Prethodna slicica je dobar primer za objasnjenje prisustva kondenzatora na red sa primarom cak i kod full-bridge SMPS.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Iz prethodne slike mozemo videti da npr. na jezgru RM6 mozemo postici 1mH induktiviteta sa svega 20 navoja, medjutim sa tih istih "svega" 20 navoja je dovoljno 50mA DC struje kroz njih, da nam namotaj izgubi vec 10% induktiviteta, pri 0,1ADC L opada na 45% od pocetnog, dok vec oko 0,18ADC L iznosi svega 4% od pocetne vrednosti (40uH), tj. kao da nemamo jezgro u namotaju.
Kondenzator na red sa primarom, kod hard-switching SMPS (polumost) otklanja DC komponentu struje koja bi nastala zbog jednostrukog napajana polumosta (poput izlaznog elko kod pojacala sa jednostrukim napajanjem),
Kod SMPS koji rade sa punim mostom (full-bridge), i ako teoretski izgleda da taj kondenzator nije potreban, ipak se stavlja jer opet otklanja podencijalnu DC struju koja moze nastati od minimalne asimetrije talasnog oblika primara.
Kod rezonantnih pretvaraca taj kondenzator, osim uklanjanja DC komponente, ima i ulogu definisane kapacitativne reaktanse koja ucestvuje u odredjivanju struje primara i u formiranju njenog talasnog oblika.
RM6 izgleda kao maleno jezgro, medjutim takva jezgra, kao i ETD jezgra, spadaju u jezgra na kojima se moze ostvariti najveca koncentracija snage prema njihovoj zapremini. (RM6, 114W@200KHz, RM14, 1500W@200KHz)
RM14 je u najsirem delu svega 42mm, visoko oko 27mm.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
E sada imam jos jedan iznenadjujuci dodatak:
DC bias jezgra ne mora izazvati samo primar, vec ga moze izazvati asimetricna potrosnja pojedinacnih polutalasa na sekundaru!
Asimetricna potrosnja se ne moze dogoditi kada imamo jedan namotaj bez srednjeg izvoda sa grecom iza kao ispravljacem, ali kod namotaja sa srednjim izvodom se itekako moze dogoditi ako nije motan bifilarno, odnosno ako polovine sekundara nisu u elektricnom i mehanickom smislu verne kopije jedna drugoj.
Takodje DC bias jezgra moze izazvati veca nejednakost putanja od izvoda sekundara trafoa do dioda, kao i stavljanje dioda razlicitih karakteristika na polovine sekudara.
Dakle, za isti polaritet napona na izlazu diode moraju biti par, na istom hladnjaku, blizu jedna drugoj.
Ako imamo par dioda na pozitivnom napajanju na primer za nesto sto nam dosta trosi, a pri tom nam na negativnom napajanju koje crpemo sa istih tacaka sekundara koji ima srednji izvod, ne treba neka velika snaga, za taj polaritet mozemo staviti i puno slabije diode, ali vazno je da medjusobno opet budu par.
Posledice DC bias su opadanje induktivnosti svih namotaja, a po nas najskodljivije je opadanje induktivnosti primara, gde struje tranzistora enormno rastu, raste njihova temperatura, temperatura jezgra, i drasticno opada KKD pretvaraca, ako upste "prezivi" DC bias.
Da biste shvatili odnos dimenzija, napravicu kratak primer za ovo RM6 koje smo razmatrali:
Da bi radio kao 100W trafo snage sa polumostom na 200KHz i 325VDC, RM6 u primaru treba da ima svega 19 navoja.
Zaokruzicemo na 20 zbog bezbednosti.
Za 100W izlazne snage, sa tipicnih 80% KKD za ovakve pretvarace, iz izvora +325VDC ce nam trebati oko 125W, tj, 385mA srednje struje.
U svakom polutalasu nam kroz primar mora teci dvostruka srednja struja da bismo imali isti energetski bilans.
Dakle, kroz primar nam tece srednja struja od 769mA, i to u svakom polutalasu.
Da bi se ostvarila asimetrija od 0,1A gde nam induktivitet opada na 45%, sto je vec "smrtonosna" pojava za pretvarac jer ce se jezgro ubrzo pregrejati cak i ako tranzistori izdrze, bice dovoljno da se polutalasi razlikuju za svega 13%, ili pak izlazna potrosnja pojedinacnih polutalasa na sekundarima (a za to je dovoljna razlika duzina pcb do pojedinacnih dioda na istom polaritetu ispravljenog napona od oko 5cm).
Kako se obezbediti od manjih asimetrija, odnosno od manjeg DC bias jezgra?
Postavljanjem malog vazdusnog procepa reda 0,05mm, sto se postize malo debljim slojem lepka, jedino sto cemo namotati par navoja vise nego sto smo proracunali.
Takav trafo je mnogostruko bezbedniji od DC bias, a dodatno mu je zavisnost induktivnosti primara od temperature smanjena bar za 10 puta sto moze takodje biti veoma vazno.
Pozdrav svima
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Iz prethodne slike mozemo videti da npr. na jezgru RM6 mozemo postici 1mH induktiviteta sa svega 20 navoja, medjutim sa tih istih "svega" 20 navoja je dovoljno 50mA DC struje kroz njih, da nam namotaj izgubi vec 10% induktiviteta, pri 0,1ADC L opada na 45% od pocetnog, dok vec oko 0,18ADC L iznosi svega 4% od pocetne vrednosti (40uH), tj. kao da nemamo jezgro u namotaju.
Kondenzator na red sa primarom, kod hard-switching SMPS (polumost) otklanja DC komponentu struje koja bi nastala zbog jednostrukog napajana polumosta (poput izlaznog elko kod pojacala sa jednostrukim napajanjem),
Kod SMPS koji rade sa punim mostom (full-bridge), i ako teoretski izgleda da taj kondenzator nije potreban, ipak se stavlja jer opet otklanja podencijalnu DC struju koja moze nastati od minimalne asimetrije talasnog oblika primara.
Kod rezonantnih pretvaraca taj kondenzator, osim uklanjanja DC komponente, ima i ulogu definisane kapacitativne reaktanse koja ucestvuje u odredjivanju struje primara i u formiranju njenog talasnog oblika.
RM6 izgleda kao maleno jezgro, medjutim takva jezgra, kao i ETD jezgra, spadaju u jezgra na kojima se moze ostvariti najveca koncentracija snage prema njihovoj zapremini. (RM6, 114W@200KHz, RM14, 1500W@200KHz)
RM14 je u najsirem delu svega 42mm, visoko oko 27mm.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
E sada imam jos jedan iznenadjujuci dodatak:
DC bias jezgra ne mora izazvati samo primar, vec ga moze izazvati asimetricna potrosnja pojedinacnih polutalasa na sekundaru!
Asimetricna potrosnja se ne moze dogoditi kada imamo jedan namotaj bez srednjeg izvoda sa grecom iza kao ispravljacem, ali kod namotaja sa srednjim izvodom se itekako moze dogoditi ako nije motan bifilarno, odnosno ako polovine sekundara nisu u elektricnom i mehanickom smislu verne kopije jedna drugoj.
Takodje DC bias jezgra moze izazvati veca nejednakost putanja od izvoda sekundara trafoa do dioda, kao i stavljanje dioda razlicitih karakteristika na polovine sekudara.
Dakle, za isti polaritet napona na izlazu diode moraju biti par, na istom hladnjaku, blizu jedna drugoj.
Ako imamo par dioda na pozitivnom napajanju na primer za nesto sto nam dosta trosi, a pri tom nam na negativnom napajanju koje crpemo sa istih tacaka sekundara koji ima srednji izvod, ne treba neka velika snaga, za taj polaritet mozemo staviti i puno slabije diode, ali vazno je da medjusobno opet budu par.
Posledice DC bias su opadanje induktivnosti svih namotaja, a po nas najskodljivije je opadanje induktivnosti primara, gde struje tranzistora enormno rastu, raste njihova temperatura, temperatura jezgra, i drasticno opada KKD pretvaraca, ako upste "prezivi" DC bias.
Da biste shvatili odnos dimenzija, napravicu kratak primer za ovo RM6 koje smo razmatrali:
Da bi radio kao 100W trafo snage sa polumostom na 200KHz i 325VDC, RM6 u primaru treba da ima svega 19 navoja.
Zaokruzicemo na 20 zbog bezbednosti.
Za 100W izlazne snage, sa tipicnih 80% KKD za ovakve pretvarace, iz izvora +325VDC ce nam trebati oko 125W, tj, 385mA srednje struje.
U svakom polutalasu nam kroz primar mora teci dvostruka srednja struja da bismo imali isti energetski bilans.
Dakle, kroz primar nam tece srednja struja od 769mA, i to u svakom polutalasu.
Da bi se ostvarila asimetrija od 0,1A gde nam induktivitet opada na 45%, sto je vec "smrtonosna" pojava za pretvarac jer ce se jezgro ubrzo pregrejati cak i ako tranzistori izdrze, bice dovoljno da se polutalasi razlikuju za svega 13%, ili pak izlazna potrosnja pojedinacnih polutalasa na sekundarima (a za to je dovoljna razlika duzina pcb do pojedinacnih dioda na istom polaritetu ispravljenog napona od oko 5cm).
Kako se obezbediti od manjih asimetrija, odnosno od manjeg DC bias jezgra?
Postavljanjem malog vazdusnog procepa reda 0,05mm, sto se postize malo debljim slojem lepka, jedino sto cemo namotati par navoja vise nego sto smo proracunali.
Takav trafo je mnogostruko bezbedniji od DC bias, a dodatno mu je zavisnost induktivnosti primara od temperature smanjena bar za 10 puta sto moze takodje biti veoma vazno.
Pozdrav svima