Свежие обсуждения
Источники питания

"Импульсный блок питания на базе БП ПК"

1 88 184

я хочу на основе Бп от компа сделатать двух ступенчатый лабораторник, вместо трансформатора поставлю БП от компа, и нанего завести ОС так чтобы управляющем транзисторе линейнойго стабилизатора всегда поддерживалась одинаковое падение напряжения, чтобы не греть воздух

я хочу с БП снять 40-45 В при токе 5-6А, выпрямитель поставлю ели потребуется мостовой

и еще задумка есть запихнуть БП АТХ в БП б5-47, вместо штатного инвентора, чтобы не ЖУЖЖали добавить туда светодиодную индикацию тока и напряжения
Вот такие вот планы

 

http://www.hightehnologies.ru/?mode=tech&submode=power
По переделке транса.

 

ass20: я хочу с БП снять 40-45 В при токе 5-6А, выпрямитель поставлю ели потребуется мостовой
40в получится с мостовым выпрямителем без плясок с перекомутацией,достаточно хвост из обмоток идущий на землю повесить в воздухе,мостик подключить к крайним выводам обмотки 12в.

 

к561: вопрос с минимизацией времени закрытия ключа как вяжется с пропорциональным управлением?

Пропорционально-токовое управление это, по сути превращение ключа в управляемый блокинг-генератор (трансформаторная ПОС со стока на затвор). А в нём, как известно, за счёт лавинообразных процессов, переключение происходит с максимально возможной скоростью, зависящей только от характеристик самого ключа.

 

Eugene.A: Ничего общего в управлении полевым и биполярным транзисторами нет. У биполяра ток коллектора пропорционален (без учёта нелинейности и насыщения в некоторых пределах) току базы, у полевого такой зависимости нет.

Правильно, у полевика нет зависимости тока стока от тока затвора. Но у него есть другая, очень важная зависимость от тока затвора - зависимость времени открывания и закрывания - чем больше ток затвора, тем меньше длительность переходных процесов.
Именно для этого полевикам и требуются мощные усилители управляющих импульсов - драйверы затвора.

Так что ни чего криминально в моём утверждении нет. Для обеспечения нормальных характеристик обоих ключей (как биполярного, так и полевого) требуется обеспечитьтребуемый ток управления. В этом плане оба ключа идентичны.

Конкретнее:
Исходно, в комповом БП драйвер ключей слабый - от своего источника питания 15В...26В (большее значение для старых модификаций БП) он в состоянии взять ток не больше 15В...26В/1,5КОм=10мА...17мА, так как ток ограничен резистором на 1,5КОм. По этому, с учётом коэффициента трансформации разделительного трансформатора не более 3,5...4, получаем ток баз (затворов) выходных ключей инвертора 10мА...17мА*4=40мА...56мА максимум.

Такого тока не хватит ни для биполярного ключа с его коэффициентом усиления порядка 10, ни для полевика для получения приемлемых длительностей переходных процессов для типовых величин зарядов затворных ёмкостей (64нК для IRF740).
Не хватит, так как в этом случае ток коллектора (ток нагрузки) не превысит 40мА...56мА*10=0,4А...0,56А для биполярного кллюча (мала мощность нагрузки) или слишком долго будут переключаться полевики - 64нК/40мА...56мА=1,6мкс...1,1мкс (велики динамические потери мощности).

Для того, что бы не ставить мощный драйвер (мощные транзисторы с импульсным током не мене 1-2А, ёмкие электролиты по питанию и т.д.) вводят ПОС по току (пропорционально-токовое управление ключами инвертора).
В результате, от драйвера требуется обеспечить только условия приоткрывания выходных транзисторов, а ПОС сразу подхватывает этот процесс и лавинообразно задувает в базу ключа такой ток, которого будет достаточно для получения требуемой мощности нагрузки.

При отношении витков базовой обмотки и обмотки ПОС примерно 8вит./2вит.=4 раза, имеем примерно такое же отношение токов коллектора и базы. В результате, можно с запасом раскачивать и удерживать в насыщении даже очень мощные биполярные транзисторы с малыми коэффициентом передачи (обычно - не менее 5).

При замене биполярных транзисторов на полевые процессы почти не меняются.
От драйвера требуется обеспечить начальное приоткрывание полевиков, а ПОС, подхватив процесс, обеспечит требуемый ток затвора и полностью откроет полевик.
Правда для полевика нужно начальное напряжение затвора по-больше (не менее 4-5В), по сравнению с биполярным (0,5-1В), по этому и нужно увеличивать напряжение питания драйвера.
А когда процесс открывания подхватит ПОС, она обеспечит ток затвора в соответствии с коэффициентом трансформации (для данного примера 4 раза). То есть, при токе нагрузки (и токе стока), например, 4А, ток затвора получится почти 4А/4раза=1А.
Почти - потому что часть тока заберёт на себя драйвер (примерно 0,2А) в соответствии с отношением первичной и базовых обмоток к обмотке ПОС. В результате, при открывании полевика ПОС сразу обеспечит ток затвора порядка 0,8А. Этого уже практически достаточно для нормальной работы полевиков, так как длительность переходных процессов ожидается на уровне 64нК/0,8А=80нс.

Правда, 740-й полевик в состоянии обеспечить время в 2 раза меньшее, но для этого потребуется увеличить ПОС - увеличить число витков обмотки ПОС до 4-х. Коэффициент передачи тока получится 8вит./4вит.=2раза, ток затвора станет 4А/2=2А, а время включения-выключения - 64нК/2А=32нс. То есть, длительность переходных процессов будет ограничена возможностями применённого полевика.

Eugene.A: На каком уровне при этом установится напряжение на затворе?

По идее, должно соответствать формуле U=L*I*6.28*F.
Обычно, обмотка ПОС при 2-х витках имеет индуктивность около 14мкГн.
При мощности БП 300Вт ток ключей будет около 3А. Частоту примем 50КГц.
В результате, на обмотке ПОС будет напряжение U=L*I*6.28*F=14мкГн*3А*6,28*50КГц=13В.
При соотношении витков затворной обмотки и обмотки ПОС 8вит./2вит.=4 напряжение на затворах может подскочить до 13В*4=52В...
Но в реале оно, почему-то, не достигает даже 10В.

Eugene.A: ...напряжение на затворе? Тогда без нагрузки оно будет просто недостаточно для открывания, а при максимальной - затвор пробьёт.

Без нагрузки требуемое напряжение затвора обеспечит драйвер. Это его обязанность - обеспечить начальные условия запуска инвертора.
А максимальное напряжение ограничится уже самой схемотехникой - например, стабилитронами и резисторами в затворах.

Eugene.A: Когда начнёте бороться с этой проблемой резисторами и стабилитронами - в них и уйдёт мощность, которую вы пытаетесь сэкономить на управлении.

Нет. "Сэкономить на управлении" - это брать мощность для затворов не от драйвера, а с выхода инвертора. В этом заключется принцип пропорционально-токового управления.

 

DWD: При соотношении витков затворной обмотки и обмотки ПОС 8вит./2вит.=4 напряжение на затворах может подскочить до 13В*4=52В...
Но в реале оно, почему-то, не достигает даже 10В.

Нужно уточнить.
"не достигает даже 10В" - это при малых нагрузках (несколько Вт) или вообще без нагрузки.
При увеличении нагрузки напряжение на затворах, естественно, увеличивается. Ведь работает трансформатор тока. При мощностях больше 10Вт напряжение на затворах уже ограничивается стабилитронами и равно 12В (стабилитроны на 12В).

Формирующая цепочка отключена (конденсаторы выпаяны, а диоды закорочены). Остались только ограничивающие резисторы (22Ом) между обмотками разделительного трансформатора и затворами полевиков.

 

DWD: Без нагрузки требуемое напряжение затвора обеспечит драйвер. Это его обязанность - обеспечить начальные условия запуска инвертор
И как же это согласуется с получением большого тока заряда затвора? По току ОС не действует - нет тока, а драйвет тока дать, по вашему, не может. А ведь динамические потери из-за затягивания фронтов без нагрузки не отменяются, они всё равно есть.
DWD: Исходно, в комповом БП драйвер ключей слабый - от своего источника питания 15В...26В (большее значение для старых модификаций БП) он в состоянии взять ток не больше 15В...26В/1,5КОм=10мА...17мА, так как ток ограничен резистором на 1,5КОм. По этому, с учётом коэффициента трансформации разделительного трансформатора не более 3,5...4, получаем ток баз (затворов) выходных ключей инвертора 10мА...17мА*4=40мА...56мА максимум
Предпосылки неверные, поэтому дальше просто читать неохота.
От драйвера требуется ампер в течение 0,1 мкс, для этого в питании достаточно электролита на 47 мкФ, после этих 1,5 ком.
DWD: Нет. "Сэкономить на управлении" - это брать мощность для затворов не от драйвера, а с выхода инвертора
Ну потери мощности от этого никуда не денуться, откуда бы мы её не брали. Вот вы знаете, какой нужен заряд сообщить затвору. В состоянии ли вы посчитать мощность, требуемую для этого? Задачка школьного курса физики. А потом прикинуть, сколько мощности можно потерять на стабилитронах-резисторах защиты затвора.
DWD: В этом заключется принцип пропорционально-токового управления
Не, принцип не в этом. Уже писал.

 

Eugene.A: И как же это согласуется с получением большого тока заряда затвора? По току ОС не действует - нет тока, а драйвет тока дать, по вашему, не может.
Я думаю нестыковка тут в следущем-ситуации "нет тока" не может быть в принципе,если транзистор открылся,ток через первичку пошел.Но надо не забывать еще один момент обмотки трансформаторов это индуктивность,следовательно ток в них быстро увеличиться не может,соответственно не может сразу дать максимальное значение напряжение на затворе по фронту импульса.
Это в одинаковой степени относится как к силовому трансу,так и согласующему.

 

Eugene.A: И как же это согласуется с получением большого тока заряда затвора? По току ОС не действует - нет тока, а драйвет тока дать, по вашему, не может.

Вот ответ:
dmitry287: Я думаю нестыковка тут в следущем-ситуации "нет тока" не может быть в принципе,если транзистор открылся,ток через первичку пошел.

Вспомните схему и работу блокинг-генератора - для начального запуска в цепь базы задаётся начальное смещение через резистор, который ограничивает ток уровнем единиц мА. Этого дотаточно для приоткрывания ключа, но только он начнёт открываться, так сразу же начнёт работать ПОС, начнётся генерация и тот резистор начального смещения можно вообще отключить, генерация уже не пропадёт.

Или ещё пример - токовый контроллер UC3842. Для его запуска достаточно тока 0,5мА, импульс открывает полевик, его ток стока трансформируется в обмотку ОС, которая вырабатывает напряжение повышенной мощности для постоянного питания контроллера.

В нашем случае всё работатет точно так же.

Eugene.A: Предпосылки неверные, поэтому дальше просто читать неохота.
От драйвера требуется ампер в течение 0,1 мкс, для этого в питании достаточно электролита на 47 мкФ, после этих 1,5 ком.

Это не предпосылки с предположениями, а описание принципа работы.
Что Вы "упёрлись" в эту 0,1мкс? И где Вы видите в схеме электроит "на 47 мкФ, после этих 1,5 ком"? И кто будет обеспечивать "ампер в течение 0,1 мкс"?

Напяржение питания ШИМ контроллера TL494 берётся с БП дежурки и через резистор на 1,5КОм заводится в среднюю точку первички разделительного трансформатора. Транзисторы "драйвера" 2SC945 больше 0,2А в импульсе не дают...
Да и откуда взяться амперу если ток ограничен резистором на уровне 30В/1,5КОм=20мА максимум? В реальных условиях напряжение питания меньше 30В, по этому ток ещё меньше.

Eugene.A: Ну потери мощности от этого никуда не денуться, откуда бы мы её не брали.

Согласен. Но суть в том, что исходно схема построена так, что для минимума её переделки удобнее получается пойти на эти потери, чем перестраивать сам драйвер.

Eugene.A: DWD: В этом заключется принцип пропорционально-токового управления
Не, принцип не в этом. Уже писал.

А в чём? Или Вы не согласны с тем, что принцип управления ключами инвертора компового БП является пропорционально-токовым?

 

dmitry287: Но надо не забывать еще один момент обмотки трансформаторов это индуктивность,следовательно ток в них быстро увеличиться не может,соответственно не может сразу дать максимальное значение напряжение на затворе по фронту импульса.

Нет, в этом плане всё нормально и переживать нет смысла.