Перейти к содержанию
    

Повышающий изолированный преобразователь на транзисторах и МК

В очередной раз возникла необходимость в источнике питания в несколько разных изделий.

 

Общие характеристики ИП:

 

1.Гальваническая развязка.
2.Повышающий.
3.Выходная мощность - до 2.5Вт
4.Выходное напряжение - до 100В, точность 10%
5.Частота работы - более 100кГц, без пропусков.
6.Входное напряжение: 15В (200мА), стабилизированное.
7.ШИМ управление: от МК или ПЛИС уровнем 3.3В

 

В наличии есть трансформатор с обмотками 26мкГн/1300мкГн/1300мкГн и транзисторы IRLML2030.

 

Попробовал смоделировать полумост - почему-то вижу маленький размах напряжения на первичной обмотке.
Причина - напряжения на обоих концах первичной обмотки практически одинаковы по форме и амплитуде,
хотя, на чужих макетах я вижу в точке между конденсаторами практически постоянную составляющую.

 

Вопросы:

 

1. Почему напряжение VLC не постоянно, а колеблится как VLT?
2. Для увеличения передаваемой мощности нужно увеличивать частоту, а ширина импульса после прекращения роста тока в катушке - не важна?
3. Если сделать полный мост добавив 2 транзистора - КПД увеличится?
4. Данная схема потребляет 400мА, как снизить потребление до 200мА?
5. Сейчас размах напряжения на первичной обмотке - 7В, можно ли его увеличить?

 

bridge_Sch.png

bridge_V.png

HBridge.asc

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

 

_4afc_, гы..., а как У Вас верхний ключ рулится? Прямо так от "земли"? 

---------------

Вот драйвер полумоста...

Др_пм.JPG

Изменено пользователем варп

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

6 hours ago, _4afc_ said:

Вопросы:

1. Почему напряжение VLC не постоянно, а колеблится как VLT?
2. Для увеличения передаваемой мощности нужно увеличивать частоту, а ширина импульса после прекращения роста тока в катушке - не важна?
3. Если сделать полный мост добавив 2 транзистора - КПД увеличится?
4. Данная схема потребляет 400мА, как снизить потребление до 200мА?
5. Сейчас размах напряжения на первичной обмотке - 7В, можно ли его увеличить?

1. Это ужасно! Вы бы сначала попытались настроить схему в симуляторе, а потом бы и на форум. Наверно дольше топик писался, чем схема отлаживалась.

3. Мост в преобразователях экзотика.

4. Транзисторы слабо открываются, медленно открываются, выход нагружен на ёмкость и тд.

5. Чтобы увеличить его, нужно чтобы Ugs открытого транзистора было больше 5В. Лучше больше.

я бы использовал пуш-пул с трансформатором со средней точкой. Либо контроллер, либо симметричный мультивибратор.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

13 hours ago, варп said:

 

_4afc_, гы..., а как У Вас верхний ключ рулится? Прямо так от "земли"? 

 

 

 

 А что плохого? Единственное,  что тут опасно - Uth>20v, но это можно решить...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 hours ago, Den64 said:

1. Это ужасно! Вы бы сначала попытались настроить схему в симуляторе, а потом бы и на форум. Наверно дольше топик писался, чем схема отлаживалась.

3. Мост в преобразователях экзотика.

4. Транзисторы слабо открываются, медленно открываются, выход нагружен на ёмкость и тд.

5. Чтобы увеличить его, нужно чтобы Ugs открытого транзистора было больше 5В. Лучше больше.

я бы использовал пуш-пул с трансформатором со средней точкой. Либо контроллер, либо симметричный мультивибратор.

1 - неделю маюсь, не взлетает.

3 - попробовал мост - потребление выросло. Транзисторы открываются почему-то при 7В и на ток до 5А...

4 - чьи выходы нагружены на ёмкость?

5 - я пытался этого добиться с помощью M7,M8...

 

попробую пуш-пул с контроллером, т.к. ещё надо управлять выходным напряжением...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Только что, _4afc_ сказал:

ещё надо управлять выходным напряжением

Для этого силовая цепь должна быть источником тока, а на эту работу способен только дроссель, которого у Вас нет, т.е. нужны другие топологии, не перечисленные Вами.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Just now, Plain said:

Для этого силовая цепь должна быть источником тока, а на эту работу способен только дроссель, которого у Вас нет, т.е. нужны другие топологии, не перечисленные Вами.

Чтобы на вторичке управлять напряжением, достаточно менять скважность или частоту - причём тут дроссель?

 

Топологии можно любые. Главное от МК, на этом трансформаторе, и транзисторах...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 minutes ago, Plain said:

Для этого силовая цепь должна быть источником тока, а на эту работу способен только дроссель, которого у Вас нет, т.е. нужны другие топологии, не перечисленные Вами.

кстати, коллега, я тут решая подобную задачу, оценил токовое питание пуш-пулла, его при этом можно даже на резонансе использовать.

потребовался неубиваемый и эффективный 12-24 в 300В 0,25А, вроде пока хорошо себя показывает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 minutes ago, _4afc_ said:

1 - неделю маюсь, не взлетает.

3 - попробовал мост - потребление выросло. Транзисторы открываются почему-то при 7В и на ток до 5А...

4 - чьи выходы нагружены на ёмкость?

5 - я пытался этого добиться с помощью M7,M8...

 

попробую пуш-пул с контроллером, т.к. ещё надо управлять выходным напряжением...

1. Если полумост принципиально, то в железе(не в симуляторе) можно попробовать RT9618 или аналог. RT9618 жирно и не для этого предназначена, но должна работать без особых отладок. Найти можно на любой видеокарте или материнке.

4. Выход с трансформатора нагружен на D17, C19 или D18, C20. Это плохо, хоть и ёмкость не большая. Конденсаторы нужно убрать. Либо диодный мост, либо вторичку со средней точкой, либо ещё несколько вариантов.

5. С такой схемой скорости не хватит. Медленно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 hours ago, _4afc_ said:

 А что плохого? ....

_4afc_, полевой транзистор управляется напряжением затвор-исток.

Смотрите верхний ключ... - допустим - на затворе НОЛЬ вольт..., а на истоке при этом сколько? - он же в воздухе "висит"... Это же не пуш-пул..., а полу-мост....

-----------

Кроме того - заряжать и разряжать ёмкость затвора силового ключа нужно Быстро.... А в Вашей схеме как? - разрядить, да, можно быстро, через ключ М7 и резистор R10 ( но 200 Ом - слишком много) , а заряжаться ёмкость затвора будет через R15+R10=2,2 Ком - это уже ни в какие ворота.... 

Полевому транзистору нужен хороший драйвер...

Изменено пользователем варп

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

22 hours ago, _4afc_ said:

1. Почему напряжение VLC не постоянно, а колеблится как VLT?
5. Сейчас размах напряжения на первичной обмотке - 7В, можно ли его увеличить?

1. Потому что C11 и C12 заряжаются током не меньше 2-х ампер. (C11+C12) x VLC = i x t (посчитайте сами), где: t - время нарастания (спада) VLC, i - ток транзистора

5. Надеюсь теперь понятно почему всего 7 В? Всё остальное падает на транзисторе и C11,C12.

Всё происходит потому, что преобразователь работает на емкостной фильтр напрямую (даже в трансформаторе нет индуктивности рассеяния), без ограничения тока (типа - сквозной ток).

А что бы Вам не сделать какой-нибудь дохлый обратноходовик - и никаких проблем, ну почти никаких.

Глядя на силовую часть схемы, создаётся впечатление, что мощность преобразователя должна быть 2, 5 кВт (мост, полу-мост!) , а не 2,5 Вт,. 

Изменено пользователем MikeSchir

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Попробовал пуш-пул - получил потребление в 10 раз больше (до 5А).

 

pp_sc.png

PP_02.asc

 

3 hours ago, варп said:

Кроме того - заряжать и разряжать ёмкость затвора силового ключа нужно Быстро.... А в Вашей схеме как? - разрядить, да, можно быстро, через ключ М7 и резистор R10 ( но 200 Ом - слишком много) , а заряжаться ёмкость затвора будет через R15+R10=2,2 Ком - это уже ни в какие ворота.... 

Полевому транзистору нужен хороший драйвер...

 

Можно в модели подключить генераторы напрямую к М5, М6 - всё будет происходить быстро, но также плохо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 hours ago, Den64 said:

Конденсаторы нужно убрать. Либо диодный мост, либо вторичку со средней точкой, либо ещё несколько вариантов.

А что диодный мост магически уберёт влияние емкостной нагрузки? Да и после зарядки ёмкости она вроде не сильно мешает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

6 minutes ago, _4afc_ said:

Попробовал пуш-пул - получил потребление в 10 раз больше (до 5А).

Можно в модели подключить генераторы напрямую к М5, М6 - всё будет происходить быстро, но также плохо.

Ну, а в пуш-пуле нет даже C11,C12, чтоб хоть что-то ограничивало ток заряда выходных конденсаторов:blum:

Ну в пуш-пуле можно же поставить дроссель там где надо? Например между выходным конденсатором и катодами диодов. А?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, _4afc_ сказал:

Чтобы на вторичке управлять напряжением, достаточно менять скважность или частоту - причём тут дроссель?

Недостаточно. Поскольку математически идеальных трансформаторов в реальности не существует, дроссели в силовых цепях всегда имеются и называются индуктивностями рассеяния, поэтому желаемая Вами регулировка возможна, но она будет не такой, как Вам хотелось бы, потому что для Вас этой цепи не существует и её расчёта Вами тоже.

 

Обратноходовый на каскоде и двухобмоточном дросселе из вышеназначенного трансформатора и навесного накопителя энергии к нему:

bad-251.thumb.gif.76cef21d8752aa79a9f162a2acb55c5d.gif

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...