Подскажите как убрать выбросы на коллекторах тран-ов в ИИП

[jtlex]

При таких обмотках Вы получите Ктр=5 и соответственно 30 Вольт (максимум 35-38 из-за выпрямленного "звона" ) на хх , что недостаточно под ваши запросы 80-100В и одновременно неоптимально для максимального тока на номинальной нагрузке , так как скважность будет около 2.

сделайте 40 витков первички и по 5 витков на каждую из половинок вторичной силовой обмотки. Но напряжение ХХ станет ниже 30 Вольт , а вот его можно искуственно увеличить (уже на выходе после дросселя ) с помощью дополнительной "подпитки" от отдельной более высоковольтной обмотки либо от удвоителя/утроителя (диодно-конденсаторного) от основной силовой обмотки с ограничительным резистором.

Простите за непонятливость...
Проблемма в том, что такие характеристи выходного напряжения и тока мне задали, а так же задали габариты в которые необходимо уложиться. А на счет коэфициента трансформации я что то не понял почему 5
Возможно я ошибаюсь с расчетом коэфицинта трансформации :
Nпервички / Nвторичке = Kтрансформации,
Если это так то получаем:
(20+20)/( 8+8+8 )=1,67
Или в напряжении:
150В/1,67= 90В
Если я не прав поправте пожайлуста.
Еще один вопрос:
Мне ни как не понятнокакая скважность импульсов является наиболее оптимальной и к какой стремиться необходимо?
И еще один маленький вопрос: Как можно подсчитать число витков подмагничивающей обмотки у управляющего силовыми транзисторами трансформатора?
Вообще мне было бы достаточно и 60В, но вот только необходимо будет еще добавить обмотку Вольт на 150-180 с выходным током на 0,25 - 0,5 А - но я так думаю, что она не сильно будет уже влиять если я ее потом добавлю, так как она будет использоваться только в режиме ХХ токовой обмотки?
Заранее спасибо!

[jtlex]

И еще один вопрос по намотке трансформатора:
Можно ли так мотать обмотки:

-- Прилагается рисунок: --

[tauP10]

Nпервички / Nвторичке = Kтрансформации,
Если это так то получаем:
(20+20)/( 8+8+8 )=1,67
Или в напряжении:
150В/1,67= 90В

Я посчитал что у Вас просто 3 обматки по 8 витков в параллель включены (из-за большого тока вторички) и поэтому в мозгах нарисовалась реальная цифра 40/8=5
но вы все хотите сделать иначе, хотите иметь 90 В на хх и 12-14 вольт под нагрузкой. Это в общем фантастика. (
Имея импульсы на вторичке амплитудой по 90 Вольт и желая после дросселя получить 12 вольт , ваша схема стабилизации укоротит время работы ключей до
7µS/(90/12) = 0,93 мкс :о))) Ваши транзисторы будут работать с такимим временами?, обладая реальным временем рассасывания 2-3 µS ? Я очень очень сомневаюсь.
Вторая сложность: При малом коэффициенте трансформации 1,67 и выходном токе 12А ток в первичной обмотке будет 12/1,67 = 7,2А и в каждом из транзисторов ключей такой-же . Вы правильно выбрали транзисторы для ключей?
Требования на ваши ключевые транзисторы должны быть примерно такие:
Uce max ›400V
Ic max ›=15A (чтобы на токе 7А обладать малым напряжением насыщения, для уменьшения тепловых статических потерь)
Uce_sat 2..3V (напряжение насыщения при токе 7А и токе базы 1-2А )
Но самое трудное - необходимо малое время рассасывания (‹0.5µS) и малое время спада тока коллектора (‹0.1µS) - иначе динамические потери при выключении превратят радиаторы в утюг.
я не рекомендую пропускать токи в 7А через 2х0,5мм провода первички.
Мне не представляется как эту задачу можно решить при таком подходе (с Ктр‹2). Альтернативное предложение я уже высказывал выше.

Наиболее оптимальная скважность импульсов , при которой потери в трансформаторе и в транзисторах минимальны =1 , то есть когда 1 транзистор закрывается - второй открывается (с минимально возможным временем "паузы".


Насчет управляющего транса, если кратко, то так:
обмотка силовая (из средней точки ключей) делается в 1 или 2 витка (редко 3) , базовые обмотки должны иметь во столько раз больше витков, во сколько выбранный ток базы меньше тока коллектора силовых ключей. Управляющие обмотки от коллекторов управляющих транзисторов - самое сложное, так как от этого будет зависеть индуктивность рассеяния от них в базовые обмотки и траектория выключения силовых, обычно она в 3-10 раз больше чем витки в базовых обмотках. Чем меньше витков и Ктр ближе к 1-це - тем больши токи в коллекторах управляющих транзисторов (пропорционально базовым токам и напряжениям) и меньше напряжение на коллекторах. И наоборот. Но чем больше Ктр - тем больше и индуктивность рассеяния обмоток базы (хотя зависит от способа намотки) и растет реальное время рассасывания , но время спада тока коллектора уменьшается. Обычно останавливаются на компромиссе, когда устраивает и время рассасывания и время спада. Вобщем эта тема еще сложнее силового трансформатора и не вписывается в рамки форума :о)).

[jtlex]

Вы знаете, я решил послушать вас и сделать напряжение холостого хода в районе 30-40В, тогда и коэфициент передачи будет 3,75-5, а отсюда и ток первички будет не более 2,4-3,2А. А входные цепи питаемого узла как ни-будь переделаю...
Один вопрос остался: как расчиталь RC цепь подключенную паралельно трансформатору.
PS Прошу прощения tauP10 за то что не сразу прислушивался к Вашим рекомендациям, однако возможно благодоря этому я смог увидеть на практике теоретическую основу, которую Вы описали. Еще раз спасибо.

[tauP10]

RC цепочка рассеивает ту мощность которая попадает в паразитные колебательные контуры, образованные индуктивностями рассеяния , иногда основными индуктивностями обмоток, в том числе включенных последовательно с основной силовой обмоткой и паразитными емкостями ( межобмоточные емкости, емкости монтажа) . Как правило большинство из этих параметров неизветны и даже не всегда могут быть корректно измерены (например потому что индуктивности рассеяния в большинстве ситуаций еще зависят от частоты) . Кроме этого, если в силовой цепи присутствуют пленочные конденсаторы (у вас их 3 штуки) то тут тоже засада- у них имеется своя паразитная индуктивность , влияющая на работу паразитных контуров. Вобщем если вы всех паразитов померяли и убедились что частота паразитных колебаний совпадает по формуле Томсона с измеренной на реальном образце изделия , то можно RC цепочку и рассчитать ).
Для этого вычисляете волновое сопротивление паразитного контура контура и сразу определяется номинал активного сопротивления (примерно столько же Ом) , этой самой RC цепочки. Ну а емкость С берется как минимум в 2-4 раза больше эквивалентной паразитной емкости. Таким образом , шунтируя паразитный контур выбранной RC цепочкой вы "сбиваете" частоту параз. колебаний немного вниз и гасите колебания. Но на резисторе R выделяется мощность. ее расчитать можно по формуле P=C*U^2*F
где U = амплитуда фронта/спада импульса одиночного ключа ( в вашем случае 150v) .
С- емкость RC цепочки
F - частота работы перобразователя (66 кГц у вас)

Так как ваша схема двухтактная то полученное значение надо удвоить.

Обычно гораздо проще на практике подобрать RC цепочку экспериментально, исходя из соображений что 47 Ом‹R‹ 1кОм, а С должна быть такой , чтобы удовлетворять условию R*C ~= 1/2 периода паразитных колебаний. После расчета С полезно убедиться в непревышении допустимой рассеиваемой мощности на резисторе R.
К слову , если у вас мощность источника 200 ВТ , то к сразу можете прикинуть примерную мощность демпферного резистора RC цепочки . Менее 1 % мне не встречалось ситуаций , но и боле 10% тоже , потому что если более 10% уходит в паразитные колебания, то ноги надо выдернуть тому кто спроектировал трансформаторы.

[jtlex]

И снова неудача . транзисторы греются уже при токе нагрузки 8А ,а о 12А я даже и не думаю...
Параметры трансформатора:
Первичка 20 виткков 2х0,5 + 20 виткков 2х0,5
Вторичка1 12 витков 3х0,5
Вторичка2 12 витков 3х0,5
Трансформатор Холодный
А транзисторы уже через 30сек более 80 градусов, хотя они стоят на радиаторе 120ммх60ммх4мм - я не спорю может быть он и маловать по габаритам, но не настолько чтоб они успивали нагреться за 30 сек!
Может что ни будь все таки не так, по тому, что греются только транзисторы
Транзисторы 13007
Параметры:
Напряжение КЭ (Iб=0) 400В
Ток коллектора постоянный не более 8А
Ток коллектора импульсный режим не более 16А
Ток базы постоянный не более 4А
Ток базы импульсный не более 8А
максимальная температура 150 Градусов
Подскажите Плиз!
Ток коллектора (если не обращать внимания на выбросы тока) не более 2А
Выходное напряжение ХХ 38В
Ну что опять не так? - Ведь самое обидное, сто при 6А транзисторы вообще практически холодные (температура не более 30Градусов)

-- Прилагается рисунок: --

[Falconist]

2 jtlex: IMHO лучше tauP10 Ваши траблы никто не разрулит, а ему от меня лично - глубокий респект! Вот уж кто поистине достоин звания "гуру"!

По поднятому Вами вопросу рискну легонько тявкнуть: если

при 6А транзисторы вообще практически холодные

похоже на то, что трансформатор начинает входить в насыщение (аналогично обычному сетевому "китайскому" не домотанному), с резким возрастанием тока.

По поводу Вашего предыдущего вопроса о намотке трансформатора: приведенная Вами схема намотки вполне приемлема. Важно лишь, чтобы катушка при намотке вращалась в одну сторону. Начала и концы обмоток могут располагаться с любой стороны щёчек катушки, а расположение их выводов определяется лишь удобством подключения.

[jtlex]

ТОк коллектора транзистора 2,1А (если не учитывать выбросы при переключении, а трансформатор не входит в насыщение, так как картина повторяется что он с зазором, что без зазора. К тамуже картина начинает "плыть" с ростом температуры, но при этом ток коллектора все еще не превышает 2,2А! - менялись лиш колелебательные выбросы тока и напряжения при переключении транзисторов.

[jtlex]

Нашел в одной из статей в интернете причину нагрева, только решить как ее не знаю.
Причина в следующем: В результате того, что транзистор мгновенно не закрывается за счет заряде на базе, то происхотит "медленный рост" дапряжения и медленный спад тока по заднему фронту. В результате в Это время по закону P=U*I происходит максимальное выделение тепла. В виду того, что при токе в 6А заряд на базе меньше накапливается, то транзистор практически не греется, а при большеем токе процесс переключения затягивается и Увеличивается тепловыделение.
Проза помогите разобраться и устранить причину...

[tauP10]

попробую определить причину но, если не трудно, выложите осциллограммы и при 6 А и при 8А :

1- напряжения К-Э нижнего ключевого транзистора (в открытом состоянии и процесс закрывания чтобы был виден) Желательно 5 или 10 Вольтклетка

2- напряжения Коллектора управляющего транзистора (любого, надеюсь что они у обоих одинаковы)

3- тока коллектора верхнего ключевого транзистора (кажется вы измеряли на резисторе )

4 - (если у Вас есть измерительный токовый трансформатор) - тока базы верхнего ключевого транзистора.

Итого 8 осциллограмм , которые помогут разобраться. Хотя можете и словами описать, что там меняется и на сколько при росте нагрузки и тока с 6 до 8А.

Предполагаемые причины в порядке убывания вероятности:
- управляющие транзисторы плохо замыкают управляющие обмотки для выключения ключевых транзисторов , недостаточный ток коллектора упр. транзисторов или возможно мал коэфф передачи тока у них
-перед выключением ключевые транзисторы выходят из насыщения плавно из-за нехватки базового отпирающего тока (статические потери, резко возросшие у вас на 8А)(возможно из-за насыщения управляющего трансформатора, кстати приведите параметры упр. транса и сердечник какой или откуда взят)
- "гвоздь" тока при включении ключевых транзисторов из за особенностей рассасывания выходных выпрямительных диодов.
Возможно вывод сами сделаете посмотрев на осциллограммы которые я указал, это было бы познавательно и дюже полезно.