RTV forum PL | NewsGroups PL

Wybór dławika dla przetwornicy buck -- artyku ł

NOWY TEMAT

elektroda NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - Wybór dławika dla przetwornicy buck -- artyku ł

Goto page 1, 2, 3  Next

Piotr Wyderski
Guest

Mon Dec 16, 2019 10:02 pm   



Akurat pracuję "w okolicy" i znalazłem całkiem ciekawy artykuł o mocno
nieuintuicyjnych wnioskach, autorka testuje różne dławiki w przetwornicy
obniżającej:

http://www.proakademia.eu/gfx/baza_wiedzy/310/nr_17_22_29_2_2.pdf

Niespecjalnie tylko rozumiem warunki testu. Pani pakuje potężny rdzeń
proszkowy 27mm do przetworniczki o prądzie maksymalnym 2A i popędza to
szaleńczo niskimi częstotliwościami, rzędu 20kHz. Otrzymuje
kompromitującą sprawność na poziomie 70%.

Ja bez kombinowania z GaN wyciągam z TPS54302 90% przy 2A na losowym
dławiczku 22uH Ferystera przy częstotliwości 400kHz. To jest CCM, da się
zejść z deltaIL dowolnie nisko, więc i ze stratami rdzenia. Jak
pokombinuję z dławikiem, to wynikowa przetwornica zmieści się w otworze
wewnętrznym rdzenia 27mm.

To jest Acta Innovations i Politechnika Krakowska. Zupełnie bez
złośliwości: co oni za innowację tam próbują wymyślić, że startują z tak
dziwnymi warunkami? Dla mnie to jest innowacyjne:

https://epc-co.com/epc/Products/DemoBoards/EPC9205.aspx

Prawie 96% na 700kHz, 1.4kW/cal sześcienny.

Pozdrawiam, Piotr

J.F.
Guest

Tue Dec 17, 2019 2:36 am   



Dnia Mon, 16 Dec 2019 22:02:08 +0100, Piotr Wyderski napisał(a):
Quote:
Akurat pracuję "w okolicy" i znalazłem całkiem ciekawy artykuł o mocno
nieuintuicyjnych wnioskach, autorka testuje różne dławiki w przetwornicy
obniżającej:
http://www.proakademia.eu/gfx/baza_wiedzy/310/nr_17_22_29_2_2.pdf

[...]
To jest Acta Innovations i Politechnika Krakowska. Zupełnie bez
złośliwości: co oni za innowację tam próbują wymyślić, że startują z tak
dziwnymi warunkami? Dla mnie to jest innowacyjne:

https://epc-co.com/epc/Products/DemoBoards/EPC9205.aspx

Prawie 96% na 700kHz, 1.4kW/cal sześcienny.

Ha, a cos mi chodzi po sklerozie, ze ~25 lat temu to bylo 6W/cal^3.
Ale kompletnego zasilacza, a tu jak ?

Hm, cale straty w rdzeniu ?

J.

Piotr Wyderski
Guest

Tue Dec 17, 2019 11:13 am   



J.F. wrote:

Quote:
Ale kompletnego zasilacza, a tu jak ?

Tu brakuje tylko sterownika, cały stopień mocy jest na płytce. Są całe
przetworniczki w takim rozmiarze. Ale tu sobie popatrz, 30kW/litr i
sprawność 99,3%:

https://www.pes-publications.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/09_Extreme_Efficieny_CIPS2012_01.pdf

Quote:
Hm, cale straty w rdzeniu ?

Niemal.

Pozdrawiam, Piotr

J.F.
Guest

Tue Dec 17, 2019 1:58 pm   



Użytkownik "Piotr Wyderski" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:qta9nk$i5a$1_at_gioia.aioe.org...
J.F. wrote:
Quote:
Ale kompletnego zasilacza, a tu jak ?

Tu brakuje tylko sterownika, cały stopień mocy jest na płytce.

radiator, wentylator - nie potrzeba ?

Quote:
Są całe przetworniczki w takim rozmiarze. Ale tu sobie popatrz,
30kW/litr i sprawność 99,3%:

ale litr to ~60in^3, wiec mamy tylko 0.5kW/in^3

Quote:
https://www.pes-publications.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/09_Extreme_Efficieny_CIPS2012_01.pdf

Interesujace wielce - no i swietnie widac co to jest innowacyjnosc.
99.3% ... budzi respekt.

ale 0.7% strat z 30kW to ciagle 210W, wiec ten litr to chyba zawiera
wentylator ?

OK, widze, tylko 12kW, plytka w miare cienka ... a czy ona aby cos
przetwarza ?
"maximum efficiency: 99.3% (for U1 = 450V, U2 = 450V)"

Moze tylko otwiera sie na przelot ?

Taa .. no to bedzie zimno w samochodach elektrycznych, a liczylem na
cieplo z falownika :-)

Quote:
Hm, cale straty w rdzeniu ?
Niemal.

Bo tak patrze, ze tranzystorki malutkie, to nie odprowadzi nawet kilku
W.
Chyba ze po drugiej stronie ukryte.
A moze jednak odprowadzi, jak do solidnego kawalka miedzi na laminacie
przylutowane ?

J.

Piotr Gałka
Guest

Tue Dec 17, 2019 4:58 pm   



W dniu 2019-12-16 o 22:02, Piotr Wyderski pisze:
Quote:
Akurat pracuję "w okolicy" i znalazłem całkiem ciekawy artykuł o mocno
nieuintuicyjnych wnioskach, autorka testuje różne dławiki w przetwornicy
obniżającej:

http://www.proakademia.eu/gfx/baza_wiedzy/310/nr_17_22_29_2_2.pdf

Niespecjalnie tylko rozumiem warunki testu. Pani pakuje potężny rdzeń
proszkowy 27mm do przetworniczki o prądzie maksymalnym 2A i popędza to
szaleńczo niskimi częstotliwościami, rzędu 20kHz. Otrzymuje
kompromitującą sprawność na poziomie 70%.

W latach 80-tych przygotowywałem ćwiczenie dotyczące DCDC na laborkę dla
studentów. Też byłem w okolicy 20kHz :)

Quote:
Ja bez kombinowania z GaN wyciągam ....

Ale Ty się znasz Smile
P.G.

Kaczin
Guest

Wed Dec 18, 2019 6:11 pm   



W dniu 17.12.2019 o 16:58, Piotr Gałka pisze:
Quote:
W dniu 2019-12-16 o 22:02, Piotr Wyderski pisze:
Akurat pracuję "w okolicy" i znalazłem całkiem ciekawy artykuł o mocno
nieuintuicyjnych wnioskach, autorka testuje różne dławiki w
przetwornicy obniżającej:

http://www.proakademia.eu/gfx/baza_wiedzy/310/nr_17_22_29_2_2.pdf

Niespecjalnie tylko rozumiem warunki testu. Pani pakuje potężny rdzeń
proszkowy 27mm do przetworniczki o prądzie maksymalnym 2A i popędza to
szaleńczo niskimi częstotliwościami, rzędu 20kHz. Otrzymuje
kompromitującą sprawność na poziomie 70%.

W latach 80-tych przygotowywałem ćwiczenie dotyczące DCDC na laborkę dla
studentów. Też byłem w okolicy 20kHz :)

Ja bez kombinowania z GaN wyciągam ....

Ale Ty się znasz Smile
P.G.


Tak sobie sprawdziłem WoS - dla "Wyderski P" brak wyników.
Co za szkoda... mógł się wykazać i oświecić ludzkość pochodnią swojej
wiedzy, a tu dupa.
No i chyba nie bardzo rozumie o co chodzi w tym artykule. Dla ułatwienia
dodam, że nie jest to poradnik budowania przetwornic.

--
Kaczin

Piotr Wyderski
Guest

Wed Dec 18, 2019 6:20 pm   



Kaczin wrote:

Quote:
Tak sobie sprawdziłem WoS - dla "Wyderski P" brak wyników.

Dla "Kaczin" też.

Quote:
Co za szkoda... mógł się wykazać i oświecić ludzkość pochodnią swojej
wiedzy, a tu dupa.

Poskładaj sobie z byle czego przetwornicę na TPS54302 z pierwszej strony
datasheeta i też doznasz oświecenia. To całe 6 elementów, do dzieła.
Potem możemy pogadać, jak wyskoczyć ponad wyjściowe 90%.

Quote:
No i chyba nie bardzo rozumie o co chodzi w tym artykule. Dla ułatwienia
dodam, że nie jest to poradnik budowania przetwornic.

O co może chodzić w napisanym łamaną angielszczyzną artykule pod tytułem
"COMPARISION OF BUCK-CONVERTER PARAMETERS QUALITY DEPENDING ON COIL
SELECTION"?

Piotr Wyderski

Piotr Wyderski
Guest

Wed Dec 18, 2019 7:13 pm   



antispam_at_math.uni.wroc.pl wrote:

Quote:
Mi ta praca wyglada na gniota: pani musiala cos napisac to sklecila
uklad i napisala.

Niech się Kaczin wypowie; twierdzi, że zrozumiał tę pracę, a ja nie.

W przetwornicy buck średni prąd dławika jest równy prądowi wyjściowemu,
więc na takie warunki (+ niewielki zapas) się dobiera dławik. Pani
pakuje tam jakieś potworne cewki, co już pokazuje, że nie za bardzo wie,
co robi.

Do tego w przetwornicy pracującej w CCM składowa zmienna prądu może być
dowolnie niska, bo jest odwrotnie proporcjonalna do indukcyjności, a
więc w przybliżeniu i do kwadratu liczby zwojów. Prawie, bo L(I) się
zmienia nawet w ferrycie, a w dławikach proszkowych wręcz bardzo.
Niemniej, straty
w rdzeniu można wyeliminować, limitem będzie DCR. O takim drobiazgu, że
prąd dławika jest w przybliżeniu funkcją trójkątną, więc amplituda
wyższych składowych maleje kwadratowo wraz z ich numerem porządkowym nie
wspominam.

"Summary and conclusions

[...] It is hard to indicate just one coil thatgives the best results."

Przełomowe.

"The first important problem is to reduce size of power supply section"

To może na dobry początek... pozbądźmy się tego 27mm toroidu..?
Ja wyciągnąłem 3A na proszkowym rdzeniu 12mm, bo taki mi akurat wpadł w
ręce.

"Designers try to make devices with high efficiency and limited
overvoltage."

O jakim "overvoltage" pani tu pisze? Ja nie chcę żadnego overvoltage,
układy zasilane mi to pozabija. Trudno mi sie więc nie zgodzić z konkluzją.

"To minimize converter size and reduce price, author recommend using SMD
coil."

A więc jest i element innowacji.

"In the other hand the best result, in the case of overvoltage, we can
get using bigger bobbin coil (DSz-20)"

Korekta obywatelska, dławiki szpulowe to "drum choke/inductor", a nie
"bobbin coil". Bobbin to karkas. Pozostałe błędy pomijam.

"This bobbin coil also allows achieving the biggest efficiency and has
medium size."

No, 70%. Jak znalazł do ładowarki Narodowego Samochodu Elektrycznego.

"Presented tests can be used during projecting Step-down Converters."

Kaczin, co tam dodałeś dla ułatwienia?

Quote:
przetwornic (no ze wzrostem napiecia sprawnosc roznie, dosc typowe).

Przy ustalonym napięciu wyjściowym w bucku akurat nieco spada. Po
pierwsze, trzeba przeładowywać pojemności górnego klucza wyższym
napięciem, po drugie współczynnik wypełnienia maleje i duży prąd
wyjściowy w coraz większym stopniu płynie dolnym kluczem/diodą. A
ponieważ szczytowy
prąd dławika (większy niż średni wejściowy, bo to buck) to prąd górnego
klucza w momencie jego wyłączania, klucz pracuje w najgorszych możliwych
warunkach z punktu widzenia strat: duży prąd wyjściowy * duże napięcie
wejściowe. Stąd te kombinacje z "tapped inductor buck" i snubberami
rezonansowymi.

Pozdrawiam, Piotr

Guest

Wed Dec 18, 2019 7:22 pm   



Piotr Wyderski <peter.pan_at_neverland.mil> wrote:
Quote:
Akurat pracuj? "w okolicy" i znalaz?em ca?kiem ciekawy artyku? o mocno
nieuintuicyjnych wnioskach, autorka testuje r??ne d?awiki w przetwornicy
obni?aj?cej:

http://www.proakademia.eu/gfx/baza_wiedzy/310/nr_17_22_29_2_2.pdf

Niespecjalnie tylko rozumiem warunki testu. Pani pakuje pot??ny rdze?
proszkowy 27mm do przetworniczki o pr?dzie maksymalnym 2A i pop?dza to
szale?czo niskimi cz?stotliwo?ciami, rz?du 20kHz. Otrzymuje
kompromituj?c? sprawno?? na poziomie 70%.

Mi ta praca wyglada na gniota: pani musiala cos napisac to sklecila
uklad i napisala. Majac stale wypelnienie i obciazenie trzeba
zmieniac napiece wejsciowe zeby zmienic prad. To oznacza ze krzywa
sprawnosc/prad ma newiele wspolnego z krzywymi dla prawdziwych
przetwornic (no ze wzrostem napiecia sprawnosc roznie, dosc typowe).
Krzywa 4a wyglada dziwnie, sprawnosc spada przy 80kHz dla trzech
roznych cewek -- dla mnie to by sugerowalo ze jest cos nie tak
z reszta ukladu, ale autorka nie nie pisze jakie uzyla elementy.

Z praktycznego puktu widzenia wydajnosc jest niska. Z naukowego
brak detali czy jakies analizy wyniku oznacza ze praca jest niewiele
warta. Jest tez podejrzenie ze moga byc bledy w pomiarach.

--
Waldek Hebisch

RoMan Mandziejewicz
Guest

Thu Dec 19, 2019 9:26 am   





Piotr Gałka
Guest

Thu Dec 19, 2019 10:51 am   



W dniu 2019-12-18 o 18:11, Kaczin pisze:

Quote:
Tak sobie sprawdziłem WoS

Co to takiego?
Bo mi się kojarzy tylko przedmiot w szkole i Google też na to wskazuje
(nie szukałem głębiej).
P.G.

Piotr Gałka
Guest

Thu Dec 19, 2019 10:53 am   



W dniu 2019-12-18 o 18:20, Piotr Wyderski pisze:

Quote:
O co może chodzić w napisanym łamaną angielszczyzną artykule ...

Może chodzić o to, że trzeba coś napisać. Bo tak.

P.G.

Piotr Gałka
Guest

Thu Dec 19, 2019 11:14 am   



W dniu 2019-12-18 o 19:13, Piotr Wyderski pisze:

Quote:
W przetwornicy buck średni prąd dławika jest równy prądowi wyjściowemu,
więc na takie warunki (+ niewielki zapas) się dobiera dławik.

Akurat to jest według mnie nieco dyskusyjne.
Ja wykorzystuję jedynie malutkie przetwornice (prądy rzędu 300mA) i
raczej step-down.
Zawsze staram się tak dobrać dławik, aby prąd nasycenia był większy od
ogranicznika prądu w scalaku, nawet jak jest to kilka razy więcej od
prądu szczytowego w normalnej pracy.

Kiedyś dawno (ubiegły wiek) używaliśmy jakiegoś procesora co nie miał
wbudowanego brown-out. I zauważyłem, że w czasie podłączania zasilania
zdarza się że kontakt nie jest od razu skuteczny i w napięciu zasilania
pojawia się tąpnięcie, które zawieszało pracę procesora, a było zbyt
płytkie/krótkie aby normalny układ resetu (RC) ponownie zresetował procka.

Przenoszę to doświadczenie na DC/DC. Zakładam mianowicie, że takie
zafalowanie może nie zresetować układu powolnego startu i po takiej
króciutkiej przerwie prąd dławika chwilowo osiągnie znacznie większą
wartość niż w czasie normalnej pracy. Jakby dławik nasycił się wcześniej
niż zadziała ogranicznik prądu to chyba może zabić to scalak.
P.G.

Piotr Wyderski
Guest

Thu Dec 19, 2019 11:41 am   



Piotr Gałka wrote:

Quote:
Może chodzić o to, że trzeba coś napisać. Bo tak.

Domyślam się, znam realia uczelnianej rzeczywistości, ale samej idei
artykułu nie potępiam, co zaznaczyłem już na początku, i w dobrej wierze
założyłem rzetelność przeprowadzonego wywodu. Tylko potem "Im bardziej
Puchatek zaglądał do środka, tym bardziej Prosiaczka tam nie było."

A moje zainteresowanie wzięło się z praktyki, sam miałem *dokładnie*
taki problem -- trzeba było zoptymalizować dławik do bucka.

Tylko z autorką najwyraźniej inaczej rozumiemy problem doboru dławika.
Dla mnie to nie jest "weź pierwszą z brzegu wielką cewę i zobacz, co się
stanie." Merytorycznie, to zabrakło mi m.in. dławików z żelaza
karbonylkowego, które są dobre i tanie.

Pozdrawiam, Piotr

Piotr Wyderski
Guest

Thu Dec 19, 2019 11:58 am   



Piotr Gałka wrote:

Quote:
W przetwornicy buck średni prąd dławika jest równy prądowi
wyjściowemu, więc na takie warunki (+ niewielki zapas) się dobiera
dławik.

Akurat to jest według mnie nieco dyskusyjne.
Ja wykorzystuję jedynie malutkie przetwornice (prądy rzędu 300mA) i
raczej step-down.
Zawsze staram się tak dobrać dławik, aby prąd nasycenia był większy od
ogranicznika prądu w scalaku, nawet jak jest to kilka razy więcej od
prądu szczytowego w normalnej pracy.

No ale ja się z powyższym w pełni zgadzam. Prąd nasycenia dławika musi
być większy od maksymalnego prądu przez niego płynącego w warunkach
normalnych. To nie jest wzmacniacz magnetyczny. Nie rozumiem tylko,
dlaczego ogranicznik prądu masz ustawiony kilka razy wyżej, niż prąd
maksymalny. To wynika z konstrukcji kontrolera, czy masz jakieś
specjalne wymagania? Bo "moje" kontrolery
zaczynają ograniczać prąd przy np. 0.5V na jakimś pinie i teraz to
moja sprawa, skąd ja wezmę te pół wolta -- przekładnik prądowy, czujnik
hallotronowy, opornik szeregowy, układ RC kompensujący indukcyjność
dławika równolegle z dławikiem, DAC czy co tam ludzkość jeszcze
wymyśliła. Będzie trzeba zrobić 500mV z 5A, to się zrobi, z 7A też się
zrobi. Zabezpieczenie zadziała, gdy ma zadziałać.

Quote:
Przenoszę to doświadczenie na DC/DC. Zakładam mianowicie, że takie
zafalowanie może nie zresetować układu powolnego startu i po takiej
króciutkiej przerwie prąd dławika chwilowo osiągnie znacznie większą
wartość niż w czasie normalnej pracy.

Do takich zastosowań świetnie nadają się rdzenie proszkowe. Tego się
normalnymi metodami nie daje nasycić, zawsze zostaje jeszcze jakaś
indukcyjność. Problemem (albo i nie) jest to, że nasycenie zaczyna się
od najmniejszych prądów, ale to się daje wykorzystać w postaci "swinging
chokes". Dławik przy niewielkim prądzie ma 100uH, przy nominalnym 20uH
i jest fajnie -- szybciej wejdziesz w CCM, a przy dużym prądzie dynamika
przetwornicy się poprawi. A w głębszym przeciążeniu zawsze jakieś 8uH Ci
jeszcze zostanie. Tylko mają paskudne straty, rząd wielkości większe niż
ferryt. Ale w CCMowym bucku to akurat nie przeszkadza, z definicji
dominuje tam składowa stała.

Quote:
Jakby dławik nasycił się wcześniej
niż zadziała ogranicznik prądu to chyba może zabić to scalak.

Nawiń to na MSS, są tanie jak barszcz. Roman Ci zapewne pomoże z
formalnościami.

Pozdrawiam, Piotr

Goto page 1, 2, 3  Next

elektroda NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - Wybór dławika dla przetwornicy buck -- artyku ł

NOWY TEMAT

Regulamin - Zasady uzytkowania Polityka prywatnosci Kontakt RTV map News map