Чрезвычайно высокий ток в супер простом SMPS Flyback

Я строю SMPS в обратноходовой топологии. Для этого я использую микросхему UC3845CB. На первом этапе я хотел проверить, работает ли он вообще с импульсным трансформатором, который я купил, сделанный специально для обратноходового импульсного источника питания. Ниже приведена схема схемы, которую я построил. Питание осуществляется от стендового блока питания с двумя выходами (+10В с выхода А и +20В с выхода В), соединенными через землю.

Я подключил все контакты, отвечающие за контроль тока и напряжения, к земле, чтобы получить максимально простую конфигурацию.

введите описание изображения здесь

Когда я включаю только выход +10 В, протекает довольно небольшой ток (0,01 А).

Но как только я включаю +20В, ток на выходе А (не В!) резко возрастает (до 3А), а ток на выходе В значительно меньше (примерно 0,3А). Странно, что микросхема вообще не греется! И он также не сгорает - когда я отключаю выход B, я снова получаю 0,01 А на выходе A, и форма сигнала на затворе MOSFET правильная (50% ШИМ с 17 кГц).

Когда я измеряю напряжение на C2, оно показывает около 300 В.

Кроме того, когда я включаю только выход B, ток в цепи отсутствует.

Соотношение обмоток на трансформаторе 56:14.

Я совершенно запутался, но опять же, я полный новичок в импульсных источниках питания. У кого-нибудь есть хоть малейшее представление о том, что происходит?!

Редактировать: я изменил изображение, чтобы лучше показать, что происходит

Вы рассчитали пиковый ток в первичной обмотке вашей связанной катушки индуктивности, чтобы убедиться, что вы не насыщаете ее, учитывая вашу частоту переключения? С заземлением вашего контакта обратной связи вы будете работать с максимальным рабочим циклом, что означает, что ваше вторичное напряжение может стать очень высоким, возможно, даже сломать ваш конденсатор.
ваш генератор не работает в свободном режиме, поэтому вам нужно завершить цикл, отправив сигнал со вторичной обмотки обратно на контакт обратной связи. Вот почему избыточный ток. когда генератора нет, транзистор драйвера (следующий каскад) переходит в насыщение. Я вспомнил, что еще во времена лампового телевидения без генератора трубка драйвера нагревалась так, что расплавляла стеклянную оболочку.
@JohnD Хорошо, так что вы предлагаете, чтобы я насыщал первичную сторону трансформатора? Кстати, максимальный рабочий цикл составляет всего 50%. Можете ли вы предложить мне какую-либо статью по расчету пикового тока на первичной стороне и насыщения первичной катушки индуктивности? Я буду очень признателен.
@JohnD Нужно ли знать индуктивность первичной обмотки трансформатора, чтобы рассчитать пиковый ток? Кроме того, как вы объясните очень большой ток, подаваемый на ИС, в то время как по источнику питания, подключенному к первичной обмотке трансформатора, течет слабый ток?
Также помните о фазовом отношении вторичного контура к сигналу обратной связи, так как неправильная фаза импульса негативно повлияет на работу генератора. Также вам, возможно, придется добавить демпфирующие конденсаторы, если вы заметите всплески на выходе генератора.
@drtechno Итак, что вы говорите, так это то, что из-за отсутствия петли обратной связи ток, идущий на внутренний управляющий транзистор ИС, достигает 3 А? Так почему ток, проходящий через трансформатор, составляет всего 0,5 А?
из-за отношения смещения MOSFET не находится в режиме истощения. но Энди указал на то, что я должен спросить: какой драйвер mosfet вы используете? возможно, вам нужно будет добавить демпфирующий диод через него. но у вас нет проблемы самоуничтожения с выходом (что указывало бы на то, что это необходимо) ... Конечно, сначала должен быть запущен осциллятор.
@drtechno MOSFET, который я использую, это STP6NK60ZFP. Что вы подразумеваете под «из-за отношения смещения MOSFET не находится в режиме истощения»? Вы имеете в виду, что мосфет не полностью открыт? Может я не тот пикап взял...
вы должны сначала иметь действие осциллятора. В противном случае выход будет «выключен», эта схема работает в том случае, если она включает и выключает свой ток на 100% с помощью сигнала генератора. думая, что в техническом описании нарисован стабилитрон поперек устройства, просто чтобы проиллюстрировать его конструкцию. Так что, вероятно, нет настоящего демпфирующего диода. Если у вас нет генератора, работающего с предварительным драйвером внутри чипа, он переходит в 100% проводимость и иногда может полностью выйти из строя.
@drtechno Хорошо, я попробую. Но все же я не понимаю, почему через микросхему протекает такой большой ток :(
Я попробую еще раз: это устройство означает, что устройства либо находятся в состоянии 100 % включения, либо 100% выключения. В микросхеме есть генератор и управляющий транзистор. Когда вывод обратной связи имеет низкий уровень на входе генератора, это приводит к тому, что база управляющего транзистора становится высокой, что переводит транзистор в состояние насыщения (110% включено), это приводит к тому, что выходной сигнал становится низким, что останавливает проводимость на выходном транзисторе. Затем, когда вывод обратной связи становится высоким, это приводит к тому, что выходной сигнал генератора становится низким, что приводит к отключению драйвера, что приводит к тому, что выходной контакт становится высоким, а выходной транзистор насыщается до 110%.
поэтому, когда управляющий транзистор включен, выходной транзистор выключен, а когда управляющий транзистор выключен, выходной транзистор включен ... Драйвер застрял во включенном состоянии, потому что на выводе обратной связи еще не было напряжения, чтобы выключить его.
у вас должен быть сигнальный контур (в этом случае вы должны использовать выходную обмотку), чтобы вернуться к микросхеме, чтобы создать действие включения-выключения генератора, поскольку он не является генератором свободного хода.
UC3854 — это контроллер режима пикового тока. Он включает переключатель в каждом цикле и выключает его, когда пиковый ток переключателя достигает значения, запрограммированного выводом comp. Датчик пикового тока измеряет ток в чувствительном резисторе на истоке полевого транзистора, но этот вход заземлен вместе с контактом обратной связи. Если ваш источник питания «А» потребляет много тока, я предполагаю, что ваш полевой транзистор поврежден из-за пробития затвора или теплового лавинного повреждения. Прежде чем вы сможете рассчитать пиковый ток и т. д., вам необходимо разобраться в правильном использовании устройства.
@JohnD Хорошо, но если полевой МОП-транзистор был поврежден, то, когда выход + 20 В выключен, а выход + 10 В включен, цепь должна потреблять около 3 А, верно? Но в данном случае он потребляет всего 0,01А. Как это объяснимо? Плюс я проверил это с помощью мультиметра, и вроде все в порядке.
@drtechno Когда есть только +10 В (на стоке MOSFET нет напряжения), я вижу ШИМ-сигнал 17 кГц на затворе MOSFET. Судя по тому, что вы пишете, ШИМ-сигнала быть не должно, только 10В или 0В на затворе, верно?
это был бы сигнал. Я показывал вам всю операцию, чтобы вы поняли, почему ic потребляет ток, когда генератор не работает.
«когда выход +20 В выключен, а выход +10 В включен, цепь должна потреблять около 3 А, верно?» Нет, это слишком большой ток. Он должен потреблять намного меньше, например, 0,01 А. Если затвор поврежден, когда вы добавляете питание 20 В, вы можете получить проводимость через затвор, что приведет к дополнительному потреблению тока. Суть в том, что вы не должны видеть 3А на подаче на IC. Опубликуйте несколько снимков затвора, стока полевого транзистора, тактового генератора и напряжения на чувствительном резисторе полевого транзистора, и мы сможем сказать вам, что не так.
@JohnD Полная цитата будет такой: «Если полевой МОП-транзистор был поврежден, то, когда выход +20 В выключен, а выход +10 В включен, цепь должна потреблять около 3 А, верно?». Во всяком случае, это именно то, что я имел в виду, 3А - это не нормально :) Когда включено только +10В, потребляемый ток составляет 0,01А. Как только я включаю + 20 В, я получаю 3 А на + 10 В на выходе настольного источника питания и только 0,5 ампера на + 20 В. 0,01А на IC это нормально, 3А точно нет. Я опубликую скриншоты прицела от ворот и осциллятора, как только смогу :)

Ответы (2)

Вот немного уменьшенная версия вашей схемы с красными буквами A, B и C:

введите описание изображения здесь

  • A - вы использовали (исправлено, извините) правильное обозначение точки для трансформатора обратного хода. Повезло тебе!
  • B - у вас не подключена нагрузка и вам скорее всего понадобится минимальная нагрузка
  • C - у вас нет механизма для обеспечения обратной связи управления выходным напряжением на микросхеме, например:

введите описание изображения здесь

Я не исключаю, что есть и другие проблемы, но B и C - самые явные. Мне также непонятно, что вы имеете в виду, когда упоминаете буквы A и B.

@Andyaka Под буквами A и B я подразумеваю выходы моего настольного источника питания. Что я нашел очень странным, так это то, что на выходе источника питания, который обеспечивает питание для ИС, есть очень большой ток (например, 3 А), в то время как ток, проходящий через первичную сторону трансформатора, низкий (максимум 0,5 А). Как это можно объяснить?
@Andyaka Пожалуйста, имейте в виду, что в моей схеме коэффициент трансформатора 56:14 (в вашем примере коэффициент 4:50)
@EmKa, это не имеет значения - у вас нет обратной связи по выходному напряжению, а в схеме, которую я добавил, она есть. Это важный бит, а не соотношение оборотов. Я понятия не имею о вашем блоке питания - пожалуйста, проверьте его с помощью мультиметра.
@Andyaka Блок питания в порядке, но странно то, что он пропускает через микросхему больший ток, чем через трансформатор, как только я включаю +10 В и + 20 В!
@EmKa без подавителя обратного хода на первичной обмотке вы, возможно, невольно разрушили полевой МОП-транзистор, что может привести к повреждению UC3845.
@EmKa, пожалуйста, посмотрите мой комментарий к вашему вопросу о том, почему через схему драйвера проходит чрезмерный ток.

Хорошо, я нашел ошибку. Как бы это ни было просто... именно отсутствие фильтрации на входе приводило к тому, что индикаторы на лабораторном стенде сходили с ума. Как только я добавил большой конденсатор 470 мкФ на вход, все само стабилизировалось и теперь работает нормально :)

Чрезвычайно высокий ток в супер простом SMPS Flyback
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v