Galvanski razdvojeni SMPS sa varijabilnim naponom

Tražim najbolje rešenje za galvanski razdvojeno napajanje. Problem je što bih ja želeo da izbegnem kojekakve prenosne transformatore, a i transformatore za napajanje IC kola.

To znači da bi IC kolo (najbolje bi bilo 494 jer je jeftino i ima ih u mnogim napajanjima) trebalo da se nalazi u primarnom delu i da se napaja iz mreže ali kako bih onda preneo linearan (ili koliko toliko linearan) signal kao povratnu spregu, a da pri tome ostane galvanski razdvojeno? Da li optokapleri mogu to da urade ili mogu da prenesu samo binaran signal?

Ako bi IC kolo bilo u sekundaru morao bih da pravim posebno napajanje za njega. Da li je moguće napraviti neko startap kolo koje će barem par puta "cimnuti" tranzistore ili na neki drugi način proizvesti dovoljno struje za početak rada 494? Čini mi se da sam to negde video ali ne znam gde.

U principu cilj mi je da ne moram da jurim kojekakve skupe i "egzotične" komponente nego da većinu mogu da izvadim iz PC napajanja i da dizajn bude maksimalno reupotrebljiv. Verovatno bi bio push pull ili half bridge taman da može da proizvede oko 200W. Najbitnije mi je da bude razdvojeno od mreže, a sve ostalo je promenljivo.

Jos da si napisao koji naponi ili napon ti treba na izlazu pa da nesto predlozimo. ako su naponi fiksni na netu potrazi
shemu AT napajanja, on radi kako si opisao, a i vecina ovih upakovanih sto se prodaju sa opsegom snage od 100 do 200 W
svoj rad zapocinju kao samooscilujuci i poslije kontrolu preuzima kolo, najcesce 494.-

Evo i jedan link, izaberi sto ti treba:
http://www.chirio.com/

Potpis

Nebom stupa, nebom lupa moja generacija., jedan po jedan, srest ćemo se svi...

@ac1bd4

Sve sto te interesuje (galv. razdv., promena napona od 0-maxV) ispunjava PSM topologija (Phase Shift Modulation).

Pozdrav!

Nije bitan napon, okvirno oko 40V. Prilagodiću ga posle. Pravim to napajanje da bih učio, a i da bih sklopio neku prostu arhitekturu koja može da zameni raznorazne transformatore i regulatore. Za sada mi treba za napajanje ovoga.

Pogledaću PSM samo da završim današnje fizikalisanje.

Pogledaj ovu veoma aktivnu temu gde ima MNOGO objasnjenja vezano za sve segmente oko SMPS:
http://www.elitesecurity.org/t446664-SMPS-za-pojacalo

Lagano kreni od prve strane pa redom ...

Nemoj nista da pravis dok ne procitas bar sve postove koje je postavio macolakg, inace vrhunski strucnjak za tu oblast elektronike ;)

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Krenuo sam tu temu da čitam ali sam negde na 17oj strani odlepio. Malo je od te teme nastao haos, mnogo ispreplitanih priča pa se teško nešto zapamti i nauči odatle. Nastaviću i dalje da je čitam ali knjiga "Power Supply Cookbook" mi je za sada referentna, laka je za čitanje i okrenuta ka praktičnim problemima, formulama i slično i kada je jednom pročitate posle se lako može u delovima koristiti za podsećanje. Našao sam jednu poruku koju je pisao macolakg u toj temi, a u kojoj spominje literaturu za primenu PSM u prekidačkim napajanjima pa ću polako i to da pročitam.

Ne mogu da nađem nikakvu literaturu za PSM u prekidačkim napajanjima. Je l se to meni čini ili se PSM koristi samo u kombinaciji sa full bridge topologijom?

Čini se meni da ću ja praviti posebno napajanje za kontroler i staviti ga u kolo sa sekundarom napajanja.

Literatura ti je na aplikacionim notama firme Texas Instruments, a u vezi IC-a UCC3875-UCC3895 i slicno.

Jednostavno napravi upit o samoj PSM.

PSM se moze napraviti iskljucivo sa dva ili vise simetricnih sistema (polumostova, ili nepotpunih polumostova u smislu dioda tranzistor).

Postoje i polifazni PSM sa po 6 half bridge, ali su previse kompleksna tema.

Najbolje je da se ogranicis na dva potpuna polumosta (dakle full bridge) jer je najmanje kompleksno i ima dostupne literature (takodje je i najefikasnije).

Pozdrav!

Shvatio sam o čemu se radi kod PSM ali mislim da to nije ono što će mi rešiti problem. U principu se svodi na PWM samo što se ne moduliše širina pulsa nego se uvodi kašnjenje paljenja jednog od prekidačkih elemenata u odnosu na drugi iz istog para. Ne razumem tačno priču oko toga zašto takav način kontrole pomaže kod ZVS ali da budem iskren još uvek se ne usuđujem da pokušam da napravim jedno takvo napajanje, naročito bez osciloskopa. Mnogo se oslanja na parazitne kapacitivnosti, kapacitivnosti tranzistora, dioda i slično. Još jedan problem je i što mi se čini da nije tako lako nabaviti IC iz te serije dok TL494 mogu da izvadim na svakom ćošku. Za početak bih probao sa hard switching napajanjem, a posle bih se igrao sa ZVS i slično, mnogo su snažnija i "čistija".

Čini mi se da je rešenje koje sada tražim TL431.

ZVS osobinu moze imati bilo koja topologija. Za pocetnika je to prilicno slozeno pa se ne mora baviti tim.

PSM moze raditi kao hard switching bez ikakvih problema, osim sto vise greje kao i svaki hard switching.

Njegova sustinska prednost nad ostalim topologijama (osim ZVS, ultrajednostavnog drive sa minimalnom upotrebljenom snagom i zbog toga rada na vrlo visokim frekvencijama) je mogucnost promene izlaznog napona od 0-max., sto retko koja druga topologija moze bez dodatnih problema (problem postaju veoma kratki impulsi kod malih napona itd..., sto vec kod PSM nije problem).



Mislio sam da ti treba u potpunosti podesiv napon na izlazu, zato sam predlozio tu topologiju.




1) U PC napajanju (starija verzija bez pomocnog standby napajanja) se TL494 nalazi na sekundarnoj strani i galvanski je razdvojeno.
Startup se obavlja sa dva otpornika u kolima baza visokonaponskih tranzistora, gde half bridge, zahvaljujuci "proportional base drive", proradi na kratko kao samooscilujuci uredjaj, napravi napajanje za TL494 koje preuzme regulaciju.

2) Ukoliko nema schmidtt triger ili tiristor/trijak unutra, svaki optokapler moze preneti analogni signal.



Posto se iz tvog prethodnog teksta vidi da se sasvim lepo snalazis sa literaturom, jednostavno prouci PC napajanje, jer tu je vec ono sto ti treba, a dodatne odgovore imas u prethodnim recenicama (sa kljucnim recima za pretragu).



PC napajanje, takvo kakvo jeste, ispunjava vecinu tvojih potreba (saglasno sa nepreciznim i nedovoljnim upitom koji si postavio). Mozes ga samo modifikovati za neke druge napone.

Postupak bi se sastojao od premotavanja trafoa, premotavanja storage kalema, izmene otpornika u povratnoj vezi i stavljanjem dioda i elko sa dovoljnim performansama za novi napon. Napon bi se mogao menjati u granicama od oko 1/3 do nominalnog, bez posebno bitnog narusavanja performansi.



Sta sa ovim?

Pozdrav!

Nisu mi na pamet pali problemi sa malom širinom pulsa koja će se verovatno desiti ako bude prevelik opseg napona na izlazu ili ako bude previše mali napon.

Napajanje pravim ponajviše zbog učenja, a ako se bude dobro pokazalo koristiću ga umesto transformatora za napajanje koje je konstruisao dr. Bora. Mogao sam napraviti i kompletno prekidačko napajanje ali mislim da bi za upotrebu za testiranje raznih uređaja pravilo previše šuma. Nadam se da će ovo linearno napajanje koje sam skoro završio ispraviti taj šum? E sad problem kod tog linearnog napajanja je što je ono u suštini jedna velika grejalica. U najgorem slučaju bih trebao 150-200W da odvučem sa tranzistora pa mi je kasnije palo na pamet da počnem da se igram i sa SMPS. SMPS bi trebalo da prati linearno napajanje i da daje napon veći od njegovog tek toliko koliko je potrebno za rad linearnog dela. Minimalno bi trebalo da bude oko 20V, a maksimalno 40V.

Na početku sam pitao kako da napravim tu povratnu spregu, a na netu kažu da optokapler ima premali opseg da bi se mogao dovoljno precizno, lako i linearno terati. Posle sam naleteo na TL431 i čini mi se da bi mogao da posluži kao npr u povratnoj sprezi na slici.

Redno na TL431 bih još povezao i zener diodu od recimo 20V ili koliko već bude potrebno da bih dobio minimalan napon od oko 20V ispod kojeg prekidačko napajanje ne bi išlo, a otpore bih namestio tako da tek kada se izlaz sa linearnog dela približi recimo 15V SMPS počinje da povećava napon, ali da ne ide preko 40V. Za to bi mi bio potreban samo još stereo potenciometar, jedan kanal za Borino napajanje, jedan za prekidačko.

Drugo rešenje bi bilo da za kontrolu prekidačkog dela uzmem napon na izlaznim tranzistorima linearnog dela (odnosno pošto se reguliše negativni vod uzmem samo - izlaz) jer u principu taj napon i želim što više da smanjim da se ne bi grejali ali me tu brine brzina propagacije napona sa ulaza na Borino napajanje do izlaza pa nazad na kontrolu prekidačkog dela. Mislim da bih u tako komplikovanoj povratnoj sprezi naleteo na neko kašnjenje i oscilovanje koje ne bih znao da rešim. Možda i grešim, nemam iskustva.

Probao bih ja i PSM ali već vidim da ću da pravim još jedno malo jače (možda do 400W) čisto prekidačko napajanje eto, da se nađe. Tu će mi trebati PSM. Samo ako mogu da se nađu komponente lako. U svakom slučaju imam ja tu još dosta čitanja ali bitno je da mi je zanimljivo.

Slazem se sa obe konstatacije.

A sto se tice automatskog pracenja analognog stabilizatora, pokusaj metodom sumiranja (u to spada i oduzimanje) struja na control pinu od TL431.
Propagacione probleme mozes resiti frekventnom kompenzacijom izmedju katode i control pina TL431.

Svakako posle citanja o tome.

Pozdrav!

Ipak sam odustao od automatskog praćenja jer mislim da bi mi to mnogo smanjilo slew rate napajanja. Recimo da podesim 25V na izlazu i da mi reaguje strujna zaštita pa smanji napon na recimo 5V, prekidački deo smanji automatski na 20V (jer mu je to minimum) i ako bi se kojim slučajem desilo da se brzo ulazi i izlazi iz strujnog ograničenja prekidački deo ne bi mogao da postigne potreban napon dovoljno brzo. Dakle biće dvokanalni potenciometar i to će biti to.

Nego, da li se neko seća teme u kojoj je macolakg pomogao nekome da napravi univerzalni drajverski stepen sa TL494? Ne mogu da je nađem na forumu ali se sećam da je bilo dosta korisnih stvari u toj temi.

Za pocetak probaj prepraviti jedno ATX napajanje sa ponudjenog linka, izlaz je galvanski odvojen od mreze, a bogami
godinama je pogonilo jedan predajnik 100W FM

http://www.chirio.com/IMAGES/atx_schema_30v_2008_01.jpg

Potpis

Nebom stupa, nebom lupa moja generacija., jedan po jedan, srest ćemo se svi...

Momak ce ipak morati da se pozabavi citanjem. Stvari nisu bas tako direktne i jednostavne kao sto on za sada sagledava.

Ti bar znas da postoje neka switching napajanja koja imaju znatno brzi slew-rate od nekih linearnih napajanja, tj. nisu sva linearna napajanja brza, ko sto nisu sva switching napajanja spora. (ova opaska ce vise njemu znaciti, a mi samo razgovaramo)

Malo cu se udaljiti sa ove teme dok @ac1bd4 ne napravi neki komad toga, pa cu se tek onda prikljuciti da pomognem.

Mora se proci taj prvi pokusaj.

Posle toga se slika stvari menja, i svi komentari postaju svrsishodniji.
----------------------------------------------------------------------

Nadam se da se tvoje zdravlje popravlja.

Veliki pozdrav prijatelju!

Veliki pozdrav @macolakg. "bubreg" jos radi ali jos uvijek ne mogu sjesti za stol i raditi. Ipak godine uzimaju svoje.

Jos prije 90-tih smo "preveslavali" AT napajanja i svasta napajali jer su ovi "gvozdenjaci" teski za nositi.

Upravo mozgam i slazem kockice za jedno kombinovano napajanje, hardsw osnovni napon, PMW regulisani a izlaz
linearan. I sve to treba zagurati u nekog "kineza" koji ima lijepu prednju plocu sa disply indikatorima-panelmetrima.
Nadam se da cu ga moci uraditi iako su mi oci (osciloskop) stradao pa koristim neku igracku ali ce posluziti.-

Jos jednom veliki pozdrav drugaru.-

Potpis

Nebom stupa, nebom lupa moja generacija., jedan po jedan, srest ćemo se svi...

ima dosta toga na
http://www.diysmps.com/

http://www.rfhv.com/

http://www.rfhv.com/images/SMPS%20with%20Balance%201-lg.png

http://4hv.org/e107_plugins/forum/forum_viewtopic.php?64684.0

http://4hv.org/e107_files/publ..._3_digital_prelim_1_boards.png

Prepravljao sam ATX napajanja ali nisam ih baš do tolikih napona terao. No to mi je veći džumbus nego da poskidam pola delova i sklopim ih na novoj pločici, a i mislim da će mi više koristiti da proširim malo igranje sa SMPS.

Sada tek vidim koliko ima problema oko toga što bih ja želeo da napravim.
Prvo ako TL494 ne bude na sekundarnoj strani nema ništa od PWM jer preko optokaplera će biti ili ugašen ili na maksimumu. To znači da bi i 555 tajmer podjednako dobro radio posao ili recimo IR2153 kao u temi "SMPS za pojačalo".
Drugo proportional base drive ili drajver za gejt preko transformatora opet uvodi još jedno jezgro, a i nisam baš uspeo da nađem dosta literature za to no ipak bih voleo da probam da teram FET-ove tako. Mislim da nije teško namotati tako mali transformator. Je l ima neko literaturu sa proračunima koja bi mogla da mi pomogne? Možda bih umesto toga koristio IR2101 ili slično ako ne uspe GDT.

Da li može neko da mi objasni kako radi bootstrap kolo? U ovoj šemi je korišćeno i predpostavljam da je ključni treći namotaj na sekundarnoj strani transformatora za proportional base drive. Mislim na namotaj u sredini kroz koji prolazi sva struja glavnog transformatora. Nije mi jasno kojim putem prođe inicijalna struja koja bi trebala da otvori jedan od tranzistora i počne oscilovanje jer su oba tranzistora u polumostu u početku zatvorena?

U krajnjem slučaju (koji je sve bliži ) da li bi ovako nešto moglo da funkcioniše, a da ne zadimim radionicu? Vidim da IR2153 nije pravljen za regulisana napajanja (da li postoji ekvivalent pravljen sa ulazom za regulaciju?) ali čini mi se da bi ovo radilo.

Prva sema je klasicno ATnapajanje. Dovodjenjem napona napajanja, oba prekidacka tranzistora su polarisana naponom oko 1,3V ali
malom strujom.Kako ne postoje dva identicna tranzistora, jedan ce (pametniji popusta) prvi provesti i stvoriti uslove za puno
provodjenje upravo preko treceg namotaj a koji pominjes.Sprava proosciluje i u sekundaru se indukuje i ispravi 12 V koje se
vraca nazad na kolo koje dobijanjem napona proosciluje i preuzima kontrolu nad radom sprave. Dobijas fiksne napone na izlazima.-

Druga ponudjena seme nrce raditi kako si zamislio. Pin 3 IR kola gasi oscilator i koristi se za kola zastite kako od
prenapona tako i od preopterecenja-prevelike struje na izlazu. Kolo nije predvidjeno za regulaciju.
Jedino po prijedlogu @macolakg PSM sa dva kola moze se regulisati. ali ne od 0V vec priblizno od 10% izlaznog napona
go maksimuma.-

Potpis

Nebom stupa, nebom lupa moja generacija., jedan po jedan, srest ćemo se svi...

Predpostavio sam da se oslanja na nesavršenosti komponenti ali ne znam zašto nisam izračunao napon na bazama u startu, sada je sve jasno.

Da li bi startup u slučaju FET-ova principijelno mogao da se uradi sa ovakvim kolom? To bi mi rešilo većinu problema. Dobio bih početno napajanje za kontroler u sekundaru, a namotao bih samo još gate drive transformator.