[Ixide]

Vitality, Какая у тебя индуктивность в преобразователе? Собрал на макетке схему преобразователя, пытаюсь элементы подобрать, греется то транзистор то дроссель то оба вместе, или индуктивности мало или в насыщение уходит, дроссель сам мотал на броневом сердечнике с зазором. Наверное покупать придется...

[qwer009]

Ixide, данная схема имеет КПД в лучшем случае 20% и разумеется из потерянных 80% львиная доля приходится на катушку и транзистор...

Накачивать напряжение катушкой имеет смысл в 2-3 раза максимум 5. При в 5 - КПД будет около 50% далее Вы попадаете в тупиковую ситуацию... Увеличение индуктивности ( больше витков ) увеличивает сопротивление катушки а следовательно потери.. увеличение габаритной мощности катушки увеличивает нагрузку на транзистор и т д ( это и есть пляски на граблях)

[Ixide]

qwer009, Вот поторопился я, развел под плату под этот преобразователь и уже заказал изготовление плат, надо было наверное по схеме BSVi делать...
IRF740 не нашел у себя, абы какой сюда не пойдет видимо, надо чтоб сопротивление в открытом состоянии было как можно меньше, чтоб не грелся...
А вообще, чтоб выжать с этой схемы 300в, с минимальным нагревом элементов, что можно сделать?

Прикрепленные изображения

• 

[qwer009]

Ixide, можно попробовать вместо катушки намотать трансформатор с зазором.

[Ixide]

qwer009, Попробую, спасибо. Думал еще поиграться со скважностью и частотой, в этой схеме скважность где-то 70-75%, мосфет получатся открыт большую часть времени, прет через него постоянка, вот и греется. А если убавить скважность, то наверное мощность на выходе снизиться, в общем буду экспериментировать.

qwer009, Вот так Вы имели ввиду сделать с трансформатором?

Прикрепленные изображения

• 

[qwer009]

Ixide, Да примерно так. Тут вот еще какой момент - для закрытия 740 нужно 60nC, а исходя из того сколько может дать выход 555 - 0,15А можно посчитать время закрытия.
60nC/0.15A = 400nc, а это почти в 10 раз медленнее чем может этот транзистор. А если учесть что 555 делают все кому не лень, то утверждать, что с уменьшением напряжения ток на ее выходе будет оставаться прежний я не могу. А следовательно и время закрытия будет еще больше. Если между затвором и выходом 555 поставить биполяр (рnp) и ускорить разряд затвора, может значительно улучшить работу.

Еще можно попробовать увеличить разрядность умножителя, при 4х накачать катушкой 75в будет реальней... но все это нужно пробовать с реальными элементами. кондеры с минимальной утечкой

[Ixide]

qwer009, Добавить биполяр и изменить умножитель реально, но вот не охота колхозить на фабричной плате, трансформатор еще можно более или менее красиво прилепить...
Наверное ничего менять пока не буду, заказал индукторы разных номиналов, транзисторы IRF740 и IRFP460A (более лучшие: 500В, 20А, Rds=0.27 Ом).

Сообщение отредактировал Ixide: 29 января 2018 - 08:52

[qwer009]

транзистор то может и лучше, ( все относительно ) Qg у него еще больше, а сопротивление 0.27Ом указано при напряжении на затворе 10в. Затвор это по сути конденсатор и заряжаться и разряжаться будет по закону кондера... Через полу открытый транзистор течет ток который не только греет транзистор, но и напрочь режет все старания по раскачке катушки...

[Ixide]

т.е. лучше оставить IRF740?

[qwer009]

Ixide, даже затрудняюсь что то ответить.. по крайней мере из + я вижу только 247 корпус...
Суть то этой схемы что бы максимально быстро прервать ток через транзистор. А если закрывать медленно то вообще никакого выброса с катушки не будет..
От индуктивности зависит так сказать мощность этого выброса, с амплитудой и временем согласно сопротивлению цепи. Но увеличение индуктивности растягивает во времени накопление энергии. Поэтому открывать транзистор нужно тоже максимально быстро. ( правда там из за паразитных емкостей тоже не все так просто )

посчитаете на вскидку.
у Вас нагрузка пускай 3Вт кпд 0.2 тоесть на входе 15Вт средний ток 1.25А заполнение 0.75 средний ток через транзистор 1.67А зачем Вам 20А?
Далее 1.67А*0.45Ом = 0.7515в 0.7515в*1.67А= 1.26Вт Это средняя рассеиваемая мощность..
То есть тоже все подходит ..
ищите где Вы теряете КПД.

[Ixide]

qwer009, Понял, спасибо. А транзистор этот выбрал не из-за тока 20А, а из-за меньшего сопротивления канала.

Преобразователь нужно было на MAX1771 делать, только с умножителем. Вот статью нашел интересную http://www.desmith.n...s/NixiePSU.html

[qwer009]

Ixide, Исходя из ее цены, не уверен. Преобразователь можно сделать на чем угодно главное правильный подход.
555 не является драйвером управления затворами, а потому не в состоянии обеспечить надежное управление.
Тоже самое можно сделать на MC34063 только дешевле в 30 раз.

А чтобы не мотаться можно использовать трансформатор от зарядных к мобилкам, мощность 5-10Вт на них вполне можно получить.

[Vitality]

 qwer009 (03 февраля 2018 - 09:00) писал:

Ixide, Исходя из ее цены, не уверен. Преобразователь можно сделать на чем угодно главное правильный подход.
555 не является драйвером управления затворами, а потому не в состоянии обеспечить надежное управление.
Тоже самое можно сделать на MC34063 только дешевле в 30 раз.

А чтобы не мотаться можно использовать трансформатор от зарядных к мобилкам, мощность 5-10Вт на них вполне можно получить.

34063 ещё более не подходит для этих целей, у 555 мощный двухтактный выход, а у 34063 однотактный для прямого подключения дросселей, но низковольтный и для наших целей не подходит, есть другие микросхемы, но я до них не добрался.

У меня удалось сделать вполне рабочую системы, не сильно греющуюся.

[qwer009]

Vitality, Не подходит больше или меньше, это тема отдельного разговора . Теперь по пунктам.
1. "у 555 мощный двухтактный выход" 0.150А это мощный? у МС34063 выход до 1.5А. Или Вы имели в виду мощность рассеивания? То тут тоже есть вопросы.
2. " а у 34063 однотактный для прямого подключения дросселей". однотактный, точнее имеет коллектор и эмиттер выходного тр. отдельными выходами микросхемы, а потому как и что туда включать зависит от Вас.
3. но низковольтный и для наших целей не подходит. рабочее напряжение МС 34063 3-40в, у 555 по моему 15в ( возможно чуток выше могу ошибаться).

Но главное, 555 это хорошая "логика" но никак не силовой элемент... Думаю если в этой схеме поставить что то типа 13007 будет эффективней.
а лучше в разрыв между затвором и 555 поставить вот такую схемку отдельной вертикальной платкой можно можно поправить имеющуюся плату.
это ускорит закрытие транзистора и гарантирует надежное удержание закрытым...
и еще так для затравки.

[Ixide]

Пришли сегодня детали, накидал макетку на 555, подстроил немного частоту и скважность и всё заработало, транзистор IRF740 чуть теплый.
Дроссель 220uH, в качестве нагрузки использовал 18кОм (цепочка из 10 Ваттных резисторов) на выходе настраивал 300В. (т.е. 5Вт получается)
Ток потребления составил 500мА. Частота по осциллографу порядка 40кГц, коэффициент заполнения где-то 90%.

Прикрепленные изображения

• 

Сообщение отредактировал Ixide: 16 февраля 2018 - 21:17

[Vitality]

 Ixide сказал:

Пришли сегодня детали, накидал макетку на 555, подстроил немного частоту и скважность и всё заработало, транзистор IRF740 чуть теплый.
Дроссель 220uH, в качестве нагрузки использовал 18кОм (цепочка из 10 Ваттных резисторов) на выходе настраивал 300В. (т.е. 5Вт получается)
Ток потребления составил 500мА. Частота по осциллографу порядка 40кГц, коэффициент заполнения где-то 90%.

У меня всего выходило до 600ма потребление всей примочки вместе с накалами.

[Grechka]

Ixide, Дроссель 220uH откуда брал?

[Ixide]

 Vitality сказал:

У меня всего выходило до 600ма потребление всей примочки вместе с накалами.

Хороший результат, не знаю сколько у меня получится в сумме, но 5Вт это я с запасом дал преобразователю, там, неверное, анодной нагрузки около 3-х ватт будет может поболее.
Grechka, Дроссель классный, Sumida RCH114NP-221KB 1.2A, брал тут, там же и мосфетами затарился

Сообщение отредактировал Ixide: 18 февраля 2018 - 15:11

[Grechka]

Ixide, гантель что ли? не греется?

[Ixide]

Grechka, Ага гантель, когда макетил совсем холодный был, но частота была 40кГц, сейчас собрал на плате, проверил чуть теплый становится и больше не греется, но частота получилась где-то 32кГц (обвязку 555-ой надо подправить), по потреблению также 0.5А при нагрузке 5Вт. Где-то читал что экранированные индуктивности похуже ведут себя в преобразователях, поэтому на гантельке остановился.
Кстати, еще высокочастотный звон (на осциллограмме, которую выкладывал ранее его видно) подавил, одев маленькое ферритовое кольцо на ножку затвора.

Сообщение отредактировал Ixide: 18 февраля 2018 - 17:50

[Fester]

Ixide,Можете указать изменения в схеме на 555 таймере, чтоб достигнуть 40кГц, при ней я так понял не греется? Ставил такие же дроссели 100 мкГн менял на 220 мкГн сматывал до 170, потом 150 мкГн, менял частотозадающий конденсатор 2,2nF на 1,5nF - греется IRF740 и дроссель. Осциллографа, к сожалению нет. PS. Без умножителя, 320в, две лампы 6н2п-ев.

Сообщение отредактировал Fester: 19 февраля 2018 - 14:40

[Ixide]

Fester, 40кГц это у меня на макетке работало, собирал с регулировкой частоты и скважности, но когда собрал на плате то при настройке на 40кГц почему-то падало напряжение ниже 300В. Поднял только уменьшением частоты до 33кГц, (видимо на макетке 300 вольт и более получалось из-за ВЧ всплесков), а на плате ведь всё аккуратно, дорожки короткие плюс колечко ферритовое одел на затвор, поэтому получились другие характеристики, но тоже ничего не греется, осциллограмма красивая и нигде не свистит .
Без умножителя вряд ли получится получить более 200 вольт без перегрева элементов.
Сейчас у меня собрано по такой схеме:

Прикрепленные изображения

• 

Сообщение отредактировал Ixide: 19 февраля 2018 - 19:48

[Grechka]

Ixide, С3-С5 вольтаж какой?

[Ixide]

Grechka, 400В.

[Torbjorn]

 Fester сказал:

греется IRF740 и дроссель

А от чего им быть холодными? Ключ и дроссель (какие именно модели дросселей использовались?) - это как раз те элементы схемы (какой, кстати, конкретно? Прикрепите к посту), на которые приходится львиная доля общих потерь. Нагрузите преобразователь до выходного тока примерно 10 мА и посчитайте КПД (Pout/Pin), измерьте температуру сердечника и фланца транзистора в установившемся режиме. Тогда будет понятнее, правильно ли работает преобразователь. Ну и отдельное внимание стоит обратить на транзистор. IRF - одни из самых подделываемых ключей, если не самые. И пусть с допустимым напряжением сток-исток проблем у контрафакта, как правило, не возникает, то с сопротивлением канала, ёмкостями/зарядами и оппозитным диодом всё отнюдь не так радужно.

[Fester]

Torbjorn,Они должны греться, это понятно. У меня градусов 70-80 без внешнего корпуса. Схема из поста #279 без умножителя. Дроссель на ферритовой (вероятно 2000Н) катушке 9*12мм на 1,2А, IRF 740 не оригинал скорее всего (китаец), конечно сверюсь с даташитом но это вряд ли поможет, т.к. оригинала не найти. У многих, я так понимаю такая же температура и такие же проблемы, при анодном порядка 300в и 6,4мА (две 6н2п-ев). До этого были дроссели с аморфным сердечником (желтые, были под рукой) на 3 А, не мог поднять выше 280, грелся очень сильно. После замены дросселя температура упала и поднял до 320в. Частотозадающий конденсатор после изменений вернул 2,2nF.
Прежде чем написать, я почитал про схему Никси на данном форуме и не только. В том числе и Вашу работу по переделке преобразователей DC-DC в обратно ходовые, за что Вам отдельное спасибо, за Ваш труд.

[Torbjorn]

Fester, установите транзистор на радиатор, подходящий под внутренние габариты устройства, лучше без изолирующей подложки (т.е. сам радиатор обязан быть изолирован от корпуса устройства). Это снизит прирост Rdson по мере нагрева. Даже в грамотно спроектированном бусте для подобных задач, с современными ключами и минимизированными динамическими потерями, на транзисторе будет рассеиваться не менее четверти Ватта. Так что нагрев фланца IRF740 без радиатора до 70...80С с таким хилым управлением - это, как по мне, в пределах нормы.

 Fester сказал:

Дроссель на ферритовой (вероятно 2000Н) катушке 9*12мм на 1,2А

А откуда данные по току насыщения, если модель не известна? Например, у Sumida RCH110BNP-221K при близких габаритах ток насыщения при +60С составляет около 0.9 А. И это при качестве фирменных импортных ферритов. А в этой схеме, при её даже самом оптимистичном КПД и оговоренной нагрузке, пиковый ток будет как раз в районе тока насыщения такого дросселя. Соответственно имеем дополнительные потери (которых можно избежать) в ключе и в сердечнике.

Цитата

До этого были дроссели с аморфным сердечником (желтые, были под рукой) на 3 А, не мог поднять выше 280, грелся очень сильно.

Если желтые с белой полосой (как в ДГС АТХ, модемах и всяких понижающих китайских модулях типа XL4005/15), то это не аморфный материал, а порошковое железо. Такие материалы не используют в преобразователях с разрывным током дросселя (с размахом индукции dB в полный частный цикл от Br до Bmax) из-за больших потерь.

 Fester сказал:

IRF 740 не оригинал скорее всего (китаец), конечно сверюсь с даташитом но это вряд ли поможет, т.к. оригинала не найти.

Ну почему же не найти. До сих пор успешно выпускаются и продаются. Вот только за такую же цену в 2...3$ сейчас можно купить те же CoolMOS серии CE, которые куда свежее и объективно лучше в любой топологии. Ну а по сабжу, учитывая бешенные темпы роста качества производства китайских ЭК, не исключаю, что лучшие их клоны IRF740 могут ничем не уступать оригиналу, которому уж двадцать лет в обед.


В целом, пока могу порекомендовать установить дроссель 330 мкГн, например экранированный типа CDRH127. Это снизит пиковые токи (примерно 1.2 А с 100 мкГн и 0.75 А с 330 мкГн), рабочую частоту (да-да, в этом преобразователе "плавает" не только скважность, но и частота) в установившемся режиме до примерно 27 кГц. Соответственно уменьшатся динамические потери в ключе как на ампер-секундной площади импульса размагничивания дросселя при выключении (обратный ход, цикл передачи тока в нагрузку), ведь длительность импульса вырастет, а время выключения ключа останется прежним, так и собственно из-за меньшего кол-ва переходных процессов за единицу времени. Кроме того, несколько оптимизируется полный цикл, т.е. возрастет отношение общей длительности фаз накопления и передачи к периоду (примерно 0.43 с 100 мкГн, и 0.6 с 330 мкГн), что повысит отношение средних токов потребления/нагрузки к среднеквадратичным токам дросселя/ключа/диода. Для сокращения времени выключения транзистора (основной источник потерь) стоит попробовать усилить нижнее плечо выхода таймера pnp транзистором. Для начала этого хватит для первых экспериментов по оптимизации без оперативного вмешательства и замены органов.

[Fester]

Torbjorn, Радиатор на транзистор сразу поставил П-образный в размер транзистора, потому что знал заранее такой исход, дроссель на порошковом железе ставил как временную меру. Как раз есть экранированные дросселя на 330 мкГн (10х10х4), по габариту меньше CDRH127, да и провод в нем где-то 0,1-0,2 мм - не выдержит, если только перемотать, но не влезет тогда), буду думать. При смене номинала индуктивности 100-150-170-220 (правда на кольце от "АТХ") у меня это и происходило падал ток, но и напряжение после включения, на 220 мкГн подало до 210в, вероятнее всего еще и из-за потерь в дросселе. P.S. Спасибо за советы, + не могу поставить, я тут как писатель не давно, видимо не заработал еще).

[Torbjorn]

Fester, так +70...80С - это температура радиатора или фланца без радиатора? Дроссели типа CDRH104 можете даже и не пробовать, никак не подойдут по току. Суто для лабораторной работы можно намотать и на имеющейся гантельке. Если измерите диаметр керна и напишете фактическое число витков, то определим степень пригодности.
Снижение напряжения на выходе ниже установленного делителем в ОС (как Vref в данном случае можно считать напряжение БЭ около 660...680 мВ), может свидетельствовать о том, что преобразователь перешел в режим неразрывных токов и потерял управляемость. Это вполне может определяться недопустимыми всплесками тока в насыщающемся дросселе и, как следствие, потерями в ключе. Без осциллогамм, конечно, трудно давать дельные советы. Измерьте первым делом КПД исправной на данной момент конструкции. Для минимизации погрешности измерения высокочастотного импульсного входного тока увеличьте емкость С1 до 470 мкФ, а между источником питания и С1 установите дроссель хотя бы 2...10 мкГн (на маломощных выходах АТХ, например, надёргать таких можно). Ну и негласное правило - в ИИП только низкоимпедансные конденсаторы (за исключением входных в сетевых ИИП и в цепях питания оных).
И ещё один момент. Попробуйте организовать цепь ОС как в моей схеме (на КПД не смотрите, т.к. я не задействовал моделирование перемагничивания сердечника и потерь в нём):

Спойлер

[Ixide]

Кстати заметил, что если включить преобразователь без нагрузки то напряжение на выходе не поднимается выше 150 Вольт, оказывается с уменьшением нагрузки возрастает частота и соответственно падает напряжение, это думаю приятный бонус для ламп и конденсаторов, плавный пуск такой получается.