Obliczanie snubbera - zasilacz buck mocy

[Karson777]

Witam,

Robię zasilacz buck na większe moce. Mam jednak mam problem ze wstępnym doborem snubbera.

Poczytałem dużo informacji w internecie, ale na większe moce i napięcia trudno znaleźć dokładniejsze informacje.

Jak policzyć snubber gdy na wejściu mam 300V i 100A (buck na 20kHz)?

Pozdrawiam.

[marek1707]

1. Czy wcześniej robiłeś już jakiś zasilacz impulsowy?
2. Co wg Ciebie znaczy "snubber"? Czy myślisz o filtrze przeciwzakłóceniowym umożliwiającym spełnienie normy CE? Jeżeli tak, to której?

W uproszczeniu: określasz jaki poziom zakłóceń generuje Twój zasilacz i liczysz filtr taki, by miał wystarczające tłumienie w paśmie 10kHz-- 30MHz by całość spełniła dość ostre wymagania na poziom zakłóceń przewodzonych generowanych do sieci. Przy dużych prądach krytyczne może okazać się utrzymanie wymagań na sprawność tego bloku (dla 50Hz). Oprócz tego musisz wbudować zabezpieczenia przed przepięciami (surge) i ciągami impulsów (burst) określając wcześniej środowisko pracy (bo od tego zależą poziomy narażeń), ESD itp.

[Karson777]

Robiłem podobne zasilacze, ale do dzisiaj nie miałem potrzeby robić obliczeń do tych filtrów.

Chodzi mi o filtr przeciwzakłóceniowy z zabezpieczeniem przed pojawieniem się zbyt wysokich napięć dla tranzystora. Tak jak pisałem wcześniej chcę wstępnie obliczyć i zastosować odpowiedni snubber aby na już na początku nie uszkodzić tranzystor wysokim napięciem, przed dalszymi próbami dokładnego doboru snubbera do tego układu (nie mogę wykorzystać do tego transili).

[marek1707]

Ok, czyli nie mówimy o filtrze wejściowym zasilacza, który separuje go od sieci AC, tylko o dwóch-trzech elementach montowanych w okolicy drenu głównego tranzystora po to, by zmniejszyć stromość zboczy i skompensować sprzężenia pasożytnicze w transformatorze. Pytanie podstawowe jest zatem takie: jaki to układ? Bo nie ma uniwersalnego sposobu zrobienia obwodu snubber w każdej topologii przetwornicy. Pokaż prawdziwy schemat, może coś poradzimy.

 

[Karson777]

Jak już pisałem, robię klasyczną obniżającą przetwornicę buck.

Czy dobrze zakładam, że w zasadzie wystarczy zastosować snubber jeden między drenem a masą?

[marek1707]

Nie wiem. Nie umiem poradzić w układzie którego nie widzę, przykro mi. W klasycznym układzie buck główny tranzystor (jaki?) włączony jest szeregowo z indukcyjnością i układ tłumiący od drenu do masy jest bez sensu. Wysil się bardziej i narysuj coś.

[Karson777]

Już się wysiliłem

To w którym miejscu byłby on najodpowiedniejszy?

[marek1707]

OK. Trochę to dziwne by taki układ stosować do prądu 100A, ale jak rozumiem nie chcesz zdradzać szczegółów swojego schematu i rzucasz coś w postaci podręcznikowego ochłapa. Drugą możliwością jest to, że trochę się pochwaliłeś i nie bardzo masz co pokazać.. No dobra, wszystko jedno. Najbardziej dzwoniącym tutaj węzłem jest połączenie tranzystora, diody i dławika. To tutaj zaczep swój snubber, równolegle do diody. Inną możliwością jest połączenie między źródło a dren tranzystora, choć w układzie nieizlowanego buck'a wybrałbym tę pierwszą opcję. I teraz: nie ma ogólnego wzoru na parametry tego obwodu, bo gdyby układ wyglądał jak na rysunku to żadnych dzwonów by nie było. Powstają one z dwóch głównych powodów:

• dławik ma swoją pojemność pasożytniczą (np. zwój do kolejnego zwoju drutu) i indukcyjność rozproszoną w ogóle nie związaną z rdzeniem i cewką jako taką,
• dioda ma swój skończony czas przejścia ze stanu blokowania do przewodzenia i na odwrót plus znów - pojemność złącza,
• tranzystor także ma swoje pojemności.

Ponieważ nie znasz a priori przynajmniej niektórych z tych parametrów to nie jesteś w stanie policzyć snubbera. Szczerze mówiąc wątpię byś na 100A dawał diodę a i dławik ze 100uH (strzelam) przenoszący 150A ma swoje za uszami więc układ komplikuje się bardziej. Postępowanie zwykle wygląda tak, że mierzysz z jakimi oscylacjami masz do czynienia (głównie częstotliwość) i liczysz elementy (zwykle RC lub RCD) filtra tak by pochłaniały dobrze energię w paśmie dzwonów wg kanoniczneo wzoru f = 1 / (2 * Pi * R * C). To zwykle wychodzą okolice 50-150MHz, ale w dużym układzie jak ten to może być znacznie niżej. Oczywiście zaraz przychodzą moce i optymalizacja strat, no ale to już normalna robota inżynierska.

[Gość]

9 godzin temu, Karson777 napisał:

Jak policzyć snubber gdy na wejściu mam 300V i 100A (buck na 20kHz)?

Napisz czego oczekujesz na wyjściu napięcie/prąd, do czego to ma być, migomat? Wg. mojego skromnego zdania to jeśli faktycznie chcesz mieć na wyjściu 100A to kup jakieś przetestowane fabryczne rozwiązanie bo jak coś "nie wyjdzie" to straż pożarna może nie zdążyć. Poza tym nie wiem skąd masz tam to 300V, jakiś bocznik 3-fazowego zasilania? Myślę też, że 20kHz będzie słabo ale nie ja tu jestem fachowiec, szkoda tylko, że kiepsko sformułowane zapytania często fachowców wprowadzają w błędny tok rozumowania. Najlepiej napisz jakie właściwości chcesz uzyskać będzie łatwiej konkretnie pomóc zamiast gdybać i możać.

[Karson777]

Napięcie wejściowe jest w granicach 300V z pośredniego generatora. Nie mogę pójść na łatwiznę z zakupem gotowego rozwiązania, ponieważ muszę mieć regulowane napięcie wyjściowe.

Natomiast problemem jest zakup sondy prądowej do oscyloskopu z powodu znacznych cen, więc będę musiał jakoś odizolować oscyloskop od urządzenia (chyba dorobię zasilanie bateryjne do oscyloskopu i sondę z większym dzielnikiem).