Список разделов Flyback.org.ru » Компоненты схем и общие вопросы построения трансформаторных hv-источников » Снабберные цепи
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Снабберные цепи
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Недавно гдето Вкодер отписался про снаббер.А именно , што он с ним фет закрываеца в более лёгком режиме.
Значит нагрев фета в результате должен несколько уменьшиться.

Меня интересует насколько он эффективен , т.е. стоит ли его юзать с целью уменьшения нагрева фетов.

А ещё подробная методика ращётов параметров снаббера для каждого конкретного моста.

ЗЫ.Мож тема про снабберы уже есть , но я ненашол.

Добавлено: Thu Jun 01, 2006 11:54 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


свкад тебе в руки. промоделируй снабберы и посмотри их эффективность.

Добавлено: Fri Jun 02, 2006 12:00 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Да неумею я им пользоваца.С англиским недружу савсем НАХогорчён

Я привык по старинке на бумаге считать(ну или куркулятором).

Хотелось бы формулы готовые узреть.А ещё оценку эффективности его работы(на сколько он снижает нагрев фетов)

Добавлено: Fri Jun 02, 2006 12:44 am
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Для расчета номиналов снаббера зададимся временем, за которое должен зарядиться конденсатор. Можно взять время закрывания транзистора в наихудшем случае. Можно его еще и удвоить. Теперь, зная ток (максимальный) инвертора и силовое напряжение питания, можно расчитать номинал конденсатора (1).

Затем по (2) определяем мощность, которая выделится на резисторах снаббера. Возможно, получится слишком много, и придется пересчитать емкость, уменьшив время заряда. Скорее всего придется параллелить несколько двухваттных резисторов.

Для сопротивления резистора конкретной формулы нет. Оно выбирается из двух соображений:
1) Оно должно быть достаточно малым, чтобы конденсатор успел разрядиться даже при минимальной длительности импульса (максимальном деад-тайме). Обычно временем полного разряда RC цепочки принимают 3 тау (формула 3). Т. е. 3*тау должно быть меньше минимальной длительности импульса.
2) Оно должно быть достаточно большим, чтобы импульсный ток через транзистор не превышал допустимого значения. Считается по закону Ома (4). Не забываем к току разряда конденсатора прибавить собственно рабочий ток инвертора и смотрим, как полученная величина соотносится с максимальным импульсным током транзистора при 100 градусах. Если вдвое или более меньше - все ОК. Нет - увеличиваем, даже несмотря на тау. Это важнее.

Все величины - в Си. Емкость в Фарадах, сопротивление в Омах, напруга в Вольтах, ток в Амперах, время в Секундах, частота в Герцах.


ЗЫ. В нашем 3кВт инверторе следующие параметры:
f=16kHz, U=400V, I=7.5A, t=176ns, C=3.3nF, P=4W, R=31(62x2) Ohm, tau=100ns.

Добавлено: Fri Jun 02, 2006 9:05 am
SnubberCalc.gif
SnubberCalc.gif (3.73 Кб)
Расчет снаббера
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Снаббер изображен на рисунке. Основная его задача – снизить скорость повышения напряжения на транзисторе, чтобы предотвратить защелкивание паразитной тиристорной структуры как IGBT транзистора, так и выходного каскада драйвера (если таковой используется). Кроме того, снаббер облегчает тепловой режим закрывания транзистора, беря на себя часть динамических потерь.

Работает снаббер следующим образом. Когда транзистор закрывается, ток в первичной обмотке из-за индуктивности мгновенно прерваться не может. Поэтому ток закрывающегося транзистора становится током заряда конденсатора Csnub через диод VD, а транзистор закрывается в режиме малого тока. При последующем открывании транзистора конденсатор разряжается через него и резистор Rsnub, причем энергия, запасенная в конденсаторе, выделяется на резисторе.

Добавлено: Fri Jun 02, 2006 9:23 am
Snubber.gif
Snubber.gif (4.46 Кб)
Схема снаббера
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Благодарю за развернутый ответ Smile только главное не прозвучало - насколько он эффективен , т.е. насколько % (приблизительно ) он снижает нагрев фетов?

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 8:28 am
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Пружина писал(а):
насколько % (приблизительно ) он снижает нагрев фетов?
Не знаю. Без снабберов не включали. В первом приближении можно предположить, что на столько, сколько на нем самом выделится - при условии, что время t заряда конденсатора примерно равно времени выключения транзистора.

Но его основное предназначение не это, а снижение скорости dU/dt нарастания напряжения на выключающемся транзисторе
чтобы предотвратить защелкивание паразитной тиристорной структуры как IGBT транзистора, так и выходного каскада драйвера (если таковой используется).

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 9:45 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Наверное феты параллелить все же проще и эффективнее . А снаббер очень неудобен своей привязкой к частоте инвертора и току нагрузки . Да и в самом идеальном варианте эффективность его менее 50%.

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 12:15 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Повторюсь еще раз - снаббер призван уменьшить dU/dt. Все остальное - побочные эффекты.
В некоторых случаях (IGBT в режиме жесткого переключения) он если не необходим, то желателен. Хотя в последних поколениях IGBT производитель гарантирует отсутствие защелкивания при очень больших dU/dt - так что и без снаббера можно обойтись.
В некоторых случаях (с полевиками например) необходимости в нем нет.

Но лишним он нигде не будет.

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 1:10 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


в обратноходовых преовразователях du/dt должен быть максимально возможным. от него зависит выходной напряг. поэтому его лучше не уменьшать, а лучше прост ограничивать самоиндукцию до приемлемого уровня (твс или рекуперация)

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 2:11 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Николай писал(а):
в обратноходовых преовразователях du/dt должен быть максимально возможным. от него зависит выходной напряг. поэтому его лучше не уменьшать, а лучше прост ограничивать самоиндукцию до приемлемого уровня (твс или рекуперация)
Вовсе нет. От dU/dt никак не зависит запасенная в катушке энергия. Кроме того, в правильно спроектированном обратноходовике элементы защиты, ограничивающие напряжение, в нормальном режиме вообще не работают.

И я не призываю эту скорость валить в десятки раз. Иногда эту скорость приходится валить, чтобы избежать нехороших явлений. Но все хорошо в меру, в том числе и снижение скорости dU/dt.

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 4:53 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


ну както не зависит?
вот смотри, чем выше du/dt, тем быстрее меняется эдс самоиндукции, чем она бастрее меняется, тем выше импульс напряжения во вторичке. поэтому при успользовании уцц и разряд со строчника длиннее, что правильное управление обемпечивает очень быстрое закрывание полевика. стоит только немного замедлить этот процесс, как выходное напряжение ощутимо падает. это и на практике и в свкаже видно

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 7:34 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


В обратноходовике ЭДС самоиндукции ограничена максимальным напряжением на ключе. Если она его попытается превысить - либо элементы защиты ее погасят, либо выбьет транзистор.

В сетевых обратноходовых преобразователях напряжение на первичке в фазе разряда обычно меньше сетевого - чтобы можно было не очень высоковольтный транзистор ставить. Ведь в этой фазе на ключе напряжение питания плюс напряжение на первичке.

>чем выше du/dt, тем быстрее меняется эдс самоиндукции, чем она бастрее меняется, тем выше импульс напряжения во вторичке.
Напряжение на вторичке зависит от нарпряжения на первичке, а не от скорости его изменения!

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 9:54 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


здрасьте, ты помоему путаешь чего... как напряжение вторичики не зависит от скорости его изменения в первичке? очень даж зависит. щаз графиков с модели кину

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 10:22 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


сейчас промоделил следующую ситуевину:
строчник: первичка 10мкгн, вторичка 20гн
питается от источника переменного напряжения 12В с внутренним сопротивлением 1ом.
сигнал: менадр 2мс.

рассмотрено два случая -
1. скорость фронта/спада 1мкс - напряжение холостого хода на выходе 13.3кВ
2. скорость фронта/спада 100мкс - напряжение холостого хода на выходе 1.73кВ

соответственно нам намо иметь как можно более крутые фронты (dU/dt) но при этом сдерживать всплески самоиндукции на приемлимом уровне. поганить фронты снабберами и прочими "испоганивателями du/dt" - это уменьшение амплитудыт импульсов во вторичке. Для сетевых инверторов может это и нормально, но для hv-девайсов нам нужно как можно более высокие всплески импульсов во вторички, это дает большую длину разрядов

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 10:38 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Николай писал(а):
1. скорость фронта/спада 1мкс - напряжение холостого хода на выходе 13.3кВ
2. скорость фронта/спада 100мкс - напряжение холостого хода на выходе 1.73кВ

А никто и не предлагает заваливать скорость до сотен микросекунд! :D Десятые доли микросекунд, ну или единицы на крайняк.

Николай, коль уж ты взялся - сравни результаты при длительности фронта/спада 0.1 и 1 мкс. Мне самому интересно стало.

А я привожу формулу для ЭДС индукции. Как видно, она (ЭДС) зависит от скорости изменения магнитного потока в сердечнике, который зависит от тока, а не от напряжения.

Все, я пошел спать. Завтра продолжим.

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 10:56 pm
E_ind.gif
E_ind.gif (2.26 Кб)
Формула для ЭДС индукции
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


А ток в свою очередь от напряжения зависит?

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 11:16 pm
Ответить с цитатой

Николай
 


но ведь di/dt зависит от du/dt. Т.е. при dU/dt->0 эдс напряжение будет конечно ограничено скоростью возрастания тока, т.е. соббсно говоря индуктивностью. но когда скорость изменения напряжения достаточно велико, то напряжение на выходе будет ограничено им, так как di/dt будет зависеть от du/dt. помоему вполне логично.

по просьбам трудящихся на той же модели произвел еще пару измерений,

1. tфронта=0.01мкс U=14.6кВ
2. tфронта=0.1мкс U=14.2кВ
3 . tфронта=1мкс U=13.2кВ

как мы видим что сильно резкими фронтами можно и принебречь, но затягивать больше 300...400нс всеже не стоит, так как существенно снижается выхоное напряжение, (но это на индуктивности 10мкгн, на других индуктивностях "критическое время фронта" будет естественно другим)

Добавлено: Sat Jun 03, 2006 11:22 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Николай писал(а):
но ведь di/dt зависит от du/dt. Т.е. при dU/dt->0 эдс напряжение будет конечно ограничено скоростью возрастания тока, т.е. соббсно говоря индуктивностью. но когда скорость изменения напряжения достаточно велико, то напряжение на выходе будет ограничено им, так как di/dt будет зависеть от du/dt. помоему вполне логично.
Если ток напрямую зависит от напряжения - это уже не катущка. Это обычный резистор.
А вообще U=-L(di/dt), dU/dt=-L(d2i/dt). Т.е. dU/dt пропорционально скорости изменения скорости изменения (т.е. второй производной) тока.

Че-то мы куда-то не туда зашли в наши спорах... :roll: Изначально ведь вопрос ставился - когда следует ставить снаббер, а когда можно без него. Ответ был дан, что снаббер следует юзать тогда, когда необходимо завалить dU/dt до какой-то конкретной величины. Я я вовсе не призываю ставить снаббер везде и всюду! Это решается в каждом конкретном случае персонально!

Николай писал(а):
как мы видим что сильно резкими фронтами можно и принебречь, но затягивать больше 300...400нс всеже не стоит, так как существенно снижается выхоное напряжение
А больше и не нужно!

А если скорость нарастания/спада сильно (очень сильно) низкая - тут уже индуктивность первички накладывает ограничения. Если индуктивность будет больше - даже пологие фронты передадутся без проблем.


ЗЫ. Предлагаю если не закончить, то отложить дискуссию на несколько дней. Мне надо диплом доделывать.

Добавлено: Sun Jun 04, 2006 9:38 am
Ответить с цитатой

TheBypasser
Космонавт


я чёт совсем не в теме - снаббером мы УМЕНЬШАЕМ скорость разряда фета.. ЗАЧЕМ?! Ведь чем медленнее фет открывается/закрывается, тем БОЛЬШЕ тепла на нём выделится.. Рекуперация просто сглаживает импульс на выходе, сама же от этого и греется где надо.. Тут же греется сам фет.. Лажа какая-то - в схеме пуш-пулла на уцц например этот самый снаббер весь смысл от уцц убивает..

Добавлено: Thu Jul 06, 2006 2:34 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


Ничё ты не понял.Снаббером мы облегчаем закрывание фетов , т.е. скорость закрывания не меняеца а меняеца ток в момент закрывания(сорри за тавталогию).Иными словами в момент закрывания транзистора начинает заряжаться конденсатор снаббера и берёт на себя большую часть тока транзистора.

Добавлено: Thu Jul 06, 2006 3:45 am
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


Пружина писал(а):
Снаббером мы облегчаем закрывание фетов , т.е. скорость закрывания не меняеца а меняеца ток в момент закрывания(сорри за тавталогию).Иными словами в момент закрывания транзистора начинает заряжаться конденсатор снаббера и берёт на себя большую часть тока транзистора.
Молодец, Пружина! Все правильно понял!

Добавлено: Thu Jul 06, 2006 7:36 am
Ответить с цитатой

Пружина
Экзорцист


У меня был хороший учитель:D

Добавлено: Thu Jul 06, 2006 3:34 pm
Ответить с цитатой

TheBypasser
Космонавт


аа всё! Просто ночью читал, спать хотел Smile
Щас понял.. Я чёт ступил, и меня вштырило, что там ещё к затвору чёто вешается подмигивает Теперь то понятно.. типа кап заряжается при разрыве цепи, а разряжается потихоньку через резюк, когда фет открыт.. Собрать щас думаю - а то эти ламеры в лабе флай попросили - там же его и угробили блин - так что новый срочно делаю подмигивает .. Диоды очень шустрые надо или пофиг кстати?

зы но напруга по-любому на вторичке упадёт такчто нунах - лучше феты спараллелить или кулер сделать жирный Smile

Добавлено: Thu Jul 06, 2006 3:55 pm
Ответить с цитатой

Vcoder
Магистр


TheBypasser писал(а):
Диоды очень шустрые надо или пофиг кстати?
Ультрафасты надо. Чтоб импульсный ток был не менее рабочего тока инвертора. И напругой не менее напруги питания инвертора.

Добавлено: Thu Jul 06, 2006 7:22 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Компоненты схем и общие вопросы построения трансформаторных hv-источников » Снабберные цепи
На страницу 1, 2, 3, 4  След.     Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.