Вопрос по осциллограммам токов пушпула.

[Димон Безпарольный]

Знающие люди, подскажите по осциллограммам токов в стоках полевых транзисторов пуш-пула. Греются транзисторы. Низкий КПД преобразователя.

Преобразователь вход:8-12В выход:+/-15В 0.2А. Ток снимался как падение напряжения на резисторе 1Ом, включенным в разрыв между стоком транзистора и обмоткой.

Схема преобразователя:
http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=29296

Dead time проверял - есть 90нс. Нагружал на резисторы 9ом.

В первом варианте вторичная обмотка составляет 12витков и стабилизация напряжения начинается только с 14В. До 14В в стоках транзисторов наблюдается меандр. Транзисторы НЕ ГРЕЮТСЯ при любом входном напряжении до 22В. Импульсные токи составляют 1.5А в импульсе.

Во втором варианте вторичная обмотка составляет 25витков(по расчетам) и стабилизация напряжения начинается с 6.7В. Транзисторы греются. Импульсные токи составляют 6А в импульсе.

Помогите понять разницу. Почему ПРИ ТОЙ ЖЕ отдаваемой мощности столь по-разному ведет себя преобразователь при разном (12 и 25) числе витков вторичных обмоток.

[fedyaok]

Дима, я ждал подобного развития. Только я думал, что транзюки вышибет. Ну почитай, что тебе писали о необходимости дросселей и дай ответ, зачем они, блин, нужны в преобразователях. А то ты их ставишь и говоришь о том, что нет изменений, а изменений не было видно из-за хороших транзисторов.

[Димон Безпарольный]

Дима, я ждал подобного развития. Только я думал, что транзюки вышибет. Ну почитай, что тебе писали о необходимости дросселей и дай ответ, зачем они, блин, нужны в преобразователях. А то ты их ставишь и говоришь о том, что нет изменений, а изменений не было видно из-за хороших транзисторов.

Изменений нет и с дросселями и без них. Ток потребления не меняется.

Вышибить IRFIZ46N по току весьма трудновато. У них 33А номинальный ток. По напряжению при таком питающем тоже. Я специально на них тренируюсь. В дальнейшем планирую поставить SY4410.

Зашел в тупик. На http://www.vegalab.ru/ есть калькулятор Лысого, где даны правильные осциллограмы токов. Но этот сайт пока недоступен. Ждем-с.

[fedyaok]

Да ток потребления и не изменится особо, транзисторы не будут греться

[Димон Безпарольный]

Да ток потребления и не изменится особо, транзисторы не будут греться

Должен изменится. При КПД 75% ток должен составлять 0.75А при питании 10В.

Сейчас ток потребления при указаных параметрах составляет 1.6А при вторичке 25вит и 0.75А при вторичке 12 витков при том же входном и выходном напряжении.

[Димон Безпарольный]

Доделал схему, но остались вопросы.

Полистав этот и подобные форумы, понял что люди в большинстве делают нерегулируемые пушпулы. И не зря.

Собранный преобразователь очень достойно работает вне зоны регулирования. Удалось добиться КПД 92%. Даже транзисторы поставил менее мощные SY4410 - вообще не греются. Все холодное, все работает даже с 50% превышением мощности относительно расчетной. И КЗ по выходу отрабатывает исправно. Даже выходной дроссель не нужен. Т.е. с ним и без него КПД не меняется.

Все кардинально меняется, если ввести регулирование. Даже без ОС (оптрон, TL431). Транзисторы нагреваются, КПД падает до 57%.

Выходной дроссель немного исправляет ситуацию. Но КПД более 68% получить не удается. Дроссели мотал разные литцендратом две полуобмотки.

Кто бы объяснил, в чем подвох?

Спасибо.

[NiTr0]

Собранный преобразователь очень достойно работает вне зоны регулирования. Удалось добиться КПД 92%. Даже транзисторы поставил менее мощные SY4410 - вообще не греются. Все холодное, все работает даже с 50% превышением мощности относительно расчетной. И КЗ по выходу отрабатывает исправно. Даже выходной дроссель не нужен. Т.е. с ним и без него КПД не меняется.

Да потому, что при наличии регулирования на выходе выпрямителя получаются импульсы с амплитудой, превышающей выходное напряжение в 1.5-2 раза (в зависимости от рассчетных параметров транса). Которые должны чем-то срезаться до уровня напряжения конденсатора (учим ТОЭ, ага). При отсутствии дросселя ограничителями выступают ESR конденсатора, сопротивление перехода диода, сопротивление обмотки и индуктивность рассеивания транса, ну и сопротивление каналов ключей + источника питания. В общем, оплучается некислая печка.

Выходной дроссель немного исправляет ситуацию. Но КПД более 68% получить не удается. Дроссели мотал разные литцендратом две полуобмотки.

Кто бы объяснил, в чем подвох?

Дроссель на чем мотался? Какой зазор? Если феррит без зазора - сердечник банально превратился в гвоздь из-за тока подмагничивания, и дроссель в итоге стоит только для красоты.

[Димон Безпарольный]

Собранный преобразователь очень достойно работает вне зоны регулирования. Удалось добиться КПД 92%. Даже транзисторы поставил менее мощные SY4410 - вообще не греются. Все холодное, все работает даже с 50% превышением мощности относительно расчетной. И КЗ по выходу отрабатывает исправно. Даже выходной дроссель не нужен. Т.е. с ним и без него КПД не меняется.

Да потому, что при наличии регулирования на выходе выпрямителя получаются импульсы с амплитудой, превышающей выходное напряжение в 1.5-2 раза (в зависимости от рассчетных параметров транса). Которые должны чем-то срезаться до уровня напряжения конденсатора (учим ТОЭ, ага). При отсутствии дросселя ограничителями выступают ESR конденсатора, сопротивление перехода диода, сопротивление обмотки и индуктивность рассеивания транса, ну и сопротивление каналов ключей + источника питания. В общем, оплучается некислая печка.

Выходной дроссель немного исправляет ситуацию. Но КПД более 68% получить не удается. Дроссели мотал разные литцендратом две полуобмотки.

Кто бы объяснил, в чем подвох?

Дроссель на чем мотался? Какой зазор? Если феррит без зазора - сердечник банально превратился в гвоздь из-за тока подмагничивания, и дроссель в итоге стоит только для красоты.

Дроссель правильно мотался. Сердечник EFD16 с зазором центрального стержня 0.8 мм. Обе полуобмотки мотались одновременно и литцендратом. Число витков менялось не один десяток раз. Мерялась индуктивность - максимальный эффект достигался при 31мкГн(или мГн? - завтра померяю, уже крыша едет). Если увеличивать витки - увеличивается минимальное напряжение стабилизации. Снижение частоты исправляет ситуацию, но КПД лучше не становится. Сам дроссель не греется.

В выпрямителе применил Шоттки. Может дело в них? Сегодня надыбал SF-18 ультрафаст. Вечером попробую.

Сдается мне, что пушпул с диаппазоном входных напряжений 8-12В и стабилизацией - утопия полная. Flyback лучше будет работать.

P.S. Сейчас померял диаппазон частот, в котором КПД не меняется. Получилось 55-172кГц!

[NiTr0]

Ну у меня преобразователь 14->25/40В (переключаемое напряжение, обмотка та же) мощностью эдак ватт 80 прекрасно работает... Правда, для большего КПД заюзал автотрансформаторное включение вторички, но то уже детали...

[непоседа]

2 Димон Безпарольный А какая частота преобразователя? Странная схемка... Снабберов нету. А без них- большой выхлоп "грязи" по выходу!

[Димон Безпарольный]

2 Димон Безпарольный А какая частота преобразователя? Странная схемка... Снабберов нету. А без них- большой выхлоп "грязи" по выходу!

Про частоту я выше писал - сейчас 70кГц. Про снабберы читал, что в низковольтных пушпулах они не нужны. В любом случае несколько вариантов снабберов я уже пробовал. Как и должно быть они несколько снижают КПД и только. А выбросы - так они не больше 53В. Для 70В транзисторов это не страшно.

[Димон Безпарольный]

Ну у меня преобразователь 14->25/40В (переключаемое напряжение, обмотка та же) мощностью эдак ватт 80 прекрасно работает... Правда, для большего КПД заюзал автотрансформаторное включение вторички, но то уже детали...

Так дьявол то в деталях и кроется. У Вас регулируемый преобразователь? Т.е. обратная связь есть?

Вы написали про входное напряжение 14В. Мой преобразователь должен работать от 8В до 14В. Это автомобильный вариант. Он должен стабильно держать выход при старте двигателя.

[NiTr0]

Так дьявол то в деталях и кроется. У Вас регулируемый преобразователь? Т.е. обратная связь есть?

Естественно. Иначе как бы я с одной и той же обмотки получал и 25, и 40В всего лишь переключением джампера

Вы написали про входное напряжение 14В. Мой преобразователь должен работать от 8В до 14В. Это автомобильный вариант. Он должен стабильно держать выход при старте двигателя.

Какая собссно разница-то? Другой преобразователь, такой же мощности на 14В выходных и где-то с 9-10 до 12В входных тоже прекрасно работает. Причем - далеко не в одном экземпляре.
Правда я собирал их на TL494, как ваш ШИМ работает - хз, даташит на него смотреть лень.

[Димон Безпарольный]

Так дьявол то в деталях и кроется. У Вас регулируемый преобразователь? Т.е. обратная связь есть?

Естественно. Иначе как бы я с одной и той же обмотки получал и 25, и 40В всего лишь переключением джампера

Вы написали про входное напряжение 14В. Мой преобразователь должен работать от 8В до 14В. Это автомобильный вариант. Он должен стабильно держать выход при старте двигателя.

Какая собссно разница-то? Другой преобразователь, такой же мощности на 14В выходных и где-то с 9-10 до 12В входных тоже прекрасно работает. Причем - далеко не в одном экземпляре.
Правда я собирал их на TL494, как ваш ШИМ работает - хз, даташит на него смотреть лень.

А схемку не покажите? Собственно интересует какой конструкции дроссель на выходе, какие
транзисторы и выпрямительные диоды.

[Griboedov]

Увеличивая выходное напряжение Вы загоняете силовые транзисторы в очень короткие, почти "игольчатые" времена открытия. Эти иголки напряжениия становятся на выходе иголками тока дозаряда конденсаторов фильтра, т.к. ограничены они всего лишь динамическими сопротивлениями транзисторов, диодов и сопротивлением обмоток, которые малы. Плюс динамические потери на закрывание транзисторов..
И как дополнительно - возможен перекос во временах включенного состояни транзисторов.

[NiTr0]

А схемку не покажите? Собственно интересует какой конструкции дроссель на выходе, какие
транзисторы и выпрямительные диоды.

Дроссель - E25/13/7, зазор - 0.5мм, 22 витка. Транзисторы - IRFZ44N, диодная сборка - MBR20100.
Драйвер сделан по схеме в аттаче.

[Wiew]

в обоих вариантах нагрузка составляла 9 Ом?

[Grandfa]

Димон Безпарольный-транзисторы греются потому,что в первичке у Вас кракозябр.Даже если и стоят драйвера,то в первичке все равно есть затухающие колебания,к-рые не дают транзисторам четко закрыться.Транзистор IRFIZ46N у Вас горит не от тока,а от теплового пробоя.Если сннаберная цепочка не помогает это означает что она не правильно рассчитана.Методом "тыка" находил оптимальный вариант.

[Димон Безпарольный]

Димон Безпарольный-транзисторы греются потому,что в первичке у Вас кракозябр.Даже если и стоят драйвера,то в первичке все равно есть затухающие колебания,к-рые не дают транзисторам четко закрыться.Транзистор IRFIZ46N у Вас горит не от тока,а от теплового пробоя.Если сннаберная цепочка не помогает это означает что она не правильно рассчитана.Методом "тыка" находил оптимальный вариант.

Стоп. Давайте все по порядку.

Во - первых транзисторы у меня irfiz44N.

Во - вторых еще ни один не сгорел, но греется.

В третьих - затухающие колебания при работе на индуктивность будут всегда.

Вопрос почему в режиме стабилизации транзисторы греются остается открыт.

Анализируя осциллограммы я увидел как поднимается нижняя полка при открытом полевике в режиме стабилизации. Это говорит о большом импульсном токе. Этот ток и разогревают транзисторы.

Как от этого избавится я пока не знаю. Чувствую что для этого и предназначен выходной дроссель, но сколько я ни пробовал эффект от его применения незначительный. Применение ультрафастов в качестве выпрямителей ничего не дал.

Почитав конференции понял, что снабберы нужны в высоковольтных цепях. При питании от 15В снабберы не нужны.

[Wiew]

[/b] выбросы - так они не больше 53В. Для 70В транзисторов это не страшно.

точно 53в? не исключено что ключи более
высовольтные импульсы срезают, потому как они не на 70В., хотя этот эфект и додасть теплости, но Вы утверждаете что в аналогичной ситуации только без ОС нагрева нет?
осцилограмы затвор-исток можна?