SMPS za pojacalo

Nebitno koje je napajanje te nastavke izbegavaj a za proracun nisam siguran da sam upravu jer neuspeva mi pa necu da postavljam jer mozda nije tacno.Zamolicemo macolu da nam objesni po srpski da bi se shvatilo sa RAZUMEVANJEM. Ko se bavi smps om to treba znati jer je i vise od korisnog.Ne trzi to po internetu jer za neke stvari internet skola ne koristi,kazem zamolicemo macolu za jedan primer.Ja licno bih da to savladam jer zamisli bavis se mikrokontrolerima,znas sve o njima a neznas da pises programe i sta onda? nista.Tako i ja znam smps,i familije i princip rada i td. ali nisam siguran za proracun trafoa i prigusnice koja je medju kljucnim elementima.Sacekaj kao i ja da nam se javi kralj smps napajanja i valjda ce se i to savladati

---

Nemora to da znaci ako je tr pljosnat da je llc ali ovako napamet na to mi je izgledalo.Ima li,sad ovako,ide vod koji pcinje izmedju tranzistora ( Sors Drain)pa preko zavojnice pa preko kondenzatora pa na primar ili kondenzator na krajeve primara.Malo sam se nacukao na slavu pa izvini ako smaram

---

Živeli, ja sam juče danas bolujem :)

evo i pcb i potrudio sam se da označim većinu elemenata, a što se tiče zavojnice nema nijedna osim one na izlazu iz sekundara (feritni štapić sa 11zavojaka žice 1.2mm).
Ide sekundar pa dupla dioda pa zavojnica pa tri elektrolita od 470uF pa izlaz (+).
Primar ima četiri izvoda, jedan je vezan na +320V, srednji na colektor tranzistora C5353, treći na diode, condenzatore, otpornike a četvrti izvod na (0).




Uzgred nabudžio sam ono moje sa IR kolom sad radi ko sat, opadne mi sa 30 na 27V, kad povučem 4ADC!
Cenim da je ovo odlično i da mora da se javi toliki pad napona.

_{[Ovu poruku je menjao dakinet dana 22.11.2012. u 23:51 GMT+1]}

Vraticu se na kratko na necije pitanje o opadanju napona sa porastom opterecenja kod raznih SMPS:

Veoma je jednostavno.
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kada je SMPS bez povratne veze, potpuno je normalno da mu izlazni napon zavisi od velicine ulaznog napona, takodje i od opterecenja.

Zavisnost od ulaznog napona, kod smps BEZ povratne veze, ne mozemo spreciti, i ta zavisnost je linearna funkcija.
Izlazni napon ce se u istoj srazmeri menjati sa promenom ulaznog napona pri konstantnom opterecenju (isti procenat promene).

Promenu napona u zavisnosti od opterecenja mozemo u nekoj meri kontrolisati i kod SMPS bez povratne veze.
Pretvarac moze imati tzv. "tvrdu" i "meku" karakteristiku. Onaj sa "tvrdom" karakteristikom ce imati male promene napona pri promeni opterecenja, dok onaj sa "mekom" ce imati veliku promenu izlaznog napona sa promenom opterecenja.
"Tvrdoca" karakteristike kod neregulisanih SMPS (onih bez povratne veze) zavisi od dinamicke impendanse citavog lanca od utikaca do izlaznih klema.
Prakticno, smanjenjem svih tih impendansi, dobija se "tvrdja" karakteristika. Dinamicke impendanse se smanjuju primenom komponenti kroz koje teku vece struje, gde ih dimenzionisemo sa znacajnim preterivanjem u vezi njihove "strujne sposobnosti". Primeri: znacajno veci bulk Elko, tranzistori sa znacajno vecim granicnim strujama od potrebne, deblja zica na trafou (i sto manji skin efekat, sto se opet svodi na na veci efektivni poprecni presek zice), vece jezgro, bolje diode, krace i sire pcb, ulazni filter sa debljom zicom... itd itd...
Sve u svemu sto veca "strujna sposobnost" svih komponenti u lancu snage.
------------------------------------------------------------------------------

Kod SMPS sa povratnom vezom (citaj: onih koji imaju povratnu informaciju o sopstvenom izlaznom naponu, a koja utice na emitovanu snagu primarne strane), potpuno stabilan napon je prirodna pojava, i to vazi za bilo koju topologiju.

Prakticno, povratna veza se bavi merenjem izlaznog napona, njegovim poredjenjem sa nekim veoma stabilnim referentnim naponom, i rezultati tog poredjenja (velicina i brzina promene) uticu na snagu primarne strane.
Na taj nacin se svaki pokusaj promene izlaznog napona nadoknadjuje regulacijom snage primarne strane po potrebi.

Postoje i takvi tipovi pretvaraca gde se regulacija (stabilizacija) napona obavlja na sekundarnoj strani. To se najcesce koristi kod pretvaraca forward tipa (citaj: onih koji imaju storage prigusnicu u izlaznom delu), i to ako je potrebno vise stabilisanih napona, jer forward pretvaraci ne mogu stabilisati vise napona istovremeno.

Izuzetak cini flyback topologija, i jedina je gde mozemo imati vise stabilisanih napona istovremeno, od kojih je jedan najstabilniji, dok su ostali nesto manje ali ipak su pristojno stabilisani (radi se o par procenata tolerancije).
Na zalost, flyback topologija, pored svoje jednostavnosti, malog broja komponenti, dobrog KKD, koje mozemo nazvati "dobrim" osobinama, ima i niz znacajnih nedostataka: veliki transformator prema snazi koji je veoma slozeno proracunati (vidi postavljenu dokumentaciju u mom prethodnom postu), veoma veliko opterecenje tranzistora na primaru kao i izlaznih dioda, takodje i izlaznih Elko, postaje problematicno razviti snage preko 500W jer su vec enormni zahtevi za kvalitetom tranzistora na primaru i izlaznih dioda, relativno kratak vek izlaznih Elko i potreba za veoma dobrim njihovim kvalitetom, takodje ima i znacajnu emisiju smetnji.

No pored navedenih mana, flyback topologija je jedna od najcesce upotrebljavanih za opsege snaga od par W do par stotina W, i to upravo zbog vise stabilisanih napona i ekonomske isplativosti izrade.

Dakle, svaka topologija moze imati neznatnu promenu izlaznog napona i kod promene ulaznog napona, kao i kod promene opterecenja u sirokom opsegu, tj. do krajnjih mogucnosti doticnog pretvaraca.
Kvalitet stabilnosti napona moze zavisiti od puno faktora, ali stabilnost u okviru od par procenata je dosta lako izvesti sa malim brojem komponenti i relativno jednostavnim sklopom, i to u vecini slucajeva zadovoljava.

Bolja stabilnost se izvodi koriscenjem znatno slozenijih filterskih mreza u lancu same povratne veze, i ako je konstrukcija veoma dobro odradjena (povratna veza PID tipa), onda je stabilnost perfektna, kao i brzina odziva na promenu.

Povratna veza uspesno koriguje i one pretvarace koji nemaju bas najbolju karakteristiku dinamicke impendanse, pa i oni imaju stabilan izlazni napon. Sa povratnom vezom se vec ne mora preterivati sa osobinama komponenti, vec se stavljaju onakve kakve su dovoljne, sa izvesnom rezervom.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nekoliko "odokativnih" metoda za prepoznavanje primenjene topologije:

Flyback, buck, boost, buck-boost (spadaju u istu familiju pretvaraca jer sekundar isporucuje energiju za vreme PAUZE sw. tranzistora, tj. magnetna energija nagomilana u jezgru za vreme IMPULSA se za vreme pauze isprazni u izlazni Elko).
Prepoznaju se po prilicno velikom jezgru prema upotrebljenoj snazi, malom broju komponenti na primarnoj strani, imaju direktnu vezu izmedju izlazne diode i Elko, takodje imaju veoma jednostavan kontrolni sklop na primarnoj strani.

Flybacku mogu nalikovati rezonantni LLC pretvaraci, koji takodje imaju direkno spojene diode na izlazni Elko, no kod njih je trafo oko tri ili vise puta manji za istu snagu koju moze dati flyback. Poredjenja radi, sa istom velicinom jezgra flyback pretvaraca koji isporucuje 60-70W, LLC sa lakocom postize vise od 300W.
LLC se prepoznaje i po veoma malim hladnjacima tranzistora na primarnoj strani, po povelikom i veoma kvalitetnom blok kondenzatoru koji je deo primarnog LC kola, po malom ulaznom filteru u odnosu na snagu, transformator obicno ima podeljene primarne i sekundarne namotaje sa razmakom izmedju, i jedan od najsigurnijih znakova da je LLC ili kakav drugi rezonantni pretvarac u pitanju je ENORMNO veliki presek zice u primaru u odnosu na bilo koju drugu topologiju.

Forward pretvaraci, u koje spadaju forward, push-pull, half-bridge, full-bridge (ista familija po osobini da energiju isporucuju storage prigusnici za vreme IMPULSA), takodje (poput LLC) imaju prilicno mali trafo prema snazi, i sto je najvaznije, imaju storage prigusnicu izmedju diode i izlaznog Elko. Storage prigusnica je znacajnih gabarita. Moze biti velika koliko i trafo, eventualno nesto manja (zavisno od rezima u kom pretvarac radi).
Storage prigusnica preuzima veliki deo ukupne energije pretvaraca, pa je naknadno isporucuje izlazu, stoga mora imati veliko jezgro.

Dakle, sve forward topologije na prvi pogled prepoznajemo po najmanje DVA velika jezgra.

Ne treba mesati storage prigusnicu sa filterskim prigusnicama koje se mogu zateci na izlazu flyback-a ili LLC konvertora.
Filterske prigusnice flyback-a i LLC-a UVEK stoje izmedju dva Elko, imaju malo jezgro koje je obicno omanji feritni stap.
Njihova uloga je da smanje talasnost izaznog napona, beznacajan deo energije se akumulira na njima, stoga imaju samo nekoliko navoja debele zice i zbog toga je pad napona na njima minimalan.
Prakticno, nemaju nikakvog uticaja na princip rada pretvaraca ma koje topologije bio (a zaticemo ih u SVIM topologijama), i mozemo ih uvek zameniti kratkim spojem ako nam talasnost nije od prioritetnog znacaja.

Osnovno je zapamtiti sustinsku razliku izmedju storage prigusnice (koju MORAJU imati sve forward topologije) i filterskih prigusnica (koje mogu imati, a NE MORAJU, sve topologije).

Razlika je u tome sto je sa jedne strane storage prigusnice DIODA koja je vezana za sekundar, a sa njene druge strane Elko, dok je filterska (ona koja ne akumulira magnetnu energiju u bitnoj meri) UVEK izmedju dva Elko.


@dakinet

Ovo sa slika koje si postavio je klasican flyback pretvarac, koji ima povratnu vezu (pa mu je zato napon stabilan).

Inace je veoma problematicno napraviti flyback bez povratne veze ukoliko postoji i najmanja mogucnost promene opterecenja na izlazu.
Skoro svi flyback pretvaraci imaju povratnu vezu.
Izuzetak cine jedino slucajevi gde se moze racunati na sigurno uvek prikljuceno, veoma konstantno opterecenje, bez ikakve promene ulaznog napona.
Jedino tada mogu raditi bez povratne veze.
U svim drugim slucajevima je povratna veza kod flyback-a neophodna, jer svako smanjenje opterecenja ce dovesti do nagomlavanja i povecanja izlaznog napona (teoretski do beskonacnosti), i ako primarna strana nema informaciju o tome, i ne smanji unetu snagu, pregorevanje pretvaraca je neminovno.

Veoma je cest slucaj pregorevanja flyback-a, koje obicno prati i unistenje komponenti koje su prikljucene kao potrosac (zbog enormnog povecanja izlaznog napona), upravo zbog otkazivanja neke komponente u povratnoj vezi.

Opasnost enormnog povecanja izlaznog napona u slucaju otkazivanja neke komponente u povratnoj vezi imaju SVI pretvaraci sa povratnom vezom.

Kada SMPS sa povratnom vezom napaja veoma skup uredjaj, dobra praksa je upotreba crowbar sklopa, tj. sklopa koji ce kod prekoracenja izlaznog napona napraviti pouzdan kratak spoj na izlazu, po cenu unistenja SMPS, a sa ciljem "spasavanja" skupog potrosaca. U te svrhe se obicno upotrebljava snazan tiristor, za ciji je gejt prikljucena zener dioda koja "posmatra" izlazni napon, i u slucaju njegovog povecanja preko dozvoljenih granica zener dioda aktivira tiristor, koji pak veoma cvrsto kratkospoji izlaz pretvaraca.

Po tom pitanju su najbezbedniji pretvaraci bez povratne veze, jer im se napon na izlazu ne moze povecati (vec je najveci). Kod njih jedino naponski udar na njihovom ulazu moze izazvati naponski udar na izlazu.

Zakljucak bi bio da kod pretvaraca sa povratnom vezom: treba birati komponente dobrog kvaliteta u lancu povratne veze, pouzdano lemiti, pogotovo krupnije komponente (koje treba ponekad i ucvrstiti nekim lepkom ili silikonom, zbog mogucnosti rasklacivanja lema kod vibracija), voditi vodove povratne veze dalje od trafoa i visokostrijnih vodova, izbegavati Elko u lancu povratne veze jer imaju ogranicen radni vek, ako vec moramo imati Elko u povratnoj vezi onda ih treba udaljiti od elemenata koji greju (vazi za sve Elko u pretvaracima). To su neki od principa dobre gradnje SMPS.

Pozdrav

Evo da vidite samo kako su neki proizvođači riješili SMPS za napajanje pojačala:

@ogylab

Odlicna kolekcija!

Mozda je najinteresantniji primerak "Yamaha EMX5000 Mixer.pdf".

To napajanje je neregulisani LLC sa IR2153, na koga su se korisnici foruma vec navikli :-).

Ono sto ga razlikuje od klasicnog push-pull su: gradja trafoa (motan je kao za LLC), serijski kondenzator C118 (koji je podesen na desni bok rezonanse), i (sasvim prirodno za LLC) nekoriscenje izlaznih storage kalemova.

Tipican primer onoga sto sam u prethodnom postu opisivao kao metodu za brzo prepoznavanje topologije.

Hvala u ime svih za postavljene sheme!

Izvrsno si primerom dopunio ono sto sam opisivao.

Srdacan pozdrav!

A Behringer je iskopirao Yamahu :)

---

To se ne zna ko od koga kopira, al' ipak mislim da je B iskopirao od Y.

---

Yamaha je svoj SMPS koristila u EMX5000 deset godina pre nego sto je Behringer izbacio PMH5000 sa istim SMPS :)

---

Ma znam , nego mi bilo malo smešno da se kopiraju. Poznato je da Kinezi baziraju svoju proizvodnju na kopijama.

---

U principu proizvođač izbaci čip i aplikaciju, a sve su ostalo nijanse. Dovoljno je da promijeniš jedan element, pa više nije kopija.

Može li se dograditi povratna veza ovom pretvaraču koji smo pravili sa IR? Onda bi bio precizan i nebi patio od pada napona kod većih potrošača.

Yamaha EMX5000 Mixer
Soft start
Dopada mi se kako su rešili problem sa varničenjem na utikaču kod priključivanja uređaja na mrežu, ovo ću i ja da uradim.
Dva otpornika od 6.8oma regulišu struju na ac naponu pre greca, pune se elektroliti, sprava počinje da generiše sekundarni napon, pobuđuje se rele sa sekundara čiji radni kontakti premošćavaju jednu granu ac napona.
Ne znam čemu može da luži ovaj J103, sa tabele se vidi da se u nakim slučajevima koristi a u drugim ne.


Zna li neko čemu služi elektronika ispod IR2153 i ovaj opto kapler?
Ova elektronika je vezana na RT i CT i pretpostavljam da nekako utiče na brzinu okidanja...




_{[Ovu poruku je menjao dakinet dana 24.11.2012. u 08:29 GMT+1]}

Ono ispod IR je prekostrujna zaštita ( bez opto c.). Pozdrav!

Takodje i temperaturna sa PTC-om

---

Sluzi za prebacivanje 110/220V.

Prevelika količina OC-ova u magacinu.

---

Aplikacija simetrični napon 35V
Nemojte koristiti duple diode iz PC napajanja brzo izgore, a ovo ima za posledicu pregorevanje skupih fetova!

Drugi put mi se dešava da mi izgore fetovi (IRFP460), prvi put nepažnjom, a drugi put zato što su duple diode otišle u kratak spoj.
Ja sam imao slučaj sa diodama SB2040CT, i S16C45 da su otišle u KS i posledica toga je pregorevanje fetova.
Interesantna stvar je da prilikom testiranja sa rednim otporom (dumy load) na 230VAC sve protekne super, a kad skinem redni potrošač (1KW) radi neko vreme i PUF!

Samo dobro provjeri naponske karakteristike dioda koje si koristio, konfiguraciju ispravljaca i bit ce ti jasno
zasto crkavaju fetovi.- pOz

---

Motanje prigušnice na izlazu

Za aplikaciju simetrični napon 35V na izlazu, prigušnicu sam motao na 2xferitna prstena 27(14)x11mm, po preporuci G.macole sa duplo manje žice tako da je ispalo:

37+37namotaja

Motanje:
1.početak (početak - kalema) namotao 37zavojaka CU 1.2mm u smeru kazaljke na satu (što sam gušće mogao), isekao žicu (kraj - kalema),
2.nastavio sa motanjem (početak + kalema) motano u kontra smeru još 37 navojaka CU 1.2mm i završio (kraj + kalema)
Napominjem da jedva stane (žica 1.2mm) i mora se dobro pomučiti da bi stalo.
slikaću da vidite kako je ispalo.



Pitanje:
Šta se dešava ako se loše dimenzioniše prigušnica:
1. Više žice nego što treba za dati napon?
2. Manje žice nego što treba za dati napon?

Krenuo sam da proveravam nakon "kuršlusa". Neko je već napravio (aca, miki..) pcb sa ovim diodama pa rekoh sigurno mu radi sprava s njim pa daj i ja ću.
U tabeli za datu diodu stoji da je RMS reverse voltage 28V, a ja sam ih terao na 35



P.S. Upoznao sam prodavačicu, svaki dan idem po fetove