PFC boost converter

[Слесарь]

Здравствуйте!
Под нагрузкой наблюдаю такую картину, дроссель 1 mH отдает мало энергии на повышение выходного напряжения +350В. так как время открытого состояния электронного ключа (период 60 кГц) ограничивается регистрируемым током дросселя. Насколько понимаю, время открытого состояния ключа выбирается таким образом, ключ закрывается когда магнитопровод дросселя полностью насыщен и ток ключа возрастает лавинообразно. Насколько понимаю полного насыщения магнитопровода дросселя недостаточно чтоб передавать требуемое мне количество энергии и удерживать выходное напряжение преобразователя на заданном уровне?
Как на работающей схеме проверить эту теорию?
В какие точки поставить сенсор чтоб увидеть полную картину, насыщается дроссель полностью или нет?
Если теория подтвердится, каким путем идти, увеличивать магнитопровод при сохранении индуктивности или увеличивать индуктивность при сохранении магнитопровода?

Вложения

PFC Boost Converter.JPG

(12.29 KiB) Скачиваний: 649

[fedyaok]

В какие точки поставить сенсор чтоб увидеть полную картину, насыщается дроссель полностью или нет?

Насыщение феррита будь то дроссель или трансформатор - недопустимо.
Дроссель с таким зазором, что у него сам феррит не доходит до насыщения в рамках генератора.
А покажите нам импульсы на затворе мосфета. И какая мощность нагрузки?

[Слесарь]

Сейчас экспериментирую с половинной мощностью 500 Вт, использую не мосфет, а IGBT, дроссель без зазора, насколько понимаю это порошковое железо и зазор не нужен. Как в работающем устройстве определить степень насыщения железа и посмотреть насыщение во всем диапазоне мощности нагрузки?

[fedyaok]

Слесарь писал(а):

Как в работающем устройстве определить степень насыщения железа и посмотреть насыщение во всем диапазоне мощности нагрузки?

Только осциллографом на токовом резисторе в цепи вашего дросселя

[Слесарь]

Токовый резистор низкого сопротивления, сигнал на нем будет малого уровня, на экране будет сильно зашумлен. Осциллограф токовые клещи у меня сейчас только до 20 кГц, под такое преобразование не подходят.
Попробовал намотать пару витков провода на дроссель (синий луч) и щуп подключил к затвору IGBT как просили (желтый луч), при нагрузке 500 Вт, такая картинка.
Можно ли по этой картинке узнать насколько правильно используется дроссель? Куда еще переключить щуп?

Вложения

20230810_193656.PNG

(30.15 KiB) Скачиваний: 556

[fedyaok]

Дроссель не насыщается. Сколько на 1 деление на затворной картинке?
.....
Затвор питается слабым током. Показывайте цепи управления

[Слесарь]

Меня вполне устраивает как питается затвор, с этим проблем нет. Если вам так интересно, тот там из всей цепи управления только 1 резистор в несколько Ом между драйвером и затвором, собственно это даже где-то рекомендуется сделать.
На одно деление, точно так же как написано на картинке.
Дроссель в какой-то степени насыщается, сужу по тому, что какая-то мощность дросселем передается.

Я таки подключил щуп к токовому резистору дросселя, там сейчас размах около 300 мВ, картинку не привожу, так как надо шумы убирать хитро присоединяя щуп, но тем не менее увидел, что некоторое возрастание тока по экспоненте в конце импульса напрямую отражается в том некотором снижении сигнала синего луча так же в конце импульса, тех нескольких витков провода что я намотал поверх обмотки дросселя.
То есть, насколько понимаю, о насыщении дросселя можно судить как по нарастающему току дросселя, так и напряжения обмотки дросселя?

Добавлено after 41 minute 52 seconds:
Желтый луч, напряжение коллектор-эмиттер электронного ключа. Синий луч, несколько витков поверх обмотки дросселя.
Насколько понимаю, транзисторный ключ нормально отпирается и запирается.



Далее, желтый луч, ток дросселя (токовые клещи не рассчитаны на такую частоту, показания занижены около 35%). Синий луч, несколько витков поверх обмотки дросселя.
Я пока не понимаю, почему ток дросселя сначала снижается, а потом только на середине импульса начинает расти? Ну а так вообще, правильно ли работает дроссель в этой схеме?
Насколько понимаю, почти двукратное увеличение тока дросселя после прохождения импульса, это и есть передача запасенной энергии в нагрузку?

Вложения

20230810_205351.PNG

(28.55 KiB) Скачиваний: 527

20230810_204823.PNG

(30.57 KiB) Скачиваний: 528

[HariusHek]

При подаче импульса на дроссель, вначале возникает противоЭДС, после дроссель уже накапливает энергию, затем уже отдаёт её в нагрузку. Поэтому и отставание по фазе.
1 мГн великовата для 60 кГц.

[Слесарь]

Токовые клещи, не предназначенные для таких частот, на этой частоте дают отставание сигнала от измеряемого тока (нагрузка, сопротивление несколько Ом) от 500 до 1000 нс. Надо иметь это ввиду при рассмотрении картинок.
хотя и это надо перепроверять...



Добавлено after 7 minutes 27 seconds:

HariusHek писал(а):

1 мГн великовата для 60 кГц.

Сейчас переделал на большой сердечник, получилось 7 мГн, вроде как стало покрывать весь диапазон мощностей. Это наверное за счет увеличения объема сердечника. Как правильно рассчитать индуктивность для такой мощности?

Вложения

20230810_215728.PNG

(29.37 KiB) Скачиваний: 521

[МЕХАНИКД]

отдает мало энергии на повышение выходного напряжения +350В. так как время открытого состояния электронного ключа (период 60 кГ

с половинной мощностью 500 Вт, использую не мосфет, а IGBT,

Меня вполне устраивает как питается затвор, с этим проблем нет. Если вам так интересно, тот там из всей цепи управления только 1 резистор в несколько Ом между драйвером и затвором, собственно это даже где-то рекомендуется сделать.

переделал на большой сердечник, получилось

Видимо интересная тема для многих....
Только тема больше на ребус похожа-
"повышение вых. напряж. Плюс 350В."
Первый вопрос- это Vin или Vout то есть такого напряжения вы добиваетесь?

- 500Вт на одном IGBT ?? Второй вопрос, не зная значений Первого вопроса?

- "большой сердечник"- это третий вопрос , у дросселя есть размер или он просто был маленький и теперь стал большим?
И вообще дроссель- это кольцо или ....что-то ещё?
И если у тебя спрашивают про драйвер, твоего одинокого IGBT, то надо не "хамить" а хотя бы указать пред каскад.

Говори яснее, без тумана.
Меня например очень твоя мощность 500Вт, на одном полевике заинтересовала и ещё
Дроссель имеет хотя бы цвет или у него есть какие-то другие данные -кроме "большого".
Картинки у тебя красивее получаются.

[fedyaok]

Слесарь писал(а):

Сейчас переделал на большой сердечник, получилось 7 мГн, вроде как стало покрывать весь диапазон мощностей.

А вам известна формула запасенной энергии в дросселе - I^2*L/2 ?
Увеличивая индуктивность дросселя, например, в два раза вы запасаете энергию в нем за определенный интервал в два раза меньше и такой же уменьшенный объём энергии вы будете передавать в нагрузку

[Слесарь]

Откройте почти любой бытовой инвертор кондиционер там так же один агбт транзистор отрабатывает ККМ до нескольких кВт без каких либо заморочек и дроссель так же в несколько мГн.

Формула мне неизвестна, в данном случае хотел бы не формулой а прибором определить правилиность работы дросселя.

[fedyaok]

Слесарь писал(а):

Формула мне неизвестна, в данном случае хотел бы не формулой а прибором определить правилиность работы дросселя.

Даже гвоздь есть дроссель, только очень малой индуктивности.
Что вы подразумеваете под правильностью работы дросселя?

[AlexS4]

по осциллограммкам - нет намеков на насыщение.
можно просто резистор скажем 0.1 в эмиттере и поглядеть осциллограммку с него, чтоб вообще без сомнений было.

на затворе igbt - неслишком здоровая фигня, даже если он не греется как кипятильник(чему я бы удивился) - я бы не рискнул оставить так.

Последний раз редактировалось AlexS4 Пт авг 11, 2023 18:04:03, всего редактировалось 1 раз.

[Слесарь]

Да точно так же как электролампочка, нормальный ли эл. ток, достаточный ли запас по мощности.

[fedyaok]

AlexS4 писал(а):

по осциллограммкам - нет намеков на насыщение.

Нет ни одного подтверждения этому, т.к нет ни одной осциллограммы с токовых резисторов....
а тут я был неправ

fedyaok писал(а):

Дроссель не насыщается.

потому что там простое напряжение на дросселе уменьшенное до удобоваримого....

[Слесарь]

На затворе айгбт ровно та картина которую делает то рекомендованное сопротивление в несколько Ом и заявленная емкость затвора. Напряжение перехода транзистора визуально близко к нулю когда он открыт.

[fedyaok]

жесть))))

[AlexS4]

fedyaok писал(а):

AlexS4 писал(а):

по осциллограммкам - нет намеков на насыщение.

Нет ни одного подтверждения этому, т.к нет ни одной осциллограммы с токовых резисторов....

насыщение приводит к резкому изменению тока, если бы оно случалось -на эдс измерительной обмотки были бы явные следы.

[Слесарь]

Заявленное пороговае напряжение затвора айгбт 5В , полагаю хорошо согласуется с представленной ранее картинкой.