Hi Folks! Folgende Situation: Eingangsspannungsbereich: 85-265V AC Ausgangsspannung: ca.385V DC - 400V DC / 0,5A Ausgangsleistung: 200W In diesem Leistungsbereich kommt man um eine aktive PFC nicht drumrum. Stellt sich nur die Frage, welche Toplogie/Technologie ist da geeignet? Zum einen sehe ich den "Continous Conduction Mode" wie ihn erst mal die meisten Hersteller von PFC-Controller anbieten. Dann gibt´s da noch den "Dual-Phase Transition Mode" wie ihn Ti oder Fairchild z.B. anbieten. Wobei dieser mit mehr Aufwand verbunden ist (mehr Bauteile etc.). Bei ST gibt´s noch den "Transition Mode". Fairchild und andere Hersteller haben PFC-Controller, die den "Critical Condution Mode" unterstützen... Ich möchte eine Lösung, die zum einen vom Bauraum recht klein ist (EMV-Filter zählen da auch dazu!) und zum anderen vom Preis "klein" ist. Doch mir fehlt die nötige Erfahrung/Gefühl, welche Topologie ich für diesen Leistungbereich nehme :-( Kann mir jemand von euch einen Tipp geben, in welche Richtung ich gehen soll? mfg Martin
Welchen Wirkungsgrad wird angestrebt? Wide-Range erfoderlich? Aber bei dieser Leistung eindeutig Cirtical Conduction mode (oder wie auch immer das genannt wird,.. Transition Mode, Boundary Mode) also beim Stromnullduchgang wider einschalten. Und auch quasi resonant wieder einschalten, dh bei ausschwingen der DS Spannung ins minimum reinschalten. Die Drossel wird bei 200W nicht unpraktikabel groß werden. Dabei habe ich mit dem FAN6961 (8Pin)gut Erfahrung gemacht. braucht wenig bechaltung, Interleaving mit den UCC28060 und UCC28070 ist eine tolle Sache, setz ich oft ein, aber nicht bei 200W.
PC Netzteile haben zum Teil doch mehr als 200W und auch nur eine PFC Drossel (passiv?).
@ Simon K. (simon) Benutzerseite >PC Netzteile haben zum Teil doch mehr als 200W und auch nur eine PFC >Drossel (passiv?). Eine Drossel, aber mit passiv hat das nix zu tun. MfG Falk
Hallo! Vielen Dank für die Antworten. Ich habe bei Fairchild noch diesen "Selection Guide" gefunden: http://www.fairchildsemi.com/whats_new/pfc_docs/PFC_Solutions_Selection_Flowchart.pdf Dieser bestätigt die Antwort von Fralla...wobei ich dann doch mehr zu dem Interleaved Dual-BCM tendiere. Für mich ist der bessere Wirkungsgrad wichtig und der geringere Rippelstrom, was sich auf die Lebenszeit des ELKO´s auswirkt. Ausserdem erhoffe ich mir mit den mehrzahl an Bauteilen eine bessere EMV zu erkaufen... Die UCC28060 und UCC28070 von Ti kommen für mich erst mal nicht in Frage, da Ti auf meiner persönlichen schwarzen Liste steht (zu lange Lieferzeiten). Greats Martin
Ich kannte den Selection Guid noch nicht, bestätigt großteils meine Erfahrungen. Bei Interleaved muss man aber wirklich aufpassen, was mit dem Wirkungsgrad passiert. Klar der Ripple sinkt, Drosseln, Elkos kleiner, etc. Kleine Geschichte: Voriges Jahr entwickelte ich eine HE Telecom Rectifier mit 2.5kW, war fast klar das bei der Leistung interleaving eingesetzt wird. Wirkungsgrad war recht nahe am Ziel. Dann einfach mal die zwei Kerne gestacked bewicklet, eingelötet, einen Channel stillgelegt, und siehe da +0,5% bei light load, +0,3% bei medium load und nur -0.1% bei full load. War auch zu erwarten, da die konstanten Verluste (schalten) abnahmen. Elko Typ und größe musste geändert werden, da sonst RMS mässig überfahren. Im Einsatz ist das Teil jetzt aber mit 1-Kanal Bridgeless PFC, also 2 statt 4 Drossel (ok, die 2 sind gestacked). Andereseits war bei einem 5kW Teil (ja einphasig) mit extremen Abmessungsspecs, ein 4Phasen Design unumgänglich.. Also Interleaved nicht gleich mit High Efficiency verbinden!
OK Fralla. Vielen Dank für deinen Erfahrungsbericht. Solche Erfahrungen fehlen mir eben noch... Es ist nicht nur der bessere Wirkungsgrad, den ich mir erhoffe. Ziel ist zwar eine Ausgangsleistung von 200W zu haben, aber für die ersten Prototypen könnte es auch etwas mehr Leistung sein (ca. 250W bis knapp 300W). Da käme ich schon in den Bereich, wo Interleaved Dual-BCM Sinn macht (wenn ich mir so den Selection Guide betrachte). Ausserdem soll irgendwann nächstes Jahr eine Variante mit ca. 500W entstehen und spätestens dann wäre CCM imho nicht mehr ganz so sinnig. Grösstes Kopfzerbrechen machen mir die Drosseln! Woher nehmen? Selber wickeln? Wie finde ich da immer den richtigen Kern? Oder orientiert man sich immer an Beispielschaltungen (bzw. Eval-Board´s) des Herstellers? Grüsse Martin
Ja, dann hätte es wohl Sinn mal im BCM Interleaved Erfahrungen zu Sammeln. Aber wichtig ist es, bei Neuentwicklungen viele Topologien einfach durchzurechnen und zu vergleichen. Ok, bei PFC gibts ja nicht wirklich viel Auswahl, aber ab Zwischenkreis weg gibts da endlos viele Brückentopologien, Trafo mit/ohne Anzapfung, Gleichrichtertopologie, Current doubler, etc. Aber rechne dir einfach mal aus welche Drossel (L,Imax->Kerngöße) du für BCM/interBCM/CCM benötigen würdest, und vergleiche. Zu den Drosseln, ich lasse aucschließlich selbst Wickeln und setzte Hauptsächlich Pulverkerne (Sendust,Highflux,MPP wie sie so heißen) ein. Da hilft nur Rechnen, Wickeln, Testen, Vergleichen, Rechnen, Wickeln, (Kosten) ... Wenn du auf Wirkungsgrad aus bist, würde es sehr Sinnvoll über Bridgeless PFC nachzudenken, da hast du auch 2 Drosseln aber eben nicht interleaved. Aber speziell bei Lowline (85V-110V) hilf das fehlen der 2 lässtigen Diodenstrecken enorm. MFG
Klar ists teuerer, nichts ist umsonst. Eher Unsinn? Selten soetwas dummes verallgemeinertes gehört! Ich entwickle Telecom Rectiefier und Servernetzteile, bei den letzen Efficiency Anforderungen des Telecom Zeugs, kommt man da nicht herum. Zb.: eff>96,5% @20%-80%Load (2.6kW), da kann man sich keine Brücke am Eingang Leisten und hart schalten ist schon lange vorbei.... MFG
Hi Fralla, was hälst Du von interleaved - Bridgeless-PFC Topologien im Gegensatz zu einer klassischen Bridge - nicht interleaved Variante? Beispiel: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28070.pdf Ich werde vermutlich demnächst eine 1 - 2 kW PFC entwickeln. Vom Verständnis ist mir klar wie eine PFC funktioniert und welche Herausforderungen seitens der Leistungselektronik auf mich zukommen. Was ich nicht einschätzen kann sind die Punkte EMV-Filter und Gesamtkosten. Soweit ich verstehe (Eigenschaften Bridgeless-Interleaved): ------------------------------------------ + keine Verluste des Eingangsgleichrichters + effektive Verdopplung der Schaltfrequenz (Reduktion des Ripplestrom und der Induktivitätsgrößen) + kleineres EMV-Filter => niedrigere EMV-Störung (Effekt des Gleichtrichters entfällt) und Verschiebung zu höheren Frequenzen + kompakteres Design möglich + (Vorteil des UUC28070 => Dithering der Schaltfrequenz - leckere Verschmierung des Störsspektrums über einen breiten Frequenzbereich) - Mehr Bauteile (zwei Leistungsschalter, zwei Drosseln, etc) - komplexere Ansteuerung / Regelung (Current Sharing) - Zusätzliche Inrushcurrent Dioden So großer Moment: Was kostet so etwas unter dem Strich mehr oder weniger?? Sofern der Wirkungsgradgewinn als sehr wichtig gewertet wird fällt die Entscheidung sicher zu der Bridgeless-Variante. Hast Du eine Meinung / Erfahrung dazu??
Interleaved - Bridgeless vs. Single-Briged, ist ein Vergleich der Extreme. Interleaving hilf in erster Linie die Baugrößer zu verkleinern, (Drosseln+EMV Filter) Kondensator wird durch die Holdup-Time festgelegt (weniger RMS kann ihn widerum kleiner machen). Schaltervluste wirken sich beim interleaved natürlich doppelt aus, bei wenig Last wird das deutlich und genau dort beißt es sich dann mit der Spec (zb >95% 30%-70%)etc. Also wie gesagt interleaving heist nicht immer high efficiency. Doch bei steigender Leistung werden irgendwan die Ströme so hoch das ein interleaved Design wieder Effizienter wird. Sehr wichtig sind die Mosfets, ein extrem dicker zb 45m C6 Coolmos hat massive Kapazität, da ist man mit interleaved und zwei 199 pro Kanal (also 4 Fets) besser und sogar billiger drann (die 199m bekommen wir nachgeworfen, da in so vielen Geräten im Einsatz). Werden die Drosseln größer als 33m Durchmesser passen sie nicht mehr stehend ins Gerät (Telcom Rack). Auch an die möglichkeit denken einen Channel Lastabhängig wegschalten (aber EMV-Filter beachten) Brigles hilft extrem dem Wirkungsgrad, aber man braucht doppelte Anzahl an Drossseln, Fets, Dioden. Drosseln sind teuer, speziell wenn Verlustarme MPP Kerne eingesetzt werden (Bei High-Efficienzy mittlerweile auch Pflicht, zumindest im Telcom und Server Sektor). Weitere wichtiger Punkt Dioden: Bei höheren Leitungen gibt nur mehr CCM, und da recovert die Diode eben, also muss man fast SiC Dioden einsetzten (Infineon, ST,Cree) welche auch recht teuer sind. Man sieht Bridgless verdoppelt die Hauptkostenträger einer PFC. (Die Inrush Dioden können billigste Si-Dioden sein) EIn Bridgless+Interleaved Design ist schon recht Aufwendig, teuer (wie schon erwähnt ich bin mal von bridgeless+Interleaved auf 1-Channel zurückgegangen bin weil einfach effizienter) Ein 5kW HE Gerät hat hingegen 4 Drosseln (Bridgless+interleaved). Mit einem 2 IC das zusammenschustern ging schief, also kam ein DSPic zu einsatz. Auch 3-Phasen interleaved ist möglich, klar. Bridgeless geht auch mit einer Drossel und zwei Fets+Dioden, doch dann hat man das volle Schalt-noise an einem der Leiter, beim ersten EMV Messen von conducted EMI ist man beim Common Mode Test weg. Dithering kann man mit jedem IC machen (Oszilattor mit Transistot verziehen zb) war also nie ein Argument für den 28070. Trotzdem eine wirkungsvolle Maßnahme. Das tolle am 28070 ist, dass er wirklich einfach zu beschalten ist und gut funktioniert, besonders die Overcurrent protection. So jetzt hab ich einfach mal ein paar gedanken zu dem Thema runtergeschrieben, hoffentlich hilfts... @Micheal: Einfach aus meiner Erfahrung heraus: eine hocheffiziente 1kW-2kW PFC würde ich garantiert 1-Kanal Bridgless machen! MFG
Hi Fralla, vielen Dank für Deine Einschätzung. > @Micheal: Einfach aus meiner Erfahrung heraus: eine hocheffiziente > 1kW-2kW PFC würde ich garantiert 1-Kanal Bridgless machen! Ähem, hast Du da ein Schaltungsbeispiel oder ein Referenzdesign an dem ich mir das mal zu Gemüte führen kann? (Liegt das Geheimnis nur in der Ansteuerung?) Danke, Michael
z.b. hier http://www.microsemi.com/micnotes/APT9901.pdf http://www.microsemi.com/micnotes/APT0101.pdf
Ansteuerung ist Nebensache, der UCC28070 macht es einfacher, früher hatte man 2 ICs verwendet, einen PFC IC + interleaving controller. Das Geheimniss liegt in der Auswahl, Kombination und Betrieb der Leistungsbauteile. Kombination von Schaltfrequenz, Idunktivität -> Stromrippel, Kernmaterial. Schaltfrequenz in Kombeniation mit dem Richtigen FETs, Abwiegen von Schaltverlusten Leitverlusten, etc. Bridgless ist auch nicht ganz so simpel, zb Strommessung CM-Noise, es gibt widerum viele verschiedene Bridgeless Topologien. Es ginbt designs die fahren hohen Rippel mit billiger SI Diode, man ist durch den Rippel über der Halbwelle gesehen sehr lange im Discontinous Mode, also keine Recoverry verluste. Ist natürlich nichts für HE, aber kleiner als BCM. Die Kunst ist die richtigen Leistungsbauteile zu wählen und diese möglichst viel in ihrem optimum zu betreiben. Dieses kann je nach Forderung des Wirkungsgrades verschieden sein. zb hoher wirkungsgrad in schmalem Bereich, oder flache Wirkungsgradkennlinie. Es ist ein hantieren mit den drei grundlegenden Verlustentypen (konsnatnt, linear, quadratisch). Und dann muss das alles mit den kosten auch noch passen, da sind einfach mehrer Design itterationen notwendig und testen, testen, testen. (Am besten macht das ein Praktkant oder Werksstudent der zb 10 Drosselkombinationen durchtestet und dokumentiert ;) Da ist der Controler nebensache. Ich kann dir natürlich keine Schalpläne oder Designs zeigen, aber das Datenblatt des UCC28070 kann man ziemlich übernehmen. Bei konkreten Fragen kann ich die aber schon helfen. Hier wird schöne Abhanldlung über Bridgless, mit bsb Design und auf die Poblematik des Srommessens bei Bridgless wird eingagangen: http://www.st.com/stonline/products/literature/an/9119.pdf (schon IC ist schon alt aber das Prinzip stimmt ja noch)
Mit welchen Tools simulierst / schätzt Du die Verluste in den jeweiligen Schaltungstopologien und Arbeitspunkten ab? Klar muss man die induktiven Komponenten physikalisch vorliegen habe, damit man deren konkrete Parameter ermitteln kann. Aber bevor ich nun x verschiedene Hardwareaufbauten unterschiedlicher Topologien mache, möchte ich schon wissen welche 2 bis max. 3 Varianten die aussichtsreichsten sind. Ein Hoch auf die Testerei :)
Ist ganz verschieden, machnmal ganz simple LTSpice, aber bei komplexen Sachen setz ich auch Simplorer ein, zb komutierenungsvorgänge in Stromrichtern. Bei geschalteten Sachen macht LTSpice machmal einfach Unsinn (oder ich mach unsinn). Schon klar das jede geteste Hardware einer berechnung oder simulation unterliegt, ist eh Voraussetzung. Weiters ist es sehr praktisch mit Matlab eine mathematische Aufschlüsselung der Verlute zu machen, und dann über die Leistung bzw Eingangsspannung zu simulierne. Ma rechnet einfach die Ströme und Spannungen einer eingeschwungenen PFC durch. Bei der Drossel wirds dann schiwerig, man brauch math Näherungen der Kurven für Kernverluste, B-H... Funktioniert für grobe Einschätzungen. Ich würde sagen, in den Wickelgütern, egal ob PFC, oder Trafo für LLC Wandler, forward, flyback, etc liegt das meiste Potential.
Puh, das ganze PFC-Zeug hats ja echt in sich, ich wusste bis vor kurzem nicht von den oben genannten Topologien, mit war nur die Sache mit dem Hochsetzsteller bekannt. Mir wirds in nächster Zeit auch blühen so ein Ding designen zu dürfen, weswegen ich grad auf der Suche nach Infos bin. Deshalb die Frage, wo gibts Infos über die Basics von den ganzen komplexeren Topologien wie interleaved und resonante Geschichten, ich hab bisher nicht viel gefunden. Offensichtlich gibt es auch einige verschiedene Bezeichnungen, die aber das gleiche bedeuten, steh da grad etwas im Wald und wäre für jeden Tipp egal ob Literatur oder Beispielschaltung dankbar!
http://focus.ti.com/download/trng/docs/seminar/Topic5MO.pdf http://focus.ti.com/lit/ug/sluu228/sluu228.pdf Beispiele und Grundlagen über interleaving. Dann: App Note zum UCC28070/60 suchen! Auch fein, aber pat.:http://www.deltartp.com/dpel/dpelconferencepapers/Interleaved%20PFC%20Boost%20Conventer.pdf (Delta ist ziemlich arg drauf) Grudsätzlich ist eine PFC was eher triviales. Doch mit den aktuellen Vorgaben von Wirkungsgrad, Baugröße, Kosten wird daraus schnell etwas sehr komplexes. Es gibt soviele Optimas zu finden angefangen von Topologie, Kernmaterial, Wicklungen, Fet, Dioden, etc. Anpassung an geforderte efficiency Kennlinien, Eingangsspannungsbereich, ..... Es gibt dann noch viel mehr, wie Wicklungen verkoppeln (verschiedenste Arten), verschiedenste aktive/passive soft-switching Varianten bis hin zur voll resonaten-intervleaved-bridgeless-PFC Stufe. Dies geht weiter indem PFC und nachgeschalteter DC/DC auf verschiedenste Arten gekoppelt werden (zb.: magentisch) um ja keine Energie in Soft Switch Schaltungen zu verschwenden. Da ist nichts mehr mit Regler ICs da kommen ausschließlich DSPs zum Einsatz. Gerade im Bereich Server/Storge Supply und Telecom Power supply wird intensivst auch im Bereich der High-Efficiency PFCs geforscht. Aktuelle High-End Designs erreichen >99% in der PFC (in einer nur 2kW Unit). MFG
blöder Spammschutz... zu bridgeless: http://www.irf.com/technical-info/whitepaper/blbapec2005.pdf Simple aber verständlich erklärt: http://powerelectronics.com/mag/802PET20.pdf mit altem Controller, aber gut erklärt: http://www.st.com/stonline/products/literature/an/9119.pdf bridgeless mit dem UCC28070: http://focus.ti.com/lit/an/slua517/slua517.pdf
So, hab jetzt mal einiges zum Thema durchgewälzt...
Wenn man bei eiem einfachen Boost-Konverter anfängt, gibt es
offensichtlich die Möglichkeit, den Drosselstrom auf null abklingen zu
lassen, bevor der Transiostor schaltet, spart recoveryverluste, oder
eben den Strom nicht abklingen zu lassen, was sich offensichtlich
continious conduction mode schimpft. Der hat den Vorteil, dass der
Stromripple geringer ist.
Interleaving hat den Vorteil, dass man den Strom abklingen lassen kann,
der ripple aufm Elko aber dennoch gering bleibt.
sehe ich das soweit richtig?
Was heißt Boundary conduction mode?
Bedeutet das nur, dass der Drosselstrom gerade so abgeklungen ist?
Wenn man die ganzen Spielchen zwei mal aufbaut kann man sich die Brücke
sparen, soweit ists mir klar. Dann wieder interleaving für beide
Halbwellen, oder eben pro halbwelle sogar mehrphasig... bis ins Uferlose
Was mir nicht einleuchtet:
ich dachte man verkünstelt sich immer mehr, je höher die Leistung der
PFC, damit es auch wirklich was bringt (nicht vom Wirkungsgrad her, aber
absolute Verlustleistung) ich meine ne 100W PFC verglichen mit einer für
>3kW, wo eine Brücke auf der kleinen keine Rolle spielt, bei 3kW aber
sehr wohl...
Wieso steht dann in dem Selektorguide, dass bei >1kW nur CCM in frage
kommt?
Ist das da alles nimmer beherrschbar mit bridgeless interleaved?
Fralla Du sagtest Du würdest so eine PFC auch 1-Kanal Bridgeless machen?
Kann man die Schaltverluste der Mosfets durch
Pv=1/2Vboost x Id x (tr+tf) x f + 1/2 x Coss x (Vboost)² x f + Vg x Qg x
f einigermaßen abschätzen, oder wie macht ihr das?
Entsprechend für Dioden: Pv=1/2Id x trr x f
Viele Fragen, ich weiß, aber das ist alles Neuland für mich, der auch in
Sachen Schaltnetzteile noch nicht so sonderlich bewandert ist...
CCM: der Strom über der Induktivität ist fast nie null und der Schalter muss bei leitender Diode eingeschaltet werden (Reverse Recovery Ströme der Diode fließen durch den Schalter). DCM: lückender Strom, bei jedem Schaltvorgang wird der Drosselstrom komplett aufgebaut und nach dem Ausschalten wieder abgebaut. RR-Strom der Diode klingt komplett ab, bevor der Schalter erneut eingeschaltet wird. BCM ( boundary / critical conduction mode) scheint so eine art Mischbetrieb zu sein (je nach Lastfall der PFC). In Deiner Aufzählung hast Du nur die Verluste betrachtet, für ein verkaufbares Produkt ist die EMV jedoch entscheidend. Hier muss die Grundwelle der Schaltfrequenz sowie die Oberwellen im Eingangsfilter und Ausgangsfilter wieder gedämpft werden. Bei einer DCM/BCM PFC ist der Stromripple erheblich höher, so dass die Grundwelle einen hohen Pegel hat. => niedrige Frequenz und hohe Dämpfung bedingen große Filterdrosseln. Mit CCM ist der Stromripple deutlich kleiner, dafür treten hochfrequentere Umladeströme (Reverse Recovery) auf so dass das Layout entsprechend gut sein muss (oder kein Common-Mode sondern auch ein DifferentialMode Filter notwendig wird). Mit den Interleaved-Versionen kann man die Frequenz des Stromrippels ebenfalls erhöhen und dadurch vielleicht im EMV-Filter einsparen.
Drosselgrößen (Booster Drossel sowohl Filer) werden unrentabel groß wenn man zb BCM mit 1kW betreiben möchte. Der Drosselstrom ist immer ca doppelt so groß wie der jeweilige Laststrom(Fläche eines Dreiecks). Für den jeweiligen Fall kann ja nachrechen. Nur ich weis, dass sich bei meinen üblichen Anforderungen BCM bei 1kW nie einsetzten würde. >Wieso steht dann in dem Selektorguide, dass bei >1kW nur CCM in frage >kommt? >Ist das da alles nimmer beherrschbar mit bridgeless interleaved? Ist ja nur ein sehr grober Guide (viel-wenig Leistung) CCM schließt bridgeless ja nicht aus. Interleaven kann man alle Modes und ebenso bridgeless fahren >Bedeutet das nur, dass der Drosselstrom gerade so abgeklungen ist? +Spitzenströme kleiner als DCM -Freunz nicht konstant, (Filterauslegung, sehr hoch im Bereich Nulldurchgang) >Kann man die Schaltverluste der Mosfets durch >Pv=1/2Vboost x Id x (tr+tf) x f + 1/2 x Coss x (Vboost)² x f + Vg x Qg x >f einigermaßen abschätzen, oder wie macht ihr das? Ja kann man anbschätzen, hat man das man mathematisch erfasst kann man in MATLAB Last und Eingangsspannung varieren und zb Kennfelder erstellen um ein optimum zu finden. Modelbildung einer PFC ist wieder ein eigenes Kapitel. Wichig bei Mosfetwahl ist das verh. Rdson - Kapazität (wenn hartgeschaltete Topologie). Das kann man grob mit den üblichen Formeln für Schaltverluste mit dem Leitverlusten vergleichen. Problematisch sind aber wie immer Wickelgüter, bei einer konv, PFC ist eben nur eine Drossel (bzw mehrere gleicher Typ), doch bei den interessanten soft switched und resonanten Topologien kommen dan weitere Drosseln, Übertrager etc dazu) >Fralla Du sagtest Du würdest so eine PFC auch 1-Kanal Bridgeless machen? Ja, Grundsätzlich 1-Kannal. Interleaved vielleich wenn ultrakompakt, Bridgeless und die anderen Spielerein je nach Spezifikation (Bei 1kW vl max bridgeless alles höhere hab ich bei 1kW noch nicht gesehen) MFG
Ich habs jetzt aber immer noch nicht kapiert, wie jetzt genau ein Boundary Conduction mode läuft. Bei welchen Topologien ist die Frequenz konstant oder variabel? (Sorry, steh irgendwie noch im Wald) Desweiteren dachte ich dass der gag am interleaving gerade der ist, dass eben immer der eine Strom abklingen kann vor ausschalten, weil ja dann gerade der andere am fließen ist, oder ist es eher wegen teilweiser Kompensation der Störungen? ccm weil weniger Ripple fürn Elko, ok, die Recoveryverluste sind mit FREDs mit trr=35ns -so ich nicht mit falschen Formeln gerechnet hab- eher weniger das Problem (einstellige Watts?) Von bridgeless würd ich jetzt eher mal absehen als von interleaved, Wirkungsgradanforderungen derart hab ich nicht. Was also sind die Probleme beim interleaving? (Weswegen würdest Du das nicht machen Fralla)
>Was also sind die Probleme beim interleaving? (Weswegen würdest Du das >nicht machen Fralla) Probleme gibts keine, der Aufwand ist einfach doppelt so hoch. Bei Bridgless jedoch genauso. Der Wirkungsgradgewinn bei 1kW ist mit Bridgeless aber besser. Jedoch ist bridgless doppelt so groß (vereinfacht), Elko, EMV muss wie für 1-Kanal ausgelegt sein. >die Recoveryverluste sind mit FREDs... Oder besser SiC-Dioden >Ich habs jetzt aber immer noch nicht kapiert, wie jetzt genau ein >Boundary Conduction mode läuft. Bei welchen Topologien ist die Frequenz >konstant oder variabel? BCM: Strom sinkt in jeder Schalperiode auf Null ab und Schaltet sofort wieder ein. Strom muss durch "Zero current detection" Maßnahmen detektiert werden (steht in jeder Appnote zu einem BCM Controler). Frequenz ändert sich über die Halbwelle, relativ am anfang der Halbwelle steigt der Strom nur wenig an und sinkt wieder auf null, dies dauert weniger lang, (als wenn der Strom höher) steigen muss, folglich ist f hoch. Muß der Strom bis zum Scheitel Steigen dauert dies länger, ->f niedrig. Im Bereich des Nulldurchganges wird f begrenzt. (Ähnlich wie ein Sperrwandler quasi-resonant betrieben) CCM: f ist Grundsätzlich konstant (abgesehen von einem eventuell wobbeln). Es gibt DSP gereglete PFCs wird aber f verändert, (zb Lastabhängig, Eingangsspannungsbahängig, etc) >eben immer der eine Strom abklingen kann vor ausschalten, weil ja dann >gerade der andere am fließen ist Das dutycycle ändert sich über der Halbwelle, also bei der PFC selten der Fall. Bei 2K interl. ist bei d=50% der Ripple sogar null. hauptvorteile Interleaving: - EMV Filter sehen doppelte frequenz -> kleiner. - Elko sehen doppelte frequenz -> kleiner. - Spitzenströme in Drosseln kleiner -> kleiner (alle zusammen)- Gesammtenergiespeicherkapazität der Drossel ist nur halb so groß, bei 4k nur 1/4. (war der Grund warum ich das 5kW Teil, 4-K interleaved gebaut habe. Ansonsten währe es nie so kompakt geworden, Elkos sehen meist 800Khz) - I²R Verluste sinken. +konstante Verluste (zb Schalten können steigen, aber nicht x2 da wahrscheinlich C das Fets kleiner) Die Angehängten Bilder sollten auf einem Schlag klarmachen was das Tolle an interleaved PFCs ist. MFG
Danke für den mords Beitrag Fralla, irgendwie gefällt mir ein interleaved Design, wenn auch mit Brücke am Eingang. SiC-Dioden, ja, ich hab in einer anderen Art Schaltung welche eingesetzt. Tut eiwandfrei, weiß jemand obs die Dinger auch mit mehr Strom gibt als mit 16A? so richtung 70? (bei 600V) MFG
>Tut eiwandfrei, weiß jemand obs die Dinger auch mit mehr Strom gibt als >mit 16A? so richtung 70? (bei 600V) Hui was hast du vor? Kenne keine 600V-SiCs für solche Ströme, (für mehr Spannung ja, aber bringt ja nichts) Aber, man kann SiCs einfach Parallel Schalten, pos Temokoeff. Funktioniert, hab ich getestet. 70A für PFC? Kleine Geschichte: Mein 5,4kW Rectifier zieht bei 110V 51A, da 4-Kanal interleaved nur 12,8A pro phase, da kam eine 12A 600V Sic zu Einsatz. Sin dann einfache Handhabbare Ströme, auch was Drossel und Fet betrifft. Falls du doch so einen Strom brauchst, GaAs-Dioden auch beachten! habn kein recovery wie SiC aber zusätzlich eine 5mal kleinere Kapazität. Zwar höhere Flußspannung (2x300V) in Serie in einem Isoplus gehäuse. Aber die kapazität der Diode muss der Fet laden. In einem Test (in einer PFC) wurde die Diode wärer (Flußverluste), aber der Fet blieb kühler, es entstand fast ein ausgleich. aber GaAs kann der Halbleiterhersteller (angeblich) besser bearbeiten, weicher, keine extremen Temperaturen bei der Berarbeitung Deshalb billiger und groß dies möglich. Angeblich mach IXYS bald 600V GaAs-Dioden bis 100A. GaAs hat einen negativen Tempkoeffizent, Uf wird besser bei hoher Temp. Allerdings ist dann mit parallelschalten nichts mehr. Sic vs. GaAs muss man dann genau vergleichen was beim jeweiligen Design. Nebenbei, hier was sehr feines: http://www.cree.com/products/pdf/CPW3-1700S025.pdf Die ist wirklich so, selbst getestet. MFG
Hmm, die GaAs Dioden von IXYS darf ich irgendwie nicht anschauen, da kommt nur ne leere Seite. Die 70A sind ne ganz andere Baustelle, das hat nix mit der PFC zu tun, dacht nur ich frag mal, wenn schon die Rede von SiC ist... Wie setzt man so ne Chipdoide ein? Muss ich die seber in ein Gehäuse bonden?
Gibt es einen 1-Chip PFC-Controller für Bridgeless (dual-)interleaved im ccm?
>Gibt es einen 1-Chip PFC-Controller für Bridgeless (dual-)interleaved im >ccm? Gibts es nicht. Hatte vor Jahren auch diese forderung und war mit vielen Herstellern von PFC Controllern in kontakt. Das wollte niemand bauen un wird es nicht. DSP machen soetwas überflüssig und kosten nicht mehr als es ein solch spezieller Controller tun würde. Wenns mal mehr geinterleaved werden soll und das Bridgeless und Mehrphasig(Netz), dann bleibt nur der DSP über. (Ok man kann mit mehren single-Phase controllern und eine Menge Stoff runheruam gehts auch, aber ist teuer und weniger zuverlässig)Schau die bei Microchip um. Die haben so viele Appnotes und fertigen Code, (zb für die Stromregelschleife), Simulationen mit Simulink, da wird PFC entwicklen so easy wie ein Linearregler (etwas Übertrieben, aber in diesem Gebiet ist meiner Meinung nach Microchip top). MFG
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