SSTC от R2R (в процессе постройки)

[ArcSound]

Оптика не "тупит" а излучающий диод начинает подсвечивать.

Как не назови - результат один.

[Rabby]

Если уже заморачиваться с нормальным драйвером,с отдельным питанием,можно гдт просто передавать сигнал без деда,а деттайм организовать прямо на драйвере.напрямую tc4452 до нескольких мегагерц умудряется тягать феты.

[R2R]

Сделал стенд для проверки вторичных цепей ГДТ. Коротко о схемотехнике: первичка трансформатора качается по схеме пуш-пула двумя PSMN4R0-30YLD (делать несколько разных ГДТ я поленился и намотал только один с обмотками по 20 витков); во вторичной цепи стоит 15 Ом резистор, который можно шунтировать джампером; также можно переключаться между обычной двухполярной (к этой опционально подключается двунаправленный супрессор) и однополярной схемами; обе цепи нагружены интегрирующими цепочками с R = 2 Ом и C = 10 нФ.
Настроил генератор на выдачу пачки из двух стартовых импульсов (ton = 1,08 мкс, T = 2,56 мкс) с ~6 BPS. Осциллограммы с нагрузки:

 Двухполярная схема без супрессора, резистор шунтирован

 Двухполярная схема без супрессора, резистор не шунтирован

 Однополярная схема, резистор шунтирован

 Однополярная схема, резистор не шунтирован

Супрессор почти не влияет на форму сигнала, поэтому осциллограмм с ним не привожу.

[BSVi]

Ну, как бы, что и требовалось доказать

[R2R]

Ну, как бы, что и требовалось доказать

Да я ж не про это . В первую очередь на тех осциллограммах надо обратить внимание на проблему с низкочастотным звоном, а потом уже на некорректную работу схемы с DC restoration (она работает не со всеми топологиями, но обо всем по порядку).

Вдоволь поигравшись с симулятором, пришел к следующим выводам:
1. НЧ звон (колебательный процесс с участием индуктивности намагничивания ГДТ) эффективно подавляется резистором, установленным параллельно разделительному капу в схеме с ассиметричным полумостом или параллельно первичке в случае с пуш-пулом и мостом.
2. Вторичная цепь с восстановлением постоянной составляющей работает адекватно и действительно хорошо только с ассиметричным полумостом (по крайней мере, из трех вышеназванных топологий), т.к. первичка ГДТ в начальный момент времени качается почти однополярными импульсами (разделительный конденсатор разряжен), поэтому выходной сигнал изначально смещен вверх и ему не требуется времени для установления. При этом затворная емкость способна быстро разряжаться при снятии сигнала (разряд идет через вторичную обмотку). RD цепочка для формирования дед-тайма здесь также работает.
3. Пару раз заходил разговор об управлении ключами в сварочных инверторах. Но в сварочниках очень любят качать первичку ГДТ форвардом, поэтому приходится юзать громоздкую обвязку во вторичной цепи, чтобы принудительно разряжать затворную емкость и размагничивать сердечник трансформатора. В любом случае, это очень специфическое решение, которое не имеет отношения не только к DC restoration, но и к стандартной схеме управления.

Проблему с НЧ звоном в пуш-пуле я уже решил резистором на 200 Ом. Далее посмотрю, что можно сделать с драйвером на MIC4452.

 Резистор параллельно первичке творит чудеса

Справедливости ради надо заметить, что пару страниц назад товарищ koch писал про шунтирование разделительного капа, хотя в тот момент не было никакого намека на НЧ звон, а проблема была связана то ли обратным восстановлением диодов, то ли со сквозняком, то ли с плохим монтажом силовой.

[R2R]

Драйвер на MIC4452 начал выдавать нормальные сигналы, когда запаял микросхему на второй канал. Попробовал запустить мост от внешнего генератора - на 60 В получил 5 мм искру ценой жизни 4 ключей и термистора. Сквозняка нет однозначно, ибо дед-тайм 200 нс, что четко видно на осциллограмме.

 Затворы нижних ключей

Запас STGP19NC60HD подходит к концу, поэтому продолжу экспериментировать с полумостом. На плате старой силовой уже отходит фольга от перепаек, поэтому буду делать новую, а заодно изменю контроллер с драйвером . Новый контроллер на основе XC9572XL будет делать все то же, что и раньше, а также осуществлять функции автофазировки сигнала ОС и работы в качестве внешнего генератора при настройке. Драйвер станет более мощным за счет UCC27424 + AOD609, а форма сигнала улучшится за счет более правильного варианта обвязки DC restoration.

[BSVi]

Я до сих пор понять не могу - на кой тебе этот DC restoraation?

[R2R]

Я до сих пор понять не могу - на кой тебе этот DC restoraation?

Чтобы управлять ключом, используя только один канал драйвера, неудвоенное питающее напряжение и ГДТ 1:1.

[R2R]

Собрал новый драйвер, но сразу же обнаружил проблему - сквозят ключи (AOD609). Схема как в симпл драйвере, только без RCD цепочек на выходе УЦЦ и с дросселями вместо резисторов в цепочках дед-тайма. Хорошенько помоделировав, выяснил, что можно получить 70 нс дед-тайм, если все-таки поставить RCD (правда номиналы другие получаются - 100 Ом и 22 нФ) и юзать дроссели на 15 и 47 мкГн. Еще протестировал стандартную схему с RD - номиналы резко отличаются от того, что в симпл драйвере (получилось 325 и 800 Ом). Не знаю насколько корректны результаты моделирования, но возникает вопрос - почему в СД в затворах оба резистора одинакового номинала, ведь у p и n ключей отличаются сопротивления и заряды затворов, у УЦЦ выходные транзисторы также с разными сопротивлениями. Я бы с удовольствием взглянул на осциллограммы затворных напряжений FDD8424H, если у кого-нибудь есть драйвер, аналогичный СД.

[R2R]

Спустя несколько месяцев оживил катушку.

Имеем следующее:
1. Контроллер
XC9572XL успешно заменил 74HC132 и 74HC86, больше нет утомительной настройки параметров сигнала RC цепочками, все задается программно. Переключение между режимами генератора и автогенератора джампером - мегаполезная фича, позволяющая быстрее находить неисправности. Предусмотрены, но пока не реализованы, автофазировка и ИК включение/выключение.
Наконец-то удалось протестировать предиктор (до этого были 2 платы с этим узлом, не допущенные к испытаниям совместно с драйвером и силовой). Я повесил на вторичку ТТ и крутил R8, но не наблюдал увеличения тока по сравнению с крайним положением. Однако сорвать генерацию довольно легко.
Появилась защита по току. Я делал контроллер для широкого диапазона токов (от 0,2 до 200 А, чтобы можно было юзать как с SSTC, так и с DRSSTC), что вылилось в необходимость использования целых двух подстроечников для OCD. В итоге мне просто стало лень их крутить и я не проверил эту фичу .
2. Драйвер
Так и не придумал, как сделать хороший частотонезависимый дед-тайм для AOD609, поэтому использовал проверенное решение с раскачкой ГДТ от интегральных драйверов. Фронты 100 нс с затворами 240 нКл, есть небольшой звон (работы супрссоров не ощутил). Смутил небольшой резонансный процесс с индуктивностью намагничивания трансформатора, вызывающий провал амплитуды нескольких импульсов в начале пачки, а также хвост из-за медленного разряда емкостей. Здесь не критично, но в DRSSTC я бы такого видеть не хотел.
3. Силовая
Неустойчивого ККМ больше нет, а ключи заменены на FGH40N60UFD. Тесла работает очень стабильно. Даже злосчастный большой тор, взорвавший 2 полумоста на STGP19NC60HD, оказался бессилен. Стримак такой же, но можно смело отматывать витки или ставить мост.

[iEugene0x7CA]

Смотрю популяризировали мы XC9572.
На самом деле это супер-древняя ПЛИС. В SD юзается скорее по инерции, так как более-менее отладили связанные с ней баги.
Я бы по возможности не ставил её в новые дизайны, в той же SimpleTesla SSTC уже стоит EPM240.

Насчет моста, стоит учитывать, что с такой конфигурацией ток через первичку возрастет в два раза, в то время как течь он будет через те же самые ключи — с теми же ограничениями по току.
Т.е. нельзя просто взять, и повесить два дополнительных транзистора. В случае моста стоит параллелить и транзисторы, т.е. понадобится уже 8 ключей, а не 4.

P.S. Кстати, а откуда такой крутой торчик?

[R2R]

Я бы по возможности не ставил её в новые дизайны, в той же SimpleTesla SSTC уже стоит EPM240.

Я все порывался ее поставить, но VQ44 приятнее паять .

Насчет моста, стоит учитывать, что с такой конфигурацией ток через первичку возрастет в два раза, в то время как течь он будет через те же самые ключи — с теми же ограничениями по току.
Т.е. нельзя просто взять, и повесить два дополнительных транзистора. В случае моста стоит параллелить и транзисторы, т.е. понадобится уже 8 ключей, а не 4.

Раньше в этом полумосте трудились ключи на 19 А, а теперь на 40 А. Теоретически в мосте ток действительно будет вдвое больше через ту же первичку, но, скорее всего, придется уменьшать коэффициент связи во избежание пробоев, так что все в порядке .

P.S. Кстати, а откуда такой крутой торчик?

"Ага, вот эти ребята" http://onetesla.com/oneteslats-6-o-d-sp ... pload.html. Жаль, что у них нет ничего покрупнее.