วงจรเรียงกระแสตัวแปลงสะพานเต็ม

ฉันกำลังอยู่ระหว่างการสร้างตัวแปลง DC / DC แยก 8kW โทโพโลยีฟูลบริดจ์

ฉันเห็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจเกี่ยวกับไดโอด เมื่อแต่ละไดโอดกลายเป็นแบบเอนเอียงกลับขั้วไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นข้ามไดโอดก่อนที่จะตกลงสู่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงบัสที่คาดหวัง นี่คือไดโอด 1800V ที่รวดเร็ว (320nS สเป็กเวลาการกู้คืนที่ต้องการ) และเดือยพุ่งไปที่ 1800V ด้วย 350VDC เพียงอันที่สองซึ่งต่ำกว่าเป้าหมายแรงดันไฟฟ้าขาออกของฉัน เวลาที่เพิ่มขึ้นไม่ได้ช่วยอะไร การเตะจะยังคงปรากฏเมื่อไดโอดกลับลำเอียงและมีขนาดใหญ่

ความสงสัยของฉันคือการสำลักเอาท์พุทคือการรักษาไดโอดไปข้างหน้าลำเอียงในช่วงเวลาที่ตาย จากนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงเริ่มเพิ่มขึ้นในอีกครึ่งวงจรไดโอดจะได้รับการกลับลำเอียงทันทีที่ยาวพอที่จะปรากฏเป็นช่วงสั้น ๆ ที่ขดลวดหม้อแปลง จากนั้นเมื่อไดโอดได้รับกระแสก็จะถูกตัดออกทำให้เกิดการเตะที่ฉันเห็น

ฉันพยายามทำบางสิ่ง ณ จุดหนึ่งฉันเพิ่ม flyback diode ขนานกับสะพานของฉัน ฉันใช้ไดโอดฟื้นตัวอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับที่อยู่ในสะพาน เรื่องนี้ไม่มีผลกระทบต่อแหลม จากนั้นฉันลองเพิ่ม. 01 uF cap ขนานกับสะพานของฉัน

สิ่งนี้ลดหนามให้อยู่ในระดับที่จัดการได้มากขึ้น แต่ความต้านทานที่สะท้อนของหมวกนั้นทำให้เกิดปัญหาที่สำคัญในหลัก หมวก snubber ของฉันมีอุณหภูมิเป็นสองเท่า!

ความเป็นไปได้สองสามอย่างที่มีอยู่:

1) ฉันวินิจฉัยปัญหาไม่ถูกต้อง ฉัน 95% แน่ใจว่าฉันเห็นสิ่งที่ฉันคิดว่าฉันเห็น แต่ฉันเคยผิดมาก่อน

2) ใช้วงจรเรียงกระแสแบบซิงโครนัส ฉันไม่ควรมีปัญหาการกู้คืนย้อนกลับกับที่ น่าเสียดายที่ฉันไม่ทราบถึง JFET ที่มีการบล็อกการย้อนกลับในช่วงพลังงานนี้และไม่มีสิ่งใดเช่น MOSFET ที่บล็อกการย้อนกลับ IGBT ที่มีการบล็อกย้อนกลับเท่านั้นที่ฉันสามารถหาได้ในช่วงพลังงานนี้มีการสูญเสียที่แย่กว่าไดโอด

แก้ไข: ฉันเพิ่งรู้ว่าฉันเข้าใจผิดธรรมชาติของ rectifier ซิงโครนัส ฉันไม่ต้องการ FET ที่บล็อกการย้อนกลับ FETs จะดำเนินการระบายแหล่งที่มา

3) ใช้ไดโอดกู้คืนศูนย์ ปัญหาอีกครั้งกับการสูญเสียและค่าใช้จ่าย

4) ดูแคลนการเตะ ดูเหมือนว่ามันจะกินพลังงานมากเกินไปตามลำดับ 20% ของปริมาณงานโดยรวมของฉัน

5) เพิ่มแกน saturable ให้สอดคล้องกับไดโอด สองแกนที่ใหญ่ที่สุดที่ฉันสามารถหาได้เตะเว้าแหว่งของฉัน

6) ใช้โทโพโลยีเรโซแนนซ์กระแสสลับศูนย์ ฉันไม่มีประสบการณ์ในพื้นที่นั้น แต่ดูเหมือนว่าหากการเปลี่ยนแปลงหลักในปัจจุบันราบรื่นมากขึ้นแรงดันไฟฟ้าในระดับรองควรเปลี่ยนได้อย่างราบรื่นมากขึ้นทำให้ไดโอดมีเวลามากขึ้นในการกู้คืน

มีใครจัดการกับสถานการณ์ที่คล้ายกันหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นคุณแก้ปัญหาได้อย่างไร? แก้ไข: หลักด้าน FET แผ่นข้อมูลที่นี่

เฆี่ยนตีเฟร้น

ตัวแปลงแรงดันที่ป้อนด้วยการแยกหม้อแปลงจะแสดงเสียงเรียกเข้าในตัวที่สอง เสียงเรียกเข้าเกิดจากการเหนี่ยวนำกาฝากและความจุในวงจรด้วยองค์ประกอบที่โดดเด่นจะเป็นตัวเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลง ( ) และความจุแยก ( C j ) ของไดโอดสะพาน แผ่นข้อมูล diode แสดงC jของ 32pF ฉันจะทำให้การคาดเดาที่ไร้เดียงสาL ลกของ 500nH แต่มันจะต้องมีการวัดที่จะรู้ว่าจริงๆ ดังนั้น LC ของ 500nH และ 32pF คือสิ่งที่จะต้องถูกปฏิเสธ$L_ {\text {Lk}}$$C_j$$C_j$$L_ {\text {Lk}}$

ความกว้างเข็มโดยไม่ต้องเพื่อนสนิทจะเป็นที่nคือเปลี่ยนหม้อแปลงอัตราส่วนและปัจจัยที่ 2 คือสิ่งที่คุณจะได้รับเสียงสะท้อน Q สูง $2 n V_ {\text {in}}$$n$

แรงดันไฟฟ้ามีหลายประเภท แคลมป์, พลังงานเรโซแนนท์การถ่ายโอนและการสลายตัว ประเภทแคลมป์และเรโซแนนท์ต้องการชิ้นส่วนมากขึ้นและการมีส่วนร่วมของสวิตช์ที่ใช้งานบางอย่างซึ่งฉันคิดว่าทำให้มันไม่สามารถใช้งานได้ในกรณีนี้ ดังนั้นฉันจะครอบคลุมคนดูถูกเหยียดหยามเพราะพวกเขาเป็นที่ง่ายที่สุดและทำงานได้ดีกับสวิทช์เรื่อย ๆ (เช่นไดโอดหรือวงจรเรียงกระแสแบบซิงโครนัส)

รูปแบบของ snubber dissipative ที่ฉันจะครอบคลุมคือ RC ซีรีส์ที่วางขนานกับแต่ละไดโอดบริดจ์

ข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับ RC snubbers:

• $R_d$
• $C_d$$P_ {\text {Rd}}$$C_d F V^2$$C_j$

แนวทางบางอย่างและสิ่งที่คาดหวังจาก RC snubbers:

• $L_ {\text {Lk}}$$C_j$$R_d$$C_j$

• $C_d$$3 C_j\leq C_d\leq 10 C_j$$C_d$$3 C_j$$1.5 n V_ {\text {in}}$$C_d$$10 C_j$$1.2 n V_ {\text {in}}$

• $C_d$$10 C_j$

$P_ {\text {Rd}}$

• $C_d$$3 C_j$$P_ {\text {Rd}}$$C_d F V^2$
• $C_d$$10 C_j$$P_ {\text {Rd}}$$C_d F V^2$

$C_d$$10 C_j$

นี่เป็นปัญหาการสไนเปอร์คลาสสิก ไดโอดไม่สามารถเปลี่ยนจากการนำไปสู่การบล็อกได้ทันที ประจุในทางแยก PN จะต้องถูกกวาดออกไปและ RC snubber ในแต่ละไดโอดจะช่วยได้

ฉันเคยออกแบบสตาร์ตเตอร์นุ่มอุตสาหกรรมและในหน่วยแรงดันไฟฟ้าขนาดกลางเรามีงานออกแบบมากมายรอบด้านนี้โดยเฉพาะ เป็นเวลานานแล้วที่ฉันได้ทำงานในอุตสาหกรรมนี้โดยเฉพาะดังนั้นฉันไม่จำค่า snubber ได้ แต่ฉันอาจเริ่มต้นด้วย 0.1uF และอาจจะ 49 ohms และดูว่าสิ่งใดเริ่มสั่นคลอนจากที่นั่น

การกู้คืน 60A ย้อนกลับปัจจุบัน! (จากแผ่นข้อมูล) ที่ต้องไปที่ไหนสักแห่ง ...

เช่นเดียวกับ Andrew Kohlsmith ความคิดแรกของฉันจะเป็น RC snubber ในแต่ละ Eode diode แต่ฉันลังเลที่จะตอบคำถามนั้นจนกว่าคุณจะหาทำนองที่มีพลังคล้ายกัน แอนดรูว์ดูเหมือนจะมีประสบการณ์ในการตัดสินเช่นนั้น ไม่ต้องทำงานกับพลังงานอุตสาหกรรมฉันทำไม่ได้!

แต่ลองใช้ตัวเลขบางตัว: เนื่องจากกระแสไปข้างหน้าของคุณจะเฉลี่ยประมาณ 25A (8kw, 350V) ลองใช้ค่าเดียวกันสำหรับ Irm - 25A * Trr = 230ns ให้ ballpark เก็บประจุที่ 5.75 uC ซึ่งจะเรียกเก็บประจุ 0.1 ยูเอฟ เพื่อ 57V ที่จัดการได้มากขึ้น แต่ 25A * 49R นั้นค่อนข้างสูง (!) - การคำนวณอย่างหยาบนี้จะแนะนำ 4 โอห์ม (หรือแม้กระทั่ง 2) มากกว่า 49 เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับตัวต้านทานสไนเปอร์

ฉันพูดซ้ำ: ฉันไม่ได้ทำงานในอุตสาหกรรมพลังงานดังนั้นนั่นเป็นเพียงตัวเลขที่พูดกับฉัน ฉันขอขอบคุณคำอธิบายของ Andrew ที่ให้ตัวเลขเหล่านี้