*** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

[shahinb007]

*********** سلام ***********
من یه مدته روی یک مدار بوست متقارن کار میکنم (از سوئیچ بجای دیود استفاده میکنم). مشخصات مدارم بشرح زیر است:
فرکانس سوئیچینگ 150KHZ با سلف 10uH 4A
ورودی باتری 3.7 ولت با جریان بالا و خروجی 9ولت 2 آمپر (18 وات)
ماسفت ها Nکانال و مدار بالایی توسط مدار درایو میشه (پالس از طریق میکرو به درایورها).
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
وقتی توان خروجی رو روی 9 ولت 1.5 آمپر میذارم مدار استیبل کار میکنه و مقداری ماسفت ها گرم میکنند. ولی وقتی روی 9 ولت 2 آمپر میذارم ماسفت ها داغ کرده و کم کم میسوزن.
چندتا سایت و مقاله خوندم همش از DCM و CCM گفته بودن و مطالعه کردم یه چیزایی از روی جریان سلف فهمیدم
1- ولی الان اصلا متوجه نمیشم مدارم روی DCM هست یا CCM ؟؟؟؟؟؟؟
2- هنوز نفهمیدم دقیقا کدوم حالت تلفات کمتری داره و مناسب هست ؟؟؟
3- گین یک مدار بوست در بهترین حالت چقدر یا چندبرابر ورودی هست ؟؟؟

[نو رسیده]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

با سلام
موضوع به جریان پیوسته یا پالسی سلف مربوط میشه.
مدار باید طوری طراحی بشه که در شرایط مختلف بار، یا dcm باشه و یا ccm.
ظاهرا مدار شما در نواحی مرزی dcm هست و با افزایش بار وارد ccm میشه و میسوزه.
علت سوختن سوئیچها در واقع اشباع شدن سلف هست.

[shahinb007]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

با سلام
موضوع به جریان پیوسته یا پالسی سلف مربوط میشه.
مدار باید طوری طراحی بشه که در شرایط مختلف بار، یا dcm باشه و یا ccm.
ظاهرا مدار شما در نواحی مرزی dcm هست و با افزایش بار وارد ccm میشه و میسوزه.
علت سوختن سوئیچها در واقع اشباع شدن سلف هست.

سلام بسیاااار ممنونم بابت پاسخگوییتون
در مورد اشباع سلف دقیقا اره چون به اشباع میره هم داغ میشه هم سوئیچ رو میسوزونه.
عجب پس اول تو حالت DCM هست مدارم! ... من فکر میکردم تو حالت CCM هست بعدش وارد dcm میشه و انرژی کم میاره (تو dcm سلف صفر میشه جریانش) و باعث سوختن سوئیچ ها بخاطر دیوتی سایکل زیاد میشه.

حالا سه تا سوال دارم من و هیشوخ هم نتونستم به جوابش برم
1- چجوری از اشباع سلف جلوگیری کنم ؟؟؟ (به مشخصه های مدار ب غیراز مقادیر سلف و فرکانس، نمیتونم دست بزنم )
2- آیا واقعا مدار بوست محدودیت 50% دیوتی سایکل داره ؟؟ ( من روی یک مدار بوست با اسکوپ تست گرفتم دیوتی تا 75% هم رفته بود بالا و مدار استیبل بود)
3- چجوری سلف رو تو حالت dcm (انگار این حالت خیلی بهتر از ccm هست) نگه دارم ؟؟

[نو رسیده]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

اصولا مدار بوست در سه حالت میتونه طراحی بشه.
دوتاش که همون DCM و CCM هستن. یکی هم ناحیه بحرانی بین ایندو بنام CRCM.
فرمولهای طراحی این سه حالت با هم متفاوته و بسته به توان مصرفی، جریان و ولتاژ بار و ورودی، و فرکانس، پارامترها و مقادیر قطعات طراحی میشن.
بنا براین اجازه ی تغییر مود در مدار وجود نداره. طراحی در مود DCM باعث میشه شما از سلف کوچکتری استفاده کنین اما طبعا پیکهای جریانی بالاتر و به سوئیچهای قویتری نیاز خواهید داشت. تو CCM هم عکس این موضوع اتفاق میفته.
در مورد سوال اول و سوم اینها به طراحی برای توان مشخص بر میگرده. با یه طراحی درست اگه توان خروجی از مقدار مجاز بیشتر نشه عملا سلف هم اشباع نمیشه و هم تو حالت DCM میمونه. کنترل توان خروجی در واقع کنترل وضعیت سلف هست.
در سوال دوم چنین محدودیتی وجود نداره. از نظر تئوری میتونه بالاتر هم بره. اما تو طراحی معمولا 70 درصد در نظر گرفته میشه تا در عملکردش در شرایط مختلف کاری تضمین بشه و وارد نواحی مرزی نشه.
این اپلیکیشن نوت از اینفنیون رو دانلود و مطالعه کنین. PFC boost converter design guide

[shahinb007]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

اصولا مدار بوست در سه حالت میتونه طراحی بشه.
دوتاش که همون DCM و CCM هستن. یکی هم ناحیه بحرانی بین ایندو بنام CRCM.
فرمولهای طراحی این سه حالت با هم متفاوته و بسته به توان مصرفی، جریان و ولتاژ بار و ورودی، و فرکانس، پارامترها و مقادیر قطعات طراحی میشن.
بنا براین اجازه ی تغییر مود در مدار وجود نداره. طراحی در مود DCM باعث میشه شما از سلف کوچکتری استفاده کنین اما طبعا پیکهای جریانی بالاتر و به سوئیچهای قویتری نیاز خواهید داشت. تو CCM هم عکس این موضوع اتفاق میفته.
در مورد سوال اول و سوم اینها به طراحی برای توان مشخص بر میگرده. با یه طراحی درست اگه توان خروجی از مقدار مجاز بیشتر نشه عملا سلف هم اشباع نمیشه و هم تو حالت DCM میمونه. کنترل توان خروجی در واقع کنترل وضعیت سلف هست.
در سوال دوم چنین محدودیتی وجود نداره. از نظر تئوری میتونه بالاتر هم بره. اما تو طراحی معمولا 70 درصد در نظر گرفته میشه تا در عملکردش در شرایط مختلف کاری تضمین بشه و وارد نواحی مرزی نشه.
این اپلیکیشن نوت از اینفنیون رو دانلود و مطالعه کنین. PFC boost converter design guide

واقعا ازتون ممنونم بابت پاسخگویی... راستش خیلی وقت بود تحقیق میکردم و هنوز به این نرسیده بودم که برای طراحی من dcm بهتره یا ccm..
در مورد سوئیچ های قویتر که گفتین فکر کنم منظورتون سوئیچ های سریع با Rds بسیار کمتر (در حد 2-3 میلی اهم) و جریان بالا هستش که باید تهیه کنم.

بابت مقاله ای هم که معرفی کردین ممنونم فکر کنم قبلا دانلود کردم ولی هنوز نخونده بودم.
اگر اجازه بدین من بازم اگر سوالی داشتم بتونم ازتون بپرسم.تشکر

[amir_ahp]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

دوست عزیز شما وقتی سلف رو طراحی میکنید باید چند پارامتر مهم رو در نظر بگیرید .
نکات بسیار ظریفی در طراحی سلف هست که بهتره رعایت بشه مثل ریپل جریان روی سلف و مقدار dc
برای مبدل شما بنده یکبار محاسبه کردم و مقدار مینیمم 17 میکروهانری با مشخصاتی که داده بودید بدست آمد البته ولتاژ مینیم 3.2 فرض شده.
مد کاری مبدل با توجه به طراحی شما تعیین میشه . به طور کاملا خلاصه بخوام بگم DCM یعنی وقتی جریان سلف در هر پریود صفر میشه و سلف کامل ریست میشه به عبارتی یعنی به جز بازه زمانی ON و OFF ، بازه ی دیگری وجود داره که در اون بازه جریان سلف به صفر میرسه مثل D3 در عکس :

اگر به شکل دقت کنید می بینید در D2Ts مقدار جریان به صفر میرسه و کل بازه زمانی D3Ts جریان سلف صفر میماند. دقت کن که اگر مقدار متوسط جریان رو حساب کنی الان صفر نیست!!!!!
در مد کاری CCM بازه جریان سلف پیوسته ست یعنی دیگه D3Ts وجود نداره و فقط ON و OFF و جریان سلف دیگر در هیچ لحظه ای صفر نمی*شود.

اما مشکل مبدل شما به نظر بنده اشباع رفتن سلف است و مقدار جریان DC زیاد باعث سوختن سوئیچ ها می*شود.

[shahinb007]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

دوست عزیز شما وقتی سلف رو طراحی میکنید باید چند پارامتر مهم رو در نظر بگیرید .
نکات بسیار ظریفی در طراحی سلف هست که بهتره رعایت بشه مثل ریپل جریان روی سلف و مقدار dc
برای مبدل شما بنده یکبار محاسبه کردم و مقدار مینیمم 17 میکروهانری با مشخصاتی که داده بودید بدست آمد البته ولتاژ مینیم 3.2 فرض شده.
مد کاری مبدل با توجه به طراحی شما تعیین میشه . به طور کاملا خلاصه بخوام بگم DCM یعنی وقتی جریان سلف در هر پریود صفر میشه و سلف کامل ریست میشه به عبارتی یعنی به جز بازه زمانی ON و OFF ، بازه ی دیگری وجود داره که در اون بازه جریان سلف به صفر میرسه مثل D3 در عکس :

اگر به شکل دقت کنید می بینید در D2Ts مقدار جریان به صفر میرسه و کل بازه زمانی D3Ts جریان سلف صفر میماند. دقت کن که اگر مقدار متوسط جریان رو حساب کنی الان صفر نیست!!!!!
در مد کاری CCM بازه جریان سلف پیوسته ست یعنی دیگه D3Ts وجود نداره و فقط ON و OFF و جریان سلف دیگر در هیچ لحظه ای صفر نمی*شود.

اما مشکل مبدل شما به نظر بنده اشباع رفتن سلف است و مقدار جریان DC زیاد باعث سوختن سوئیچ ها می*شود.

سلام دوست عزیز خیلی ازتون بابت پاسخگویی با حوصلتون ممنونم
اره مشکلم اشباع سلف هست .. تمام مواردی که گفتین رو خوندم (بعضیاشو قبلا هم خونده بودم) ولی ممنونم و اینکه دوتا سوال دارم :
1- با توجه به اینکه من سلف رو نمیتونم بیش از حد زیاد کنم بخاطر اندازه مدارم مجبورم زیر 10میکروهانری کار کنم، چیکار کنم به اشباع نره ؟؟؟(تروئیدیا زود به اشباع میرن تا جایی که میدونم)
2- اگر فرکانس رو زیاد کنم مثلا 250کیلوهرتز کار کنم ایا مشکل اشباع سلف بیشتر میشه یا کمتر ؟؟؟

* اگر امکان داشته باشه فرمول و محاسباتی که برای بنده انجام دادین رو اینجا بنویسین تا هم شما بیشتر ازین به زحمت نیوفتین هم من بتونم رو فرمولها راحت مانور بدم و بیشتر ازین وقت شما عزیزان رو نگیرم

[amir_ahp]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

سلام و خدا قوت ، بنده یه اشتباه محاسباتی کرده بودم و الان دوباره حساب کردم و دیدم مقدار 6.9 مایکروهانری برای سلف شما کافیه. ولی شما با توجه به صحبت هاتون میشه فهمید توی CCM بودید. یه فایل میذارم از صفحه 20 مطالعه کنید مشخص میکنه شرط ورود به DCM چیه.

https://ecee.colorado.edu/~ecen5797/course_material/Ch5slides.pdf

اون شرط سلف توی مبدل بوست یکی از شروط لازم برای کارکردن در CCM هستش. مقدارش هم از فرمول Vin(min)-Dmax)/(deltaIxFsw)) ; که بنده Delta I رو 40 درصد جریان سلف فرض کردم و جریان سلف هم در حالت CCM میشه Iout/(1-D) که وقتی شما 1.5 آمپر خروجی بگیرید اگه ورودی در بدترین حالت باشه ، جریان سلف شما میشه 3.8 آمپر ولی اگر خروجی بشه 2 آمپر جریان سلف شما بالای 5 آمپر میشه و سلف اشباع میشه، چون نوشته بودید 4 آمپره.
صفحه 22 رو ببینید که شکل چه زیبا نشون میده کجا در چه مدی هستیم . درک اون فرمول ها نیاز به زمان گذاشتن داره پس حوصله به خرج بدید.
اما پرسیدید که فرکانس رو زیاد کنید مشکل حل میشه یا نه ، فرکانس رو زیاد کنید بسته به نوع دیوتی و مد کاری داره DCM رو فکر میکنم پیک جریان اونقدر زیاد بشه که احتمالا به اشباع برید چون شیب نمودار جریان دیود زیاد میشه و Vo-Vin ثابته . اما در CCM مقدار انرژی قابل انتقال توسط هسته بیشتر میشه ولی من اطلاع دقیقی از هسته شما ندارم ، جنس هسته و ابعاد هسته و ... . تستش ضرر نداره ولی DCM خازن خروجی بیشتر میخواد.

[shahinb007]

پاسخ : *** فرق DCM و CCM دقیقا چیست؟ ***

سلام و خدا قوت ، بنده یه اشتباه محاسباتی کرده بودم و الان دوباره حساب کردم و دیدم مقدار 6.9 مایکروهانری برای سلف شما کافیه. ولی شما با توجه به صحبت هاتون میشه فهمید توی CCM بودید. یه فایل میذارم از صفحه 20 مطالعه کنید مشخص میکنه شرط ورود به DCM چیه.

https://ecee.colorado.edu/~ecen5797/course_material/Ch5slides.pdf

اون شرط سلف توی مبدل بوست یکی از شروط لازم برای کارکردن در CCM هستش. مقدارش هم از فرمول Vin(min)-Dmax)/(deltaIxFsw)) ; که بنده Delta I رو 40 درصد جریان سلف فرض کردم و جریان سلف هم در حالت CCM میشه Iout/(1-D) که وقتی شما 1.5 آمپر خروجی بگیرید اگه ورودی در بدترین حالت باشه ، جریان سلف شما میشه 3.8 آمپر ولی اگر خروجی بشه 2 آمپر جریان سلف شما بالای 5 آمپر میشه و سلف اشباع میشه، چون نوشته بودید 4 آمپره.
صفحه 22 رو ببینید که شکل چه زیبا نشون میده کجا در چه مدی هستیم . درک اون فرمول ها نیاز به زمان گذاشتن داره پس حوصله به خرج بدید.
اما پرسیدید که فرکانس رو زیاد کنید مشکل حل میشه یا نه ، فرکانس رو زیاد کنید بسته به نوع دیوتی و مد کاری داره DCM رو فکر میکنم پیک جریان اونقدر زیاد بشه که احتمالا به اشباع برید چون شیب نمودار جریان دیود زیاد میشه و Vo-Vin ثابته . اما در CCM مقدار انرژی قابل انتقال توسط هسته بیشتر میشه ولی من اطلاع دقیقی از هسته شما ندارم ، جنس هسته و ابعاد هسته و ... . تستش ضرر نداره ولی DCM خازن خروجی بیشتر میخواد.

سلام دوست عزیز
مقاله که ارسال کردین رو اتفاقا پریروز دانلود کردم ولی هنوز نخونده بودم مرسی واقعا
پس باید دنبال سلف قویتر باشم البته چون تو مود DCM کار میکنم باعث میشه سلف کوچکتری انتخاب کنم که هدفمم همینه.
اون فرمولی که نوشتید برای DCM هست یا CCM ؟؟ فکر کنم جابجا نوشتین ولی مهم نیست همون مقاله که گفتین رو میخونم
فرکانس رو بخاطر اندازه مدار میخواستم زیاد کنم و همچنین ریپل کم هرررررچندددد تو خروجی من از خازن های SMD بصورت چندتا موازی استفاده میکنم که هم esr کمتری داشته باشم هم میزان زیادی انرژی در زمان کم در خازن ها شارژ و دشارژ کنم.

در مورد هسته من از هسته های زیر میخوام استفاده کنم ::