Свежие обсуждения
Идеи

Синхронный выпрямитель для электропитания

1 3

Применять для электропитания синхронный выпрямитель на полевых ключах - весьма здравая идея. Чтобы понять это, достаточно подсмотреть, что в качественных БП для ПК, имеющих термодатчик, он присоединён к тому радиатору, на котором установлены диоды выпрямителя, а не к тому, где транзисторы. Почему? Да потому, что несмотря на всю свою шотткость, греются они сильнее, чем транзисторы инвертора. Поэтому я с интересом прочёл в последнем Радио (11-2007) статью на эту тему. Многое узнал. Например, почему не мешают внутренние диоды, параллельные каналам ключей. Или о том, что 2-тактный синхронный выпрямитель склонен к самовозбуждению (мог бы и сам догадаться: схема такого выпрямителя почти точно совпадает со схемой автогенератора с трансформаторной ОС). О таких выпрямителях раньше сообщали мало, сейчас больше. Не так давно уже была статейка в Радио, да и у нас тема затрагивалась. Но о реальных любительских применениях пока известно немного. В-общем, идея подлежит разработке.
Вот первое предложение. Чтобы избежать самовозбуда, нужно внешнее принудительное управление ключами. И сразу в голову приходит схема компьютерного БП. Мы ведь уже в курсе, что 494-й контроллер имеет с выходом общий "ноль". Вон и токовую защиту его использовали для стабилизации по выходному току. А почему бы его выходными сигналами не управлять (кроме транзисторов инвертора) заодно и ключами выпрямителя? Кто какие засады и подводные камни видит на этом пути?

 

На сайте у Володина (http://valvol.flyboard.ru/topic178.html) человек выложил схемку и вопрос задал.. схемка , кажется, как раз в вашу тему.. особенно вторичные цепи.

Лично я еще не имел дела из синхронными выпрямителями..

 

В тему: http://www.overclockers.ru/lab/15731.shtml

 

Да, выпрямитель на показанной схеме - синхронный, но в исходном (не принудительно управляемом) варианте. А по ссылке с "оверклокера" - очень много лишнего, но выпрямитель любопытный... С ним надо разбираться.

 

Спец: ...термодатчик, он присоединён к тому радиатору, на котором установлены диоды выпрямителя...

Недавно переделывал БП компа, так там датчик установлен в середину дросселя групповой стабилизации...

Спец: Чтобы избежать самовозбуда, нужно внешнее принудительное управление ключами.

Есть специальные микросхемы-драйверы полевиков, специально предназначенные для работы в синхроных выпрямителях.
Их, даже, драйверами назвать - язык не поворачивается...
Там целый контроллер...

Где-то был скачанный таташит, поищу...

Спец: ...494-й контроллер... А почему бы его выходными сигналами не управлять (кроме транзисторов инвертора) заодно и ключами выпрямителя?

С одной стороны - вроде бы очевидно, но, думаю, будут сложности с согласованием временных интервалов. Грубо говоря - с синхронизацией.
Тут нужно подумать...

Когда первый раз увидел и прочитал о таком выпрямителе, подумал - проще пареной репы...
Однако, первое же моделирование показало не просто подводные камни, а целые айсберги...
Самый большой - обратный ток, вызванный разрядом выходного конденсатора. Определённой схемотехникой получалось ослабить эффект... дефект, скорее... Но схема усложнялась.
Кажется, суть в том, что нужно применять "полный" синхронный выпрямитель... или двухтактный... Уже не помню терминологию.
Схема, встречающаяся в инете, в том числе и приведенная
I.Cherry и Different, является, как раз, не полной, а "однополупериодной".

Сам я в этом деле дальше экспериментальных образцов так и не пошёл...

 

Я делал синхронники и для импульсных, и для обычной 50-герцовой сети. Даже статейку об этом тиснул (см вложение). Надеюсь, простите за саморекламу

121461.djvu

 

Спасибо за статейку. Ещё кое-что неизвестное открылось из неё... Век живи - век учись.
По поводу приведённой выше ссылки на модернизацию БП для ПК - автор там утверждает, что доработка уменьшит тепловыделение на несколько десятков ватт. Это можно понять как увеличение выхода на столько же, т.е. это сравнительно простой способ сделать, скажем, 300-ваттный блок 350-ваттным. Правильно? И ещё - полевые ключи там вставляются параллельно шоттки-диодам канала 5 вольт. Диоды остаются на месте. А почему бы их не удалить совсем? Ведь их роль (даже если не учитывать замещение полевиками) с успехом сыграют встроееные в полевики параллельные каналам диоды. Или я чего-то упускаю?

 

Ув Спец, у меня за время возни с синхронниками возникло стойкое ощущение (хотя это только ИМХО и аргументировать его я, может быть, даже и не смогу), что единственный разумный алгоритм управления ключами в синхроннике - это тот, который я реализовал и описал в статье, т.е. компаратор со входами на сток и исток, и, с его выхода, драйвер на затвор полевика. Полевик должен вести себя в системе в точности, как диод: появился на "аноде" плюс - открывается, появился минус - закрывается. Все остальные варианты - лукавые. Особенно лукавые среди них - всевозможные обмотки, которые, конечно, проще всего в реализации, но от которых в системе плодится куча паразитных контуров обратной связи. Я досконально схему в Радио не помню, отметил только, что успел на месяц раньше , и что схема на рис.5. отнюдь не самая удачная, потому что из-за больших номиналов резисторов в ней будут велики динамические потери. Сильно подозреваю, что автор статьи столкнулся именно с этой проблемой, и диоды Шоттки оставлены им из-за того, что без них полевики грелись ничуть не меньше, чем в прежней схеме диоды . Возможно, я не прав.
Насчет выходной мощности в 300 и 350 Вт правильнее было бы сказать, что у синхронного выпрямителя заведомо меньше внутреннее сопротивление, причем меньше изначально, а не от наличия в схеме контуров обратной связи. Соответственно этому и запас мощности у блока питания с синхронником оказывается больше, чем у обычного выпрямителя.
Кстати, любопытная особенность - если реализовывать алгоритм управления ключами не с помощью компаратора, а подачей синхронного сигнала и на конвертор, и на синхронный выпрямитель (как предлагалось в статье), схема приобретает свойство реверсивности, т.е. мощность в ней может передаваться как от источника питания в нагрузку, так и в обратном направлении. Есть даже задумка изготовить на этой основе UPS. Это еще один плюс (или, наоборот, еще один минус) к моему варианту реализации.

 

http://www.cqham.ru/ibppt1.htm

 

Тема 'заглохла' ???