Повышающие преобразователи boost, step-up, Nixie, 555
#62
Отправлено 23 ноября 2018 - 23:29
На КПД не обращаем внимание, т.к. выбрана "лёгкая" модель ключа и не учтены потери в магнитопроводе. R4 совместно с Rlpf Rsns задает смещение сигнала для токового компаратора "вверх", к Vlim (около 1 В), чтобы избежать стрессовых токов при старте. В остальном - всё понятно.
С народным (далеко не лучшим выбором зато выпаять можно из каждого второго сетевого ИИП) STP6NK60ZFP у меня на макете КПД получился около 75%. С чем-то более свежим и низкоомным можно выжать не менее 80%. Есть у меня несколько хороших ключей, постараюсь найти время для макетирования и более подробного отчёта и описания.
Ксати, ты ж ремонтами промышляешь. Если есть на хозяйстве FSCQ1265 или 1565, могу предложить схему подобного простого буста с честными 85%.
#64
Отправлено 24 ноября 2018 - 02:51
Это я к чему, собственно. Если фланец транзистора не обжигает палец - это не свидетельство высокого КПД. И наоборот, когда в более-менее продуманной схеме нет "кипящих" компонентов, это не означает, что она эффективна.
Возобновил ради интереса снесенную макетку. В качестве нагрузки 2*100 кОм резистора в параллель:
#65
Отправлено 24 ноября 2018 - 09:44
В принципе, за эту неделю перечитал весь найденный материал на русскоязычных ресурсах. Сделал кое какие выводы. вчера накидал лейку с изменениями в цепи затвора. надо ее еще немного облагородить. и как будет время "поразвлечся"
#66
Отправлено 25 ноября 2018 - 17:25
Grechka (23 ноября 2018 - 22:41) писал:
Частотозадающей цепочкой R2,R3,С1 ссылка
Калькулятор
Хотелось бы добавить, термопары нет - поэтому описал как все.) Был конечно нагрев но не такой чтоб пальцем не дотронутся было. И потом при сильном нагреве падает КПД и напряжение на выходе у Никси, всё уходит в тепло как и должно быть.
Torbjorn, А на макетке схема из поста #69?
Что-то из набросков, игрался с частотой и скважностью Никси.
Нашел запись на 2 лампы 6н2п
На входе общий с накалом
12,15В; 0,58А; 7,05Вт;
На выходе преобразователя.
325В; 4,5мА; 1,46Вт;
Iвх=250мА, Iвых=4,5мА КПД-48-46% (12,2/317в)
Прикрепленные файлы
-
12V_to_350V_DC_converter My.lay6 (137,63К)
Количество загрузок:457
Сообщение отредактировал Fester: 25 ноября 2018 - 17:03
#68
Отправлено 25 ноября 2018 - 20:04
325В это при 4,5мА, с Никси больше 3,3-3,5Вт я так понимаю не снять.
Torbjorn, R4 на 8(14) ножку, Rsns-0,1 Ом я правильно понимаю? по этой схеме 8ма, маловато для 3х 6н2п.
Погонял Никси на нагрузку 40кОм (38,4к), по входу 12,3В 0,25А, 3,075Вт на выходе 280В 7,3мА, 2,044Вт, нагрев где-то 40 градусов чуть теплый без дальнейшего нагрева. КПД 66%.
Сообщение отредактировал Fester: 25 ноября 2018 - 18:42
#69
Отправлено 25 ноября 2018 - 20:49
#70
Отправлено 26 ноября 2018 - 00:06
Grechka, потери на активном сопротивлении канала - это не более пятой-шестой части общих потерь в ключе. Львиная доля приходится на переходной процесс при закрытии ключа, т.н. "перекрестные потери", когда пересекаются спадающий ток и нарастающее на канале напряжение. Например, если подсчитать чисто статические потери Isw(rms)^2*Rdson в моей схеме, то получается около 36 мВт, тогда как полные потери в ключе - 256 мВт. Причина повышения эффективности в схеме с умножителем - не в снижении относительной длительности прямого хода, а в увеличении обратного, вернее в повышении отношения длительности обратного хода к длительности переходного процесса.
Да, шунт - 100 мОм. 8мА - маловато для трёх баллонов. Но схема легко умощняется применением меньшего номинала индуктивности. В целом при средней энергоёмкости дросселей типа CDRH127 (а неэкранированные индукторы я в подобных схемах даже не рассматриваю) около 175 мкДж на частоте 30 кГц при 80% КПД можно снять 4.2 Вт на выходе. Этого для трёх баллонов хватит.
Погонял сегодня тот же макет с другими транзисторами. В итоге наивысший КПД пока с честным китайцем WFF8N60, - 80.4%. Самый низкий - с фейковым (привет алиэкспресс) AOTF42S60, - 75%, хотя у него всего 120 мОм реально измеренное сопротивление канала. На пару процентов обогнал в его в эффективности (77%) оригинальный STP4NC60 c, внимание, НА ПОРЯДОК более высоким сопротивлением (1,8...2,2 Ом). Это к слову о значимости динамических потерь, когда маломощный транзистор обыгрывает более "тяжелого" брата за счёт малых емкостей и высокого быстродействия. К сожалению, на руках пока нет ничего свежее, закажу несколько инфинеонов серии СЕ.
P.S: 2SK3797 показал эффективность преобразователя, аналогичную WFF8N60, а STP4NK60ZPF - то же, что и STP4NC60.
#71
Отправлено 26 ноября 2018 - 09:12
#72
Отправлено 12 декабря 2018 - 14:58
Кстати, интересно было бы опробовать в этой схеме "умощнённый" БиКМОП аналог UС3843 - UCC38C43. У этой серии заявлены Trise/Tfall - 25ns/20ns при 1nF ёмкостной нагрузке, против 50ns/50ns у "старичков".
U P D ... 7/12/2018
Из серии "оце так несподіванка".
Лежала у меня в закромах лет пять как выпаянная из древнего самсунговского монитора микросхема DP104C. И вот, применительно к сабжу, решил я с ней поиграться. Нашел в сети какие-никакие огрызки документации, включил по буст-схеме с дросселем 690 мкГн, и получил 80% КПД (учитывая реально измеренные "горячие" 49250 Ом нагрузки и падение на проводниках от ЛабБП до макета) на самоустановившейся частоте 33 кГц. Что меня обескуражило - микросхема с незадействованным SYNC входом, каким-то образом, ловя эфирные помехи макетки, включалась, как положено подобным контроллерам в QR-включении, - при спаде напряжения на стоке Т.е. получился QR-режим без задействования предназначенных для этого цепей.
PS: Напряжение на выходе довольно значительно (+-10В) гуляет от температуры (из-за биполярного транзистора в качестве управляющего элемента в цепи FB). Тем не менее, нагрузил ещё одним 100 кОм резистором в параллель (итого окло 33 кОм), и получил тот же КПД. Частота снизилась до 25.6 кГц.
Если реализовать ОС на ОУ+ИОН, то напряжение на выходе будет стабильное.
Тёрли когда-то с Tuvalu по поводу термостабилизации подобной примитивной цепи FB, и он предложил применить кремниевый диод в обратном включении (как стабилитрон) в в цепи базы, чтобы скомпенсировать температурный дрейф перехода Б-Э. Я замакетил схему с 1n4148, и они очень даже хорошо проявили себя в таком включении. Удалось добиться на порядок меньшего температурного дрейфа выходного напряжения. Получился такой-себе "народный" вариант организации ОС, для тех, кому лень искать ОУ типа 321 (358) плюс tl431.
Осциллограммы - вообще загляденье. Нет "вершков" от осцилляций после спада, как в привычном бусте. Драйвер с ключом работают офигенно быстро - 100 нс райз, и быстрый 440 нс fall (тут уже не скоростные хар-ки ключа играют роль, а эквивалентная выходная ёмкость, осциллирующая с L индуктора). Диво та й годі
U P D ... 11/12/2018
Посвятил вчерашний вечер тестированию разных цепей организации ОС. В итоге остановил выбор на самой простой и доступной схеме, но при этом термостабильной и устойчивой.
Диоды 1n4148 включены стабилитронами, а резистор R4 определяет их ток в районе 100 мкА, при падении на нем 0.6 В (порог Б-Э управляющего транзистора). При этом рассеиваемая цепью ОС мощность составляет не более 36 мВт.
По поводу диодов. У меня были ST, Vishay, китайцы с али, а так же надёрганные из "доноров" ноунеймы. Замеры показали, что разброс напряжений пробоя диодов в пределах одной партии от одного производителя составляет не более 2...4 В, поэтому рекомендую, по возможности, купить диоды от разных производителей, чтобы можно было подобрать необходимое выходное напряжение. Наибольшее напряжение пробоя показали китайцы - около 175 В, наименьшее - Вишай, 142 В. Можно так же в гирлянде предусмотреть дополнительное посадочное место под обыкновенный стабилитрон, для тонкой подгонки, так сказать.
Термостабильность оказалась хорошая. Рост выходного напряжения по мере стартового прогрева диодов в пределах пары минут - всего 1 В. При повышении температуры окружающей среды (дул феном и измерял темп-ру корпуса диода) на 50С напряжение сначала возрастает примерно на 5 В, а затем наблюдается снижение до практически начального уровня. При охлаждении обратно до комнатной температуры наблюдается подобный процесс - небольшой рост, а затем возврат.
Ещё приятным сюрпризом оказалось то, что QR режим устойчиво работает даже с откушенной ножкой SYNC. Благодаря этому получается высокая эффективность, даже на очень малых нагрузках.
Погуглил магазины и барахолки, оказывается купить DP104C можно вообще без проблем, цены у нас по стране - в пределах 25...35 грн, на али - от 25 грн/шт при 4 шт партии. Кстати, не смотря на свою древность (она в данном случае даже определяет некоторые существенные плюсы), на этом контроллере можно сделать толковый БП для гитарного УМ, или "камня" в классе АВ. Но, об этом - как-нибудь в другой раз. Гугление документации позволяет допустить, что другие контроллеры этого семейства, а именно DP704C, DP706C, DP804C, DP904C, DP906C, являются аналогами и должны работать точно так же, и в продаже их, так же, полно. Ещё можно применить фэйрики серии FSCQ от 0765 до 1565, их китайцы продают демонтированные оригиналы вообще от 10 грн. Там придётся добавить два резистора, т.к. "самонаводка" уже не работает. Кстати, с FSCQ1565, благодаря более низкому сопротивлению канала, выигрыш в КПД составил целых два процента - 87% на полной нагрузке
К слову, если использовать самодельный индуктор, то можно с помощью дополнительных нескольких витков организовать AUX обмотку, как вариант -15 В, для двуполярного питания ОУ, например, или для цепей смещения в схемах KMG.
В общем всё в этом бусте хорошо, кроме того, что стартует он от не менее как 14,5 В. Поэтому, если применять в ламповом преампе, то придётся либо гасить пару вольт лишних для накала резистором, либо использовать 12-вольтовый БП, но выдумывать какую-то цепь, чтобы "толкнуть" контроллер на старте, ну а нижний порог входного после запуска - 9 В.
U P D ... 12/12/2018:
Потестировал вчера пару P6KE200A производства Taiwan Semiconductor в цепи ОС. Выходное напряжение получилось 393 В (по 196.5 В на один супрессор). В области микротоков они тоже неплохо работают, хоть и с заметно худшей термостабильностью. Рост выходного напряжения при аналогичном прогреве (75С темп-ра корпуса, +50С разогрев) составил 17 В (4.3%) против 5 В (1.6%) с 4148. Ну и нет такой необычной, но полезной реакции "рост-возврат", когда при некоторой температуре меняется знак температурной зависимости, словно лавинный пробой меняется на Зенеровский (быть такого не может при таких напряжениях). В принципе, вариант хорош в том плане, что пошел в магазин и купил один TVS под требуемое напряжение, почитав даташит предварительно. А конкретно - прикинув среднее Vbr между min и nom при обратном токе Ir - 1 мА.
По свободке начерчу лейку для перфоборда. Но в целом будет так же, как и с 1565:
Забыл. Фото-пруф по КПД с DP104C. Реально измеренное "горячее" сопротивление квартета резисторов - 24.6 кОм. 10.6 мВт рассеивается на 10 МОм сопротивлении мультиметра, и 30 мВт - на проводах от ЛБП до преобразователя. Итого, (325.5^2/24600)/(5.1-0.03-0.0106)=85.1%
#73
Отправлено 19 января 2019 - 22:42
Немного модифицировал Забродинскую плату Nixie под SMD, вдруг кому пригодится. Собрано - работает. Вместо 740 стоит 840, подстроечника на 1к не было, поставил 10к - работает.
Прикрепленные файлы
-
AH-PS-2.lay6 (93,8К)
Количество загрузок:423
Сообщение отредактировал Менахов Константин: 19 января 2019 - 22:44
#75
Отправлено 06 марта 2019 - 20:00
Прикрепленные файлы
-
FSCQ0765 Boost.lay6 (25,59К)
Количество загрузок:387
#76
Отправлено 06 марта 2019 - 22:54
Поверхностно можно проверить первым делом пины мультиметром в режиме прозвонки диода. Касаемся красным щупом GND, а чёрным - по очереди всех остальных выводов. Должны определяться диоды с падением 0,5...0.6 В. При прямой прозвонке (чёрный - на GND) только FB будет звониться с падением около 2 В, остальные - никак.
Ещё очень просто проверить потребление по VCC. До 15 В (верхний порог) ток будет практически нулевым, после - резкий скачёк до 4..5 мА. Затем начинаем снижать напряжение на ЛБП, потребление должно так же резко пропасть при 9 В (нижний порог).
Если есть осциллограф, опишу алгоритм проверки с эквивалентом нагрузки в цепи силового ключа.
#77
Отправлено 17 марта 2019 - 23:28
У меня вопрос по буст-конвертеру на xl6009.
(R2 у меня переменник, модуль с регулируемым напряжением) Мне нужно снять с него 40В/50мА. При нагрузке на резистор 1кОм ток потребления модуля от "кроны" равен 0,64А, что меня удивляет и печалит одновременно. Кмк, ток потребления должен быть раза в три ниже. Измерения индуктивности дросселя на плате, маркированного как 47мкГ, показывают 3.27мкГ. Собссно, вопрос - отчего такая прожорливость модуля, и не может ли статься так, что узкоглазый брат в целях экономии меди перемаркировал дроссель, и корень зла - в неподходящей индуктивности оного?
#79
Отправлено 18 марта 2019 - 10:08
Действительно, согласно инструкции, не должен. Однако, что-то он измерил. Возможно, китайская прошивка переоценивает возможности "железа"?... Вечером надо будет откалибровать его именно на индуктивностях, благодарю за поправку
Тем временем, если бы дроссель отвечал маркировке, то прибор должен был показать нормальную индуктивность (47 больше 10). Легитимны ли результаты измерения индуктивности дросселя в схеме?
Сообщение отредактировал anselm: 18 марта 2019 - 10:10
#81
Отправлено 18 марта 2019 - 18:58
Grechka, измеряет, но уже резонансным методом с внешним референсным конд-ром 22 нФ в параллель с индуктором. Но, это если китайцы используют как основу для своих прошивок что-то по-свежее первых официальных версий от автора.
anselm, дроссель измеряли, небось, не выпаивая из платы?
Потестируйте модуль прежде всего от стабилизированного источника питания. У "кроны" слишком высокое внутреннее сопротивление для таких нагрузок, не исключено, что напряжение на ней значительно проседало.
#82
Отправлено 18 марта 2019 - 20:29
всегда приятно сообщать хорошие новости
***
вся загвоздка была в пусковом токе
заявленный производителем встроенный плавный пуск работает не очень-то плавно
Torbjorn кругом прав, и я тоже думал в этом направлении (да, дроссель не выпаивал, потому и сомневался в показаниях, моя прошивка просит 4.7 нФ в параллель для измерения мелкодросселей)
благо, у меня под рукой лежал подаренный одним славным человеком трансформатор 10,5В/5ВА, диоды и кон-р 2200мкФ/25В
собрав это добро в нестабилизированный бп, я промерял ток потребления, и получил пусковой около 0,56А на 0,5-1 сек., дальше - 0,15А при нагрузке модуля 1кОм и выходном в 40В
40мА мне должно хватить, пиковый ток, судя по поведению светодиода на бп, не слишком беспокоит трансформатор, поэтому дальнейшие эксперименты с наружным "плавным пуском" я отменил ввиду того, что мои попытки отремонтировать вещь, которая и так работает, слишком часто терпят фиаско грандиозо
сердечно благодарю откликнувшихся за ответы и участие, и настоятельно прошу перейти на "ты" раз и навсегда - я совсем ещё нестарый человек пролетарских кровей и воспитания, и предпочитаю именно такое обращение всякому другому
Сообщение отредактировал anselm: 18 марта 2019 - 20:30
#84
Отправлено 28 марта 2019 - 10:17
Со 100 мкГн индуктором я даже не симил никси, т.к. это совсем не оптимальный номинал. А с 330 мкГн (см. мои скрины и файл проекта ранее в этой теме) пиковый ток в установившемся режиме при Uвых≈320 В и нагрузке 47 кОм составляет около 750 мА. С древним ключом и учётом потерь в магнитопроводе будет ещё выше. Гуглим даташит типового 0608, например Coilcraft DR0608, и видим, что для 330 мкГн ток насыщения при потере 30% номинала составляет 720 мА. Не пойдёт. А вот DR0810 c током 1.1 А будет в самый раз. Но это при токе нагрузки ≈7 мА, т.е. для чего-то двухбалонного впритык.
#85
Отправлено 21 июня 2021 - 18:10
Схема вот эта.
#86
Отправлено 21 июня 2021 - 21:36
Alixxx, резистор в истоке точно 0.1 Ом? А то там на схеме у меня номинал "по-спайсовски" сокращённо указан, можно точку не заметить.
Хотя, для начала попробуй увеличить Clpf на порядок. Похоже, из-за недостаточной фильтрации пик "иглы" на входе Isns при включении ключа значительно превышает расчётный пиковый ток дросселя.
#87
Отправлено 21 июня 2021 - 22:10
Спасибо, буду пробовать.
Так, увеличил Сlpf до 1000 пик. Напряжение стало 131 В под нагрузкой. Каким образом осуществлять дальнейшее регулирование?
Откинул R4. Напряжение 374 В и я быстренько пока выключил все это дело. Добавил нагрузку в виде еще одного резистора 56 кОм. Напряжение 360 В.
10 минут работы. Напряжение снизилось до 353 В (в течение первых 1-2 минуты, далее не снижалось). Радиатор транзистора горячий, но не сильно, палец удержать можно. Дроссель примерно так же.
Есть смысл вернуть R4, но подобрать номинал? Если для софтстарта, то может не будет лишне его оставить? Я сейчас попробовал поставить 10 кОм. Напряжение - 357 В.
#88
Отправлено 22 июня 2021 - 07:08
Я бы поставил подстроечный и выставил макс мощность на 20-30% больше от номинальной (в готовой схеме). Да еще добавил бы защитный стабилитрон 14-16в на выход микросхемы. Прочем и не особо вижу смысл на частоте 24кГц в таких маленьких затворных резисторах (лишние шумы).
Тільки не було в тому мети – Я так не можу, а як зможеш ти?
#89
Отправлено 22 июня 2021 - 08:33
#90
Отправлено 22 июня 2021 - 08:51
Тільки не було в тому мети – Я так не можу, а як зможеш ти?