Отрицательная полуволна на ключах Франкенштейна из AT блока

[Телекот]

Не факт что он её читал. Он не читатель.

[Батон Изюмыч]

Отключать токовую обмотку которая обеспечивает ПОС в данной схеме действительно - чепуха. Она тянет бОльшую часть тока базы ключа.
Была мысль смотать один из двух витков (теоретически их там два, но может быть и всего один), чтобы уменьшить ПОС, но совсем убирать это.... Просто не хочется трансформатор курочить, т.к. есть вероятность сломать этот довольно тонкий феррит.

Сейчас у меня блок на столе, если очень хочется, я могу отключить обмотку ПОС и посмотреть осциллографом что будет.
Но я более чем уверен, что без ПОС энергии не хватит чтобы держать ключи открытыми на протяжении нужного времени да ещё и под нагрузкой.

[Телекот]

При нехватки тока базы ключ войдёт в линейный режим и при большом токе будет музыкальное сопровождение, я думаю догадались с каким названием.

[Килиманджаро]

[uquote="Батон Изюмыч",url="/forum/viewtopic.php?p=4701085#p4701085"]Отключать токовую обмотку которая обеспечивает ПОС в данной схеме действительно - чепуха. Она тянет бОльшую часть тока базы ключа.
Была мысль смотать один из двух витков (теоретически их там два, но может быть и всего один), чтобы уменьшить ПОС, но совсем убирать это.... Просто не хочется трансформатор курочить, т.к. есть вероятность сломать этот довольно тонкий феррит.

Сейчас у меня блок на столе, если очень хочется, я могу отключить обмотку ПОС и посмотреть осциллографом что будет.
Но я более чем уверен, что без ПОС энергии не хватит чтобы держать ключи открытыми на протяжении нужного времени да ещё и под нагрузкой.[/uquote]
Если хочешь выглядеть умным то сначала изучи как работает токовый трансформатор. Если ты один виток смотаешь из двух то у тебя в два раза првысится базовый ток силовых транщисторов и соответственно в два раха обратное напряжение на переходе бэ транзисторов. Много разглагольствуешь, не зная что и как на что влияет.

[Телекот]

Если ты один виток смотаешь из двух то у тебя в два раза првысится базовый ток силовых транщисторов и соответственно в два раха обратное напряжение на переходе бэ транзисторов.

Во придурок!
если смотать один виток из двух то коэффициент трансформации возрастёт в 2 раза , значит ток уменьшится в 2 раза, соответственно падение на резисторе уменьшится в 2 раза.
Это ты не чего не понимаешь как что работает, но везде суёшь свой нос.
У начинающего Батон Изюмыч во много раз больше знаний чем у тебя не тебе ему советы давать.

[Fuser]

китайские "13009" - 100р/10 шт.

хочу сразу предупредить - 95% что кристаллы в них от 13003. по этому не то что 350ватт, а и 200 врядли потянут.
проверить легко - берёшь плоскогубцами за ножки, кладёшь боком на тиски/наковальню/большой трансформатор, и тюкаешь пару раз по верхнему боку. у настоящего 13009 кристалл не меньше чем 4х4 мм. у "китайского" сторона 2-2,5мм, точно не помню.

[Батон Изюмыч]

Да, кристаллы я уже посмотрел. 3х3мм. Собственно я чуда и не ждал от них, потому в первом посте сразу сообщил с чем имею дело.
Судя по информации из сети это скорее что-то между 13005 и 13007. Не самый плохой вариант. Если бы китайцы еще выпустили бы к нему "перемаркированный даташит", с реальными характеристиками, то можно было бы что-то даже посчитать по формулам.

В моём блоке, когда форма сигнала ровная, без иголок, на нагрузке 60Вх4А они почти не греются (пальцем почти не ощущается), будучи прикрученными к тому радиатору, что уже был на плате, через резиновые прокладки, без обдува радиатора.
И вот это, внезапно, удивило.

У меня они горели в тех же случаях, где и настоящий 13009 полыхнул бы, просто на секунду позже. )))
Понятно, что 12 амперами там и не пахнет.

P.S. Заигрался я сегодня и с усталости прозевал напряжение. Верхний ключ тихо отошел в мир иной. Максимум в базе где-то в районе 9 Вольт, как и у настоящего 13009.

P.P.S. Кстати, я в духе разрушителей легенд, ради эксперимента, откинул токовую обмотку из цепи. Полностью исключил. Ну чтоб навсегда уже на этом крест поставить.
Как и ожидалось, на холостом ходу импульс открытия потерял примерно половину своей длительности, а фронт закрытия стал плавным. Раз в 10-15 медленнее чем в норме. Нагружать не стал, так как смысла в этом нет. Думаю очевидно, что ток в базу увеличится и длительность ещё сократится. Ну и нагрев будет дикий. (Погорело не в этот раз, а много позже.)

Добавлено after 2 hours 46 minutes 50 seconds:
Re: Отрицательная полуволна на ключах Франкенштейна из AT блока
Выложу тут свои мысли на счёт происходящего в схеме. Прошу покритиковать.

Из физики:
Вкачиваем в катушку индуктивности ток, создаем в сердечнике магнитное поле, в котором запасен весь вкачанный объем энергии. Эта энергия должна куда-то деться.
Если сопротивление нагрузки катушки маленькое, то ток большой, а напряжение на выводах обмотки маленькое. Энергия магнитного поля "расходуется" быстро.
Если сопротивление нагрузки катушки большое, то ток маленький, а напряжение на выводах обмотки большое. Магнитное поле "расходуется" медленно.

Вся запасенная в магнитном поле трансформатора энергия должна где-то тратиться. Если она не тратится в виде тока базы на одном ключе, когда тут положительная полуволна, то эта энергия вылезает на обмотке другого ключа (и всех других обмотках) в виде повышенного напряжения, т.к. в этот момент тут сопротивление нагрузки для отрицательного тока очень велико. Чтобы потратить побольше энергии через ток базы ключа в положительный полупериод надо уменьшать значение R11 и R12. Чем больше ток базы одного транзистора, тем меньше в этот момент отрицательное напряжение на базе другого. И наоборот.

В моём случае "беда" в том, что трансформатор рассчитан на ключи с другими характеристиками и на другой режим. Если повысить ток на базе ключа в положительный полупериод, до той величины, чтобы в этот момент на другом напряжение сохранялось в нужных пределах, то первый ключ входит в более глубокое насыщение, чем это необходимо, и его закрывание затягивается. Если уменьшить ток базы до минимально необходимого насыщения, то напряжение на втором ключе может вылезти за пределы и пробить ключ.

Разбирать и перематывать управляющий трансформатор очень не хочется, по этому придумал такой вариант:

у моего разделительного трансформатора не две одинаковых вторичных обмотки, а три. Две на силовые ключи, и одна использовалась изначально для одной из защит БП. У неё тот же провод и то же число витков (т.к. индуктивность полностью совпадает с другими обмотками), значит она должна в пределе потянуть ток не меньше того, который две другие отдают в базы ключей в положительный полупериод.
Повесить на неё резистор подходящего сопротивления, и "надругаться" над КПД , который в моей задаче мне не очень интересен.


P.S. Ну и куда же без помощницы. Знакомьтесь. Вездекот Масяня.

[Телекот]

Всё гораздо проще. Возьмём нижний ключ. Во время прохождения открывающего импульса появятся ток базы который заряжает конденсатор С14 до определённого уровня, который определяется сопротивление резистора R12 и падением напряжения на диоде. Потом это напряжение существенно не меняется, а просто складывается с переменным трёхуровневым напряжением на обмотке трансформатора. Это напряжение приложено к базе минусом к обмотке плюсом, в результате во время мёртвого времени на базу ключа приходит небольшое отрицательное напряжение что ускоряет закрытие транзистора. Конденсатор во время закрывания ключа немного разряжается отрицательным током базы ключа и током через резистор R12, но в следующем цикле восполняет свой заряд.
Напряжение до которого заряжается конденсатор зависит от тока базы ключа и сопротивление этого резистора. И трансформатор здесь не причём, он выполняет просто функцию гальванической развязки и для ПОС. Чем больше ток через нагрузку тем больше ток базы ключа за счёт обмотки ПОС тем больше падение на резисторе R12 и до большего напряжения заряжен конденсатор. В некоторых блоках избавились от зависимости этого напряжения от тока нагрузки заменив резистор вторым диодом. Здесь уже напряжение до которого заряжен конденсатор равно падению напряжения на двух диодов и мало зависит от тока нагрузки.

Сдесь кстати сказать ёмкость конденсаторов уже с завода увеличена.

[Килиманджаро]

Вместо того чтобы резистор 10 ом в базах силовых транзисторов заменить на диод, два дуба будут еще десять страниц обсуждать почему высокое обратное на базах.

[Батон Изюмыч]

Телекот, Я понимаю механику работы резистора с конденсатором.
Я рассматривал один ключ с его обвязкой безотносительно всего того, что ещё подключено к управляющему трансформатору. И как я думаю, это моя основная ошибка.

Чтобы убедиться в том, что мы друг друга понимаем, напишу подробнее как я это всё вижу.
Вот взял в сети кусочек осциллограммы для наглядности. Продолжим на примере нижнего ключа.

Считаем, что в начальный интересующий нас период конденсатор С 14 заряжен. Напряжение на конденсаторе С14 нужно чтобы обеспечить ускоренное закрытие транзистора Т2 на периоде "1" , и обеспечить поддержание отрицательного уровня на периоде дэдтайма "2", чтоб транзистор Т2 с гарантией был закрыт когда управляющих сигналов с трансформатора TR1 нет. (Здесь ток течёт только за счёт рассасывания накопленных в базе транзистора зарядов, и течёт не долго, если заряда конденсатора хватает).

Величину напряжения на конденсаторе С14 отражает "Uк".

Дальше приходит отрицательная полуволна управляющего напряжения. Значение напряжения этой полуволны складывается с напряжением на конденсаторе С14 и сумму напряжения конденсатора С14 и обратной волны трансформатора TR1 отражает "Uобр".

Далее отрицательная полуволна управляющего сигнала заканчивается и дэдтайм (период "3") снова поддерживается за счёт напряжения на конденсаторе С14.
Приходит следующая положительная полуволна, и конденсатор С14 заряжается, обеспечивая ударный ток в базу T2 для ускорения открытия (накачивает носители в базу) - период "4".
После этого транзистор Т2 поддерживается открытым только за счёт тока через диод D5 и резистор R12. Величина насыщения T2 тут зависит от падения на диоде и резисторе R12. Диод мы регулировать не можем, по-этому, в основном, ток можем задавать только через изменение R12.

Проблема в том, что при R12 равном 10 и более Ом, с ростом нагрузки изменяется напряжение Uобр. Его абсолютное значение увеличивается в отрицательную сторону (пунктир на отрицательной полуволне). Напряжение Uк меняется незначительно. Напряжение на базе открытого транзистора стабильно стоит ~0,8В.

И вот тут такое дело, если я начинаю уменьшать значение сопротивления R12, т.е. увеличиваю ток базы, то отрицательная полуволна начинает меньше расти с ростом нагрузки на выходе БП, и при значении около 5 Ом отрицательная полуволна перестаёт значимо реагировать на изменение нагрузки (казалось бы идеал!), но при этом транзистор T2 заходит в очень сильное насыщение, такое, что от дедтайма в ~4мкс остается только 100-500нс. Т.е. он начинает закрываться примерно в 3 раза позже, с момента исчезновения управляющего сигнала, чем тогда, когда R12 составляет 10 и более Ом.

И я вижу причиной этого тот факт, что ранее в этом блоке стояли транзисторы, которые требовали бОльшего тока базы при одном и том же токе коллектора. Исходя из этого был расчитан управляющий трансформатор. Сейчас трансформатор пытается впихнуть невпихуемое, и это невпихуемое можно или пропихнуть через ключ ценой чрезмерного насыщения, или через увеличение амплитуды отрицательного напряжения на втором ключе.

В моём случае я вижу решением или дополнительно погасить лишнюю энергию, или перемотать управляющий трансформатор и не давать лишней энергии, или.... забить на всё, загнать транзистор в насыщение до получения нужной амплитуды отрицательной полуволны, дэдтайм накрутить до нужного значения по осциллографу. Теоретически, третий, самый простой вариант, т.к. БП у меня не регулируемый и всегда шпарит на максимум, но т.к. я не уверен что вижу все подводные камни, то может вылезти что-то неожиданное, ведь я ничего не знаю о реальных характеристиках ключей.

[Килиманджаро]

Чем дальше тем смешнее. Коэыфициент насыщения в биполярах выбирают 2-3 чтобы быстрее закрывался транзистор, а не по максимальному обратному напряжееию бэ. Если шим нерегулируемый и на максимальном заполнении то делается обычный драйвер и без всяких токовых умощнителей.
Только драйвер должен быть хотя бы на мощность полватта.
Если схема требует настройки при замене схемных элеметов (транзисторов)- то такая схема дерьмо.

[Батон Изюмыч]

Вы мне про разработку с нуля... название темы перечитайте. По большей части используются уже готовые детали на готовой плате из того, что есть подрукой. По пути получается опыт и понимание - что как работает и откуда растут ноги.

Ни одно Ваше сообщение не помогло. Только демонстрирует Ваше высокомерие. Предлагаю Вам лично больше не тратить на меня силы и не писать сюда. Смейтесь пожалуйста про себя. Либо помогут другие, либо я сам разберусь, просто чуть позже.

Вашим детям желаю такого учителя как Вы. Тогда они будут очень умные, и Вам не придётся над ними смеяться.

[Килиманджаро]

Я больше чем увереш что вы вообще ничего не делали в реале а просто зашли сюда потрындеть. На полкилловатта влегкую делается нерегулируемый преобразователь всего лишь на двух биполярах без всяки шим контроллеров. На десяти деталях. Удачи вам в финансировании китайских продаванов дешевых перемаркеров.

Добавлено after 4 minutes 57 seconds:
Re: Отрицательная полуволна на ключах Франкенштейна из AT блока
Вам же сказали уже что по простому это заменить резистор на диод. И убрать резисторы 330 ком.

[Ivanoff-iv]

Если этот эффект дает увеличение напряжения на конденсаторе, то второй диод вместо резистора решит проблему,
но если это увеличение ЭДС ТГР, то может поможет стабилитроны на Э-Б навесить? (не проверял, т.ч. за вариант решения не ручаюсь)
в блоках питания заменяю "базовые" электролиты на керамику из материнок - полет нормальный (по крайней мере мне эти блоки не возвращались)

[Телекот]

И вот тут такое дело, если я начинаю уменьшать значение сопротивления R12, т.е. увеличиваю ток базы

Вот здесь основная ошибка. Ток базы ключа практически не зависит от сопротивления этого резистора, в разумных пределах его изменения. Ток базы равен, ток коллектора открытого транзистора делённый на коэффициент трансформации ТГР (обмотка ПОС и базовая обмотка). Это трансформатор тока.

[Килиманджаро]

А где ж хозяин темы? Потрындел и сдрыснул?)

[moroz44]

Да он обмотки перепутал, фазировку!

[Батон Изюмыч]

А где ж хозяин темы? Потрындел и сдрыснул?)

Языком молоть - не мешки ворочать. В других темах, как оказалось, вы тоже выглядите как ассенизатор с вентилятором. По крайней мере мне попадалось только такое. Одно только могу добавить - вы всё время не с той стороны от вентилятора стоите. Уже столько раз у вас это получалось, что уже и мартышка могла бы догадаться, что что-то не так в её жизни.

Если этот эффект дает увеличение напряжения на конденсаторе, то второй диод вместо резистора решит проблему,
но если это увеличение ЭДС ТГР, то может поможет стабилитроны на Э-Б навесить? (не проверял, т.ч. за вариант решения не ручаюсь)

В том то и дело, что увеличивается НЕ напряжение конденсатора (его тоже, но не много, что логично), я на осциллограмме в одном из постов описывал, отрицательное напряжение увеличивается в момент включения противоположного ключа. Естественно второй диод вместо резистора бесполезен.

Повесить стабилитрон с диодом для ограничения отрицательной полуволны - это было первое, что пришло в голову. Но это лечение симптомов, а не болезни. Очень хотелось убедиться, что я прав в постановке диагноза. К тому же нет под рукой стабилитрона достаточной мощности.

В общем и целом. Был перемотан управляющий трансформатор. Судя по всему, он был рассчитан на более "тяжелые" транзисторы, с меньшим h21.

В том режиме, в котором исходно работал блок - не более 100Вт нагрузки, отрицательная полуволна была в пределах характеристик транзисторов. Но я то увеличил мощность в 3 раза, увеличился и ток токовой обмотки. Соответственно вкачанную в трансформатор через токовую обмотку мощность надо или засадить в виде тока в базу транзистора, получив чрезмерное насыщение и неадекватное время задержки закрытия и самого закрытия, либо получить всю не потраченную энергию в виде увеличение амплитуды напряжения на противоположном ключе.

Чтобы не курочить управляющий трансформатор только ради проверки идеи, был домотан один виток в противоположную сторону от фазировки токовой обмотки. Отрицательное напряжение сразу стало сильно меньше. Форма сигнала стала лучше. При тех же значениях деталей базовых цепей, насыщение уменьшилось, транзистор стал закрываться на 2мкс быстрее. Вывод - выводы в более ранних постах сделаны верные.

Добавлено after 9 minutes 29 seconds:
[uquote="Телекот",url="/forum/viewtopic.php?p=4701366#p4701366"]

И вот тут такое дело, если я начинаю уменьшать значение сопротивления R12, т.е. увеличиваю ток базы

Вот здесь основная ошибка. Ток базы ключа практически не зависит от сопротивления этого резистора, в разумных пределах его изменения. Ток базы равен, ток коллектора открытого транзистора делённый на коэффициент трансформации ТГР (обмотка ПОС и базовая обмотка). Это трансформатор тока.[/uquote]

100% попадание!
Мне потребовалось какое-то время, чтобы это понять. Т.к. с биполярными ключами я почти не знаком был до этого момента.

Кстати, если кто будет читать тему в поисках ответов, могу посоветовать следующие книги почитать (все доступны в сети бесплатно, на сегодняшний день):
1) Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.
2) Гнучев Н.М. Биполярный транзисторы
3) ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНЫХ КЛЮЧЕЙ
Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине "Технические средства и элементная база
робототехнических систем "Севастополь СевГУ 2019

Благодарю всех, кто помог! Рот Фронт!

[Килиманджаро]

До барана на десятый день дошло что чтобы уменьшить базовый ток надо увеличить соотношение витков трансформатора тока.

[Батон Изюмыч]

А до вас, видимо, дойдёт ещё чуть попозже.... лет через пятьдесят....)) Не знаю каким животным вас назвать, чтоб не обидеть это животное....

P.S.
"Некогда Мудрый прогнал, что раздражаться - это уподобиться тому глупцу, что позвонил в сумасшедший дом с жалобой на то, что соседи его раздражают. Тогда по вызову приехали врачи и стали лечить соседей, но глупца уже стали раздражать врачи и он опять стал жаловаться в сумасшедший дом на врачей. Прислали других врачей чтобы лечить первых врачей, потом третьих, четвертых... Скорее всего город был занят исключительно тем, что лечил друг друга и раздражал глупца. И лишь тогда, когда глупец осознал, что он лишь один никого не лечит, то он улыбнулся и спросил: "А что это они меня всё раздражали раньше?" А действительно, почему?"