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CCRT - Cross Conduction Reduction Topology
#1
Nachfolgend zeige ich eine Idee zur Reduktion der Auswirkungen von Querstrom (= shoot-through) und der Sperrverzögerung der integrierten antiparallelen Diode der FETs. Es ist nicht ein Allheilmittel aber es kann diese Effekte deutlich verkleinern. Am besten funktioniert der Trick wenn die Totzeit null ist. Aber es funktioniert genauso gut über einen grosszügigen Bereich, sogar mit negativer Totzeit. Die Totzeit als solche wird nicht beeinflusst, aber die Anforderung and die Genauigkeit der Totzeiteinstellung wird deutlich reduziert. Eine adaptive Regelung der Totzeit ist dieser Schaltung sicher überlegen, macht ME aber nur Sinn bei hochintegrierten Lösungen (es gibt viele interessante Patente zu dem Thema).

Ich habe intensiv gesucht, ob diese Idee schon patentiert wurde (und bin dabei wieder über viel Interessantes gestolpert) und habe nichts gefunden. Hiermit mache ich die Idee ?public domain?, vorbehältlich der Möglichkeit, dass sie schon in irgendeiner Form urheberrechtlich geschützt sein könnte. Wer will, kann sie nach Lust und Laune benutzen. Wer die Idee kommerziell einsetzen will, möchte bitte die Quelle angeben, woher er sie hat.
Jeder ist natürlich dazu eingeladen seine Erfahrungen mit der Schaltung hier zu posten.

Ich kam auf diese Lösung, währenddem ich an einer Idee für eine adaptive Totzeit grübelte. Ich wollte mit Hilfe eines kleinen Transformators den Querstrom der Ausgansstufe messen und die Totzeit entsprechend anpassen. Plötzlich kam mir wieder in den Sinn, dass Brian Attwood einmal eine Schaltung vorgeschlagen hatte, wo der Querstrom durch Induktivitäten ?ausgebremst? wurde. Zusätzlich wurde die Spule des Ausgangsfilters als Spartrafo verwendet um zwei schnelle Antiparallele Dioden anzusteuern. Mit diesem Trick wurde verhindert, dass die integrierten Dioden in den FETS zu leiten beginnen. Ich hatte diesen Trick schon einmal ausprobiert und er funktionierte tatsächlich. Aber ich war damit nicht ganz zufrieden, da es nur dann gut funktioniert wenn das Ausgangsfilter hohe Windungszahlen aufweist. Die Attwood Topologie wurde kommerziell bei der DECA Endstufenserie von Peavey eingesetzt.

Da die Sperrverzögerung der integrierten Inversdioden hauptsächlich ein Problem darstellt wenn eine Totzeit vorhanden ist, habe ich bei meinem Vorschlag nicht heftig Wert auf die Verbesserung der Sperrverzögerung gelegt (ich will ja möglichst gar keine Totzeit, da ich mit meiner Schaltung den Querstrom reduzieren kann). Aber dennoch zeigt die Schaltung auch positive Eigenschaften bezüglich Reduktion der Inversleitung.

Untenstehend kann man die Schaltung sehen. Es handelt sich um einen kleinen Spartrafo mit sehr niedriger Induktivität (< 1uH). Dessen Mittelanzapfung ist mit dem Ausgangsfilter verbunden und die beiden Schenkel sind mit den Halbleiterschaltern verbunden. Zusätzlich werden noch zwei schnelle Gleichrichterdioden benötigt.

Wer Lust hat, kann damit herumspielen.

https://stromrichter.org/d-amp/content/i...on_red.GIF

Gruss

Charles
 
#2
hi Charles,
Zitat:Ich kam auf diese Lösung, währenddem ich an einer Idee für eine adaptive Totzeit grübelte
..ich auch überrascht
praktisch versucht hab ich's noch nicht, will das mit den irfb4227 mal machen..

stichwort: magnetic snubber - oder? Wink
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#3
Ich habe schon nach magnetic Snubber gegoogelt aber an sich nichts speziell interessantes gefunden. An sich ist das hier ein magnetic snubber aber die gleiche Topologie ist mir noch nicht begegnet.

Dass jemand Anderes auch auf die gleiche Idee gekommen ist verwundert mich nicht. Was eher erstaunlich ist, dass mir noch kein Bericht oder Patent begegnet ist. Wäre cool, wenn dies tatsächlich public domain bleiben könnte.

Es könnte u.U nicht einfach sein einen so kleinen Trafo herzustellen. Es scheint in der Simulation schon mit 100 nH gut zu funktionieren. Bei vielen Ringkernen braucht man nicht mal eine Windung hierfür ...... ! Gut, ich muss mal die Amidon Typen wieder näher anschauen die bei mir noch irgendwo herumlümmeln. Diese sind aus Material für lineare und verlustarme HF Anwendungen. Und da ist der AL Wert ja meistens nicht so hoch.

Gruss

Charles
 
#4
Zitat:Es könnte u.U nicht einfach sein einen so kleinen Trafo herzustellen
jup, dachte erst an ne luftspule, ca 6mm x 5 wdg sollte ja schon was bewirken, - nur das streufeld könnte sorgen machen misstrau
optimal wären vmtl mpp-perlen (beads), hab leider nur ferrit-perlen - wann gehen die eigentlich in sättigung? (oder muss ich das erst messen..?)
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#5
Bei den Dopelloch - Kernen könnte eventuell einer passen:

http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/de_core.pdf

Was ich mir auch schon überlegt habe: "eisenloser" Ringkerntrafo. Hier könnte aber die Koppelkapazität etwas hoch werden.

Gruss

Charles
 
#6
Crest macht fast genau das, allerdings ohne Koppelung der Zusatzinduktivitaeten.
http://www.crestaudio.com/media/pdf/lt_schematic.pdf
Ich glaub da gibt es auch ein Patent zu.
 
#7
Das ist die Topologie von Brian Attwood ohne den Trick mit der Anzapfung am Tiefpass.

Also ich finde meine Topologie schöner ! Wink

Gruss

Charles
 
#8
... Kanwar bei DIYHIFI.org hat das mal gepostet:
http://www.pat2pdf.org/patents/pat4724396.pdf
 
#9
Es sieht geil aus. Wollen wir das mal simulieren? misstrau
 
#10
Der Link von Kanwar ist das Peavey Patent bei dem Attwood beteiligt war. Crest benutzt an sich die gleiche Topologie aber mit neueren Bauteilen. Und sie verzichten auf den Spartrafo-Trick mit der Induktivität des Ausgangsfilters.

Gruss

Charles