапок, - большая просьба: посмотреть форму напряжения на ключе в косом мосту. Желательно, чтоб рабочая частота была хотя-бы 40 кГц. Смотреть надо обязательно под нагрузкой и обязательно осциллографом с разрешением по времени не больше 100 наносекунд.
А у кого такой аппаратуры не имеется - пиковый детектор в помощь, можно даже без осциллографа, простым вольтметром (как было у меня в "лабораторной по физике")

"Упаковка" любого полупроводникового прибора имеет определенную индуктивность. Производитель частенько дают модели упакованных и не упакованных приборов. Модели упакованных, как и положено, генерируют иголочки. В отличие от модели, реальный монтаж привносит ещё и индуктивность монтажа.
Путь к устранению этих иголочки лежит через уменьшение скоростей изменения тока, при помощи различных снабберов.

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

То есть, если я загну петлю из медной проволочки, размером с корпус диода в ТО220 (или чуть больше), включу её последовательно с размагничивающим диодом, то полиголки будет на диоде, вторая половина на этой микроиндуктивности? (Чешу репу, как такую лабу сделать )

При большой частоте обычный снаббер закипит.
Стоит ли для этой цели попробовать регенеративный снаббер? Как-то я его ни разу ещё не делал.

Нескромно похвалюсь. Это пашет уже хрен знает сколько лет, побывало у разных людей и в разных местах. Но, правда, там 33кГц



К радиатору стопкой прижаты ключи, размагничивающие диоды и плата. Элементы снаббера просто обдуваются. Питание и первичка подключены на винты в запрессованные и опаянные стойки. Электролиты тоже недалеко.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

У меня на компе картинки не открываются, придётся к коллеге сходить.... Скачал, естественно и раньше видел, только внимательно не рассматривал. Спасибо.

Вот, нашёл, вроде как по теме https://power-e.ru/components/fakty-iz- ... -1/?link=1

Я подшаманил вашу картинку, чтоб разводка была понятна таким разгильдяям как я.

Надеюсь не обидитесь.

Она была такой в PCad под DOS, но в DOS не скринится В этой версии в дросселе применен Ш7х7, но в другой версии применил от него половинку, удалив керн. Т.е. полностью разомкнутый сердечник.
Вот он, тут два косых для разделенника, драйверы с ВИП для верхнего плеча, но это не было доведено. Кстати, лежащие конденсаторы снабберов не мешают обдуву диодов, а диоды тут все на обдуве, на радиаторе только 4 ключа. Это гонялось на столе, но было брошено Разводка немного другая, можно разделить по клеммам питания на 2 косых.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

Добрый день.
Да, трудность с выбросами на ключе есть. Есть возможность померить. И в Косом и в ККМ. Очень сильно зависит от разводки платы и монтажа.

Корректно измерить, это отдельная трудность, нужен хороший аналоговый осциллограф с диф. входом(хотя бы С1-70), цифровой, похоже делает диф. вход программно, что приводит к недостоверному результату. Немного помогает синфазный фильтр( Кабели щупов продеть через ферритовое кольцо). Ну, или как у Вас на схеме. Принципиально место подключения щупов, должно быть прямо на выводах ключа.

На больших частотах, несколько помогает ренгенеративный снаббер и трубки из ферритового материла, для снижения выбросов. Их возможно увидеть в некоторых серийных БП, как правило, одетых на выводы ключа, или диода. Как они работают я не очень понимаю. Ренгенеративный снаббер работает хорошо, выбросы становиться существенно меньше и скорости изменения тока и напряжения, так же уменьшаются. Так, что внедрение его, на мой непрофессиональный взгляд, хорошая идея. На частотах около 100кгц косой работает хорошо, проверял на мощностях до 1квт. Карбидные диоды, при использовании ренгенеративного снаббера, применять не пришлось. Там есть другая трудность, индуктивность рассеивания у трансформатора и проводов. Так, что выше частоту поднимать бессмысленно. Нужна другая топология. ККМ с карбидным диодом, работает на 200кгц, при той же мощности.

У меня маленько крыша едет. Обычный косой мост, ( для сети 380 В). Форма напряжения на ключе невменяемая. Странный провал, когда ключ закрывается под нагрузкой. Начало провала, как я понял - это когда закрываются размагничивающие диоды, что дальше происходит - Самое смешное, на первом аппарате такого не было. Возможно из-за того, что транс был по другому намотан. Сравнить сейчас нет возможности.



Осциллограмма внизу - сигнал с трансформатора тока.
Стоит регенеративный снаббер, но его не хватило, пришлось дополнительный ставить.
Прошу подопнуть меня в нужном направлении.

Покажите, как это внешне выглядит. Подобные проблемы могут случатся из-за неудачного конструктивного решения.

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

Сегодня не получается ничего выложить. То сайт виснет, то радикал. Постараюсь после праздников. В разделе для своих.

По методике из моей книги Создаем современные сварочные аппараты проверьте емкость конденсаторов C15, C16. Похоже она недостаточная. Вы моделировали этот преобразователь?

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

Форум днями не доступен, причем не помогает даже смена региона входа... Что-то хостер дешевит... Сгорел БП в СМА, а именно стабилитрон на 200 В, в клампере обратнохода. Как оказалось купить по месту, это прям та ещё задача, читай не решаемая. Заказывать из далека, это время... Заменить бы стабилитрон на RC цепочку, как бы её аккуратно рассчитать? Запустить БП без клампера и через частоту затухающих колебаний, посчитать. Но боюсь выбить напряжением ключ. Или запитать БП от "пониженного" напряжения и не переживать за ключ? Как вариант, обмерять индуктивности трансформатора и подставить в модель, а там произвести первичный подбор?
Подскажите пожалуйста, каким путем пойти.

_________________
Ученье свет,а не ученье-чуть свет и на работу.

Тяжелые времена. Ресурс бесплатный, а за хост надо платить.

Пожалуй так лучше всего.
Или сделать несколько измерений и несложный расчет, с последующей подгонкой на реальном железе.
1. Измерить индуктивность рассеяния Ls.
2. Исходя из сопротивления токоизмерительного шунта, определить амплитуду токовой пилы Im.
3. Исходя из параметров RC цепи (или измерив непосредственно) определить рабочую частоту Fs.
Зная три параметра, рассчитать мощность, накапливаемую в индуктивности Ls:
Ps = 0.5 * Im^2 * Ls * Fs
4. Измерить индуктивности первичной Ln1 и основной вторичной Ln2 обмотками.
Зная основное выходное напряжение Vo и коэффициент трансформации Kt = sqrt (Ln1/Ln2),
Рассчитать отражаемое в первичную обмотку напряжение:
V1m = Vo * Kt
Минимальное сопротивление резистора RCD цепи можно определить по формуле:
R = V1m^2/Ps
В реальности, номинал этого сопротивления должен быть раза в полтора выше. Подобрать по осциллографу, чтобы было явно видно небольшой пичёк выброса напряжения на обратном ходе.
Мощность резистора в несколько раз (2-4) выше Ps.
Ёмкость конденсатора RCD 5-10н. Тоже подобрать по осциллографу, чтобы пульсация напряжения на нем была порядка 5-10%.

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

Добавили бы какую нибудь рекламу, думаю большинство бы отнеслось с пониманием.
hetzner испоганился ...

Примерная схема БП, https://www.rlocman.ru/i/Image/2007/04/11/3.jpg, только клампер из последовательного диода и стабилитрона (вторичные цепи немного разнятся, но это не принципиально). Или схема с другой СМА, https://elektrotanya.com/PREVIEWS/13293261/23432455/mosogep-szaritogep/whirlpool/whirlpool_awe_series_ps_lnk304_ic_power_supply_sch.pdf_1.png, в моем случае она тоже, только схожа, но думаю, что выходные напряжения и мощность где-то рядом. Может попробовать скопировать номиналы клампера с нее...
Даташит на ШИМ контроллер, https://radioskot.ru/wp-content/uploads/2022/10/lnk304.pdf?ysclid=mkzakk4vw6323376038.
Дальше по Вашему списку:
1. 78 мкГн.
2. За отсутствия внешнего элемента, не представляется возможным. Если только взять из даташита 120-170 мА?
3. По даташиту, в районе 66 кГц.
4. Полная индуктивность вторичной обмотки 147 мкГн, индуктивность первичной 3мГн.
К сожалению со вторичным-и напряжение, "неизвестность". БП неисправен...

_________________
Ученье свет,а не ученье-чуть свет и на работу.