Мощный корректор мощности
Есть желание облегчить жизнь домашней электро сети и изготовить посредника между инвертором в 2-3 кВт в лице активного корректора мощности.
Почитал сайты инвертеро строителей для сварочных нужд, но данная тема не очень популярна в тех кругах. Чтение даташитов и rom.by позволил определиться с контроллером т.е. двумя из них это L6561D и NCP1653(4). из за очень простой схемы включения.
Однако в даташите приведен пример их использования на мощностях до 400Вт.
По даташиту выходной ток микросхем 400 и 200 мА.
При этом ключевой транзистор применяемый в apfc 20n60 имеющий емкость затвора 2400 пф. Насколько я помню, для раскачки irg4pc50w использовал ir2110 с током 2А для получения приемлемых фронтов это при входной емкости затвора около 4000 пф.
Это я к чему ток через транзистор корректора может достигать до 3.2 тока потребления, для 2 кВт, это 9F*3 ~ 27A, так как обеспечить “тепличный” температурный режим для транзистора не реально то приходится оперировать током транзистора для Т=100 грЦ, что является пределом для “полтийника” или спарки 20n60 (емкость затворов которых также возрастет до 5000 пф.
Есть мыслишка использовать для их раскачки HCPL-3120 (оптрон с драйвером IGBT) но это уже получается целый “огород”, пропадает изящество простоты.
Собственно вопрос к тем кто пробовал реализавовать подобное, стоит ли заморачиваться с доп каскадом раскачки или есть другие простые во включении контроллеры активного корректора мощности работающих в схемах на мощностях до 1-2 кВт?
P.S. Собственно не проблема было бы попробовать но перечисленные комплектующие заказаны из поднебесной, жду прибытия.
Вообще на таких мощностях дисконтиниус режимы не особо применяются , а для непрерывного режима уже детальки недешевые выходят. Типа высоковольтных шотки карбидкремниевых. Хотя по сути ограничений нет и для первого случая. Но простотой там и не пахнет, начиная от системы заряда емкости до запуска корректора, дабы диоды не вылетали на броске тока и заканчивая фильтром, звенит оно на выключениях ключа сильно. Плюс система питания самой мс. Нагрузка то будет от 0 до максимума. А цепь питания висит на обратном ходу по дефолту. Так что придется что то отдельное городить.
Оказывается есть ГОСТ Р 51317 регламентирующий форму сигнала и нормы гармоник, а также несколько RFC описывающие архитектуру построения APFC, где рекомендовано корректоры мощностью до 3кВт строить по однофазной(одно контурной) схеме т.е. с одним рабочим дроселем, далее они могут ставится в параллель или на разные линии. Последнее довольно интересно, т.е. если можно более 3кВт параллелить дросселя, то кто запрещает сделать это на меньших мощностях? Это хорошо и тем, что если придется экономит на сердечнике и использовать например Ш- образные EE-35 которых как грязи (а кольца с распределенным магнитным зазором нужных габаритов не всегда есть под рукой) плюс много катушечный вариант снижает требования к мощности диодов, спокойно можно использовать парочку ультра фаст типа BYP301 (1200v 12А 80ns при 100С) или BYP303 на 40А 140ns? жаль только, что прямое падение напряжение на столь высоковольтных диодах состави около 2х вольт и как следствие выделит до 20Вт тепла, еще на считал обратного напряжения но по даташитам на контроллеры ставят 600-вольтовые диоды, думаю заказать DSEI30-06A для пробы, у них все параметры в два разу получше будут, т.е. реально выбор большой в цене 1-2$ за корпус. Еще , правда прийдется ставить второй ключевой транзистор, но два транзистора меньшей мощности проще в БУ железе найти ?
Изучая элементную базу нашел в двое более мощный (правда IGBT) транзистор с емкостью затвора 2000 пф, FGH40N60SFD имеющего рабочий ток коллектора 40А при Т=100С.
В дата шите сказано о плавном старте, это обычно решает вопрос с емкостями, + использование термистором или реле со схемой задержки шунтирования тоограничивающего сопротивления перед емкостями, решат эту задачку.
По части питания микросхемы, планирую сделать доп обмотку на трансформаторе “дежурки” питающей и цифровую часть основного БП. Да и по ШИМ наверное на NCP1653 остановлюсь, она детектирует наличия тока по шунту (что для меня более просто и понятнее чем, изготовление второй обмотки на дросселе)
1653 работает в континиус моде. Посему про те диоды что писали забудте. Их можно ставить только на 6561.
Для Ваших применений, что нибудь отсюда compel.ru/…/novyie-ultrabyistryie-diodyi-ot-vishay…
Смотрю в дата шите на 1653 используют CSD04060, как пишет производитель - это Zero Recovery RECTIFIER для блоков питания персональных компьютеров, типа ШОТТКИ. Но по даташиту на рабочих токах у них также 2 вольта падения, и время восстановление хоть и маленькое но 9 мкс есть, против 36 мкс у extrafast диодов. Однако припоминаю, что читал на форуме electronix.ru, что применение относительно медленного диода искажает форму синусоиды по входу корректора.
Только если честно до конца не осознал разницы между Soft Recovery Power Rectifiers и ZERO RECOVERY RECTIFIER?
Если можно в двух словах объясните кто в курсе.
P.S. Спасибо за подсказку? вынес мозг продавцу, переиначил заказ на CSD20060 (как пишут в даташите: Назначение - Power Factor Correction Pout: 1000W-3000W, что не может не радовать).
P.S. Посмотрел я цены на эти диоды в России - я в шоке от 700 рублей за диод, нет как хорошо все таки что есть китай !
6561 включает следующий цикл после окончания обратного хода, 1653 отпирает ключ когда через диод течет прямой ток. При этом сквозняк от электролита через диод и ключ до момента запирания диода несколько десятков ампер.
Основные потери на диоде идут именно в этот момент. Высоковольтные шотки запираются практически мгновенно 9 нс 😎 и выброс тока очень короткий.
Soft Recovery запираются не так быстро как шотки, но звона грубо говоря от них поменьше чем от просто быстрых диодов.
понятно, сначала пойдем по формальному, так сказать пути, производитель указывает шоттки, потом и софтик поставим, осциллографом посмотрим что будет твориться будет, на то оно и прототип. Пока поищу модели для протеуса.
Soft Recovery запираются не так быстро как шотки, но звона грубо говоря от них поменьше чем от просто быстрых диодов.
Просто быстрых или имелось ввиду супер-пупер быстрых (типа Zero recovery)?