Форум РадиоКот

Коллеги, прошу объяснить, что я делаю не так, где ошибаюсь или туплю.
Проблема такая.

Решил сделать повышайку для ГРИ с 5В до 180В с минимальным геморроем в комплектации, т.е. из того, что было. Взял импульсный трансформатор из обычной древней китайской зарядки для мобилки, включил его вторичную обмотку в качестве первички, и последовательно с нею соединил вторичку. по схеме вышло вроде дросселя с отводом. далее классика boost-преобразователя: полевичок с логическим управлением, диод-конденсатор на выходе. ШИМлю при помощи МК, частота 31250 Гц, чтобы получить 180 вольт скважность получается порядка 60% плюс-минус. т.е. все вроде бы работает, но КПД едва 30%! то есть по первичке 5В это чудо жрет 0,4-0,6А, а во вторичной цепи 3,7мА 180В.

из того, что явно не правильно у меня - выпрямитель во вторичной цепи не быстрый диод, а обычный 1N4007, ну нету у меня пока быстрого диода... транзистор слегка теплый, трансформатор слегка теплый, а КПД нету. параметров трансформатора, естественно, не знаю, обмотки определил по сопротивлению. обмотка обратной связи не используется, т.е. задействовал только две из трех.

если ШИМ раскрутить на полную, до отруба защиты по току источника 5В (1А), напряжение на выходе уходит за 250В легко, но транзистор греется сильнее, чем я бы хотел. транзистор "низковольтный", SOT-223, потому такую топологию с двумя обмотками и выбрал, чтобы не применять высоковольтный MOSFET (которому и в затвор 5В маловато впридачу). пытался проверить с двумя дросселями последовательно по 220 мкГн (других нету) - не вытягивает 180 вольт, едва до 120 добирается, надо не 5В первичного, а больше. да и транзистор у меня 100В

ну вот как-то так... хотелось бы услышать мнение специалистов в преобразовательной технике, а не просто советы "попробуй кондер увеличить"

вообще-то без точной схемы разговор не имеет смысла.
у скважности не бывает 60%. скважность меньше 1 не бывает.
это ты имел в виду коэффициент заполнения импульса 60%.
и чтобы иметь представление о коэффициенте трансформации твоего дросселя с отводом, хотелось бы узнать индуктивности первичной и вторичной обмоток трансформатора.

индуктивности могу измерить только очень приблизительно: тестером Маркуса и пинцетом-мультиметром. вечером дополню сообщение. и схему тоже нарисую реальную.

я рассуждаю исключительно логически: если с увеличением коэффициента заполнения ШИМ напряжение растет, значит, в насыщение сердечник не входит (с зазором он, ведь трансформатор из обратноходового преобразователя). если в обратноходовом он понижал условно говоря с 310В до 5 вольт 0,5А, значит, если эту энергию закачать во вторичку, то она должна так же "обратноходово" выйти со вторички... и примерно с тем же КПД... я не прав?

поскольку у тебя большой ток потребления, то сердечник может вполне насыщаться.
в адаптере для мобилки частота преобразования 100 и более кГц. а у тебя всего лишь 31,25 кГц.
то есть, импульс у тебя явно значительно длиннее, чем в родной схеме адаптера. следовательно, насыщение очень даже вероятно.
проще рассчитать и перемотать трансформатор.
а существующего зазора, скорее всего, должно хватить, так как мощность потребления у тебя много меньше исходной мощности адаптера.
да, и забыл сразу написать, что "медленный" диод 1N4007 в выходном выпрямителе категорически нельзя применять. он может не успевать закрываться при начале следующего прямого хода. это тоже приведет к увеличению тока потребления из-за больших потерь в этом диоде.

я пробовал увеличивать частоту... при той же скважности происходит явное падение выходного напряжения, поэтому остановился на этой, как элементарно достижимой на любом МК. могу попробовать и 100 кГц, но что-то у меня большие сомнения, что в дешманской зарядке с двумя транзисторами частота преобразования 100 кГц и более...

а на счет диода: ну не 30% КПД на нем теряется-то?!

с увеличением частоты именно в медленном диоде всё и теряется, потому и падает выходное напряжение.

наконец смог уделить внимание этому своему вопросу...
точная схема моего испытательного преобразователя:

индуктивности обмоток, измеренные тестером Маркуса:
низковольтная - 0,06 mH 0,3 Ohm
высоковольтная - 3,82 mH 4,5 Ohm

диод надо менять явно.

по соотношению измеренных индуктивностей коэффициент трансформации этих обмоток примерно 8.
а третья нарисованная обмотка в самом деле присутствует или на самом деле ее нет?

лично у мня есть две претензии:
1. к обычному выпрямительному (медленному) диоду.
2. нехватка тока порта для быстрого открытия и быстрого закрытия ключа.
обе причины приводят к излишнему потреблению, и как следствие, низкому кпд.

Транзистор достаточно лёгкий, всего 6.8 - nC
Достаточно много потребляет делитель ОС.

Телекот писал(а):много потребляет делитель ОС

дело в том, что делитель потребляет примерно 3% мощности, а КПД у меня едва 30% выходит. куда деваются остальные 67%, не в диод же?!

Starichok51 писал(а):а третья нарисованная обмотка в самом деле присутствует или на самом деле ее нет?

на самом деле присутствует: в исходной зарядке с нее брался сигнал ОС для преобразователя, по сопротивлению она нечто среднее между указанными двумя. я пробовал её добавлять со стороны повышения, но это бесполезно, т.к. и без неё без ОС до 250 вольт легко накачивается. пробовал так же её использовать в качестве низковольтной - неприемлемо, в этом случае едва до 80 вольт высокое поднимается...

Starichok51 писал(а):нехватка тока порта для быстрого открытия и быстрого закрытия ключа

смотрел на осциллографе фронты на затворе - на глаз не вижу завалов... транзистор практически не греется (если ШИМ не запредельный, конечно), ну, может, до 40 градусов...

ARV писал(а):а во вторичной цепи 3,7мА 180В

180в/100КОм=1,8мА Разве это 3%?

По вашему:
Рвх=Iвх * Uвх = 0,5А * 5В = 2,5 Вт
Pвых=(Iвых + Iдел) * Uвых = (3,7 мА + 1,8 мА) * 180В = 0,99 Вт
КПД = Pвых / Pвх = 0,99 / 2,5 = 39,6%

По моему:
Рвх=Iвх * Uвх = 0,5А * 5В = 2,5 Вт
Pвых=Iвых * Uвых = 3,7 мА * 180В = 0,67 Вт
КПД = Pвых / Pвх = 0,67 / 2,5 = 26,6%

Разница 13%. Ок, не 3%, но... я ожидал КПД на уровне хотя бы 70%, а имею в лучшем случае 40%. Тем паче, что ток первичный я по памяти написал 0,5А, а фактически там бывало и больше...

ещё и диод замени.
Желательно посмотреть форму импульсов на стоке транзистора, там может быть выброс большой.

Телекот писал(а):ещё и диод замени

да где ж его взять? есть или низковольтные КД521, или вот эти тормоза... тут за неделю еле нашел время, чтобы индуктивность померить, как просил ув.Starichok51, а бегать искать по магазинам или заказывать - нет времени... в закромах тоже нету...

Телекот писал(а): там может быть выброс большой

выброс я смотрел - там не больше 80 вольт, т.к. транзистор 100-вольтовый. но этот выброс суммируется с импульсом на вторичке, так что все на пользу.

ARV писал(а):так что все на пользу.

Не думаю. Попробуй так Обои диоды должны быть быстрые иначе много теряется в обмотках трансформатора пока диоды закрываются. Об этом говорит что с повышением частоты результат становится хуже.

обычно дросселя в таких преобразователях мотают жгутом из нескольких проводов, потом соединяют их последовательно. Это для уменьшения индуктивности рассеивания.

теперь 2 быстрых диода надо... придется ждать новогодних каникул, чтобы было время пошастать в поисках диода

выброс там при закрытии ключа от индуктивности рассеяния, и этот выброс не суммируется в выходном напряжении.
а вот по окончании этого короткого выброса должна быть "полка", которая именно суммируется.
и пока дроссель передает энергию в нагрузку, полка должна присутствовать.
в обратноходах эта полка называется отраженным напряжением - напряжение, которое отражается от нагрузки через коэффициент трансформации.
однако, очень хотелось бы и мне посмотреть импульсы на затворе и на стоке.
если хочешь получить вменяемый результат, иди в магазин за быстрым диодом на 400 Вольт обратного напряжения.
а если лень идти в магазин, то наша помощь на этом заканчивается и жалобы на плохой кпд больше не принимаются.

если поменять полярность вторички или первички, 180 вольт на выходе никак не получается, поэтому я делаю вывод, что наброс на первичке суммируется с выбросом вторички. что касается диодов, то, как только приобрету, снова вернусь в тему...

выброс не суммируется, суммируется напряжение после выброса. Выброс будет суммироваться если соберёшь по моей схеме, он тогда к стати сильно уменьшится.