Điện áp PFC ra không ổn định

[dinhthuong80]

Chào các bạn.
Tôi thử làm ổn áp điện tử dùng mạch PFC cấp 356Vdc cho cầu H băm sin với EGS002 thì thấy áp ra lên xuống dập dềnh. VOM đo HV thì ổn định 352V. Soi sóng HV thì thấy thành phần dợn sóng không đứng yên mà biên độ nó cứ từ từ tăng dần lên trên 10V rồi lại từ từ hạ dần xuống gần 0V, cứ thế.
Vậy mạch PFC có vấn đề gì phải không, thử mạch khác cũng vậy. Lẽ ra thành phần dợn sóng phải cố định với một biên độ chứ.
( tụ PFC 120uF, chạy tải dây tóc 170W)

// không up được mp4, các bạn chịu khó xem từ link này giúp mình nhé: https://youtu.be/F51W9V4zSfM

[T.L.M]

Bác cho xin cái sơ đồ để ngâm cứu.

[Thanh Ng]

Có thể là hiện tượng nguồn bị dao động do kết nối hai bộ nguồn xung với nhau.

[dinhthuong80]

Mạch PFC như dưới đây. Nguồn cấp cho mạch băm sin riêng, chạy pin 12V cũng vậy. Nếu thêm 1 tụ hóa 120uF vô đầu ra PFC thỉ vẫn dập dềnh với biên độ nhỏ hơn, thậm chí chạy tải 40W cũng vẫn dập dềnh ( biên độ vài vôn)

[T.L.M]

Mình nghĩ nó là hiện tượng "phách" giữa tần số vào và tần số ra. Giả sử lưới vào là 50Hz, Sin ra là 49 hoặc 51 Hz thì nó tạo ra phách 2Hz (do sau cầu diot thì áp nhấp nhô với tần số gấp đôi). Cụ thể là khi đỉnh sin ra trùng với đỉnh sin vào thì ripple=0. Còn khi đỉnh sin ra trôi đến gần điểm 0 của lưới thì PFC không đủ công suất nên áp bị tụt.

Cách khắc phục tạm thời là tăng tụ lọc để giảm nhấp nhô. Còn nếu đồng bộ hoá được áp vào/ra cùng pha với nhau là tốt nhất.

[dinhthuong80]

Có thể là vậy, vì với mạch công suất nửa cầu sau PFC chạy tần số vài chục kHz thì áp PFC rất ổn định, biên độ ripple không đổi.

Kiểu này phải hi sinh cosphi cho áp ra ổn định bằng cách thêm tụ hóa sau cầu diode thôi!

[quangdongueh]

pfc họ thường nâng đầu ra khá cao, ít cũng 380vdc, đến 420vdc. nếu đầu ra thấp quá, cỡ 350vdc ấy là chưa kể gai nhiễu lẫn vào, thì độ rộng xung quá bé dẫn đến mất ổn định đầu ra, với điện áp vào cao như ở 220-240vac.các app note họ đều khuyên nên để áp ra cao. tầng băm spwm băm tốt ở 400vdc xuống 220vac mà, ở 400vdc băm xuống 220vac thì độ mở van cầu H khoảng 60-70% là đẹp rồi. nếu áp hvdc thấp quá thì van mở gần hết thời gian, cái này không tốt.

[dinhthuong80]

pfc họ thường nâng đầu ra khá cao, ít cũng 380vdc, đến 420vdc. nếu đầu ra thấp quá, cỡ 350vdc ấy là chưa kể gai nhiễu lẫn vào, thì độ rộng xung quá bé dẫn đến mất ổn định đầu ra, với điện áp vào cao như ở 220-240vac.các app note họ đều khuyên nên để áp ra cao. tầng băm spwm băm tốt ở 400vdc xuống 220vac mà, ở 400vdc băm xuống 220vac thì độ mở van cầu H khoảng 60-70% là đẹp rồi. nếu áp hvdc thấp quá thì van mở gần hết thời gian, cái này không tốt.

Cái đó đúng, nhằm đảm bảo PFC chạy ổn định ít nhiễu thôi. Mình tuy để 356Vdc ra (mục đích cho hiệu suất tối đa ở PFC) nhưng video test thử thì cho áp vào dưới 100Vac thôi, vì mình cũng biết sự nhiễu khi Áp ra gần áp vào quá. Mình còn thử giảm áp vào xuống tối thiểu luôn, chỉ 50-70Vac cũng vậy thôi.

Cho nên vụ làm ổn áp 5000Va với PFC của bạn cũng khá phức tạp đấy, phải dùng IC đồng bộ tần số áp vào và ra mới được, mà như thế thì mất đi tính chất ổn định tần số rồi.

[T.L.M]

Hay là dùng thêm 1 tầng pfc nữa để ổn áp?

[dinhthuong80]

Hay là dùng thêm 1 tầng pfc nữa để ổn áp?

Mình cũng từng nghĩ vậy, tuy nhiên như thế thì áp ra từ tầng sau phải từ 450V mới bớt nhiễu vậy hiệu suất ra sóng sin sẽ giảm.

//Mới test thừ, PFC đầu chạy áp 150Vac ra 356Vdc(ripple 10V), PFC sau ra 420Vdc( ripple 13V), kết quả còn tệ hại hơn: dợn sóng ra nhảy múa y như sợi dây các em nó quất để nhảy nhưng sợi dây là một hình sin 50Hz biên độ cỡ 10V!

[Thanh Ng]

Khi kết hợp hai mạch xung sẽ có thể bị dao động vì trớ kháng của PFC (Zout_PFC) có thể trùng dẫn với trở kháng của inverter (Zin Inverter). Nguyên tắc cơ bản để không bị trùng dẫn là Zout_PFC < Zin_inverter. Trở kháng của nguồn xung Inverter có dạng điện trở âm (Negative Impedance). Một trong những phương pháp trị là gắn thêm từ 4X trở lên tụ đang có. Nếu C của PFC là 120uF thì nên dùng ..>.. 480uF. Loại tụ nầy phải có nội trở cao (ESR) để giảm đi độ khuếch đại Zout ở ngay điểm tần số cộng hưởng của PFC. Nếu không có tụ như vậy thì gắn 4X 120uF. Rồi mỗi con tụ đó gắn một con trở khoảng 1 - 2 ohm (1W). Đừng nên nối mạch PFC càng phức tạp thêm

[dinhthuong80]

Khi kết hợp hai mạch xung sẽ có thể bị dao động vì trớ kháng của PFC (Zout_PFC) có thể trùng dẫn với trở kháng của inverter (Zin Inverter). Nguyên tắc cơ bản để không bị trùng dẫn là Zout_PFC < Zin_inverter. Trở kháng của nguồn xung Inverter có dạng điện trở âm (Negative Impedance). Một trong những phương pháp trị là gắn thêm từ 4X trở lên tụ đang có. Nếu C của PFC là 120uF thì nên dùng ..>.. 480uF. Loại tụ nầy phải có nội trở cao (ESR) để giảm đi độ khuếch đại Zout ở ngay điểm tần số cộng hưởng của PFC. Nếu không có tụ như vậy thì gắn 4X 120uF. Rồi mỗi con tụ đó gắn một con trở khoảng 1 - 2 ohm (1W). Đừng nên nối mạch PFC càng phức tạp thêm

Nếu chỉ có cách tăng điện dung ra của PFC như vậy thì cũng là làm sao cho ripple của nó càng thấp càng tốt, áp ra càng không đổi càng tốt. Cũng có nghĩa là, với 250W ra, cần biên độ dợn sóng 2.5V, tức áp PFC dao động trong khoảng 5V để áp AC ổn định hơn thì theo tính toán cần tụ lọc là:
C=I.t/V = (250W/356V)x10ms/5V = 1400uF!

[T.L.M]

//Mới test thừ, PFC đầu chạy áp 150Vac ra 356Vdc(ripple 10V), PFC sau ra 420Vdc( ripple 13V), kết quả còn tệ hại hơn: dợn sóng ra nhảy múa y như sợi dây các em nó quất để nhảy nhưng sợi dây là một hình sin 50Hz biên độ cỡ 10V!

Bác thử dùng R nt C rồi mắc song song vào R7, thêm zener bảo vệ ngõ vào fb.

Hoặc dùng chuỗi zener hạ áp HV xuống còn khoảng mấy chục Vôn, sau đó mới dùng cầu phân áp thích hợp đưa vào fb.

[Thanh Ng]

Nếu chỉ có cách tăng điện dung ra của PFC như vậy thì cũng là làm sao cho ripple của nó càng thấp càng tốt, áp ra càng không đổi càng tốt. Cũng có nghĩa là, với 250W ra, cần biên độ dợn sóng 2.5V, tức áp PFC dao động trong khoảng 5V để áp AC ổn định hơn thì theo tính toán cần tụ lọc là:
C=I.t/V = (250W/356V)x10ms/5V = 1400uF!

Hai vấn để mình bàn khác nhau. Anh bàn về tín hiệu biến đổi lớn và cách tính C để nó có khả năng giữ áp ổn định khi nguồn vào bị mất một chu kỳ là 10ms. Đương nhiên càng tăng C thì càng lợi nhưng mạch sẽ cồng kềnh và giá thành sẽ tăng lên. Tôi tính C = 1A * 10ms / (354V-311V) = 220uF là đủ. Bình thường thì gợn áp ra của PFC này sẽ nhỏ hơn nhiều vì tần số xung chạy trên 25KHz. Cái vấn để mình bàn là sự biến đổi của trở kháng của mạch PFC. Trong thí dụ mình có đính kèm nếu chỉ có L và C là 330uH và 220uF thì trở kháng ở tần số cộng hưởng rất cao 7dB ohm. Nếu mình gắn thêm mạch RC (880uF + 2ohm) nó sẽ giảm biên độ trở kháng ở tần số cộng hưởng (0 dB ohm). Và làm giảm độ trùng dẫn với trở kháng của mạch nghịch lưu

[Thanh Ng]

Hai vấn để mình bàn khác nhau. Anh bàn về tín hiệu biến đổi lớn và cách tính C để nó có khả năng giữ áp ổn định khi nguồn vào bị mất một chu kỳ là 10ms. Đương nhiên càng tăng C thì càng lợi nhưng mạch sẽ cồng kềnh và giá thành sẽ tăng lên. Tôi tính C = 1A * 10ms / (354V-311V) = 220uF là đủ. Bình thường thì gợn áp ra của PFC này sẽ nhỏ hơn nhiều vì tần số xung chạy trên 25KHz. Cái vấn để mình bàn là sự biến đổi của trở kháng của mạch PFC. Trong thí dụ mình có đính kèm nếu chỉ có L và C là 330uH và 220uF thì trở kháng ở tần số cộng hưởng rất cao 7dB ohm. Nếu mình gắn thêm mạch RC (880uF + 2ohm) nó sẽ giảm biên độ trở kháng ở tần số cộng hưởng (0 dB ohm). Và làm giảm độ trùng dẫn với trở kháng của mạch nghịch lưu

Quên gởi file đính kèm. File gọi là kết quả của trở kháng mạch PFC. Một hình thì không có RC và hình kia thì có