Блок питания MP-H250S, 250/300 ватт с APFC в компактном корпусе
- Цена: ~$30 (2345р. на момент покупки)
- Перейти в магазин
Сегодня у меня на обзоре компактный блок питания мощностью 250 ватт с активным корректором коэффициента мощности. Такие БП уже не первый год продаются на китайских торговых площадках, и я давно обратил на них своё внимание, так как по заявленным характеристикам да и по внешнему виду можно было ожидать, что это достаточно интересные и качественные устройства. Но пощупать их живьём по разным причинам долго не удавалось, пока наконец 48-вольтовая версия такого блока питания не попала в мои руки. Сразу скажу, что мои ожидания оправдались, подробности — под катом.
Эти блоки питания выполнены в формфакторе 5х2,5 дюйма и построены по топологии резонансного полумостового преобразователя со встроенным корректором коэффициента мощности (ККМ, или APFC).
Декларируется возможность работы в широком диапазоне входных напряжений (90-264 VAC), полный набор защит — от перегрузки, КЗ, перегрева, перенапряжения по выходу, высокая эффективность до 94% и соответствие требованиям стандарта IEC62368. Выходная мощность составляет до 250 ватт при пассивном охлаждении и до 300 ватт с обдувом.
Есть достаточно подробное описание:
В списке характеристик приведены четыре версии с различными выходными параметрами:
12 вольт 25 ампер,
24 вольта 12,5 ампер,
36 вольт 8,34 ампера,
48 вольт 6,25 ампер.
Кроме этого, в продаже есть версии на 19 и 54 В. Также, существуют разные варианты исполнения, например, с синхронным выпрямителем по выходу, с полимерными выходными конденсаторами, с заливкой герметиком, в корпусе с крышкой и тд. Наиболее богатый выбор моделей на Таобао, там такие БП продаются примерно по 90-100 юаней (без учёта стоимости доставки).
У меня на обзоре модель на 48 вольт. Блок питания в открытом исполнении, собран на шасси из экструдированного алюминиевого профиля, выполняющего также функцию радиатора:
На корпусе индуктора ККМ имеется наклейка с названием модели и краткими характеристиками.
Ко мне блок приехал упакованным в простой антистатический zip-пакет, обёрнутый полосой тонкого пенополиэтилена. Упаковка, прямо скажем, небогатая, из-за этого углы радиатора оказались замяты.
Блок питания компактный, но довольно увесистый. Выглядит очень аккуратно, можно даже сказать красиво, просто приятно взять в руки. Компоновка умеренно плотная, крупные детали дополнительно зафиксированы герметиком.
На нижней части и на боковых поверхностях есть отверстия для крепления:
На чертеже указаны размеры БП и расположение крепёжных отверстий:
Блок питания очень легко разбирается, четыре винта расположены по углам платы и ещё один прижимает к радиатору выходные диодные сборки.
Входная часть, виден полноценный сетевой помехоподавляющий фильтр, состоящий из синфазного и дифференциального дросселей и конденсаторов Х и Y типа. Оба дросселя обтянуты термоусадкой. Также имеется варистор 07d511k и NTC-термистор 2,5D15. Предохранитель на 6,3 А стоит по фазе, клемма заземления подключена к корпусу.
Накопительные конденсаторы корректора 3х39 мкФ 450 В типоразмера 13х25, производство ChuangHui Electronics, серия CD26G повышенной надёжности. ККМ поддерживает на них напряжение чуть больше 400 вольт. При разборке БП будьте осторожны, эти конденсаторы не разряжаются при выключении и могут длительное время сохранять свой заряд!
Дроссель ККМ на сердечнике PQ26/25, обмотка намотана литцендратом и имеет экран.
Вид с другого ракурса. Диодный мост GBJ2510 (25 А 1000 В), после него идет пленочный конденсатор 2,2 мкФ 450 В в прямоугольном пластиковом корпусе, рядом виден конденсатор в цепи питания контроллера.
Плёночный конденсатор резонансного контура, 33 нФ 630 В:
Трансформатор, сердечник предположительно EFD или аналогичный низкопрофильный, размеры сердечника 40х40х16 мм. Силовые обмотки также намотаны литцендратом, обмотка питания контроллера расположена поверх вторичной и выполнена проводом в тройной изоляции.
На плате под трансформатором имеется надпись H250S36-48#01.
Выходная часть, общий вид. В правой части видны выпрямительные диоды в защитных колпачках из силиконовой резины. Слева от клеммника находится подстроечный резистор для регулировки выходного напряжения, справа индикаторный светодиод.
Выпрямительные сборки диодов Шоттки PS20U150FCT (150 В/20 А, даташит), включены по минусу.
Выходные электролитические конденсаторы Samxon SK 330 мкФ 63 В типоразмера 10х20 мм, серия со сверхнизким импедансом и увеличенным сроком службы (даташит).
Имеется фильтрующий дроссель, после которого стоит ещё один конденсатор 47 мкФ 63 В.
Нижняя стороны платы покрыта защитным лаком, на элементы силовой части наклеена толстая термопрокладка, через которую тепло отводится на радиатор.
Отмоем компоненты от лака и рассмотрим их более подробно:
Управляет работой блока питания современный (2021 г.) контроллер TEA2017AAT от NXP Semiconductors (даташит):
У меня уже был обзор блока питания, построенного на TEA2016 («Компактный блок питания SPM260, 36 вольт 7 ампер»), ну а здесь обновленная и улучшенная версия из этой же линейки от NXP.
Контроллер достаточно сложный и навороченный, совмещает в одном корпусе блоки управления активным корректором коэффициента мощности, резонансным преобразователем и блок цифрового управления, позволяющий программно задавать настройки работы через фирменное ПО Ringo:
Остальные компоненты на плате от китайских производителей, большинство силовых полупроводников производства компании Chongqing Pingwei Industrial.
Подробнее:
1. Мосфеты преобразователя PWE380N65GS (650 В/11 А/0,38 Ом, даташит), слева вверху виден терморезистор защиты от перегрева.
2. Транзистор PFC с маркировкой 55R115F, производителя опознать не удалось
3. Диод PFC MUR1060G (600 В, 10 А), справа smd-индуктивности, включенные последовательно с ключом и диодом.
4. Помехоподавляющий керамический конденсатор класса Y1 в smd исполнении, TRX E 250/400 VAC (даташит). Последовательно с ним также включена мелкая индуктивность (ferrite bead). Конденсатор соединяет плюсовые шины «горячей» и «холодной» частей. Емкость Y-конденсатора 1500 пикофарад, что немного меньше обычного. Это, в сочетании с небольшой межобмоточной ёмкостью трансформатора резонансной схемы, позволяет рассчитывать на пониженный (в сравнении с другими импульсными БП) ток утечки из сети на выход.
Выходная часть крупнее. Используется две оптопары, одна отвечает за обратную связь, другая за защиту от перенапряжения по выходу. Оптроны типа EL1019 с допустимым напряжением изоляции до 5 кВ. Схема стабилизации выходного напряжения построена на TL431, резистор подстройки напряжения стоит в нижнем плече делителя.
Интересные детали, на которые я обратил внимание:
-нет нагрузочных резисторов по выходу, при выключении выходное напряжение падает очень плавно,
-схема стабилизации не учитывает падение на выходном дросселе, поэтому под нагрузкой возможна небольшая просадка напряжения на клеммах,
-плюс и минус выхода соединены с корпусом и землёй через Y-конденсаторы ёмкостью 2,2 нФ,
-в плате под трансформатором выфрезеровано окно; вероятно, здесь планировалась ещё одна термопрокладка для дополнительного охлаждения трансформатора, но потом от неё по каким-то причинам отказались.
С осмотром закончили, переходим к испытаниям. Для тестов я использовал электронную нагрузку, осциллограф, мультиметр UT171B, ваттметр PZEM-018 и тепловизор-приставку TR256i.
Включаем, без нагрузки блок потребляет около 0,5 Вт, отличный результат.
Подстроечный резистор позволяет регулировать выходное напряжение в довольно широком диапазоне 42,9 — 54,8 вольт, или -10 +14%.
При заявленном максимальном токе 6,25 А блок легко выдерживает нагрузку более 10 А:
Во всём диапазоне мощностей БП работает абсолютно бесшумно.
Защита от перегрузки срабатывает только при токах 11,2-11,3 А (выходная мощность 540 ватт), это заметно больше чем заявленные в описании 110%-150%:
Схема БП не контролирует выходной ток, защита от перегрузки работает по первичной стороне, определяя выходную мощность по напряжению на резонансном конденсаторе и току ККМ. Поэтому пороги срабатывания защиты зависят от выходного напряжения; так, при заданном максимуме 54,8 В защита срабатывает уже при 7,5 А. Вероятно, есть зависимость и от входного напряжения, но я это не проверял.
При номинальном токе 5,2 А просадка напряжения на клеммах составила 0,04 В, температурный дрейф при термопрогонах менее 10 мВ, очень хороший результат.
Тесты эффективности проводил в диапазоне токов 0,1-10 А, при сетевом напряжении 230-235 В. Результаты можно увидеть на диаграмме:
Измеренные значения КПД и коэффициента мощности на высоком уровне даже при перегрузке. Нагрев на эффективность практически не влияет.
Шум и пульсации измерялись как обычно, с прямым подключением щупа осциллографа к выходным клеммам. В описании указана немного другая методика измерений, но я не стал ничего менять для совместимости с результатами тестов других устройств.
Выходной ток 0, 1, 3 и 6 ампер:
Уровень пульсаций невысокий, особенно с учётом выходного напряжения 48 В; размах при максимальном токе менее 100 мВ. При токах меньше 100-200 мА блок питания работает в пакетном режиме (burst mode). Интересный момент, характер пульсаций отличается от большинства БП подобной топологии.
0, 1, 3 и 6 А на медленной развертке, пульсации 100 Гц также небольшие:
Переходной процесс при броске тока нагрузки от 0,6 до 6 А и обратно (10% — 100%), на верхнем графике выходное напряжение (0,2 В на клетку), на нижнем ток:
Процесс включения. Никаких выбросов, напряжение устанавливается за 10-15 мс.
Ну и конечно проверка нагрева. Напомню, заявленная максимальная мощность составляет 250 ватт без обдува и 300 ватт с обдувом; значение может быть снижено в зависимости от входного напряжения и температуры воздуха согласно приведенным графикам:
При работе на низких мощностях блок нагревался незначительно, поэтому проверка проводилась сразу при максимальной мощности 250 Вт. Термофото через 30 минут работы при естественном охлаждении и температуре воздуха +25°:
Нагрев довольно равномерный, температура корпуса составила около 60°, магнитопроводы трансформатора и дросселя прогрелись до 80°-84°, первичная обмотка до 95°, плата в районе ключей до 80°-85°. Большинство силовых компонентов для прямых измерений недоступно и их температуру можно оценить только косвенно, по нагреву печатной платы.
В целом, нагрев можно назвать умеренно высоким, признаков перегрева я не увидел. Конечно, при допустимых +50° компоненты будут греться значительно сильнее, и лично я бы не стал использовать БП в таких условиях на максимальной мощности без дополнительного обдува.
Радует, что разработчики предусмотрели термозащиту; во время тестов добиться её срабатывания мне не удалось, но на разобранном БП при нагреве терморезистора феном от паяльной станции блок отключался при температуре датчика около 120°. После остывания датчика БП автоматически перезапускается.
Что можно сказать в итоге, блок питания безусловно удачный. Качество выходного напряжения, эффективность, полный набор защит, компактность, элементная база и общее качество изготовления, всё на довольно высоком уровне. Я в процессе тестирования даже особо не нашёл, до чего бы докопаться, а такое бывает крайне редко :) ну разве что пороги срабатывания защиты от перегрузки завышены. Если цена устраивает, то однозначно рекомендую. Этот БП может стать неплохой бюджетной альтернативой, например, сериям LOP300 и RPS300 от MeanWell, или LOF350 от Mornsun.
На этом у меня всё, как обычно, буду рад вашим вопросам и комментариям.
| +68 |
2980
121
|
| +36 |
1728
58
|
| +29 |
855
33
|
По совету данного автора усилил изоляцию между радиатором и дорожками какой-то скидочной картой, кусочком. Он как раз проходит с усилием, не надо снимать радиатор.
И в моем случае сколов на трансформаторе нет )
У автора в данной статье этот блок упоминается.
Хотя сейчас и рассматриваемый в данной статье блок питания по стоимости не отличается, а на момент моей покупки стоил раза почти в полтора дороже.
Пы.Сы. Увидел. Разница меньше, но есть. Доставка 200 рублей и 800 рублей.
обычно, когда я что-то начинаю искать, то мне это нужно, как говорится, вчера ещё)
хотя, охотно верю, что большинство народа, в отличии от меня, планируют свои покупки неспешно, и согласны подождать и месяц, и полтора
Цена, иной раз, перебивает все удобства/неудобства сроков. Вот, последний пример, буквально вчера заказал на Озоне UT61E+ от UNI-T, по очень «вкусной» для меня цене — 5130 рублей (сегодня цена чуть подросла — 5174)
А вот доставка — явно месяц или даже больше, судя по комментариям (да и по самим срокам, обозначенным в заказе)
Возможно, где-то на локальных складах и были сопоставимые цены, но — не нашел(
В остальном, согласен, по скорости доставки из-за границы озон пробивает сейчас дно.
Практически невозможно отремонтировать простому человеку, в домашних условиях. Многослойные платы, сложный трансформатор, блатные и малодоступные радиодетали/микросхемы.
Вспоминаю китайские БП на TL494 и UC3842(43). Детали есть в любом местном радиомагазине. Отремонтировать можно на коленке. Трансформатор разбирается очень легко — достаточно было кинуть на несколько минут в кипящую воду. Открыл программу и перемотал медью как хочешь. БП на TL494 вообще почти не шумят из-за удачной схемотехники. Единственный условный минус (для меня) — габарит БП.
В виде бонуса. Должен быть БП на резонансной схеме с Озона. На выходе синхронный выпрямитель.
1) БП на Озоне — ССЫЛКА.
2) Обзор от Kirich(a) — ССЫЛКА.
Патент на планарные трансформаторы с 2017 года ушел в народ, блоки уже появляются на них и результаты очень впечатляют, как ни крути а идеально точные дорожки многослойной платы, это заметно лучше чем как попало намотанная медь. Еще GAN мосфеты, пришло время компактных бп на огромных частотах с минимумом емкостей и точнейшим поддержанием напряжения. Туда же бонусом идеальные диодные сборки на мосфетах.
Хороший пример eu.mouser.com/ProductDetail/Cosel/TECS45F-12?qs=ST9lo4GX8V0Fv7JkvzVcbQ%3D%3D
в общем, подождём, пока эта технология станет массовой и подешевеет.
1215 лет? Так-то ганфеты уже давно на рынке)И про преимущество ганфетов в 90% кейсах, когда не нужны сверхвысокие плотности мощности?
«Адеяльные сборки» — это Вы про 2 SR в 1м корпусе и без контроллера? Ещё раз попрошу пруфы существования таковых)
наглядное сравнение:
мощность почти одинаковая.
интересные БП, посмотрю.
Большой блок на мой взгляд — 360..400Вт, если 200 — то просто из-за использования стандартного корпуса.
360 (и на этой мощности он сдох через пару часов работы :)) впрочем, китайцы на них и 500 Вт наклейки лепят.
Я брал в таком форм-факторе на 600, но больше 500 от него получать не стоит. Вроде на 500 он даже нормально работал долговременно.
Странно, что сдох, Обычно работают… не интересовались, в каком месте не выдержало? Шо там унутри — тл494+13009 или хотя бы косой мост?
А маленький — тоже 360?
LLC тоже можно перемотать. Может, даже и проще, т.к. вторичка тут на отдельной секции. Только зачем — в наше время проще найти подходящий блок на другое напряжение, чем делать какие-то манипуляции с имеющимся.
Мне в новых блоках нравится высокий КПД и PF — рано или поздно о коэффициенте мощности начнут задумываться и у нас, и тогда блоки с PFC начнут серьезно выигрывать у обычных в плане эксплуатационной стоимости.
Перемотать на другое напряжение и этот никто не запрещает.
Про китайские БП уже говорил — кидаешь родной трансформатор на несколько минут в кипящую воду и они спокойно разбираются.
Уходит смысл домашнего паяльника и ремонта — проще купить новый БП, чем пытаться ремонтировать. Запчасти стоят сильно дорого, и трудно добыть оригинальные. И сложный сам ремонт для обычного человека, без спец.принадлежностей и приспособлений.
Офф: случайно минусанул, звиняйте.
Так можно дойти до того, что человек должен тренироваться вечером в медицине, знать устройство и управление метро, трамваем, троллейбусом и самолётом. И между делом разбираться в сантехнике и постройке дома, с навыком сварки и электромонтажа.
Сумбурная конечно маркировка, но судя по даташиту он всеядный, однако максимальная мощность зависит в том числе и от входного напряжения.
180 Вт в Америках и 250 Вт в остальном мире.
ну и у обозреваемого есть версия на 54 В
Я пробовал ноутбучный на 19В. Всё классно, выдерживает на средней громкости, но басы на большой громкости портятся. Догадываюсь что можно прилепить большой конденсатор, как ставят на сабвуфер в автомобилях, но получится это очень колхозно.
Разъем для кулера слева от выходных клемм. Тихого карлсона 70*15 мм хватает.
Единственное, чего не понял в инженерии этого блока — почему термодатчик прикрепили на радиатор выходных диодов. Они, конечно, греются, но это далеко не самые горячие компоненты на плате — входная часть схемы греется порядочно сильнее. Соответственно, когда на диодах будет 85С, в части схемы поближе к 220 точно за сотку перевалит.
mysku.club/blog/china-stores/92146.html
ps не знаю за что вас минусят, поправил.
А можно ссылочку, где брали?
Тоже для 400-ваттного iCharger'а нужен тихий мощный бп.
item.taobao.com/item.htm?_u=s3n9q2hoc6dc&id=783285178929
В своё время выбирал между 8 разными вариантами. От серверных и до пассивной серии LMF.
Можно, конечно, искать плюсы в серверных — доступность, готовые гнезда и подобное, но лично мне спаять два кабеля не проблема, а действительно важны были 2 фактора:
— Максимально компактные 750Вт. Я буквально вожу его на вылеты в небольшом ланчбоксе для пищевых продуктов, вместе с зарядником и накладным вентилятором;
— Он тихий. На ночь я не ставлю его на максимальную мощность, на которой он абсолютно не требует обдува. Но даже с накладным вентилятором он бесшумный с расстояния два метра на полной мощности. Всё что я делал с этим БП «из коробки» — наклеил на дно, которое является радиатором, силиконовые прозрачные ножки. Всё.
Любой серверный БП жужжит как взлетающий дрон.
Есть литиевая аккумуляторная батарея 40S NMC для электромобиля. Нужно с нее получить 12 вольт 5 ампер. По вменяемым ценам не нашел в интернете.
Появилась вот такая идея: взять обычный импульсный блок питания 220В/12В. Выбросить входной диодный мост и подать напряжение батареи на вход преобразователя. Будет ли это нормально работать?
Например, Meanwell RPS
:
Вы правда не видите разницу?
ЗЫ: Я вообще против полумостовой схемы, тем более на вырожденном полумосте, — резонансник должен быть только на мосте! Остальное — эрзац!
По причине ....?
Потому, что ...?
Потому, что ток намагничивания меньше в два раза и, в отличии от симметричного полумоста и тем более вырожденного полумоста, меньше уходит времени на переход с одного устоявшегося состояние на другое, без учёта времени петли ООС — у моста тупо симметричность полуволн лучше. У симметричного полумоста средняя точка делителя переменного тока плавая при смене частоты осцилляции и/или при смене уровня нагрузки. А вырожденный полумост — самое худшее, что можно придумать для резонансника.
У мостового LC ещё быстрее.
Вот тут есть статья ссылка,
какими костылями боряться с детскими болезнями вырожденного полумоста. Сразу хочется спросить: нах.я этим надо заниматься, если можно сделать мостовую схему, у которой ещё вдобавок и ток намагничивания меньше, меньше греет силовые элементы контура?
2.1) Почему ток намагничивания не должен быть большим?
2.2) Как с этим связан переход между состояниями и что это за состояния такие?
2.3) Чем мешает плавание этой точки при переходных процессах — в мосте на конденсаторе ничего не плавает?
1) то получают большой нагрев трансформатора преобразователя.
По причине ....?
2.1 Зачем нужен большой ток намагничивания? Греть окружающую среду и плеваться более высоким уровнем EMI? С большим уровнем тока намагничивания нужны ключи с меньшим уровнем Rds(on), чтобы уменьшить потери Джоуля-Ленца на ключах. Ключ с меньшим уровнем Rds(on) имеет большие уровень Co(er) и trr, что приводит к необходимости увеличивать мёртвое время. Мёртвое время — зло для ЧИМ преобразователя, но необходимо, ибо времени на рассасывания заряда в паразитном медленном обратном диоде ключей не хватает за такт. Так как ключи работают в режиме ZVS, то примерно до 1/3 такта осцилляции к каналу ключа приложено обратное напряжение и через паразитный диод ключа протекает прямой ток. Потом остаётся ещё 2/3 такта, когда ключ открыт и потом мёртвое время… Вот этого суммарного времени может и нехватить на рассасывание заряда и запирание паразитного диода до момента открытия уже на следующем такте второго ключа. Приходится ставить дорогостоящие ключи с низкими уровнями Co(er) и trr или вообще GaN-ключи. Только вот зачем всё это, если можно использовать мостовую схему с в два раза меньшим уровнем тока намагничивания и применять ключи с большим уровнем Rds(on), но с малым уровнями Co(er) и trr? Причём такие ключи будут дешёвыми.
2.2 Я уже объяснил, что несимметрия увеличивает время переходного процесса.
2.3 Плавание точки увеличивает время восстановления симметрии и тем самым увеличивает время переходного процесса.
Логика какая-то странная: Вы используете более слабые ключи, но их в 2 раза больше — за те же деньги можно поставить в 2..3 раза более толстые ключи в полумосте или пустить впараллель тонкие, с более быстрым паразитом.
Вы рассасываете боди-диоды субмикросекундами дед-тайма??
Не, Вы даже не сказали, как это называют другие люди)
И что с этого будет 271вреям?
Кстати, уже лет 20 как есть шоттки-диоды с
V F I F = 40 A; T VJ = 125 ° C 0.23 V (и 0,11В при 10А), которые спокойно ставятся в стоки для недопущения работы паразитного диода.
К тому же при мостовой силовой части несимметричностью прикладываемого сигнала к контуру, при смене частоты осцилляции (или при смене заполнения ШИМ в ШИМниках) и/или при смене нагрузки, меньше по времени. Ссылку я Вам уже давал, где описываются методы борьбы с несимметричностью, повторю ещё раз: ссылка
Нет, основное рассасывание заряда в боди-диоде выполняется за оставшееся время текущего такта осцилляции, за счёт большого уровня падения напряжения на Rds(on), когда через канал ключа протекать прямой ток, а к паразиту прикладвается обратное напряжение. Дед-тайм только дополняет это время, когда на ключ уже подаётся запирающий сигнал. У резонансника дед-тайм в пределах 150-300нс, в зависимости от применяемых ключей и уровня тока через контур. И чем выше уровни Co(er), trr и меньше уровень Rds(on), при прочих равных, тем продолжительней нужен дед-тайм.
Дед-тайм — вынужденная мера, из-за применения не идеальных компонентов, и является злом для преобразователя, которое нужно всеми доступными средствами стараться как можно сильней снижать. Тоже самое касается и времени переходного процесса.
Я сказал, как это называется. В технических кругах, где занимаются преобразователями, все знают, что упрощённый, несимметричный полумост — вырожденный полумост. А то, что называют просто полумостом, то симметричный полумост.
Вот, могу повторить ссылку, где указывается название типа силовой части преобразователя: ссылка
Найдите пожалуйста диод Шоттки на >500В, у которого прямое напряжение будет меньше паразитного боди-диода ключа и чтоб стоил не как крыло от самолёта Боинг.
ЗЫ: Самый простой способ получить высокий КПД у резонансника и не разориться на дорогостоящих шустрых ключах — мостовая силовая часть, с возможностью поставить не жирные ключи.
Там про обратное напряжение на диодах, вообще не понял связи. А конвертер по-совковому кличут выпрямителем…
ДТ составляет проценты от времени такта, зачем его учитывать?? Даже при частоте 200к и 150нс — это 3%.
Я про «устойчивые состояния», переход между которыми столь опасен)
Напряжение там достаточно 5..10В в зависимости от прямого восстановления выбранного обратно-параллельного фаста. И на соотношения напряжений уже наплевать, можно хоть ss32 ставить, лишь бы по потерям прошло.
Я всё ещё не увидел разницу между молумостом с запараллеленными ключами.
Переход между состояниями опасен тем, что ключи могут работать в жёстком режиме, например, когда резко нагрузка увеличилась, а частота осцилляции ещё низкая, ключи выйдут из зоны ZVS, а нагрузка станет с ёмкостным характером. Если время дед-тайм будет большим, то выброс на ключах будет, как при работе ключей в ШИМ преобразователях.
200кГц осцилляция + DT=150нс — это
100*(1-((1/200кГц)-2х150нс)/(1/200кГц))=6%
Когда понадобиться высокий КПД, будете бегать за каждым его %, а то и за каждой десятой его частью.
Каких 5-10В? Вы вообще о чём? Первые 1/3 такта осцилляции, когда на затвор ключа подан отпирающий сигнал, к паразитному диоду ключа приложено прямое напряжение, ибо протекает прямой ток через паразитный диод, то есть порядка 1-1.5В. Потом, 2/3 такта осцилляции, направление тока контура меняется на обратную полярность и через открытый канал ключа протекает прямой ток, а к паразитному диоду ключа уже будет приложено обратное напряжение порядка 0.5-1В, от действия тока контура на Rds(on) открытого канала ключа. Далее действует мёртвое время, когда на затворы обеих ключей подано запирающее напряжение, для окончательного рассасывания заряда в паразитном диоде. Потом, через 1/3 следующего такта осцилляции, когда открыт второй ключ, к паразитному диода первого ключа приложено напряжение уровня HV(порядка 380-410В для БП с APFC) + падение напряжения на паразитном диоде второго ключа.
Для осцилляции 200кГц время периода 5мкс, дед-тайм пусть будет 150нс. Каждый такт 2.5мкс, из которого вычитаем 0.15мкс. Итого: первые 0.783нс через паразитный диод протекает прямой ток контура, который равен Iк=(Iм^2+Iн^2)^0.5, где Iм — ток намагничивания первичной обмотки, а Iн — ток нагрузки, приведённый к первичной обмотке. И у нас остаётся 1.56мкс на рассасывание заряда в паразитном диоде, к которому приложено напряжение Iк*Rds(on) + потом только мёртвое время в 0.15мкс, при котором обратное напряжение может быть большего уровня. А для резонансника мёртвое время — зло. Это не ШИМник, у которого мёртвое время минимально только при минимальном входном напряжении питания и максимальной нагрузкой, а к паразитному диоду, сразу после запирания ключа, приложен высокий уровень обратного напряжения.
Может Вы всё же изучите работу резонансного преобразователя?
И что значит (er)? И почему Вы боитесь выходной ёмкости, а не проходной?
Так реакция ж от схемы управления зависит, а не от напряжения на средней точке? Да и как нагрузка влияет на это напряжение?
Нет и нет. Увеличивать время рассасывания на 6% с помощью ДТ — это ужасно. Нужно думать как инженер, а не кочегар.
То есть рассасывание в ДТ более эффективно за счёт резонансного нарастания напряжения на ключе, это уже нетупые +6%, но всё равно некрасиво.
Нас в МГУ учили © — в резонансники ключи с медленными диодами не ставить!
При смене нагрузки, когда в одном такте её уровень один, а во втором — другой, происходит смена уровня тока, при этом средняя точка у полумоста смещается в сторону от Uп/2, ибо уменьшается добротность на данном такте у первичной обмотки транса, что ведёт к уменьшению сопротивления контура, тем самым получаем перекос. У мостового квазирезонансника частота всегда одна и всегда выше резонансной контура и на следующем такте попытка выравнивания будет автоматически выполнена + нагрузка остаётся с индуктивным характером. У полумостового, сперва нужно вернуть среднею точку в норму, чтоб там было именно половина напряжения. В мостовой схеме это выполняется сразу, сразу при следующем такте, а в полумостовой — нет. А с вырожденном полумостом и даже на втором такте, после смены уровня нагрузки, не произойдёт выравнивание, одна полуволна колебаний будет амплитудой выше/ниже второй.
У резонансника LLC, в момент перехода с низкой нагрузки на высокую, произойдёт ещё и переход нагрузки в ёмкостную зону характера. А потом ещё раз произойдёт перекос, когда «проснётся» ООС по напряжению и по её сигналу контроллер преобразователя сменит частоту осцилляции.
Вы в каком БП видели данную реализацию силовой части ссылка?
То Вы за низкий уровень Rds(on), выбирая «тяжёлые» ключи, а теперь к падению напряжения на открытом канале ключа предлагаете добавить падение напряжения на диоде, хоть и на диоде Шоттки?
В ДТ будет обратное напряжение выше на паразитном диоде, но не намного, чем при закрытии ключа. Обратное напряжение поднимется высоко тогда, когда на второй ключ уже будет подано отпирающее напряжение, но это уже будет поздно, ибо, если в паразите не будет рассосан заряд и диод надёжно не закроется, то будет сквозняк.
Но ДТ для резонансника — зло и его надо делать как можно меньше.
Можно ставить ключи с медленными паразитами, но Rds(on) этих ключей должно быть большим, чтобы минимальный уровень тока намагничивания формировал большой уровень напряжения на открытом ключе и тем самым быстрее рассасывался заряд в паразите. То есть ток намагничивания нужно распределить между открытым каналом ключа и не запертым медленным паразитным диодом. Чем больше ток будет через на запертый диод, под действием на нём обратного напряжения, с падения на Rds(on), тем быстрее в нём рассосётся заряд.
В чистых, насколько я помню — ZVS+ZCS, но в обычных, регулируемых — только что-то одно.
И это настолько фатально для КПД? Я не могу всё это прогнать в голове, так что остаётся поверить на слово. Делать это я, конечно, не буду, потому попрошу к-н аппноты по этому феномену, плз.
Ни в каком, it's just a model. Потери в 0,2..0,4В — это 0,1..0,25% КПД, при этом полностью предсказуемое поведение ключей без этой ужасной неопределённости© — а хватит ли +150нс на рассос или таки бахнет? При этом даже очень мощные ключи имеют потери в 0,5..2В (если не считать дизайн «плата-теплоотвод»), на фоне которых это тьфу.
Вот это — настоящий онанизм. При обратном напряжении в десяток В и токе в десятки А диод рассасывается за единицы микросекунд, а при вольте-другом… не говоря уж о том, что прогнозируемость подобных техник рассасывания крайне хреновая — нормировки почти нет, в разных ключах/технологиях/заводах нет гарантии повторяемости, это не Rdson или Vds.
ссылка
ссылка
ссылка
ссылка
ссылка
По резонансникам информациии вагон и маленькая тележка.
И последнее, научитесь читать между строк и делать логические выводы самостоятельно, а не воспринимать на веру только то, что Вам говорят или Вы читаете. Педагог может сразу всё не рассказать, упустить какие-то нюансы в изложении, может кое-где даже утрировать в изложении, человек — не робот. А верный вопрос Вы учителю не сможете задать и получить ответ на упущенные нюансы, если самостоятельно логические выводы не научитесь делать. Знания — это конешно хорошо, ну тупая зубрёшка до добра не доводила. Надо не только получить знание, а нужно понимание того, как схема работает именно в динамике, когда на единичный компонент схемы действуют несколько единовременно изменяющихся параметров.
А что по поводу ключей с медлеными паразитными диодами на борту, так с такими ключами по всему миру выпускаются и работают в компах уже миллионы БП с основным пребразователем на основе топологии SRC LLC и выпуск таких БП будет только наращиваться, вытесняя топологию гальванически развязаных прямоходов. Конечно, со временем GaN-ключи подешевеют, но пока…
Да, спроектированным аксакалами — «ми эта не понимаем, но ми эта сделим»
В документе указана силовая часть прямохода, точнее вырожденный полумост для ШИМника, где описывается перекос при смене заполнения ШИМ на разных тактах. Вот и представьте, что ШИМ с одним и тем же постоянным заполнением, а меняется только частота: при одном такте одна частота, при втором — другая. То есть разницы с разным заполнением ШИМ на разных тактах с сменой частоты на разных тактах нет. Этот документ абсолютно применим и к резонансникам.
Я даже не уверен, что эжэто не выдумка авторов — советских учёных.
ЗЫ: В принципе я с Вами согласен, что вырожденный полумост — супер кривая топология и такая топология применяется только в дешёвых поделках.
При смене уровня нагрузки или при смене частоты осцилляции для резонансника, или при смене уровня заполнения ШИМ в полумосте для прямохода, протекают одни и те же процессы, что описаны в приведённой мной ссылке. Разницы нет в том, чем один ключ открыт на большее время относительно второго ключа, то ли заполнение ШИМ на следующем такте, то ли другим временем при смене частоты, что и приводить к смещению средней точки на делителе в сторону той шины питания, к которой ближе ключ с большим временем открытия.
Если Вы считаете, что перекоса у резонансника нет и чем дальше от моста в сторону вырожденного полумоста, тем перекос больше и дольше по времени, при переходе из одного устоявшегося состояния в другое, что просто очевидно, то Вам я ничем помочь не могу.
Топология «1-тактный ШИМ-сигнал на первичку» — никак не похожа на LLC. Я сомневаюсь, что она вообще есть.
Полумост с 1м конденсатором — тоже не относится к мелешинскому бреду.
К ссылке доверия минус ноль, читать описание высосанной из пальца схемы — нет уж. Даже если там и есть что-то якобы похожее на Ваши слова. Только адекватные источники.
Куча резонансников работает с 1м конденсатором, это практика, в отличие от Ваших намёков.
Извините, но мне с Вами общаться не интересно, Вы очевидного не видите.
ногахмыслях, то ли не понимаете, о чём говорите.Несимметричный полумостовой преобразователь напряжения — однотактная схема с разделительным конденсатором, ключи работают аналогичносинхроному выпрямителю или понижающему DC-DC. Причём авторы это расрывают только намёками, вызывая когнитивный диссонанс и батхёрт у читателя — всё по советским традициям. Штопаный совок…
интимнойблизости увеличит потери в разы, если не на порядок.Кстати, сабж бы посоветовали для этого?