SMPS za pojacalo

Pozdrav svima. Pratim temu vec neko vreme i vrlo sam zaintteresovan da probam napraviti SMPS za pojacalo, jer posedujem jedno pojacalo kojem je izgoreo trafo, pa bih da smestim u njega SMPS umesto torusa od 600w. Zanima me da li neko moze da mi kaze da li ova sema valja da nju upotrebim: http://pdfcast.org/pdf/sema-napajanja, http://pdfcast.org/pdf/smps-1000w-2x50v-pcb, http://pdfcast.org/pdf/smps-100w-2x50v. Evo i zipovano, ako nekoga mrzi da skida PDF fajlove: http://www6.zippyshare.com/v/86269390/file.html. Ako je jos neko zainteresovan za ovaj projekat, jezgra ETD49 moze kupiti ovde: http://www.mgelectronic.rs/pro...J-ETD49-3C90&group_id=4353, http://www.mgelectronic.rs/pro...EJ-ETD49-3F3&group_id=4353. Samo mi nije jasno koja je razlika izmedju ova dva ETD49 jezgra, pa ako neko moze da mi odgovori.

Svaka cast gospodine Miodraze. Plocica i sklop izledaju odlicno! I jos sve radi iz prve. SAmo mali savet. Primetio sam gledajuci silne seme SMPS na netu, da se svi trude kad dizajniraju plocicu da smeste jace diode i fetove u jednu stranu plocice, da bi moglo da se montira sve na jedan veci hladnjak. Probajte da dizajnirate tako. Lakse cete hladiti aktivne komponente ventilatorom, ako se puno greju.

Dobro dosao i evo DS od jezgra pa sam zakljuci koja je razlika. Puno duze se pamti kad sam prokljuvis:
Jos da si postovao podatke o motanju trafoa mogla bi se dati ocjena. ovako, konfiguracija zadovoljava,
jedino trafo kao srce sistema bez adekvatnih potaka ne mogu iznijeti valjanu ocjenu.
@Miodrag-ba aferim.-

_{[Ovu poruku je menjao emiSAr dana 16.06.2012. u 01:00 GMT+1]}

---

Hvala za datasheet. Vidim sad u tablicama razlike u karakteristikama i od velike je pomoci.

ZAboravio sam da dodam tutorial uz semu koju sam pronasao:
11 turns 11 Turns for primary
8 turns 8 Turns for Secondary for +-50VDC
You will need to use litz wire if you can, or strand 0.2mm wires or 0.3mm wires
in total of 1.5 ~ 1.6mm for all together.

Example, 4x 0.4MM = 1.6MM
use that for primary, and for secondary

Hope this helps

Evo jedan koristan Excel (xls) fajl za kompletan proracun half-bridge LLC konvertera baziranom na UCC25600.

---

SAmo sam preletio fajl, korisno ali ne vidjoh smjestaj navojaka trafoa, jedino sto je razlicito od drugih trafoa u LLC
konvertorima. Makar se dobiju polazni podaci. TNX

@taurus22 , procitaj zadnji svoj post, ovaj tut. Sta ne stima?

---

Govori bre srpski da te ceo svet razume! Šalamala!
Pojasni malo ovo oko precnika zice i da li se mota bifilarno ili sloj na sloj ili....

Mislim da kada je manji presek da se motaju bifilarno. Sto bi znacilo da ti manjim presekom i sabiranjem vishe zica i njihovih preseka dobijesh zapravo jednu debelu zicu odnosno presek

Miodrag-ba e jesi me odushevio ovom zadnjom varijantom PCB i podrshkom za +/-15V

---

@taurus 22. na semi imas poslije IRFP damper diode MUR koje su visak, sami tranzistori imaju integrisane
adekvatne diode, SG kao nosilac frekvencije i zastite ima trimere koji odredjuju frekvenciju i mrtvo vrijeme-
potrebno staviti fiksne otpornike, trimeri znaju biti najslabija karika. Po izlaznim elektrolitima, po kondu serijski
vezanim sa trafoom preferirana je visoka frekvencija (100 kHz) mozda i vise, nije postovana kompletna shema
nema protekt dijela da vidim sta se kontrolise (prekostrujna ili prenaponska zastita) ali se ista moze
izvesti i sa ovim IR kolom kod SMPS-a koji je radjen ovdje, jer na ovoj tvojoj postovanoj semi zastita gasi
oscilator, a to je izvedivo i na ovom uradjenom napajanju. Pokusaj iscackati sve fajlove i postuj ih. Onda
mozemo detaljno prouciti i izdiskutovati napajanje.- pOz

---

@taurus22

Zemljak, shema koju si nasao i postavio je komplikovanija verzija ovoga sto je uradio Miodrag-ba.

Medjutim nesto je povoljnija zbog iskoriscenja trafoa zato sto radi sa oko 2 x 25% duty-cycle(razdelnik od 2 x10K na pinu 2), tj. sa kvazisinusom, sto smanjuje predmagnetizacionu struju i shodno tome temperaturu trafoa. Frekvencija ti ne sme biti ispod 60-70Khz, a najbolje bi bilo 100KHz.

U onom nepovezanom tutorijalu za trafo se misli na primar od UKUPNO 11 navoja, a sekundar od 2x4 navoja.

Takve SMPS UVEK treba motati sendvic metodom: pola primara do jezgra, dobra izolacija, sekundar bifilarno, dobra izolacija, pa druga polovina primara. Posto je neparan broj navoja primara, misli se na 2 x 11 nav paralelno (spoljna i unutrasnja sekcija).

Cista je steta ne iskoristiti povratnu vezu kada se vec koristi SG3525, tako da shemu vidim kao jednu od bezbrojnih varijacija no-feedback SMPS.
Takodje, kao i uobicajeno nedostaje akumulaciono jezgro na sekundaru posle dioda, tako da ce se MOSFET-i grejati kao ludi.
Cista je sreca sto su izabrani ovako snazni (IRFP640), pa ce VEROVATNO preziveti silovanje bez akumulacionog kalema.
Po meni je ovo skolski primer zamisljenog a neisprobanog u uslovima totalnog opterecenja!

Za materijal trafoa, do 100KHz ti je skoro svejedno da li ces koristiti 3C90 ili 3F3 (jer im se gubici na toj frekvenciji neznatno razlikuju), iznad 100KHz prednost ima 3F3.

Sa takvim trafoom se bez problema postize taj 1 KW i sa konsrukcijama kao sto je napravio Miodrag-ba, bez izmena sklopa, samo frekvenciju podici na vise od 70KHz.

Pozdrav

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 16.06.2012. u 14:29 GMT+1]}

Macola pozdrav. Trimeri mi toliko zasmetali da nisam ni obracao paznju na pin 2. Sema je nekomoletna ali
evidentno da nema akumuzlacionih zavojnica. Ovi "konji" IRFP 460 mogu dobro povuci.- pOz

---

Nekoliko primera motanja transformatora za rezonantne LLC konvertore:

Broj navoja nije pravi, vec samo kao primer fizickog rasporeda primara u odnosu na sekundar radi postizanja kontrolisane (oslabljene) sprege.

Tako se dobijaju integrated-magnetics strukture, osim ext_L.JPG koji ima eksternu zavojnicu.

Ima jos mogucnosti sa specijalizovanim jezgrima, ali na ovom forumu nisu od interesa.

Putanja primara je hipoteticki predstavljena crvenom zicom, a bifilarni sekundar zutom i zelenom zicom.

Bravo, bas sam hteo da te pitam ako mozes da nam pokazes takve neke slike ali si me preduhitrio :)

---

@mikikg

Miki, ovo su samo neke od sijaset mogucnosti "olabavljivanja" sprege. Stvar maste... Vec iznad 0,5MHz se to moze raditi komotno BEZ jezgra, a tu je snaga ogranicena topljenjem provodnika :-), jer se "vazdusni" transformatori ne mogu zasititi :-)

Hvala vam na savetima. Pokusacu da nadjem jos podataka o tom napajanju da upotpunim sliku, mada trenutno taj link ne funkcionise, pa je ovo sve sto imam za sada. Posto zelim da napravim jako i stabilno napanje za pojacalo. Redizajniracu plocicu po vasim sugestijama, izbaciti diode, zameniti trimere, dodati zavojnice...Za desetak dana kad mi drugar donese feritno jezgro iz Nisa, pocecu sa motanjem i izradom plocice. Jos jednom hvala na pomoci.

@macolakg Ajd sad jedno konkretno pitanje, video si onaj Excel kalkulator za UCC25600, tamo se unose ulazni parametri i kao rezultat se dobiju sve R L C vrednosti za shemu a dobije se i transfomacioni odnos za trafo i vrednosti induktivnosti, kojom sad magijom ja da izracunam broj navoja za primar i sekundar? Debljinu zice naravno prema struji a broj navoja adekvatno permabilnosti jezgra (ATX trafo)? Recimo za neke primere 12>50V sam dobio nano hendre za primar sto je bar meni sa mojim L metrom vec problem da precizno izmerim + je pitanje koliko mi je to tacno merenje je uredjaj meri sa 1KHz ...

Ako moze jos jednom da nam das obrazac/metodu za utvrdjivanje permabilnosti jezgra kako bi onda tacno znali koji je materijal pa da jurim DS-ove (generalno pitam, i za VF materijale).

---

@mikikg

Nisam probao taj kalkulator. Nemam pojma da li ispravno radi, a necu za par dana imati vremena da ga probam.

Probacu u nesto kracoj formi da razjasnim trafo za LLC.

Nesto oko transformatora za rezonantne LLC pretvarace:

Rezonantni LLC pretvaraci su SMPS pretvaraci kod kojih (obicno, mada ne mora biti tako) primarna
strana transformatora formira sa serijskim kondenzatorom oscilatorno kolo (titrajni krug).
Dele se na dve vrste: Naponske (LLC) i strujne (CCL).

U ovom postu cemo razmotriti naponske tj. LLC.

Sastoje se od naponskog izvora, simetricnog (duty-cycle=50%) pravougaonog signala, cija je unutrasnja
impendansa sto manja (klasican polumost ili H most, cije je napajanje prikljuceno na NISKOIMPENDANSNI
bulk kondenzator), gde je na izlaz polumosta ili mosta prikljuceno serijsko rezonantno kolo.

Teoretsko serijsko oscilatorno kolo ima takve osobine da mu se kod serijske rezonanse reaktivni otpori
induktivnosti i kondenzatora potpuno ponistavaju zbog suprotnih faznih stavova napona u odnosu na struju
u pojedinacnim L i C komponentama.
Prakticno, rezonantna ucestanost je ona na kojoj L i C imaju JEDNAKE reaktivne otpore (xL=xC).
Na toj ucestanosti idealno oscilatorno kolo je KRATAK SPOJ, tj. impendansa mu je jednaka nuli.
Zbog toga sto istu rezonantnu ucestanost mozemo dobiti sa bezbroj razlicitih kombinacija L i C ,
bez obzira sto su u tacki rezonanse xC i Xl medjusobno jednaki, mozemo videti da ce pri razlicitim
kombinacijama L i C, pojedinacne reaktanse imati odredjene vrednosti koje zavise od izbora velicine L i C.
Preporucujem da procitate lepo i jednostavno objasnjenje relacija u oscilatornom kolu u knjizi "Radio
prirucnik za amatere i tehnicare" ciji je autor pocivsi Dr. Bozo Metzger (YU2BR). Knjigu preporucujem
srdacno uz duboko postovanje autora. Mozete je besplatno "skinuti" sa neta. Ako se sami ne pozabavite tim
bojim se da ce ovo pisanje postati preobimno za forum.

Realno serijsko rezonantno kolo nema idealne osobine, ali pri rezonantnoj ucestanosti ce mu impendansa
opasti na vrednost serijske otpornosti koja je na neki nacin umetnuta u kolo. Serijska otpornost koja
postoji u realnom oscilatornom kolu je ekvivalentna otpornost svih gubitaka u kolu. Prakticno, jedan deo
serijske otpornosti potice od termogene otpornosti zice u L, jedan deo od skin efekta u istoj zici, jedan
deo od dielektricnih gubitaka u kondenzatoru, od gubitaka emitovanjem elektromagnetnih talasa u prostor,
ili od kolicine energije koju oduzme neka dodatna zavojnica koja deli magnetno polje sa L kola.

Ovo poslednje je nama najvaznije jer ta zavojnica koja deli magnetno polje sa L od oscilatornog kola je u
stvari sekundarni namotaj naseg transformatora.
Struja koja moze poteci kroz rezonantno kolo (nas primar transformatora) u slucaju rezonanse, zavisi samo
od otpora opterecenja (serijske preslikane otpornosti, ubuduce Rs), i sposobnosti generatora pravougaonih
impulsa.
Sto je opterecenje sekundara vece, preslikani Rs u primaru je veci, a struja primara je manja.
Zvuci nelogicno! valjda nam treba obrnuto od toga? Tacno. Izgleda jako nelogicno. No zamislimo da nam je
pretvarac na rezonantnoj ucestanosti, i da nemamo opterecenja na sekundaru: preslikani Rs ce da bude
veoma mali, odnosno da tezi nuli, a on se jedini (u rezonansi) suprostavlja protoku struje kroz oscilatorno
kolo (ciji L je nas primar), sto znaci da ce struja naseg primara da tezi beskonacnoj, a naponi na pojedinacnim
L i C takodje beskonacno velikim naponima, samo sto su im faze suprotne pa na krajevima oscilatornog kola
napon tezi nuli.
Kod prakticnog LLC konvertora, ako se nadje u rezonansi, a pri tom je sekundar neopterecen, struja i napon
primara mogu dostici tako velike vrednosti da ce se jezgro transformatora raspasti u komadice, a i izlazni
tranzistori.

Da ne pomislite da je to mana LLC konvertora, reci cu vam da bilo koja vrsta SMPS, pa caki oni neregulisani
no-feedback, mogu u odredjenim situacijama "sruciti" enormnu kolicinu energije u primar, tako da se prica
oko pouzdanosti svodi na slicnu... Da budem precizan, pouzdanost raste sa smanjenjem broja komponenti i
smanjenjem temperature sklopa, tako da ipak LLC sa iskoriscenjem >92% ima prednosti.

Potrosnja u sekundaru je najveci deo serijske otpornosti koja se preslika na L naseg kola tj. primar
transformatora, ostali gubici su relativno mali reda nekoliko % zavisno od KKD pretvaraca i kvaliteta
komponenata.

Princip regulacije je takav, da kada je opterecenje malo, kontrolni IC poveca frekvenciju daleko IZNAD
rezonantne frekvencije primar-kondenzator. pri tako visokim frekvencijama xC je malo a xL je veliko, tj.
dominantno je induktivno opterecenje generatora. Zbog toga tece relativno mala struja primara (U~/xL),
posledicno i mala struja sekundara.
Sa povecanjem opterecenja, opada nam induktivnost primara ka rasipnoj induktivnosti trafoa Ls
(ili eksternoj Ls), takodje i kontrolni IC "povlaci" ucestanost ka nizoj. Oba efekta povecavaju struju
primara, posledicno i struju sekundara, odrzavajuci na taj nacin napon na izlazu stabilnim. Kriva regulacije
se krece u zavisnosti od opterecenja po DESNOM boku rezonantne krive, ni u kom slucaju ne stizuci
do same rezonantne ucestanosti, vec samo blizu nje. Sama rezonantna ucestanost se izbegava zbog
toga sto oscilatorno kolo moze da nadsinhronizuje ostatak sklopa i onemoguci regulaciju, u slucajevima
veceg Q faktora kola. Zasto desni bok krive? Zato sto je u tom regionu dominantno induktivno opterecenje,
koje je pogodno za naponske izvore (struja narasta sporo u vremenu). Na levom boku rezonanse je
takodje moguca regulacija, ali dominantno opterecenje je kapacitativno, sto u izlaznim tranzistorima
izaziva velike udarne struje. Na levom boku rezonanse se upravljaju strujni CCL pretvaraci , kojima
odgovara takvo opterecenje.

Na zalost obe krive regulacije su veoma nelinearne, i to sto su blize rezonansi imaju sve strmiji nagib.
Zato se za takve tipove konvertora koriste specijalizovani IC, kod kojih je to u neku ruku kompenzovano.

Polazne osnove za racunanje trafoa su ocekivani raspon napona napajanja i ocekivani raspon opterecenja.
Za mali raspon promene napajanja mozemo dobiti veci raspon opterecenja i obrnuto.
Sve u sustini savisi od prenosnog odnosa i sprege primar sekundar, cim se odredjuje Q faktor i kriva regulacije.

Pri kratkom spoju sekundara, na primarnoj strani nam preostaje induktivnost Ls (eksterna ili integrisana u
trafo integrated-magnetic tipa). Tranzistori rade sa nesto vecom strujom nego pri maksimalnom
opterecenju (zavisno od Ls).

Zato su jedino kod ovakvih pretvaraca dopustivi totalni kratki spojevi, po sekundu ili vise bez razaranja
izlaznih tranzistora.



O tome cemo u narednom postu, vec sam se umorio.... :-)

Nasao sam jos jedan projekat, ovaj je sa optokaplerom. Pravio ga je i jedan nas clan foruma i jos nekoliko ljudi i deluje mi ok. Probacu ovo da napravim, ako negde zapne, trazicu pomoc. http://pdfcast.org/pdf/smps-700w, http://pdfcast.org/pdf/700w-parts, http://pdfcast.org/pdf/smps-700w-pcb, Vodovi + raspored delova: http://i46.tinypic.com/a5ia6e.jpg Zipovano sve zajedno: http://www7.zippyshare.com/v/42415396/file.html. Slike motanja ferita: Polovina primara 12 namotaja - http://i45.tinypic.com/314xg1c.jpg, Izolacija 1: http://i49.tinypic.com/seociw.jpg, Sekundar 2x9 namotaja: http://i49.tinypic.com/167qpv6.jpg, Izolacija: http://i45.tinypic.com/2j3fuo6.jpg, Druga polovina sekundara 12 namotaja: http://i48.tinypic.com/14oh8y.jpg.

_{[Ovu poruku je menjao taurus22 dana 17.06.2012. u 01:14 GMT+1]}