05-02-2017, 06:56 PM
Miki ti je savršeno tačno odgovorio na pitanje.
Ja ću malo šire da objasnim poreklo potrebe za gapovanim jezgrom.
Ti ćeš za full-bridge računati zavojnicu kao za bilo koji sinhroni buck, s tim što full-bridge dodatno ima sposobnost da menja polaritet izlaza. Sve ostalo je isto.
Kod noseće frekvencije od 20KHz, proračun ćeš napraviti prema željenoj I_ripple, kao i kod bilo kog buck.
Spora promena za tih 10mS jednog mrežnog polutalasa je praktično skoro DC u odnosu na 20KHz.
Bolje je staviti dva manja kalema iza full_bridge, pa tri konda iza njih, dva ka masi jedan između izlaza, jer onda imaš istovremeno potiskivanje i common mode smetnji.
Isto se radi kao i za bilo koji full-bridge class-D pojačavač, samo se računa za nosilac od tvojih 20KHz.
Dakle, možeš očekivati DC bias izlaznih kalemova i njegov iznos je određen maksimalnom očekivanom amplitudom (ne rms!) struje u jednom polutalasu. Tj. ako na primer praviš pretvarač za sinusnih 230Vac, 50Hz, tebi je amplituda napona oko 325Vpk. Ako ti najgori slučaj potrošača ima recimo 100R otpora, amplituda struje će ti dostići 3,25Apk i to je iznos struje koji još uvek ne sme zasititi izlazne kalemove, ako misliš da kalemovi imaju svoju svrhu.
Filter je posebno koristan kod onih potrošača koji nisu termogenog karaktera i to posebno onih koji su kapacitativnog karaktera.
Kod termogenih i induktivnih potrošača nećeš imati posebnih problema sa full-bridge jer struja je dimenzionisana: u prvom slučaju otporom potrošača i ima poznatu vrednost, dok kod induktivnog u svakom periodu pwm bude mala pa raste monotono.
Kada na primer pogoniš neki motor koji ima pomoćni kondenzator, ili možda neki uređej koji ima sopstveni EMI filter, onda ti je opterećenje mosta kapacitativno i odlikuje se velikim udarnm strujama zbog strmih ivica pwm.
To će filter svesti na optimalnu meru, ma koji potrošač bio iza...
Kod onih žuto-belih toroida, iz starih ATX, možeš računati na od 150-do 300 amper navoja mogućeg DC bias, što jako zavisi od proizvođača jezgra.
Opterećuješ polako pretvarač i osciloskopom pratiš struju mosta (preko nekog šenta ili preko strujnog trafoa koji sam napraviš) i ako vidiš jedan specifičan nagli porast struje pri kraju pwm impulsa u okolini maksimalnog pka izlazne veličine, onda ipak zasićuješ jezgro. Onda treba ili povećati jezgro, ili smanjiti broj ampernavoja na štetu veće I_ripple.
Merenje DC bias je priča sama za sebe, prilično nezgodna oblast koja zahteva opreme u rangu cene dvospratne kuće.
Na primer:
https://www.google.rs/url?sa=t&rct=j&q=&...82hZAi6XxA
Ima i jednostavnijih metoda za koje bi se uslovno reklo da mogu "završiti posao" bar u pristojnim granicama tolerancije, samo bi trebalo jezgra držati na 100*C tokom merenja:
http://www.vk2zay.net/article/200
Najlakše je to ipak ispitati sa tim uređajem koji praviš, pod uslovom da jezgra nekim fenom dovedeš na možda 100*C temperature, sa najgorim uslovima potrošnje na izlazu. To će biti realni uslovi za kasniji trajni pogon.
Imaš ti pravo taj full-bridge pokrenuti i fiksnim pwm sa samo jednim polaritetom, gde mu polako, korak po korak povećavaš pwm gde na maksimalnom opterećenju težiš da dostigneš amplitudu od 325V.
Pratiš promenu nagiba struje u pojedinačnom impulsu pwm. Ukoliko se nagib naglo počne povećavati, to je prag saturacije jezgra.
Pozdrav
Ja ću malo šire da objasnim poreklo potrebe za gapovanim jezgrom.
Ti ćeš za full-bridge računati zavojnicu kao za bilo koji sinhroni buck, s tim što full-bridge dodatno ima sposobnost da menja polaritet izlaza. Sve ostalo je isto.
Kod noseće frekvencije od 20KHz, proračun ćeš napraviti prema željenoj I_ripple, kao i kod bilo kog buck.
Spora promena za tih 10mS jednog mrežnog polutalasa je praktično skoro DC u odnosu na 20KHz.
Bolje je staviti dva manja kalema iza full_bridge, pa tri konda iza njih, dva ka masi jedan između izlaza, jer onda imaš istovremeno potiskivanje i common mode smetnji.
Isto se radi kao i za bilo koji full-bridge class-D pojačavač, samo se računa za nosilac od tvojih 20KHz.
Dakle, možeš očekivati DC bias izlaznih kalemova i njegov iznos je određen maksimalnom očekivanom amplitudom (ne rms!) struje u jednom polutalasu. Tj. ako na primer praviš pretvarač za sinusnih 230Vac, 50Hz, tebi je amplituda napona oko 325Vpk. Ako ti najgori slučaj potrošača ima recimo 100R otpora, amplituda struje će ti dostići 3,25Apk i to je iznos struje koji još uvek ne sme zasititi izlazne kalemove, ako misliš da kalemovi imaju svoju svrhu.
Filter je posebno koristan kod onih potrošača koji nisu termogenog karaktera i to posebno onih koji su kapacitativnog karaktera.
Kod termogenih i induktivnih potrošača nećeš imati posebnih problema sa full-bridge jer struja je dimenzionisana: u prvom slučaju otporom potrošača i ima poznatu vrednost, dok kod induktivnog u svakom periodu pwm bude mala pa raste monotono.
Kada na primer pogoniš neki motor koji ima pomoćni kondenzator, ili možda neki uređej koji ima sopstveni EMI filter, onda ti je opterećenje mosta kapacitativno i odlikuje se velikim udarnm strujama zbog strmih ivica pwm.
To će filter svesti na optimalnu meru, ma koji potrošač bio iza...
Kod onih žuto-belih toroida, iz starih ATX, možeš računati na od 150-do 300 amper navoja mogućeg DC bias, što jako zavisi od proizvođača jezgra.
Opterećuješ polako pretvarač i osciloskopom pratiš struju mosta (preko nekog šenta ili preko strujnog trafoa koji sam napraviš) i ako vidiš jedan specifičan nagli porast struje pri kraju pwm impulsa u okolini maksimalnog pka izlazne veličine, onda ipak zasićuješ jezgro. Onda treba ili povećati jezgro, ili smanjiti broj ampernavoja na štetu veće I_ripple.
Merenje DC bias je priča sama za sebe, prilično nezgodna oblast koja zahteva opreme u rangu cene dvospratne kuće.
Na primer:
https://www.google.rs/url?sa=t&rct=j&q=&...82hZAi6XxA
Ima i jednostavnijih metoda za koje bi se uslovno reklo da mogu "završiti posao" bar u pristojnim granicama tolerancije, samo bi trebalo jezgra držati na 100*C tokom merenja:
http://www.vk2zay.net/article/200
Najlakše je to ipak ispitati sa tim uređajem koji praviš, pod uslovom da jezgra nekim fenom dovedeš na možda 100*C temperature, sa najgorim uslovima potrošnje na izlazu. To će biti realni uslovi za kasniji trajni pogon.
Imaš ti pravo taj full-bridge pokrenuti i fiksnim pwm sa samo jednim polaritetom, gde mu polako, korak po korak povećavaš pwm gde na maksimalnom opterećenju težiš da dostigneš amplitudu od 325V.
Pratiš promenu nagiba struje u pojedinačnom impulsu pwm. Ukoliko se nagib naglo počne povećavati, to je prag saturacije jezgra.
Pozdrav