Progetto PWM SG3525A 100 kHz per Inverter DC/AC 12/230

[Superfelix]

Foto del montaggio induttore su 1000 fori

[Superfelix]

Buonasera,
ieri ho provato a mettere un carico più grande per provare ad assorbire qualche ampere di più e vedere il comportamento dell' induttore. Ho così sostituito la lampada da 120W con una da 500W ed effettivamente a circa 12,5 volt l'assorbimento era già di 13,5A. Probabilmente, con il test precedente, il carico era al suo limite e l'assorbimento si fermava a 6,8A a 20V ( infatti, grossomodo la potenza della lampada ). Nella prova con carico da 500W, non sono potuto andare oltre i 13,5A con l'asorbimento perché ho visto che il cablaggio cominciava a scaldare molto, nonostante avssi rinforzao cavi del bus DC ma soprattutto perché ho notato un forte surriscaldamento dei BJT del buffer con carico da 500W cosa che non accadeva prima con la lampada da 120W. Ho pensato così di mettere delle Rg da 22 Ohm al posto di quelle da 10 e avere meno corrente sui gate e far scaldare meno il buffer. Provando a fare delle misure di temperatura, è successo che i MOS con Rg 22R si sono guastati dopo pochi secondi, poco male, li sostituirò ma volevo capire cosa fosse successo. Potrebbe essere che aumentando Rg siano aumentati anche i tempi di accensione/spegimento e siano andati in coconduzione i mosfet, da qui la rottura???

Il picco teorico a 12Vcc con Rg 10R dovrebbe essere 1,2A che per i BJT SS8050/55 sono parecchi... Consigli per non far scaldare il buffer quali potrebbero essere eventualmente?
Pensavo, il buffer "teoricamente" non dovrebbe scaldare di più con l' aumento del carico ( cosa che invece è successa ). Possibile che sia un effetto indiretto del fatto che quando i mosfet pilotano a correnti e tensioni più alte ci siano più perdite di commutazione a causa del dover pilotare gate più pesanti???

La parte di uscita, invece, raddrizzatore/condensatore e induttore, sembra non abbia dato nessun problema al test con carico più alto. Probabilmente, nel momento che si sono rotti i mosfet, stavo ancora alzando l'asticella in corrente mentre osservavo il circuito e non l'alimentatore. Probabile che la rottura sia avvenuta anche a potenze un po' più alte.
Una cosa è certa, il circuito sperimentale, si deve fermare qui... è troppo al limite per fare prove superiori... ha retto anche tropo .
La realizazione di questo circuito, era mirata allo studio e comportamento dei vari stadi iniziali di logica e controllo. Strada facendo ( e che non pensavo nemmeno di percorrere fin qui e di questo sono veramente molto grato ) si è arrivati anche a fare dei test di carico con potenza in uscita ben oltre quella per vedere se il circuito funzionasse fino alla sua uscita raddrizzata.
Stavo portando avanti i blocchi del circuito pensando di poter ragionare su questo per fare il controllo di tensione e di sovraccarico ma da qualche post indietro, mi è stato rappresentato da chi ne sa una galassia più di me che per fare ciò per bene, la funzione di trasferimento deve tenere conto dei magnetici e delle loro caratteristiche esatte ( non è possibile con questo di recupero utilizzato per qualche test ).
Deto ciò... e mi scuso per la lungagine del post, volevo solo aggiornare il thread con queste prove e considerazioni del momento.

Penso che l'induttore, malgrado tutto, sia funzionale per queste potenze ma lo capiremo meglio più avanti. Il trasformatore a questo punto diventa fondamentale, quindi, ripartirò proprio dalla costruzione del trsformatore appena dopo aver sistemato la situazione del buffer e poi continuerò con ulteriori prove del carico e misura del ripple.

Buona serata.

[IsidoroKZ]

Sarebbe opportuno che di tanto in tanto mettessi lo schema completo e aggiornato con i valori e i dati importanti, perche' chi non ha il circuito davanti e non ci ha lavorato su parecchio, non e` detto che ricordi lo schema in tutti i suoi dettagli.

[Superfelix]

Buonasera IsidoroKZ,
veramente avrei un abbozzo dello schema generale con i vari blocchi in corso di modifiche ma sarebbero solo abbozzati e da rivedere in toto, non volevo postarlo completo per evitare dispersioni di attenzione su altri blocchi ancora in fase "primordiale" .

Tra l'altro lo stavo rivedendo togliendo tutti i pallini di interconnessione tra le linee per alleggerire la visione ma questo ha portato inevitabilmente a inserire una serie di cavallotti... ... non so' se la pezza è peggio del buco...
Ho capito che non è buona norma farla "in corsa" questa cosa, specialmente in un circuito con parecchi componenti. La prossima volta partirò direttamente con un tipo di approccio nel disegno piuttosto che un altro, pardon... spero si comprenda ugualmente.

Lo posto con la preghiera per i lettori di concentrarsi ai difetti progettuali inerenti alla problematica del PWM/buffer/mosfet dei blocchi N2 - N4 - N7 rappresentata nel post [202] ed a eventuali consigli/correzioni o meglio ancora delucidazioni, se possibile, sull'accaduto.
- Per il momento ci sono le RB portate a 470R da 1K
- Condensatore alimentazione 100uF vicino pin PWM ( perché oscillava e stentava a partire, ora parte bene ed è stabile )
- Rg da 10R a 22R ( che potrebbero aver causato la problematica esposta nel post [202]
- Induttore 680 uH
e non mi sembra altro al momento

Grazie

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[claudiocedrone]

Quei cavallotti sono inutili, nel disegno due linee che si incrociano si intendono connesse solo se c'è il pallino.

[Superfelix]

è vero... la connessione senza pallino nel modo "corretto" è valida solo se termina addosso a una linea di collegamento ( collegamento perpendicolare non passante )... su un incrocio ( collegamento passante ) senza pallino è da intendersi non collegata nel modo "corretto".
Domani do' una ripulita a quei cavallotti e metto pallini solo ove sia necessario.
Grazie

[claudiocedrone]

[EcoTan]

In alcuni schemi dello stesso genere, ho visto un grosso diodo in parallelo a ciascun transistor finale, al posto dello snubber RC.
In effetti, se un finale va in sovratensione, l'altro andrebbe in tensione negativa a causa del bilanciamento operato dal trasformatore con presa centrale. Quindi il detto diodo è OK per quanto riguarda la protezione contro le tensioni inverse del secondo finale, però mi chiedo se il primo sia abbastanza protetto dalla sovratensione, visto che sono in gioco le reattanze di dispersione del trasformatore.

[Superfelix]

CiaoEcoTan,
grazie per l'osservazione... mi chiedevo, per transistor finali di riferisci in modo "generico" credo dove in questo scheme sarebbero dei mosfet? Non ai transistor del buffer giusto?
Nell'eventualità, potrebbe essere anche da lì che si ingenera a ritroso anche il surriscaldamento del buffer che pilotano i mosfet?
Sui diodi, proprio non saprei, se ne era parlato diverso tempo fa ma la cosa non sembrava essere convincente... o forse erano inseriti in modo errato nello schema.

[gill90]

Non ho seguito molto questo thread quindi è altamente probabile che mi sia perso più di qualcosa, ma guardando lo schema del post [204] non capisco come faccia a essere stabile usando un LM393 come pilotaggio dell'error amplifier.
In più, mi pare che l'uscita dell'LM393 a secondario scarico dovrebbe portare il pin 1 dell'SG3525 a 12V, che in teoria dovrebbe spegnere la PWM.
Sei sicuro di queste connessioni?

Provando a fare delle misure di temperatura, è successo che i MOS con Rg 22R si sono guastati dopo pochi secondi, poco male, li sostituirò ma volevo capire cosa fosse successo. Potrebbe essere che aumentando Rg siano aumentati anche i tempi di accensione/spegimento e siano andati in coconduzione i mosfet, da qui la rottura???

Secondo me è quello che è successo, anche perché se usi una resistenza di 1ohm sul pin di discharge non hai praticamente dead time tra i due MOSFET di potenza. Potrebbe essere un mix tra aumento delle perdite di conduzione (generalmente se rallenti l'accensione dei gate aumentano le perdite di switching) e cross conduzione simultanea dei due switch.
Se si guastano dopo qualche secondo è quasi sicuramente un fault termico (dovuto a troppa corrente), la sovratensione buca i dispositivi molto più velocemente (ma dipende di quanto e dalle caratteristiche del transistor), anche perché qui i livelli di tensione a primario mi paiono bassi.

Consiglio: perché non ci metti dei gate driver?

Pilotaggi di questo tipo ormai non hanno molto senso, conviene molto di più usare un integrato dedicato (si trovano anche doppi nello stesso package) sia dal punto di vista economico che delle prestazioni.