Например TDA7294

Форум РадиоКот :: Просмотр темы - БП на высокой частоте.
Форум РадиоКот
https://radiokot.ru/forum/

БП на высокой частоте.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=173251		 Страница 1 из 2
Автор:  Kashey [ Пн окт 12, 2020 13:21:54 ]
Заголовок сообщения:  БП на высокой частоте.
Здравствуйте.
Стоит задача собрать БП для питания строчных трансформаторов в цели получения длинной искры. Основная проблема в том, что необходимая частота преобразования 1 МГц. Зачем? Очень хочется. Опыт постройки работающего трансформатора есть, на 30 кГц. Выпрямление выходного напряжения не требуется, однако необходима регуляция скваженности импульсов силовых транзисторов и регуляция частоты. Желательно полномостовую схему. Может кто - нибудь подсказать, есть ли готовые или похожие решения? Можность преобразователя должна быть такая, чтобы трансформатор использовать на полную мощность не вгоняя в насыщение.
Автор:  Телекот [ Пн окт 12, 2020 16:25:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
первое что надо сделать это заменить в трансформаторах сердечники на материал с меньшими потерями.
Автор:  Kashey [ Пн окт 12, 2020 20:21:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Я сейчас посмотрел, не нашёл такой сердечник, который бы подошёл по габаритам к катушке. У Вас есть готовое решение?
Какую мощность может провести родной ферит?

Добавлено after 2 hours 21 minute 47 seconds:
Вот это вроде подходит, но придётся стачивать центральный столбик до 15 мм. Имеет смысл?
http://ferroxcube.home.pl/prod/assets/etd59.pdf
Автор:  Телекот [ Пн окт 12, 2020 21:08:14 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
А где там написано что он сможет работать на частоте 1МГц с мало мальски хорошей индукцией.
Автор:  Kashey [ Пн окт 12, 2020 21:49:02 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Вот здесь подробный график для феритов этой фирмы.
http://ferroxcube.home.pl/prod/assets/sfappl.pdf
Изображение

Он очень универсальный, поэтому его выбрал. Вдруг не получится - тогда на 150 кГц запущу.

Добавлено after 17 minutes 25 seconds:
В общем сейчас дело за выбором драйвера. Скажите, LM25037 http://catalog.gaw.ru/index.php?page=co ... l&id=31394 - хороший выбор? А то информации по нему очень немного.
Автор:  FUNTIK [ Вт окт 13, 2020 05:46:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Kashey, Вы хоть представляете , что такое 1Мгц? Да транзисторы силовые могут просто перейти , из импульсного режима в полу-линейный. Из- за своего маленького быстродействия, и быстродействия самого драйвера. Вы просто переведите частоту во время. И сравните время открытия и закрытия транзисторов. Посмотрите что получится.
Автор:  Martin76 [ Вт окт 13, 2020 10:46:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Добавлю, что у строчников просто чудовищная индуктивность первички для таких частот, 5-10 миллигенри. Даже если убрать сердечник совсем, то останется много.
Автор:  Kashey [ Вт окт 13, 2020 14:52:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
FUNTIK,
Для этого вы мне и нужны :)
Очень надеюсь, что подскажите какой - нибудь достаточно быстрый вид транзистора. Когда я свой первый ИБП делал (он был 100 кГц, а не 30, как я написал в шапке), я целую горсть транзисторов сжёг. А ещё там бывают выбросы при быстром закрытии и много чего другого интересного. Сейчас как раз Семёнова перечитываю.

Martin76,
Я дополнительную катушку намотаю витков 5 - 10, если надо меньше.

Ладно, драйвер выбран. Какие предложения по транзисторам? Знаю, что биполярные быстрее и эффекта паразитной ёмкости нету, но очень мне не хочется их применять. Есть ли варианты на MOSFET, IGBT транзисторах?
Автор:  Fuser [ Вт окт 13, 2020 18:51:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
забудь про мегагерц в силовой части в принципе. у строчника высоковольтная вторичка с довольно большой емкостью, так что даже если подберёшь мосфеты (биполяры и игбт не пойдут), сердечник, сможешь(нет) свести паразитные индуктивности и ёмкости монтажа к минимуму, то все равно частотные потери и помехи на трансформаторе будут чудовищными.
для начала "победи" 300-400кгц, тогда и поймешь что выше некуда и незачем.
буквально позавчера ковырял барахлящий серверный БП ARTESYN 7001138-Y000 820w, там полный мост с 2 параллельными трансформаторами и синхронным выпрямителем, управляется микрой UC28025 с поцикловым контролем тока. у нее есть аналог - UC3825, тут на коте даже есть статья с построением бп на ней - https://www.radiokot.ru/circuit/power/supply/33/ так что можешь копать сюда.
LM25037 тоже ничего, даже более "скоростная", но кроме даташита в нете про нее ничего полезного нет
Автор:  Kashey [ Вт окт 13, 2020 19:09:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Давайте попробуем, пока у меня желание не пропало. А вдруг получится. При необходимость готов отказаться от строчных трансформаторов в пользу самодельных катушек.

Что скажите по поводу вот этого транзистора?
AOT10B60D
http://www.aosmd.com/res/data_sheets/AOT10B60D.pdf

У него там Imput Capasitence 824 pF. Не много ли?
Автор:  musor [ Вт окт 13, 2020 19:58:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Turn-On DelayTime 10nc
Turn-Off Delay Time 72nc
если вам о чемто говорит
а 1мгц Т=1uS
забудте про IGBT выше 30кгц впрочем пробовать запретить никто не может

Добавлено after 2 minutes 1 second:я даже на вскидку НЕ ЗНАЮ КЛЮЧЕЙ СПОСОБНЫХ НА ТАКОЕ разве что СВЧ мощные биполяры БЕЗ захода в режим наса
Автор:  Kashey [ Вт окт 13, 2020 23:32:07 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
musor,
Я немного не понял, нано меньше, чем микро. Как раз по этим параметрам выбирал, чтобы время коммутации было раз в 10 меньше, чем требуемая частота.
1us = 1000 ns > 10 * Turn-Off Delay Time.
Я ошибся?

Добавлено after 3 hours 22 minutes 34 seconds:
Что на счёт драйвера?
IR2110 по - моему слишком медленный. Есть другие варианты? Стоит ли использовать GDT или просто биполярник поставить на закрытие?
Автор:  Fuser [ Ср окт 14, 2020 00:38:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
сказали же - забудь про игбт, просто посмотри в даташите на цифры потерь на переключение, он на такой частоте закипит под напряжением даже без всякой нагрузки от одних только паразитных емкостей.
выбирать надо исключительно быстрые мосфеты, ну вот типа https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... _01-EN.pdf на нитриде галлия, со сверхлёгким затвором и околонулевым временем восстановления внутреннего диода.
Автор:  Kashey [ Ср окт 14, 2020 00:43:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
В поисках информации наткнулся на диплом некоего San Luis Obispo из Калифорнийской Политехники:
https://digitalcommons.calpoly.edu/cgi/ ... ext=theses

Вот что они пишут:
"During testing, it was discovered that the components chosen for the signal inversion section, while simple in implementation, were not meant for this purpose. Specifically, the CMOS inversion scheme shown in Figure 5.5 implemented MOSFETs that were not matched, which resulted in both switches conducting simultaneously. However, it was shown that the nominal switching scheme was functional, as seen in Figure 5.11.

***

Not only did the inversion scheme introduce a shorting situation, but substantial noise was added. Further investigation also showed that the MOSFETs inherently contain to large of a gate capacitance to handle the 500 kHz signal shown in 5.11.

***

Next, the bridge and resonant load circuits were added. This test setup is shown below in Figure 5.17. For the same reasons as described above, specifically that the MOSFETs used in this bridge configuration are not appropriately matched, there was too severe of an overlap in conduction modes, resulting in shorting during switching periods. This caused the bench top power supply to go into constant-current mode and output only 5 V as opposed to the set 9 V, which is below the recommended operating voltage of the LM25037. This caused the controller to create non-nominal switching signals, as seen in Figure 5.18. Despite these issues, the inductor current still operated roughly within discontinuous conduction mode, as shown by the red signal below. "



Вот перевод, если кто не силён в английском:

"Во время тестирования было обнаружено, что компоненты, выбранные для секции инверсии сигнала, хотя и просты в реализации, не предназначены для этой цели. В частности, схема инверсии КМОП, показанная на рисунке 5.5, реализовала несогласованные полевые МОП-транзисторы, в результате чего оба переключателя работали одновременно. Однако было показано, что номинальная схема переключения работоспособна, как показано на рисунке 5.11.

Схема инверсии не только привела к короткому замыканию, но и добавила значительный шум. Дальнейшее исследование также показало, что полевые МОП-транзисторы по своей природе содержат слишком большую емкость затвора для обработки сигнала 500 кГц, показанного в 5.11.

Затем были добавлены мостовая и резонансная схемы нагрузки. Эта испытательная установка показана ниже на Рисунке 5.17. По тем же причинам, которые описаны выше, в частности, из-за того, что полевые МОП-транзисторы, используемые в этой конфигурации моста, не согласованы должным образом, было слишком сильное перекрытие режимов проводимости, что привело к короткому замыканию во время периодов переключения. Это привело к тому, что настольный источник питания перешел в режим постоянного тока и выдал только 5 В, в отличие от заданных 9 В, что ниже рекомендованного рабочего напряжения LM25037. Это привело к тому, что контроллер выдал не номинальные сигналы переключения, как показано на Рисунке 5.18. Несмотря на эти проблемы, ток индуктора все еще работал примерно в режиме прерывистой проводимости, как показано красным сигналом ниже."

И дальше в заключении:
"Another improvement to the system would be to find a smaller, lower power system (as compared to the Arduino) to generate the gate driving signals, since the LM25037 proved to be an unstable controller."

"Другим улучшением системы было бы найти меньшую систему с меньшим энергопотреблением (по сравнению с Arduino) для генерации сигналов управления затвором, поскольку LM25037 оказался нестабильным контроллером."

Я так понимаю, это типа: мы по полной облажались с инверсией сигналов, из - за чего получили КЗ и как следствие просело питающее напряжение. Но виноват контроллер, потому - что он работал нестабильно.

Добавлено after 34 seconds:
Fuser,
Вот, спасибо за наводку. Посмотрю.
Автор:  Fuser [ Ср окт 14, 2020 00:46:39 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
еще оттуда же хороший аппнот как раз в тему, про вч силу и управление ГАН транзюками https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... _01-EN.pdf
Автор:  Kashey [ Ср окт 14, 2020 00:53:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Fuser,
Спасибо большое, мне этот транзистор Очень нравится.
157 pF Input capacitance и 11 ns Turn- on delay time на порядок лучше, чем то, что я нашёл сам. Буду смотреть Application note.
Автор:  FUNTIK [ Ср окт 14, 2020 15:01:10 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Выб хотя попробовали собрать маленький ИИП ВАТТ на 10. Соберите Генератор меандра на 1MГц.,Добейтесь на выходе чёткого меандра, и потом поймёте какой вам предстаит труд по сборки такого БП.Потому что врядли найдёте ШИМ на такую частоту для полумоста. Однотактники есть. найдите подходящий драйвер, транзисторы, ну все элементы. А мечтать можно долго. :))
Автор:  vlasovzloy [ Ср окт 14, 2020 16:13:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Ну еще GaN транзисторы недавно появились, очень быстрые и мощные, но пока очень дорогие
Автор:  asvhmao [ Ср окт 14, 2020 17:04:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Это уже ближе к передатчикам, чем к блокам питания. :)
Покури всякие темы с транзисторами IRF520 и т.п., трансформатор ручками мотать придётся, наверное. Транзисторы греются жутко, можно попробовать запараллелить. Если готовых генераторов нет, можно попробовать с пилой XR2206 поиграть или с логикой.

https://radiorubka.at.ua/_fr/1/6004291.jpg
Автор:  FUNTIK [ Ср окт 14, 2020 17:32:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: БП на высокой частоте.
Вот на логике, точно придётся делать ДЕД-ТАЙМ. Иначе сквозняк будет. Вообще это просто безумие :)) , 1МГц.
Страница 1 из 2 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/