Jump to content

    
Sign in to follow this  
James D.

ИИП на IRFP460. Помогите разобраться с силовой частью

Recommended Posts

Разработчики рекомендуют применять в бутстрепных схемах конденсаторы с возможно малым током утечки (в идале - танталовые).

Это у танталовых-то малые токи утечки? Ну, разве что по сравнению с алюминиевыми. Какие это разработчики их рекомендуют?

На 1 мкф полно керамических, плёночных. Может, неудачную литературу выбрали?

Вот, вроде подробно разжёвано.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какую литературу в этой теме посоветовали, такую и читаю.

Про бутстрепный каскад взял отсюда: Семенов Б.Ю. "Силовая электроника от простого к сложному". (2005)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как рассчитать емкость конденсаторов емкостного делителя?

Нашел формулы:

post-9466-1383678962.png

где id - максимальный ток стока транзисторов;

ΔUg - допустимый уровень пульсаций на конденсаторах.

 

post-9466-1383678970.png

где η - КПД преобразователя;

iμ - ток намаrничивания индуктивности первичной обмотки;

D - скважность.

 

Допустимый уровень пульсаций на конденсаторах, как я понял, это половина питающего напряжения, т.е. 155 В.

Но как узнать КПД преобразователя и ток намаrничивания индуктивности первичной обмотки?

Правильно ли так определить достаточность емкости кондеров: посмотреть осциллографом ток первичной обмотки. Если вершина импульса горизонтальная или чуть поднята вверх - емкость конденсаторов достаточна, сильный уклон вниз - маловата.

Чтобы посмотреть ток в первичке, надо поставить резистор на 1-2 ома последовательно с первичкой, и на резисторе смотреть форму напряжения?

Share this post


Link to post
Share on other sites

половина питающего напряжения - это не пульсации.

вы же правильно думаете, что собираете емкостной делитель.

добавьте в его среднюю точку ещё одну ветку, которая идёт на нагрузку, и рисуйте проходящие токи, кирхгоф вам в помощь. И будет понятно, что такое пульсации.

 

В общем виде, та точка, которую вы назвали 155В, её потенциал непостоянен относительно потенциалов шин питания. Она постоянно смещается туда-сюда при открытии-закрытии ключей, вот это пульсации и есть. Чем меньше ёмкости конденсаторов, тем больше она скачет.

 

КПД преобразователя вначале представляется желаемым, затем, в ходе расчётов потерь, фактическим.

 

И не забудьте осциллограф от сети отвязать, при измерении на сетевой стороне.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Рисунок сбил меня с толку :)

Напряжения на конденсаторах изменяются, но ΔUg на этом рисунке представлен именно как половина питающего напряжения:

post-9466-1383714485.png

Отвязать осциллограф от сети немного проблематично... Инвертор надо покупать. Или трансформатор развязывающий городить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

из вашего же рисунка следует, что половина питающего напряжения называется Uin/2

 

но, график с ошибкой, потому что напряжения на конденсаторах измеряются от шин питания. Ucg1 показан правильно, а Ucg2 должен быть от нуля.

Share this post


Link to post
Share on other sites
но ΔUg на этом рисунке представлен именно как половина питающего напряжения

от того, что на графике визуально они кажутся равными, не означает, что так должно быть.

и графики часто рисуют для наглядности утрированно.

обычно занорму принимается, когда ΔUg рано примерно 10% от напряжения питания.

например, когда говорят, что емкость выпрямителя следует брать 1 мкФ/Вт, то подразумевают именно эти 10% пульсации впрямленного напряжения.

 

разделительный конденсатор в первичной обмотке выбирается по тому же принципу, только на рабочей частоте преобразователя.

Edited by Starichok51

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну, утрированно так утрированно.

Появился вопрос насчет пар стабилитронов в цепи затвор-исток.

 

Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. (2001):

"...если транзистор коммутируется слишком быстро, а сопротивление цепи управления велико, напряжение на затворе может «подскакивать» значительно. Затвор, присоединенный к выходу драйвера, прикладывает это напряжение к PNPN-структуре (в выходном каскаде драйверной микросхемы). Если приложенное напряжение окажется выше напряжения питания управляющеrо каскада вcerо-нaвcero на 0,3 В (величина напряжения «база-эмиттер» биполярного транзистора в открытом состоянии), наступает опрокидывание тиристорной структуры, вывод питания закорачивается на общий провод. Защелка не может восстановиться автоматически, пока не будет снято питание с микросхемы. Таким образом, выходной каскад выгорает от тепловоrо пробоя. Та же самая ситуация может возникнуть, если на выход драйвера подать напряжение на 0,3 В ниже потенциала земли..."

 

В моей схеме питание IR2153 - 12 В. Стабилитроны тоже на 12 В. Есть ли в них смысл? Защищают ли они выходные каскады микросхемы от защелкивания? От «подскакивания» напряжения на затворе.

Или их можно убрать, а оставить только резисторы в цепи затвор-исток по 1.5 кОм?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Причиной неприятностей является цепь, состоящая из ёмкости затвора и индуктивности проводников от драйвера к затвору. При подаче напряжения на затвор в ней может возникнуть резонанс. Резонанс подавляется включением последовательного сопротивления (между драйвером и затвором) снижающего добротность контура.

Нужно посмотреть о каких схемах драйверов говорит Семёнов, похоже имеется в виду схемы на биполярных транзисторах, а они грешат такими свойствами. Выходные каскады IR2153 выполнены на МОП-транзисторах, и не имеют таких неприятных PNPN-структур, хотя последовательный резистор (как правило 5-20 Ом) в цепь затвора поставить надо. А стабилитроны, если есть лишние - поставьте :rolleyes: .

Более актуальны проблемы обеспечения питанием "верхнего" драйвера. Посмотрите у Fairchild материальчик AN-6076, правда там не всё просто.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Выходные каскады IR2153 выполнены на МОП-транзисторах, и не имеют таких неприятных PNPN-структур

 

Насколько я помню, имеют - посмотрите картинку структуры MOS "в разрезе". Только, скорее, антипараллельный диод там все-таки есть.

 

Вот

Share this post


Link to post
Share on other sites
Последовательные резисторы "выходы драйвера-затворы" у меня по 100 Ом.
Да у вас вообще уникальная схема... От нежелания изучать существующие рабочие решения

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насколько я помню, имеют - посмотрите картинку структуры MOS "в разрезе". Только, скорее, антипараллельный диод там все-таки есть.

 

Вот

В отличие от IR2151 в IR2153 с этим явлением борются.

Finally, special attention has been payed to maximizing the latch immunity of the device, and providing comprehensive ESD protection on all pins.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да у вас вообще уникальная схема... От нежелания изучать существующие рабочие решения

Хотел написать, что эта схема и была представлена как раз, как существующее рабочее решение, но не буду. :)

Я не хочу книжки читать?.. Книжки вы тут понасоветовали, потом началось - ошибка здесь, ошибка там, автор книжки вообще не понимает, что пишет...

Один говорит - танталовый конденсатор это хорошо, другой говорит - тантал это плохо.

Семенов формулы рисует, а какие значения подставлять догадывайся сам. Не знаю я какой у меня КПД преобразователя и ток намагничения индуктивности первичной обмотки. Или какой уровень пульсаций на кондерах должен быть... А в аннотации пишет: "...Здесь доступным языком рассказывается об основах проектирования импульсных устройств электропитания..."

Нехилые такие основы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

вы путаете основы с разжеванным до состояния манной каши...

вы не найдете литературу, где все разжевано. разработчик должен сам жевать...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this