Jekson

Новичок
10 Апр 2020
93
34
37
Конечно, поскольку нет LC фильтра, важно, чтоб ESR конденсаторов была как можно ниже. Поэтому от души зашунтировал электролиты плёнкой и керамикой.
Почему в резонансниках принципиально не используют LC на выходе? С дросселем в любом случае, амплитуда пульсаций меньше.

В своем младшем Парусе использую LLC , в процессе эксплуатации остался не лучшего мнения о нем. Если нагрузить БП мощностью менее 37вт - на выходе огромные пульсации пачками, УМ их задавить не может, в колонах при этом звук, похожий на помехи от сотового. Благо Парус прожорлив, и накрутить ток покоя двух каналов выше >37вт проблем не составляет. Но и в диапазоне потребления 100..200вт на спектрах отчетливо видны помехи. Сейчас я жалею, что не предусмотрел достаточно места в корпусе, для дополнительных дросселей
 
Последнее редактирование:

Alexey_192

Постоялец
30 Апр 2021
139
83
Почему в резонансниках принципиально не используют LC на выходе?
Ну вообще, я не вижу препятствий к использованию. В моём случае, просто не получилось скомпоновать так, чтоб ещё и дроссель воткнуть, а за ним кондёр. Ну и плюс, надо ещё его правильно спроектировать. Иначе при резком сбросе/набросе нагрузки, начинаются осцилляции.
 

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Как основа для мощного резонансного блока:
27 В (нестаб., 700 Вт). — Цветаев С. Мощный блок питания. — 1990—9—59; 1991—8—91; 1994—7—44 (печатная плата); 1995—9—63 (увеличение выходного напряжения 40…45 В).
Собирал четверть века назад, не имея никакого опыта, - просто по описанию. И о чудо - магический дым не пошел. Нагрузка (школьный большой реостат) светился вишневым, а транзисторы (2Т812А) были только теплыми. И форма тока - полупериоды синусоиды.
По работе пришлось воспроизвести недавно макетный образец этой схемы на современных комплектующих (ключи - IRFP 460, выпрямитель на диодах Шоттки VS-60EPU02PBF , задающая микросхема -IRS2453DSPBF, частота преобразования увеличена до 50 кГц) и с другими ТТХ. Индуктивные элементы силовой ступени пришлось перепроектировать под вторичную обмотку "один+один виток" медной ленты.
Преобразователь мостовой квазирезонансный и не стабилизированный. Однако этом есть и плюс - не надо возиться с устойчивостью петли ООС. К тому же выходной выпрямитель имеет особенность построения., которая обеспечивает малую (порядка 2 вольт) просадку напряжения под нагрузкой до 70А при выходном напряжении 50 В (однополярное).
Эти страшные киловатты, впрочем, как и отладка выходной ступени, были промоделированы в switcherCAD. В реале у меня просто нет подходящей нагрузки. И я нагружал его автомобильными галогенками до 500 Вт. Осциллограммы макетирования и результаты моделирования совпадают один в один. КПД в зависимости от нагрузки и выходного напряжения - 90 - 83 %. И это не художественный свист. Я весь инет прошерстил в поисках еще каких либо конструкций Цветаева. Но не нашел ничего кроме.
Важная особенность (по моему опыту): именно в резонансных силовых ступенях не работают напрямую современные микросхем IR бутстрепных мостовых и полумостовых драйверов. Микросхемы вылетают при подключении по даташиту. Обязательна к использованию гальваническая развязка - трансформаторное питание цепей затворов силовых ключей.
 

pap_nev

Постоялец
30 Авг 2017
242
206
Тоже когда-то собирал этот БП. На КТ841-х. Два киловатта, как в журнале, я получил. Высчитывал КПД- тоже приятно удивил и соответствовал описанию. Транзисторы грелись меньше, чем выпрямительные диоды. Задающей пробовал и TL494, если мне не изменяет память. Тоже в планах попробовать переделать для питания УМЗЧ, сохранив концепт. Может, кто-то уже такое проделывал, поделитесь, дабы не изобретать велосипед.
 

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Здравствуйте. Вот модель выходной резонансной ступени по мотивам блока Цветаева.
Сделал двухполярный выход. Выходное напряжение по 50 вольт.
Ключи S1 и S2 выполняют роль нагрузки по 10 Ом, включаемой после 1мс от запуска моделирования. Частота преобразования - 50 кГц. Под нагрузкой выход проседает на 1 вольт. Форма тока близка к синусу. Размах пульсаций на выходе под нагрузкой - около 1 мВ, форма - почти синус. Точки выхода V(N019) и V(N017).
Увеличением С1 и С3 пульсации можно снизить. С2 и С4 - желательно керамика из нескольких в параллель. Для получения двухполярного выхода трансформатор разделен на два. Все сердечники можно оставлять как в оригинале. Но число витков для всего надобно будет пересчитывать. Воспроизводимость характеристик в железе гарантирована при соблюдении величин реактивных компонентов как в модели.
Гармоническая форма тока обеспечивает мягкую (без звона) коммутацию диодов и транзисторов. Так что сильно шуметь не должен. Не нужны даже диоды в параллель мосфетам - проверялось в железе, а не только на модели. КПД данного варианта - порядка 90%.
В качестве задающего генератора можно использовать любой полумостовой автоколебательный драйвер. Верхнее плечо запитать не бутстрепно, а от питания микросхемы. Парафазный сигнал с выхода задающего подается на более мощный драйвер полумоста (например IR2110, аналогично организовать питание верхнего плеча). К парафазным выходам верхнего-нижнего плеча IR2110 подключается трансформатор, с которого раздается управляющий сигнал на четыре ключа моста. К сожалению - управлять только так - трансформатором с гальванической развязкой.
Мощный драйвер используется как усилитель для трансформатора. Обычно автоколебательные микросхемы достаточно субтильны, и по току не тянут трансформаторную нагрузку без усилителя.
Это только идея велосипеда. Все остальное - мягкое включение, защита и прочее - можно обращаться к оригиналу.
Приложил модель для LTS. Рисунки: RLC_1.jpg - сама схема, RLC_2.jpg - ток в резонансном контуре,, RLC_3.jpg - пульсации на нагрузке (ток в нагрузке - 5 А)
 

Вложения

Последнее редактирование:

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,194
6,702
Плюк
Преобразователь мостовой квазирезонансный и не стабилизированный.
Сейчас подобные устройства называют "электронный трансформатор".

Как эта схема стартует на разряженные ёмкости в цепях питания УМЗЧ?
Например, 2х5мФ (типичные ёмкости на плате УМ - 2х2200 или 2х2х2200 мкФ). Или ещё вдвое бОльше, если сделать отдельные обмотки для каждого канала.
 

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
В оригинальной схеме используется ограничение тока заряда емкостей первичного выпрямителя через коммутируемый резистор.. Это обеспечивает плавный рост выходного напряжения без аварийных токов ключей. В принципе, резонансный каскад ограничивает максимальный ток ключей характеристическим сопротвлением последовательного контура. Но это потребует неоправданно мощных транзисторов, выдержиающих импульсные токи под сотню ампер.
В ближайшем будущем буду доводить подобный источник до промышленного применения. Надобно реализовывать мягкий пуск, защиту и пр. Буде появятся варианты, заслуживающие внимания и отличающиеся от оригинала, обязательно поделюсь. Попробую и промоделировать.
В двухполярном варианте не должен наблюдаться перекос выходных напряжений в переходных режимах. Но тоже надо погонять модель.
Конкретное количество витков в предыдущем посте не приводил. Все зависит от имеющихся в распоряжении сердечников.
Меня не оставляет некая прредвзятость по отношению к питанию сверхлинейников с десятитысячными процентами искажений от преобразовательной техники. Возмоно потребуется проработка конструктива с допонительными межобмоточными экранами и оптимизацией топологии. Тут чуть ли не в начале темы было опрометчиво сказано, что от вч помех легче заэкранироваться :) . В стандартных шим конверторах это категоричски не так. Но здесь внушает надежду почти гармоническая форма сигнала. Ну не стояла у меня задача адаптции этого блока к аудио. Пока решаемая задача - почти сварочник с хоршими динамическими характеристками.
 
Последнее редактирование:

Lenin

Володя
17 Июл 2019
1,064
802
37
Тут чуть ли не в начале темы было опрометчиво сказано, что от вч помех легче заэкранироваться :) . В стандартных шим конверторах это категоричски не так.
Это именно так. Просто стандартный НЧ трансформатор, с нормальным током ХХ, излучает сильно меньше, чем элементы импульсника, вот и кажется всякое.

Ну и заодно. Вы там упомянули проблемы с устойчивостью в схемах с ООС. Я ищу вменяемую литературу для расчета передаточной функции петли флайбака для прерывистого и непрерывного режимов. Вам не попадалось что-нибудь по теме? Практическое.
 
Последнее редактирование:

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Одночастотный сигнал - оно конечно да. Но ежели рассматривать не сферического коня в вакууме, но реальный шим преобразователь с его крутыми фронтами и амперными коммутируемыми токами, то там все очень плохо. Спектр помех слабоспадающий и простирается в мегагерцы. По вторичке звенят выпрямительные диоды в момент восстановления обратного сопротвления. И самое неприятное - через малейшие емкостные паразитности в трансформаторе и монтаже начинает лезть синфазная невыкорчевываемая помеха. Оказывается неисправимо зашумлена общая шина. Я для измерительных схем всегда использую обыкновенные трансформаторные источники. Иначе будут помехи, сопоставимые с измеряемым сигналом. А сделать так, чтобы все было гут станет дороже, чем сделать саму прецизионную измерительную схему. Поэтом единственное упование здесь на почти гармоническую форму тока. Однако форма напряжения на обмотках хоть и сглаженный., но прямоугольник. Посему меня терзают смутные сомнения по допустимости преобразовательной техники для питания сверлинейников. Надо пробовать.
 

alexcp

Ну, что у нас плохого?
А вот ознакомьтесь. Перевод машинный, но понять основные положения можно.
 

Вложения

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Спасибо конечно. Но литературы по преобразовательной технике перевернуто мной много. И начиналось все с обучающих материалов конференций SLAP и OnSemi и другой англоязычной литературы (начиная с Роба Эриксона) лет 25 уж как. Могу поделиться литературой. У меня ее под гиг.
Существуют топологии теоретически исключающие пульсации. Но дьявол, он в подробностях. И экран и двойной экран прокладываются чтобы связь между обмотками была только магнитная. Экраны удаляют (в теории - полностью) емкостную связь обмоток. Это должно делатся по умолчанию. И премиальными разработками для аудио - да есть. Но для себя сделал вывод - прецизионные маломощные схемы проще запитать от линейного источника. Меньше проблем.
Дело в том, что импульсные источники - это не мой постоянный хлеб. Мне же приходитлось конструировать скорее источники с нестандартными характеристиками.
Ежели кто захочет реализовать данный источник, чем смогу дистанционно поделюсь.
 
Последнее редактирование:

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Сейчас обкатываю о силовую часть, без сервисных элементов. Мягкий пуск пока - ЛАТром. Схему управления выложу после праздников. Пока подберите сердечники. Подойдут мз первоисточника. Тогда и определимся с намоточными данными. Новое буду выкладывать здесь. Если что-то нужно будет - то можно и в личку.
 

Вложения

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Прикладываю реализованную на сегодня схему управления. Задающий генератор - IRS2453D - автоколебательный драйвер моста. Вторая микросхема используется как усилитель. На ее выход присоединяется первичная обмотка трансформатора управления затворами ключей. Вторичных обмоток - четыре.
В качестве задающего генератора можно использовать и автоколебательный драйвер полумоста. У меня изначально была попытка управления ключами в бутстрепном включении драйвера. Не пошло, но микросхему менять не стал. Добавил усилитель и трансформатор.
 

Вложения

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Сейчас трансформатор драйвера выполнен на сердечнике Ш12x16 2000НН. Первичная обмротка содержит 15 втков, четыре вторичные - по 10 витков. Наматывал проводоv ЛЭШО 0.05x25. Можно и не литцендратом, а чем есть.. Диаметра провода порядка 0.3 мм должно хватить. Каждая обмотка размещается ао всей высоте каркаса в один слой. Межслойную изоляцию выполнял второпластовой лентой. Важно потом соблюсти фазировку обмоток: одинаковая в одной диагонали и противоположная в разных диагоналях.
Сфотографировал осциллограмы тока в первичной обмотке трансформатра и напряжения на затвор-исток одного из ключей. Частота преобразования сейчас порядка 40 кГц.
 

Вложения

pap_nev

Постоялец
30 Авг 2017
242
206
Мертвое время не маловато- чуть более 1 мкс? Это при каких транзисторах и какой мощности нагрузки?
 

morozovdmitry

Новичок
15 Янв 2020
32
21
58
Нагрузка была 200Вт. Две автомобильнае галогенки с запараллеленными всеми нитями. Первичное напряжение - 70 В. (чтобы галогенки не спалить) Амплитуда тока на осциллограмме- около 5А (токовый трансформатор). Транзисторы IRFP640. Мертвое время задается микросхемой-драйвером, не мной. В резонансном (не ШИМ выходе) попытка бутстрепного включения микросхемы (по даташиту) драйвер убивает. Возможен и такой режим (во вложении) при снижении частоты коммутации до 30 кГц. Сегодня железо прошло незапланированную проверку на кз. Красиво горели провода от вторички транса к выпрямиелю. Но все живо. Приведенные осциллограммы для блока однополярного, со вторичкой по одному витку медной ленты во всю ширину каркаса. И осциллограммы соответствуют модели для этого случая.
Выложенная выше схема-модель отличается. Но данные драйверного трансформатора будут такими-же.
При моделировании в панели управления на вкладке SPICE устанавливаю метод интегрировани - Gear , solver - alternate/
 

Вложения

Последнее редактирование:

О Нас

  • Наше сообщество существует уже много лет и гордится тем, что предлагает беспристрастные и критические обсуждения среди любителей радиоэлектроники. Мы каждый день работаем над тем, чтобы быть лучше.

Быстрая Навигация

Пользовательское Меню