Size: a a a

2021 October 13

NK

ID:0 in Catethysis
Сделал беспроводной передатчик энергии для ESP32, и это мой первый девайс с ZVS (zero-voltage switch): фет всегда переключается в нуле напряжения, что сильно уменьшает динамические потери, а на частоте 230 кГц это важно.
Забавно, что при дебаге напряжение на фете достигало 75 вольт, а фет на 55 вольт (IRL3705N) не умер, хотя и грелся сильнее чем на 55 вольтах. Страшно гонять его так, поэтому немного расстроил частоту чтобы понизить амплитуду напряжения.

C2+L2+R1 — последовательный контур, С1 сглаживает фронты, а L1 переводит схему в Current-fed режим. Вместе с M1 они образуют Class-E Power Amplifier.
D1+C3+R2 — снаббер, он уменьшил звон при выключении фета, но не полностью :(
Q1+Q2 — totem pole драйвер гейта, лучше бы сделать на полевиках или микросхеме драйвера. Или использую «умный фет» со встроенным драйвером, посмотрим.

На осциллограмме и SPICE графиках: сиреневый сигнал на выходе 555, бирюзовое напряжение на гейте фета, жёлтое напряжение на фете.
источник

NK

ID:0 in Catethysis
источник

NK

ID:0 in Catethysis
источник

NK

ID:0 in Catethysis
источник

NK

ID:0 in Catethysis
Тактирование пока от 555, потом перейду на STM32, она ещё и кварцована. У 555 частота плывёт и это неудобно :(

На настроенном контуре в 2 см от передающей катушки наводится 16 вольт после выпрямления и сглаживания, и этого хватает на питание ESP32 через DC-DC. Ещё забавно, что токи в L1 и L2 практически совпадают по форме, а значит их можно совместить, ещё и магнитное поле усилится; я разместил L1 внутри L2, и фет стал даже меньше греться.
В одной статье упоминалось, что дополнительный настроенный контур между передающей и приёмной катушкой увеличивает расстояние передачи энергии, надо будет проверить. Но для питания ESP32 через окно скорее всего хватит и этого.

L2 сделана из самодельного литцендрата 0.3мм*7 (уменьшить скин-эффект), L1 из трёх таких проводов, сложенных вместе. Ощутимо греются: по ним ходит 5 А RMS.
источник

TT

Tyris The Swift Fox in Catethysis
А при появлении нагрузки резонансная частота L2C2 не уплывает?
источник

к

катехизис in Catethysis
уплывает, но не очень сильно
источник

s

sifun in Catethysis
на частоте 230 кил это не очень важно)
источник

к

катехизис in Catethysis
фет прямиком из 97 года
источник

к

катехизис in Catethysis
я вообще опасаюсь за него
источник

к

катехизис in Catethysis
ну и просто, zvs лучше чем жёсткое, правда же?
источник

TT

Tyris The Swift Fox in Catethysis
Ну как я понимаю, частота контура должна соответствовать частоте 555.
источник

к

катехизис in Catethysis
звон там всякий
источник

к

катехизис in Catethysis
он про динамические потери
источник

к

катехизис in Catethysis
он на пост отвечал
источник

TT

Tyris The Swift Fox in Catethysis
я про это. Если частота уплывет, будет уже не zero-voltage
источник

к

катехизис in Catethysis
если она понижается — после импульса нет продолжения
источник

к

катехизис in Catethysis
вот такой график у меня был когда-то, видно что если включать позже, то всё равно остаётся ZVS
источник

S

Spark in Catethysis
хорошый фет.. даже не выпаянный а новый
источник

ВЛ

Валерий Лопатин... in Catethysis
Красава. Осталось довести до законченного вида.
Еще советую обратить внимание на класс E/F2. Он значительно меньше зависит от нагрузки + напряжение на ключе ниже.
https://gansystems.com/wp-content/uploads/2018/10/Class-EF2-PCIM_2018_Manuscript.pdf
источник