Przypadkowy podwajacz napięcia

Dnia Sun, 29 Dec 2019 10:07:00 +0100, Piotr Wyderski napisał(a):

Trafo szeregowo z kondensatorem ?

Masz po pierwotnej szybkie diody rownolegle do tranzystorow ?

Chyba moglaby.

Widzisz je na oscyloskopie ?

A podlacz tylko rezystor po wtornej stronie. Jesli to indukcyjnosc wlasna ... powinno byc widac roznice czasu trwania po obu stronach.

A ten maly rdzen z jakiego materialu ? no coz straty histerezy sa znane. Sprawdz przy mniejszej czestotliwosci, lub wiekszej liczbie zwojow.

J.

Z dwoma (po 22uF ceramiczne), standardowy dzielnik pojemnościowy. Trafo z jednej strony jest wpięte w środek półmostka z azotku galu, z drugiej w środek dzielnika.

Nie mam, przy tranzystorach GaN nie istnieje coś takiego jak szybka dioda. :-) 350kHz to dla nich spacerek, drivery są przystosowane do przełączania aż do 10MHz, a poza tym tranzystory mają zerowy Qrr i bardzo małą Eoss, to naprawdę widać na oscyloskopie -- przebiegi wyglądają jak rysunki w książce o przetwornicach dla opornych. :-)

Brak obciążenia:

Opornik bezpośrednio na wtórnym:

Opornik za prostownikiem:

Pierwotne, niezależnie od stanu na wtórnym:

Brak opornika: 24.067V, bez oscyloskopu. Z oscyloskopem: 25.126V. Opornik 1k za diodą: 14.837V.

Jak widać, bez większych zmian.

Wg Chińczyka PC40, na oko podstawowe parametry się zgadzają.

3F3 pochodzi z zaufanego źródła. Po podłaczeniu transformatora z PC40 do mostka prąd jałowy rośnie o 10mA. Trafo z 3F3, pomimo pięciokrotnie niższej indukcyjności piewotnego i tym samym prądu magnesującego, nie jest zauważalne dla zasilacza. Ciekawe, 3F3 to stosunkowo stary materiał, w porównaniu do 3C95 tyłka nie urywa. Nie mam toroidu z 3C95 dla sensownego porównania, najmniejszy mam PQ26/20 o znacznie większej objętości.

Przypomniałem sobie, że w innym zastosowaniu sprzed paru lat na 400kHz w push-pullu radził sobie świetnie. Chyba przesadziłem z indukcją.

Nie po to kupiłem Ferrari, by nim jeździć na dwójce. ;-P

Pozdrawiam, Piotr

Poszukac diod GaN :-) Lasery robia, to chyba i diody wyjda :-) Swoja droga ... a te lasery to jaka czestotliwosc modulacji łapią ?

No ale to masz wyjasnienie - otwierasz tranzystor, pole w trafie rosnie, zamykasz ... prad musi plynac dalej. A tranzystory zamkniete.

A tu niespodzianka, szpil nie widac - dobre tranzystory :-)

O znacznie mniejszym myslalem - zeby przez wtorne przeplynal znaczacy prad.

I moze jeszcze pierwotne i wtorne na jednym ekranie ...

google wyrzucilo jakis dokument z TDK, a tam straty w rdzeniu w MW/m^3 . Dobrze, ze rdzen malutki :-)

Mocno rosnie z indukcja.

To nie mozesz narzekac na halas i krawezniki :-P

J.

Nie o materiał chodzi, tylko indukcyjność połączeń. Albo tę diodę integrujesz z tranzystorem, albo możesz odpuścić.

To jasne, popłynie pojemnością pasożytniczą i trafo zacznie dzwonić. Ale powinny dzwonić oba uzwojenia, z przewagą pierwotnego. A tu dzwoni tylko wtórne. Dlatego piszę, że ciekawostka, takiego efektu jeszcze nie widziałem. :-)

No dobra, skoro wtórne nie lubią dużego dV/dt, to jednak skończy się na kontrolerze z ograniczaniem szybkości wzrostu napięcia, np. LT3439 i sprawnosci ~70%. A tak się śmiałem z pani Natalii...

Podręcznikowa teoria transformatora też sie poszła kochać. :-) Stosunek napięć jest proporcjonalny do stosunku liczby zwojów, z wyjątkiem sytuacji, gdy nie jest. Spodziewałem się, że uzwojenia się rozdzwonią, ale przyjąłem za pewnik, że duże sprzężenie między nimi, w połączeniu ze sztywnością strony pierwotnej, spowodują, że półmostek zadziała jak snubber dla uzwojenia wtórnego i pierwotnego. I działa... ale tylko dla pierwotnego. OK, ja wiem, że mi ten mostek GaN generuje coś pod 10GV/s, ale liczyłem, że mi się upiecze...

Fantastyczne, przy cenie 15 zł./sztukę pchałbym wszędzie, gdzie się da. Ale za 5 dych za sztukę to jednak tylko do zastosowań dziwnych.

Ten 9mm transformtorek potrafi na pomarańczowo zaświecić 0.5mm drutem z kanthalu, nie doceniasz go. Ja zresztą też nie. :-)

3F3 ma 2MW/m^3 przy 400kHz/150mT, też żaden cud techniki. Charakterystyka strat PC40 wygląda bardzo podobnie, więc w tym grzaniu zapewnie chodzi o wyraźnie mniejsze Ae. Poza tym on nie jest *bardzo* gorący, da się trzymać w palcach. Tylko szkoda tych 230mW...

Pozdrawiam, Piotr

Ale problem jest z indukcyjnoscia transformatora.

Ale moze nie lubia wylaczania, a nie wlaczania ..

Ale masz te sztywnosc ? Bo jak wylaczasz oba tranzystory, to niby tracisz, chyba, ze te GaN pieknie przewodza wstecznie.

Potanieja :-)

Ale chodzi mi o to, zeby sie ta pasozytnicza indukcyjnosc po wtornej stronie objawila ... ale chyba zle mysle - skoro bez obciazenia szpile sa, a po pierwotnej nie ma ... chyba, ze pojemnosci trafa/oscyla wystarczaja ...

J.

Mają diodę pasożytniczą, jak każdy MOSFET. A czy tak pięknie -- jest szybka, ale ma 2V spadku. W praktyce to nie jest problem, jak pracujesz z czasem martwym rzędu 7ns. Brak Qrr i niskie Eoss i Qg zdecydowanie rekompensują ten mankament.

Tylko nie w tranzystorze kłopot, 2V na 11.6V to overshot 17.4%. Bez rewelacji, ale ja mam 66%, więc przycinanie poprzez akcję transformatorową ewidentnie nie działa. Oscylogram potwierdza, na pierwotnym niemal wcale nie ma szpilek.

Na to liczę, a zapoznać się warto już teraz.

Pozdrawiam, Piotr

A trafo jak nawiniete ? Moze tu juz jakis efekt znany z w.cz. sie objawia ?

Albo poczekac ... w zaleznosci od tego, czy to bardziej amatorskie, czy sie chce byc przodujaca firma. A zbyt na przetwornice i falowniki moze byc w najblizszym okresie spory ...

J.

[...]

Tak sobie patrze na drugi i trzeci ... oscylacje tez masz wysokie, a to chyba efekt indukcyjnosci i pojemnosci uzwojenia ...

Ale pierwszy pik wyraznie nie w fazie, z innego zrodla ...

J.

No to zagadka rozwiązana, dzwonienie uzwojeń to jest efekt wyłącznie zbyt szybkiego narostu prądu. Usiłowałem tę przetwornicę zbudować ze zbyt dobrych elementów. :-)

Aby sprawdzić hipotezę, zrobiłem najprostszego możliwego forwarda z

12 na 15V i resetem rdzenia na dodatkowym uzwojeniu i diodzie. Klasyka. Ze względu na małe zakładane obciążenie po stronie wtórnej nie dałem dławika, a jedynie prostownik jednopołówkowy, więc przy wypełnieniu 50% na wyjściu prostownika mam 15V zamiast 7.5V, jak by było w klasycznym forwardzie. Chamska detekcja szczytowa. Magia jest po stronie pierwotnej, bramka MOSFETa jest zasilana z drivera przez źródło prądowe.

Poniżej zrzuty z oscyloskopu podłączonego do uzwojenia wtórnego. Zaczynamy od tego:

I zmniejszamy prąd bramki:

Osiągamy niemal tłumienie krytyczne:

To samo, ale mniejszy zoom i widok na całość:

Można iść dalej w tłumienie nadkrytyczne, produkując elegancko zaokrąglone krawędzie:

Dzięki za rozmowę -- zrozumiałem problem i mam kolejną przydatną sztuczkę w arsenale.

Pozdrawiam, Piotr

Moment, bo nie calkiem zrozumialem. Czyli nadal nie wiemy czemu transformator tak sie zachowuje, po prostu stwierdzasz fakt ?

Piekne przebiegi, ale ... czy tranzystory od tego nie cierpia ? Wolne przelaczanie to wieksze straty.

J.

Jeżeli szybkość przyrostu prądu w uzwojeniu jest ograniczona, to dzwonienie też jest ograniczone. W bęben też trzeba uderzyć, dowolnie silne naciskanie go palcem dźwięku nie wytworzy. Chyba to to samo zjawisko.

W teorii jest dokładnie tak, jak piszesz. Przełączanie trwa dłużej, więc straty przełączania są stosownie większe. A w praktyce tak wcale nie jest. Jeżeli tranzystor zasilam bezpośrednio z drivera, to prąd jałowy jest w okolicach 40mA. Jeżeli jednak do bramki dodam ogranicznik prądu (wszystko inne pozostaje bez zmian), to w przypadku tłumienia krytycznego jałowy pobór prądu... spada do 15mA. Nie mam precyzyjnego kalorymetru, by znaleźć, gdzie się podziewa ta energia, podrzucam temat do badań.

Przypuszczam, że te szpile wbrew pozorom niosą całkiem sporo energii i ona się musi wytracić w rdzeniu i na rezystancji uzwojeń. Rzeczywisty transformator nie przestaje mnie zadziwiać, nieliniowość siedzi na nieliniowości i pomiary bywają bardzo odległe od intuicji wspieranej uproszczonymi teoryjkami z książek o przetwornicach. Jak mi ktoś powie, że napisał doktorat z modelowania rzeczywistego transformatora, to bez mrugnięcia okiem uwierzę.

A układ znakomicie sprawdza się w swoim docelowym zastosowaniu, tj. wytwarzaniu wielu izolowanych napięć. Jest bardzo prosty, zwłaszcza po stronie wtórnej, a jednocześnie -- po dostrojeniu -- wyjątkowo przewidywalny. Zasiliłem dziś z niego driver tranzystora z SiC, wszędzie książkowe przebiegi bez przepięć, nawet przy kluczowaniu

500kHz. Pewnie i przy małych megahercach by działał poprawnie, ale ferryty mają za duże straty i nie widzę sensu tam wchodzić.

Pozdrawiam, Piotr

Nie calkiem. Dzwiek to fala cisnienia powietrza, a powietrze zazwyczaj moze sobie uciec, i sprezyc je w otwartej przestrzeni dosc trudno. Wiec trzeba szybko.

A indukcja w transformatorze ... no coz, jak bedzie powoli nararastala, to po wtornej stronie napiecie bedzie znikome, ale przeciez wcale tak wolno nie narasta w przetwornicy.

Taaa ... i trzeba zakupic termokamere :-(

Ten wzrost pradu jalowego sugeruje mi, ze to jakies pojemnosci pasozytnicze. Ale przeciez to tylko uproszczona teoryjka :-(

J.