مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

[edris.noei]

سلام

توی یه ساختار تمام پل برای درایو سوئیچ ها از 4 تا TLP250 با 4 تا تغذیه ی ایزوله که ولتاژ سطح پایین و بالاش 0 تا 15 ولته استفاده شده.مشکل اینه که وقتی پالس گیت از مقدار 15 به 0 کاهش پیدا میکنه ولتاژ درین-سورس سوئیچ افزایش پیدا میکنه و به ولتاژ ورودی میرسه ولی جریان سوئیچ قطع نمیشه و شروع میکنه یه سیکل کامل سینوسی رو میره.برای اندازه گیری جریان هم از پروب جریان استفاده شده. سوئیچ ها هم داغ نمیشن و توان 500 وات میده. ولتاژ ورودی 150 ولت DC و خروجی 2kV DC . فرکانس کلیدزنی 70 کیلو هرتز.
خاموش شدن سوئیچ رو از کجا میشه فهمید؟ با توجه به این که ولتاژ دو سر سوئیچ افزایش پیدا میکنه احتمال داره سوئیچ خاموش نشده باشه؟
یا احتمال داره این مشکل به خاطر پروب جریان باشه؟

شماتیک مدار:( مدار دو تا ترانس داره)

http://dc379.4shared.com/img/nZIZeGp...97609970346093

مقدار المان های مدار:

Lm1=230uH

Lk1=25uH

Mosfet=IRFP460LC

Lm2=320uH

Lk2=20uH

Cs1=Cs2=15nF

Co1=Co2=1.1uF

Cs3=Cs4=20nF

Cp=470nF

Co=2.7uF

Ro=8K

دیود های خروجی هم مثلاً 3 تا UF5408 رو با هم سری کردم و به جای هر کدوم از دیود های 4 برابر کننده قرار دادم و برای دو برابر کننده ی پایینی هم به جای هر دیود 2 تا UF5408 رو سری کردم.نسبت دور هر دو ترانس هم افزاینده 1 به 3 هست.

این شکل موج جریان اولیه ترانس شماره 1 هست با پالس گیت همون سوئیچ:

http://www.4shared.com/photo/JsLXvaF8ce/TEK0012.html

اینم شکل جریان سوئیچ با پالس گیت:

http://s5.picofile.com/file/8127784792/TEK0013.tif.html

همون جریان ترانس داره از سوئیچ های S1 و S3 عبور میکنه ولی نمیدونم چرا جریان سوئیچ رو با کلمپ جریان می گیرم این طوری نشون میده! جریان ترانس رو هم با کلمپ گرفتم و درسته.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

شماتیک شما اندکی عجیب و غریب است--چند برابر کننده ی ترانسی به این شکل نمیباشد و یا من نمیتوانم انرا در ذهنم بچرخانم و المانها را جابجا کنم ---شما همان دیودها و سیم پیچ ثانویه پایینی را در نظر بگیرید و عین همان را با خودش سری کنید نتیجه میشود چهار برابر کننده ترانسی---بگذریم--در مورد اولیه شما هیچ خازنی با ان سری نکرده اید یعنی خازن کوپلینگ ندارید که باید انرا لحاظ کنید--مدار شما تا حدودی درست است و از قرار معلوم باید رزونانس سری باشد ولی به دلیل داشتن دو سیم پیچ معلوم نیست که در چه باری از رزونانس خارج خواهد شد و ایا اصلا حفاظتی برای ان در نظر گرفته اید یانه؟و ایا فرکانسهای رزونانس دو سیم پیچ بهم نزدیک است و یا دور؟در مدارهای رزونانسی با قطع شدن فرمان گیت --سوییچ قطع نخواهد شد و با یک رزونانس با خازنهای مدار به حالت قطع میرود که در این مدت زمان شما نبایذ فرمان گیت بعدی را بدهید زیرا سوییچها خواهند سوخت و باید اجازه دهید تا رزونانس ان تمام شود--که برای مدار شما این اتفاق زمانی میافتد که ولتاژ درین سوییچ مقابل از ماکزیمم به صفر برسد.و در این زمان شما باید فرمان گیت انرا بدهید.یعنی زمانی که درین سورس ان صفر شده باشد.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

4 برابر کننده به چند صورت میتونه بسته بشه که هرکدوم میتونه مزیت خاص خودش رو داشته باشه. مثلاً وقتی S1 و S2 روشن هستن ، در ثانویه D1 و D3 روشن میشن.
متأسفانه در شماتیک خازن سری با اولیه ترانس رو فراموش کردم و رسم نشده ولی در مدار عملی مقدار 2.2uF در دسترس بود و همون رو گذاشتم.
سیستم کار به این صورت هست که ترانس شماره 1 که ثانویه اش به 4 برابر کننده وصل هست در حالت شبه رزونانسی کار میکنه یعنی رزونانسی کامل نیست.اما عملکرد ترانس شماره 2 دقیقاً مثل مدارات LLC نیم پل هست که اگه فرکانس خازن دیده شده و سلف نشتی ترانس بیش تر از فرکانس کلیدزنی باشه باعث میشه که قبل از این که کلیدها تغییر حالت بدن ، جریان اولیه ترانس به جریان مغناطیس کنندگی برسه و درنتیجه جریان دیودها در ثانویه صفر بشه و ZCS داشته باشیم.

توی شبیه سازی با برداشتن پالس گیت ، جریان سوئیچ صفر میشد.

وقتی پالس گیت رو بر میدارم ولتاژ درین سورس سوئیچ زیاد میشه . اگه سوئیچ روشن بمونه مگه نباید ولتاژ درین سورسش در همون مقدار کم باقی بمونه و افزایش پیدا نکنه؟
یه چیز دیگه اینکه اگر اون جریان سینوسی بخواد رد بشه از سوئیچ و در همون حالت ولتاژ درین سورس هم 150 ولت باشه( افزایش پیدا کرده) پس سوئیچ باید خیلی داغ بشه درسته؟(ولی اصلاً گرم نمیشه)

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

در مورد اینکه با برداشتن پالس گیت شما انتظار دارید که سوییچ روشن بماند----این بستگی به این دارد که ایا مدار در نقطه درستی از فرکانس کار میکند و یا خیر؟در هر فرکانسی بالاتر از رزونانس و هر جریانیاین شرط برقرار نمیباشد----در مدارهایسوییچینگ دو تلفات زمان روشن شدن و زمان خاموش شدن وجود دارد--که در مدارهای رزونانسی یکی از این دو مقدارش خیلی کم میشود--و در هر صورت شما تلفات سوییچ خواهید داشت--مقدار تلفات هم بستگی به جریان و مشخصات خود سوییچها دارد--شما با 4 عدد ماسفت 460 توان 500 وات میگیرید خوب طبیعی است که ماسفتها نباید زیاد گرم شوند زیرا دو عدد ماسفت از نوع 460 در هاف بریج معمولی برای 600 وات کافی است و شما با 4 عددد از انها در فول بریج رزونانسی توان 500 وات میگیرید.در حالیکه 4 عدد از انها برای توان1500 وات جوابگو میباشد.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

در مورد اینکه با برداشتن پالس گیت شما انتظار دارید که سوییچ روشن بماند----این بستگی به این دارد که ایا مدار در نقطه درستی از فرکانس کار میکند و یا خیر؟

این رو نفهمیدم

اما یه چیزی که هست آخه اون جریانی که من می بینم توی مقادیر منفی هم رفته و یک پیک سینوسی حدود 3 آمپر داره و به نظرم اگه جریان توی سوئیچ منفی باشه باید از دیود درونی ماسفت عبور کنه و اگه بخواد از اون عبور کنه یعنی که دیود بایاس شده پس ولتاژ دوسرش حدود 1 ولت باید باشه و این درحالیه که ولتاژ دو سر سوئیچ همون 150 ولته.

مطالبی که شما فرمودین رو دقت کردم دیدم که درسته که با این سوئیچ ها 500 وات خیلی کمه برای تمام پل ، اما این تلفات کم سوئیچ مال زمانی هست که ولتاژ دو سرش هم خیلی کوچیک باشه وگرنه ماسفت به شدت باید داغ شه و حتی در لحظه بسوزه.چون اگه ما متوسط جریان رو در زمانی که پالس گیت برداشته شده 0.5 آمپر بگیریم و چون مدت زمانی که پالس گیت نداریم نصف یک دوره تناوب هست پس تلفات هر سوئیچ در زمانی که پالس گیتش رو برداشتیم باید بشه 0.5*0.5*150=37.5

تازه من هر دو تا سوئیچ رو روی یه هیت سینک وصل کردم.پس مطمئناً باید هیت سینک ها حداقل گرم بشن.

اگر تحلیلم از تلفات اشتباه هست لطفاً اصلاح کنین. البته سر انگشتی حساب کردم

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

در مورد سوییچ زنی در حالت صفر ولتاژ مطالعه نمایید تا منظورم را متوجه شوید---لطفا شکل موجهای گیت و درین سورس یک سوییچ را به صورت همزمان ببینیدو عکس انرا اپلود نمایید.من هنوز متوجه نشدم که شما جریان سوییچ را جگونه اندازه گرفته اید--و فکر میکنم این جریانی که شما میبینید جریان مدار تانک میباشد و نه جریان یک سوییچ----و جریان مدار تانک با جریان سوییج برابر نمیباشد.مگر در لحضات خاصی--جریان سوییج را هم نمیتوانید با کلمپ اندازه بگیرید و شکل دیده شده درست نخواهد بود.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

این شکل موج ولتاژ درین-سورس و ولتاژ گیت-سورس برای سوئیچ های S1 یا S3 هست. خوب این تصویر نشون میده که ZVS داریم

http://s5.picofile.com/file/8128111834/Vds.jpg

چون مدار رو برای آزمایش ساختم ، اومدم برای جریان سوئیچ به جای این که روی PCB یه ترک رسم کنم ، اومدم مسیر جریان درین سوئیچ رو قطع کردم و دو تا ترمینال گذاشتم و اون ترمینال ها رو با سیم برق به هم وصل کردم و از طریق این سیم ، با استفاده از پروب جریان ، جریان رو روی اسکوپ می بینم.

جریان مدار تانک ، همون جریان ترانس هست یا به عبارتی جریان سلف نشتی؟؟( اگه منظورتون همینه ، من شکل موجشو قرار دادم و در عین ناباوری که باید جریان سوئیچ شبیه بخشی از جریان تانک باشه ولی اینطور نیست.)

مسئله اینه که کلمپ داره جریان تانک رو درست میده ولی جریان سوئیچ اشتباهه. پس به نظر شما روش اندازه گیری جریان سوئیچ نباید از طریق کلمپ باشه؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

الان در شکل موجها مشکلی وجود ندارد و حالت سوییچ زنی ولتاژ صفر به خوبی مشخص است حالا به جای ان تکه سیمی که در ترمینال گذاسته اید یک مقاومت 0.5 اهم و 2وات یا دو مقاومت یک اهم 2 وات را موازی کرده و یا مقاومت دیگری که کمتر از یک اهم باشد و ولتاژ دو سر ان را ببینید.و عکس انرا با رعایت همزمانی ولتاژ های گیت و درین سورس اپلود نمایید.

[edris.noei]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

الآن امکانات اسیلوسکوپ ندارم . چک کردم خبرش رو میدم.این عکس ها رو قبلاً گرفته بودم

[edris.noei]

پاسخ : مشکل در جریان عبوری ماسفت در مبدل تمام پل

خدمت دوستان عرض کنم که مقاومت 0.2 اهم 10 وات رو با سوئیچ ها سری کردم و ولتاژشون رو اسکوپ دیدم که مثل پروب جریان نشون میداد. واقعاً موندم مشکل از کجاست؟