[Black_Chicken]

Moin!

wollte hier an voltwides alten LLC-thread anknüpfen...

Heute hab ich den Wandler mal kurz auf dem Labortisch gehabt. Und hab 2 neue Erkenntnisse zu vermelden:

#1 Meine MosFET NTD4906 verkraften 40Apk problemlos, auch thermisch (ca. 160kHz fsw)
#2 Meine Primärseitige Streuinduktivität inkl. externer Luftspule von 111nH ca 800nH (dI=30A, dU=12V, dt=2us)

Jetzt muss ich mich erstmal mit dem NCP1396B und der fmax/fmin Config beschäftigen, ich komm noch nicht unter die 160kHz.

Gute Nacht!

PS Bei Zeiten werde ich mal ein aktualisiertes Schaltbild einstellen.

[voltwide]

Willst Du vlt diesen thread öffentlich machen - ich würde das jedenfalls begrüßen
und zeig bitte mal fotos!

[Black_Chicken]

Bis jetzt ist Bilder-technisch noch nix neues zu sehen, was nicht auch schon im alten Thread zu sehen war...

Hatte das Platinchen heute Abend kurz nach Feierabend "mal kurz" in Betrieb, muss nochmal mit etwas mehr Zeit und Muss dran...

Den Fehler mit der Frequenz-Justage hab ich grad eben (mit kurzem Blick in das Datenblatt) gefunden. Ich muss natürlich Fmax justieren und nicht Fmin (Fmin gilt nur für Vfb=0).

Ich würde lieber noch etwas warten mit dem öffentlichen, ist mir alles noch zu unausgegoren um es einem größeren Publikum zu präsentieren.

[Black_Chicken]

Guten Abend!

Heute war LLC-Tag!

#1 Die Gute Nachricht: der Wandler funktioniert!
#2 Die schlechte Nachricht: Bei 120W ist definitiv Schluss, bei längeren Tests unter Vollast sind mir (einmalig) die sekundärseitigen SMC-Gleichrichter-Dioden (thermisch) gestorben.

Der aktuelle Versuchsaufbau im Detail:
* Cres: 8 MKP Kondensatoren a 2u2 symmetrisch aufgeteilt
* Lres: ~520nH inklusive 110nH Lufspule (Coilcraft, SMD-Ausführung)
* Resonanzfrequenz (rechnerisch): 52khz
* Alle Leistungsdioden SB340
* Schaltfrequenz real: 52...55kHz
* Rfmin = 33k
* Rfmax = 45.5k (für 54.5kHz)
* Gate-Source-Widerstände 51k
* Gate-Vorwiderstand 10R - nothing else!
* Ausgangsspannung im Leerlauf beträgt 25V bei 12.8V Eingangsspannung (Übersetzungsverhältnis Trafo ca. 2.3)

Ich habe ein paar screenshots vom Oszi gemacht, dabei waren die 4 Kanäle wiefolgt belegt:
CH1 - LoSide Gate
CH2 - Loside Vds
CH3 - Resonanzkondensator, Mittelpunkt der Reihenschaltung
CH4 - Stromzange, Primärwicklung

116W primär aufgenommen, 6.7R lastwiderstand, Ausgangsspannung 12.5V, 52kHz Schlatfrequenz:


116W primär aufgenommen, 6.7R lastwiderstand, Ausgangsspannung 12.5V, 54.5kHz Schlatfrequenz:


116W primär aufgenommen, 6.7R lastwiderstand, Ausgangsspannung 12.5V, 54.5kHz Schlatfrequenz: (im Detail)


wie oben, falling edge:


wie oben, rising edge:


Ohne Last:


Der BTS432 wird gerade mal handwarm und die winzigen MosFET sind dabei gerade mal etwas über handwarm. Die Dioden sind am limit, gibts Schottky-Dioden auch in DPAK?

Eins noch: Ich bin schwer begeistert von dem Ding, bin schon am Überlegen wie man davon eine zweite, einfach aufbaubare (& abstimmbare) Version bauen kann, 100W wären ja schonmal recht anständig, wenn der Formfaktor so ansprechend bleibt...oder noch kleiner wird.

Hab leider keinen Foto-Apparat zu Hand.

cheers!

PS Den Rest der Messungen hab ich in eine .zip-gepackt , ich krieg sie irgendwie nur nicht hochgeladen....

[Black_Chicken]

ja gibt es: SBR1040CTB, leider nicht in Serienschaltung verfügbar...

[Black_Chicken]

so, ein neuer Versuch...

[Black_Chicken]

Und hier noch das aktuelle Schaltbild, obige Änderungen beachten!

[Black_Chicken]

Habe heute nochmal ein bisschen experimentiert...

Der Resonanzvorgang scheint nicht mehr wie gewollt abzulaufen (Abweichung vom Sinusförmigen verlauf) wenn ich L noch weiter verringere (Streuinduktivität allein ~400-450nH) und gleichzeitig C nicht vergrößere bzw. ebenfalls verringere...

Woher kommt dieses Limit? Heisst das ich versuche dem Resonanzkreis mehr Energie zu entnehemen als er liefern kann? Die Begrenzungsdioden sind noch nicht aktiv!

[voltwide]

Wenn Du L verringerst, z.B. über einen größeren Luftspalt, ohne die Taktfrequenz nachzuziehen, geht vor allem die untere Parallelresonanzfrequenz des LLC-Kreises nach oben. Mit Deinem Arbeitspunkt bewegst Du Dich also von der gewünschten oberen Serienresonanz in Richtung unterer Parallelresonanz. Und wenn Du dann unterhalb der unteren Reso angelangt bist, sieht die Halbbrücke eine kapazitive Last und es geht garnix mehr.

Dies geht aus den zahlreich dargestellten Arbeitspunktdiagrammen des LLC-Konverters hervor.

[Black_Chicken]

Ah, ich hab die Schaltfrequenz natürlich wieder auf ZCS abgeglichen!

Das geht übrigens (sofern man keine Stromzange zur Hand hat) in dem man auf "geringstes Überschwingen am Schaltknoten", symmetrisch für die steigende und fallende Flanke abgleicht. In meine Tests mit eingeschleifter Stromzange war dann ZCS auch immer gegeben.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Black_Chicken

Ah, ich hab die Schaltfrequenz natürlich wieder auf ZCS abgeglichen!

Das geht übrigens (sofern man keine Stromzange zur Hand hat) in dem man auf "geringstes Überschwingen am Schaltknoten", symmetrisch für die steigende und fallende Flanke abgleicht. In meine Tests mit eingeschleifter Stromzange war dann ZCS auch immer gegeben.

Das ist auch der Punkt wo man die max Leistung herausbekommt.
Ansonsten solltest Du vlt ein paar Oszillogramme zeigen, um der Angelegenheit auf die Spur zu kommen.

[christianw.]

Wasn das fürn "hammer" Scope?

[voltwide]

Ich würde mal auf LeCroy tippen

[christianw.]

Ach was.

Wohl nicht dieses:

http://www.elektroniknet.de/messen-teste...el/114479/

Aber eines der 8000er Serie?

[Black_Chicken]

Ein HDO6104...

Hier zunächst mal die gerade ermittelte Ausgangs-Kennlinie.

[E_Tobi]

Ich tippe auf HDO4000 oder HDO6000

Die schicken Teile hab ich auf der Elektronica bewundert...schon nett, aber gegen meinen alten Wavreunner 6030 irgendwie auch nicht soooo der Fortschritt (abgesehen vom rauschen, der WaveRunner rauscht furchtbar)

[Black_Chicken]

Ich hatte während meiner Bachelor-Arbeit die Ehre ein Waverunner nutzen zu dürfen, ich habs geliebt! Die HDO sind meinem Empfinden nach etwas ausgereifter was die Bedienung betrifft, sind aber eher Details...

Zu dem "komischen Verhalten" von heute Vormittag:
Hab die Luftspule zuletzt noch einmal entfernt und nur mit der Streuinduktivität des Aufbaus gearbeitet. Diese beträgt in etwa 400nH, als Resonanzinduktivität dienen 6 Folienkondensatoren zu je 2u2. Abgleich der Schaltfrequenz erfolgte bei rund 50W Ausgangsleistung und beträgt jetzt 73,6kHz.

Hierzu 2 Bilder, 25W Ausgangsleistung:


108W Ausgangsleistung:


Bei leichter Belastung ist nun mein Stromverlauf stark verzerrt, zu größeren Ausgangsleistungen wirds wieder besser. Diesen Effekt konnte Ich heute Vormittag nicht genauer untersuchen, weil ich nur 2 geeignete Lastwiderstände zur Verfügung hatte. Mit der der elektronischen Last zeigte sich die Abhängigkeit deutlicher. Dieser Effekt war mit größerer Resonanz-Induktivität weniger stark ausgeprägt.

Preisfrage: auf welchen Arbeitspunkt stimmt man den Wandler am besten ab? Kleinstmöglicher Ruhestrom im Leerlauf oder optimales Schaltverhalten unter maximaler Last?

Und zum Schluss noch ein Foto vom aktuellen Aufbau:


Nicht verwirren lassen, die 250nH Luftspule befindet sich derzeit nicht im Stromkreis

[Black_Chicken]

Und noch was zum thermischen Verhalten:
* 25W Kontinuierlich geht, sehe ich kein Problem
* 105W kontinuierlich sind unmöglich, das ging geschätzt nur 3 min lang gut bis sich die Halbleiter verabschiedet haben.

Falls es eine V01 geben wird, dann auf jeden Fall mit Temperatur-Sensor

Zum Glück fordert Audio keinen Konstant-Strom.

[voltwide]

Da bin ich damals aber weiter gekommen mit der Last.
Welche Halbleiter haben sich denn verabschiedet?

[E_Tobi]

Das Eck im Strom (oberes Bild, C4, ab ~10µs) schaut ja echt mal verdächtig aus...

Kanns sein dass da was durchbricht, zum Beispiel eine Gleichrichterdiode auf der Sekundärseite? Würde auch zu der Lasterhöhungs-Sache passen...

Spannungsgestigkeit überfahren? Muss ja Faktor Zwei, bei Mittelanzapfung...