El rectificador de diodo alimentado por transformador HF no funciona

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Como parte de mi inversor de onda sinusoidal pura, tengo un subsistema de CC - CC en el que la señal ascendida a través de un transformador de HF se coloca a través de un diodo no controlado rectificador para obtener una salida de CC que estoy alimentando a mi inversor PWM (no se muestra) en circuito).

Estoy usando una onda cuadrada de 12V a -12V como entrada al transformador y obteniendo la salida de onda requerida de 475 a -475 V, pero en el momento en que conecto un rectificador de diodo, la salida de mi transformador se hunde a un rango de 4 a -4 V en la secundaria.

Estoy usando un voltaje de umbral de 1.7 V y un diodo Resistencia de 0.57 ohmios.

  • Rpri = 2.48 mOhms
  • Rsec = 0.411 Ohms
  • Lpri = 1.909 uH
  • Lsec = 2.98 mH
  • Lm = 27.51 uH
  • Npri = 2
  • Nsec = 79
  • cable SWG 19 (1 mm de diámetro) utilizado en bobinas primarias
  • SWG 24 (0.5 mm de diámetro) para secundario

Resistencia del MOSFET EN EL ESTADO = 0.015 ohmios

    
pregunta A Tee

4 respuestas

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Bueno, obviamente, ¡el suministro de HV que ha creado no puede generar suficiente corriente!

Por lo tanto, el voltaje cae tan pronto como se conecta una carga.

No conozco las especificaciones (grosor del devanado, recuento del devanado, material del núcleo, topología del transformador) de su transformador, pero es ahí donde empezaría a buscar.

Además, no conozco la resistencia efectiva de sus MOSFET en estado ON; ¡También podría considerar el hecho de que estos dispositivos también dependen de la frecuencia!

    
respondido por el Marcus Müller
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Entonces, estás poniendo +/- 475 voltios en un puente rectificador, seguido de una resistencia de 596 ohmios. En un mundo perfecto, obtendrás aproximadamente 950 voltios del rectificador, y luego comenzarán tus problemas. 596 ohms? De Verdad? (¿Y de dónde viene ese extra .07 ohmios, de todos modos? ¿Realmente estás midiendo la resistencia a 5 figuras significativas?) Aplica la Ley de Ohm. 950/596 es 1.6 amperios! ¡1.6 amperios por 950 voltios es 1500 vatios!

¿Realmente tiene un transformador de 1.5 kW y una resistencia de 1.5 kW? Necesitas repensar tu diseño. Por su rastro, es evidente que está manejando esto a aproximadamente 60 kHz, y debe tener en cuenta que el diseño de un transformador para estas corrientes y frecuencias no es sencillo. Y está bastante claro que has hecho algo mal.

Oh, sí, y no ha especificado los diodos en su rectificador. No estás utilizando tipos 1N400x, espero.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Entonces es solo una simulación, ¿no?

Todo su circuito secundario, puente, filtro, carga está flotando, es decir, no tiene ninguna referencia al nodo 0V.

La mayoría de los simuladores no están contentos con esto.

Así que no leí los datos del problema con la suficiente atención y me disculpo por esto.

El asunto es mucho más simple: no puede funcionar.

Interruptores: un sistema de 500W ejecutado desde 12V tomaría más de 40A. Los rds (on) y la resistencia de los devanados primarios alcanzan hasta 18 mhm: esto solo disminuye casi 1V desde 12V y se disipa en 30W estáticamente solo. Luego agregar las pérdidas de conmutación Pasar a 24V o 48V sería una muy buena opción a menos que sea realmente imposible.

En cualquier caso, un inversor de este tipo tomará varios MOS para cada interruptor y, por supuesto, el devanado primario del transformador no estará hecho de cable de cobre de 1 mm. Es obligatorio realizar puñaladas de cobre o varios devanados paralelos.

Hablando de transformador: hasta ahora no me queda claro si estamos hablando de datos medidos o simulados, pero las inductancias indican que el acoplamiento entre primario y secundario es muy vago.

Con Lpri = 3mH, Lsec = 1.9uH y k perfecto = 1 acoplamiento Lm debe ser alrededor de 75uH. Si tiene 27uH, significa k = 0,35 aproximadamente y, por lo tanto, alrededor de 2,6 mH de inductancia en serie.

Alrededor de 1kohm reactancia a 60kHz.

Primero necesita un transformador mucho mejor, pero el diseño del inversor IMHO también está muy lejos de ser un buen circuito de trabajo.

Cambié Lpri y Lsec, pero es lo mismo, están ligeramente acoplados , no pueden transferir mucha energía entre sí. ¿Cómo lo has diseñado? ¿Cuál es el tamaño y la forma del núcleo? ¿Dónde tienes esas inductancias?

Los simuladores son los más útiles y peligrosos para cualquier campo de la ingeniería.

Me temo que si se usa sin experiencia previa, la sensibilidad a los resultados y el trabajo experimental no dará buenos resultados. Por cierto, el diseño del transformador SMPSU es una de las tareas más exigentes. Está hecho de conjeturas, pruebas y errores informados de diseño eléctrico, magnético y térmico al mismo tiempo.

    
respondido por el carloc
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Así que no leí los datos del problema con la suficiente atención y me disculpo por esto.

El asunto es mucho más simple: no puede funcionar.

Interruptores: un sistema de 500W ejecutado desde 12V tomaría más de 40A. Los rds (on) y la resistencia de los devanados primarios alcanzan hasta 18 mhm: esto solo disminuye casi 1V desde 12V y se disipa en 30W estáticamente solo. Luego agregar las pérdidas de conmutación Pasar a 24V o 48V sería una muy buena opción a menos que sea realmente imposible.

En cualquier caso, un inversor de este tipo tomará varios MOS para cada interruptor y, por supuesto, el devanado primario del transformador no estará hecho de cable de cobre de 1 mm. Es obligatorio realizar puñaladas de cobre o varios devanados paralelos.

Hablando de transformador: hasta ahora no me queda claro si estamos hablando de datos medidos o simulados, pero las inductancias indican que el acoplamiento entre primario y secundario es muy vago.

Con Lpri = 3mH, Lsec = 1.9uH y k perfecto = 1 acoplamiento Lm debe ser alrededor de 75uH. Si tiene 27uH, significa k = 0,35 aproximadamente y, por lo tanto, alrededor de 2,6 mH de inductancia en serie.

Alrededor de 1kohm reactancia a 60kHz.

    
respondido por el carloc

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