Синхронный выпрямитель

[Tartak]

Как думаете IR11688 можно применять в паре с ШИМ контроллером, особенно если выходное напряжение будет регулироваться? Или только с - "for   resonant   half   bridge   converters" как написано в даташите.

Не увидел в даташите запрет на использование в паре с ШИМ контроллером.

[Tartak]

Подключил новый GDT с ключами SR IRFB4110PbF (100V 3.7mΩ). Посмотрел осциллограммы во всех точках со стабилизацией и без. Осциллограммы получше, фронты существенно круче. Похоже на то, что эта схема SR имеет право на жизнь. Нагрузил 6 Амперами опробовать работу диода Шоттки. Осциллограммы на стоке ключа SR без диода и с диодом во вложении. Теперь в этой схеме его влияние существенно, фронты круче, звона намного меньше. Что интересно, диод почти не греется, вполне достаточно будет установки SS54, тем более что для него на моей плате есть шикарное место между широкими дорожками. Впаяю диод и проведу тепловые испытания.

Отлично!!!

[Tommy]

Например если SR откроется раньше силового, то потечёт ток с выходного конденсатора через дроссель транс и ключ.

Ну это вряд ли. В том и прелесть такой схемы, что управляются ключи инвертора и SR от одного транса и открываться должны примерно в одно время, если с гейтовыми резисторами не напортачить.

В моем случае включать феты с емкостью затвора в 13нФ быстро наверное и не получится, не хватит току контроллера. Ведь теперь ему таскать 4 затвора вместо двух легких.

Внешний драйвер позволит разгрузить UC-шку по току. К тому же он более мощный, как раз чтобы таскать жирные мосфеты. + внешний драйвер можно установить рядом с транзисторами, а не тянуть длинные провода.

Тогда туда же надо будет еще тянуть веревку питания драйвера. Тепловые испытания покажут, насколько дополнительно загрузили 3825. Вероятно, ей теперь будет нелегко. Можно, конечно, поставить дополнительные дрова, но это существенно переделывать плату. Думаю, этот проэкт уже близится к концу, на очереди CLC.

Подключил новый GDT с ключами SR IRFB4110PbF (100V 3.7mΩ).

Отлично!!!

В этом Ваша львиная доля! 

[Tommy]

Схема приобрела почти законченный вид. Некоторые элементы защиты не показаны. Также могут быть несущественные ошибки.

[Tommy]

Впаял диод Шоттки и провел тепловые испытания. Сначала нагрузил током 8А, затем 13А. Погонял в течении 2-х часов. Контролировал температуру обоих радиаторов, м/сх, СТ и диода Шоттки. Ни один компонент не превысил температуру в 70 град. Контактный датчик на радиаторе SR на 70 град так и не сработал. Пожалуй, самый горячий диод Шоттки, но до 100 град. ему еще очень далеко. Посмотрел осциллограммы на затворах и на стоках инвертора и SR, на затворе инвертора Q2 чуть более размытая, может это наводки на скоп. А вот звон на стоке SR весьма приличный, или при 100 Вольтовых ключах пусть звенит?
Но в целом уже неплохо, или я чего-то не вижу? Может кто-то видит траблы? Защита начинает подрабатывать при токе 18А, на КЗ не пробовал - боязно.
1. Если попробовать еще зашунтировать бодидиоды SR диодами Шоттки? Другими словами, как уменьшить время работы диодов в SR? Похоже это они подогревают радиатор.
2. И по поводу КПД. При 13,3А вых тока и вых напряжении 12,1В отдаваемая мощность 160Вт. При этом от сети 220В потребляется 1,3А измеренные стрелочным амперметром переменного тока. Приборы поверенные. Получается мощность 286Вт, это вместе с реактивной? Понятно, что на плате размером 100х80мм не может рассеиваться 286-160=126Вт, все нагревалось бы гораздо сильнее, достаточно включить 100-Ваттную лампочку накаливания !
Вложение:
1. Q3sd/Q3sg 8A
2. Q3sd/Q3sg 13A

[Tartak]

... А вот звон на стоке SR весьма приличный, или при 100 Вольтовых ключах пусть звенит?

Звон можно попробовать убрать RC цепочками.

1. Если попробовать еще зашунтировать бодидиоды SR диодами Шоттки?

Можно.

Другими словами, как уменьшить время работы диодов в SR? Похоже это они подогревают радиатор.

Можно попробовать уменьшить затворные резисторы.

2. И по поводу КПД. При 13,3А вых тока и вых напряжении 12,1В отдаваемая мощность 160Вт. При этом от сети 220В потребляется 1,3А измеренные стрелочным амперметром переменного тока. Приборы поверенные. Получается мощность 286Вт, это вместе с реактивной? Понятно, что на плате размером 100х80мм не может рассеиваться 286-160=126Вт, все нагревалось бы гораздо сильнее, достаточно включить 100-Ваттную лампочку накаливания !

Чтобы адекватно померять потребляемый ток вам нужен мультиметр с True RMS и полосой пропускания по переменному току под килогерц.

[Tommy]

Спасибо, уважаемый Tartak!
Такой мультиметр у меня есть, Fluke 8050. Дело в том, что я как-то включал резистор 1 Ом последовательно с ИИП и измерял на нем падение напряжения. Результат расчета тока показал то же, что и стрелочный амперметр. Из чего я сделал вывод, что он тоже показывает значение близкое к True RMS, по кр.мере в этих условиях, и на него можно ориентироваться с достаточной точностью. Поэтому больше к этому вопросу не возвращался. Можно еще измерять потребление по постоянке, врезав резистор после диодного моста, наверное так будет наиболее точно. Но это уже по свободе...
А насчет затворных резисторов, то такая мысль пришла в голову первой, причем играться надо со всеми ключами, и инвертора, и SR, т.к. теперь это все связано. Верно? Я даже попробовал методом тыка подключить параллельно резистору R24 (R23, сейчас они по 12 Ом) такой же уменьшив его сопротивление в 2 раза и результат был существенный! Но все же решил сначала спросить. Есть даже такая программка по расчету резистора. Нелегко будет 3825 без допдрайверов!
Диоды Шоттки тоже попробую, посмотрим как они повлияют, но начну с резисторов. Эх, схема обрастает элементами, как старый дед мхом!

[Tommy]

Вот еще что подумалось: Вместо диода Шоттки чтобы не городить контроллер с полевиком можно поставить кетайского зверя DK5V45R10 https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1811151444_Shenzhen-DongKe-Semicon-DK5V45R10_C94730.pdf? Будет ли он в этом месте корректно работать?

[Stark]

Схема приобрела почти законченный вид. Некоторые элементы защиты не показаны. Также могут быть несущественные ошибки.

Анод диода D17 не на GND случайно нужно посадить?

[Tommy]

... А вот звон на стоке SR весьма приличный, или при 100 Вольтовых ключах пусть звенит?

Звон можно попробовать убрать RC цепочками.

Подключил снаббер 15Ом/3н3 параллельно концам вторички. Звон ослабился раз в несколько по длительности и вдвое по амплитуде. На плате он был заложен, и в старой схеме есть.
Подобрал затворные резисторы во всех 4-х ключах. Точнее, начал ставить расчетные значения последовательно проверяя результат скопом. Стало лучше, фронты круче, звона меньше. Но что интересно, резко улучшились форма и фронты на сигналах с GDT, наверное отрабатывает ОС.

Теперь самое интересное, про диоды Шоттки . Чтоб по-быстрому подтыкал только в одном плече SR.
1. Зашунтировал бодидиод SR диодом Шоттки. Результат есть, но небольшой. Причем Шоттки нужен желательно низковольтный, с SS56 результат хуже.
2. Преодолев опасения решил все-таки попробовать DK5V45R10. Ставил и параллельно D17 (кстати на схеме он анодом должен быть подключен на общий провод), и параллельно бодидиоду Q3. В обоих случаях есть результат, и получше чем с Шоттки. На осциллограммах верхний луч - напряжение исток/сток 1В/клетка, нижний - исток/затвор 100В/клетка, загрублен чтоб не мешал.
1. Без подключений
2. Подключен Шоттки MBR3045
3. С DK5V45R10
Можно основательно все подпаять и измерить, но результат небольшой. Даже не знаю стоит ли оно того.

[Tommy]

Stark, пока я писал свой пост, Вы спросили про диод  . Так вот в предыдущем посте уже есть ответ: это ошибка, конечно но общ. провод.

[Tommy]

Полезная тема с Кота https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=2011&start=60

[Tommy]

А это скорее всего тот чел, о котором мы говорили в начале темы https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=2689601#p2689601 и линка на его пост я тогда не нашел.