SMPS za pojacalo

Aco, i ostali dobri ljudi, clanovi ovog foruma koji se bakcemo (namerno promenjeno lice glagola) sa forward konverterima.
Forward konverteri nisu single pretvaraci, vec dvostruki pretvaraci. Dakle jedan je prenosni ili propusni ili forward, a drugi je buck napajan njime (sa naravno usiljeno zadatim DC-om).
Dakle proracun storage zavojnice je identican proracunu bilo koje buck zavojnice i (da se ne k****m matematikom) krajnja jednacina je:

L=[(Uul-Uiz)*Toff]/(1,4*Iizmin)

Gde je:

Uul-napon, odnosno pik vrednost napona iza ispravljacke diode (za ATX je oko 25V)
Uiz-izlazni napon, odnosno napon na elektrolitu (za ATX je 12V)
Iizmin-minimalna izlazna struja (opet, za ATX inzenjeri koriste 1A) kao dobra aproksimacija se moze koristiti 1/10 do 1/20 od maksimalne izlazne struje.
Toff-vreme off state-a forwarda odnosno vreme on state-a naseg buck-a. Moze se uzeti oko 20-30% periode forwarda (za ATX je oko 33kHz, dakle Toff=9,09uS)

Odavde dobijamo da je L=85uH. U pomenutim ATXovima se storage za 12V krece oko 85-90uH.

Sleepwalker mi je predlozio drugacije posmatranje iste jednacine koje zahteva nesto manje procena (tipa 1/10 izlazne struje, 30% radne periode). Mozemo poci od jednacine zavojnice obicnog buck koncertera koja je:

L=[(Uul-Uiz)(1-(Uiz/Uul)]/(1,4*Iizmin*fsw)

Uz dodatak da je fsw, prekidacka frekvencija ali ne forwarda nego buck konvertera dakle DUPLO JE VISA NEGO PREKIDACKA FREKVENCIJA FORWARDA ZBOG PRAKTICNO UDVAJANJA NA ISPRAVLJACKIM DIODAMA (ACO PAZLJIVO PROCITAJ!!!).

Resili smo se pretpostavke da je Toff 30% periode forwarda vec se koristimo idejom da je 1-(Uiz/Uul)=DC.
Ako ponovo proracunamo nas buck (odnosno storage prigusnicu dobijamo:

L=[(25-12)(1-12/25)]/1,4*1*66 (sve jedinice su izbacene radi kraceg pisanja)=73uH

Ako primecujete odstupanje od realnih vrednosti je za oko 10-15% iz razloga sto DC buck konvertera nije zadat prirodno, vec je usiljen i dolazi iz forwarda. :)

E sad, kako je buck (odnosno storage) jednoimpulsni pretvarac (flyback, boost i buck su jedno te isto!!!) to se zasicenje jezgra mora spreciti. Sprecava se uvodjenjem gapa po jednacini koju sam dao za flyback.Jedino pik struju buck konvertera (odnosno storage zavojnice racunamo prema formuli:

Ipk=1,4*Piz/Uul dakle u slucaju naseg ATX-a ce to biti: Ipk=1,4*180W/25V=10A.

Imajte na umu da ovakav proracun gap-a vazi SAMO I JEDINO AKO JE STORAGE ZAVOJNICA AKTIVNA ZA SAMO JEDAN NAPON. Ukoliko planirate da na jednom storage telu namotate nekoliko zavojnica za razlicite napone, mora se gap izracunati prema magnetnoj indukciji unutar jezgra koja mora biti MANJA OD one koju je proizvodjac dao za zasicenje datog jezgra i najcesce je za nama dostupna jezgra Bmax=0,25T.

Postoji i jedan empirijski nacin u koliko koristite stare storage iz ATX-a za koje imate radne uslove. Iz radnih uslova i brojanja navojaka se odredjuje maksimalan broj ampernavoja pa deli sa 2 (jer ga je cika Ming pomnozio sa 2) i to je to. Macola je ovo detaljno opisao (OPET ACO, VRATI SE NEKOLIKO STRANA UNAZAD, PROCITAJ!!!), korak po korak!

@Papak01

Hvala na pomoci batice!

Umorio sam se od silnih tekstova, a i tesko da se mogu setiti o cemu vec jesam pisao, a o cemu nisam.

Sigurno da postoji i ono sto mislim da jesam napisao, a nisam, a i ono sto nisam napisao, a mislim da jesam.

Zato su tu mladje snage :-)

-------------------------------------

Osim izvrsnog objasnjenja koje je Papak01 postavio, imao bih da dopunim jos par detalja:

Postoji znacajna razlika u predvidjanju kalkulacije kod feritnog jezgra sa diskretnim procepom (E, U, RM, i slicna jezgra), i toroida sa distribuisanim gap:

-jezgra sa diskretnim procepom se odlikuju strmom krivom ulaska u zasicenje, i kod njih se treba strogo drzati podalje od te granice, tj. za veoma pouzdan rad treba u kalkulaciju uzeti u obzir neregularne uslove rada poput preopterecenja ili kratkog spoja. Odnosno jezgro mora ostati van zasicenja do dejstva zastitnog sklopa.

-jezgra sa distribuiranim procepom (poput torusa iz ATX) se odlikuju mekom karakteristikom zasicenja, gde ce kod znatno vece struje od nominalne, jezgro izgubiti jedan deo permeabiliteta (induktivitet ce opasti), no taj pad je tako monoton da kod nekih jezgara sa udvostrucenjem struje ce induktivitet opasti manje od trecine ukupnog (videti pdf sa prilozenog linka).
Na ovu osobinu se mozemo pouzdano osloniti, pa se mozemo sa kalkulacijom kretati po toj krivoj sve do minimalnog induktiviteta koji jos uvek zadovoljava. To pak znaci da cemo moci uraditi veoma razlicite kalkulacije sa istim jezgrom, pri cemu cemo birati mesto na krivoj koje nam najvise odgovara za zeljene uslove rada...
No, za takvo nesto moramo znati osobine konkretnog toroida koji cemo upotrebiti, ili mu pak snimiti krivu.

http://www.google.rs/url?sa=t&...WuXA&bvm=bv.45368065,d.Yms

Pozz

Nije valjda da je ovde kraj i da se ne ubije i stota strana,danima se nista ne pise pa ako moze neko neka pogleda moj proracun za flyback na strani 84 a to sam radio po formulama sa 63. strane koje je postavio Papak01.Nisam jos nista poceo da pravim jer ne znam da li negde gresim u proracunu.To sto sam postavio je samo za primer pa ako moze pomagajte.
Evo slike i ovde

Potpis

MILAN ANDRIC

Evo jos koji smps,samo pazite tl494 je nakacen direktno na mrezu,i ne stabilisan je,ako zelite stabilizaciju morate ili preko optokaplera,ili odvojiti tl494 od mreze.Takodje je moguca i strujna zastita preko BDT-a,isprobana je na ovom smps i radi.Takodje sam napravio jos jedan smps 12V-25A takodje sa tl494,ali reseno je kao AT napajanje.Poz

Potpis

Acca Electronic

Prvo, za radni napon flybacka se ne uzima maksimalni radni vec minimalni radni napon. Ja najcesce projektujem da rade vec od 250VDC to ti je 180VAC.
Drugo, ako nisi namotao trafo, kako znas da ti induktivnost curenja 150uH? (Ono sto si napisao u proracunu snubbera...)
Takodje kad namotas trafo, ako ti induktivitet curenja bude veci od 15uH, trafo ti jako ne valja. Flyback se mora motati da je sto tesnje spregnut, jer ako nije, i pored snubbera ima da ti narastu pikcine na drejnu radnog tranzistora koji ce olako da ispusti dusu. Macola je objasno zasto, vise puta (oko klampovanja primara sekundarom) tako da ne bih da ponavljam.

Cetvrto, mrzi me da gledam gde si pogresio pa sam ti ponovio proracun uz ove podatke:
P=60W
Uout=12V
Uin=250V
EI33 jezgro
fsw=50kHz
Bmax=0,25T

Lprim=1,9mH
lgap=0,6mm (uzmi radi sigurnosti malo vise, recimo 0,8mm)
Za gap od 0,8mm AL=300nH/N^2

Dakle treba ti:

Nprim=80navojaka
Nsec=5navojaka.

Obzirom a struju od 5A na izlazu preporucujem ti uzmes tri-cetiri zice od 0,5mm i da in hamotas trifilarno kako bi imao sto bolje pokriven primar, upravo da bi sprega bila sto tesnja, a Llk sto je moguce manje. Jos jedna bitna stvar flyback se mota po principu sendvica: dakle pola primara, pa onda sekundar(i) pa onda druga polovina primara.

Takodje ako budes radio sa UC384x, nadji ono koje ima ogradnicenje duty na 50% (sad sam vec zaboravio koje je to), i napisacu ti kako se racuna onaj mali pomocni skundar, zato sto on mora pri najmanjim duty (fazon 10%) da obezbedi dobro napajanje, inace ce ti fly upadati u neki cudan rezim rada, svakako nepovaljan po radni fet...

Papak01 - Ja sam neke vrednosti kao na pr lik stavio napamet jer hteo sam da vidim da li se tako racuna pa ako proracun radim kako treba onda bih tek pravio flyback,nije mi to to da radim sa gotovom semom a sto se tice minimalnog ulaznog napona kod mene kuci je preko 310V jer blizu sam do trafo stavice (visok AC ) pa sam zato stavio tako.Ako mozete zamolio bih vas kad mozete nista hitno napisite mi formulu za pomocni sekundar i kako se odredjuje ripple napon (da li onako sa 10% ) pa da pocnem da pravim,ostle principe oko motanja trafoa znam ali kazem nista nema efekta ma koliko dobro da radi ako ga sam sa razumevanjem nisam napravio

Potpis

MILAN ANDRIC

Postovani MILANANN, vrlo dobro znam zasto sam rekao da konstruises flyback prema minimalnom ulaznom naponu, sve i da ti je u stekeru 750VAC. Ako ga konstruises tako da radi odmah na granici napajanja, kada to napajanje padne za 5V, tvoj flyback sa maksimalnim duty cycle-om nece moci da ispunjava zeljene performanse. O pregrevanju mosfeta da ne govorim.

Ripple napon racunas da bude 10% od vrsnog, sto sam i napisao.

Treca stvar, imas datu jednacinu, medju onima koje sam napisao, kako se racuna broj navojaka sekundara. Pomocni sekundar za napajanje UC38xx mora da daje 18-20V pri veoma malim duty. 10% je dobra aproksimacija.

Toliko.

P.S. 100 Babica kilava deca. Namotaj trafo! Enriko Fermi i Leo Silard su za 3 nedelje projektovali kompletan nuklearni reaktor! Drugo ako vec hoces nesto da napises ad hoc i unapred proracunas moras imati dovoljno iskustva u toj oblasti. Da se ne bi desavale stvari kao 150uH Llk.

Srecan rad! ( I manje teoretisanja, ovo nisu zadaci iz matematike, vec gotovi proracuni, u koje se samo uvrste velicine....)

Jooj PapcHE , pa to mi reci.. DA i od tebe cujem jednom "manje teoretisanja"..
Mora da se popije bar jedan silos vinjaka sve dok ne izadje dobra cetvrtka na ekranu ..
Da mi je po dinar svaki put kad se prakticna izvedba razlikovala od one na papiru..

Hvala puno.Eto saveta iz prve ruke,to za minimalan ulazni naponon mozda je i pisano o tome ali ja nisam nasao da procitam (promaklo mi) pa sam stavljao 300V Hvala jos jednom,sad racunica ima logike odnosno ocigledno je i znam radice 100% a za lik,pa stavio sam bezveze samo da vidim kako da kazem da li idem pravim putem u vezi proracuna inace nebih sigurno motao 1 namotaj sekundara.Za moje potrebe polumost mi odgovara a flyback samo iz razloga sto ima vise st napona tako da sa 1 namotaj u sekundaru nista nebi postigao

Potpis

MILAN ANDRIC

I polu most moze imati vise stabilnih napona, uz upotrebu mag-amp post regulatora. Ali to je posebna tematika, i prilicno je slozena... :)

Da,bas zato sam hteo da razradim flyback jer bar meni je laksi za veci br napona od polumosta sa mag-amp jer pretpostavljam da bi moralo sve za mag-map uraditi kao u pc napajanju za 3.3V sto i jeste veci poso od jos nekoliko namotaja na trafou flybacka

Potpis

MILAN ANDRIC

Jeste, veci je posao ali je i daleko veca stabilnost. Ako dobro namotas flyback trafo, jedini napon koji ce ti biti 100% pouzdan jeste onaj koji je direktno kontrolisan. Svi ostali su okviru 2-5%. :) Cak i losije (ako losije namotas trafo)!

Ne treba se plasiti ni mag-amp regulatora. Jednostavan je do besvesti i ne zauzima previse prostora, obzirom koju snagu moze podrzati.

Naravno da moze raditi i na flyback-u za kontrolu pomocnih napona sa visokom preciznoscu.

Tu je u izuzetnoj prednosti dvoprekidacki flyback sa fiksnim duty na primaru <50% i onoliko mag-amps koliko napona treba.
Takvom nije bitna sprega trafoa. Jedini flyback koji moze raditi sa otkacenim SVIM sekundarima.

Ispravljacka dioda (koja inace vec postoji), mag-amp, elko (koji vec postoji), i jedan TL431+ BC640, par otpornika i dve diodice...

Pozz

E sto volim kad se kralj (cika Macola) samo pojavi i kaze: 'Vidite, deco...'
Svaka cast! :)

Proradio mi je DC-DC SMPS sa ir2153. Mirna struja je 0.50A. Ali napon na sekundaru odnosno primaru je +-56V. Kako da ga spustim na +-25V? Slike sutra. Pozdrav

Hvala @Papak01!

Evo cika Macola ce da postavi i jedan dobar pdf sa raznim postregulacijama za dvoprekidacki flyback.

Svakako da moze i pomocu mag-amps umesto onog L4970.

Pozz

P.S. Valja natenane procitati dokument, krije mnoge vazne stvarcice :-).

@duuka97, ili si nesto pogresno spojio ili si pogresno mjerio.
Slike plocice sa obje strane i reci po kojoj semi radjeno, pa dobijes adekvatan odgovor.-

pOz

Potpis

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

Stavi otpornik na krajeve izlaznog ispravljaca,to se i meni desi kada nije stavljen,taj napon se javlja od naponskih vrhova,par kilooma ce da zavrsi posao.

Potpis

Acca Electronic

@macolakg
Ovu semu koju si postavio,mogla bi da radi i kao forvard,samo izmeniti ispravljac,okrenuti sekundar i ukloniti procep.Slicna je onoj semi koju sam postavljao sa IGBT,isto koristi UC384x.I da,staviti sto veci bulk,ukloniti ta dva i staviti jedan od 400V,uverio sam se na prakticnom smps-u koliko je vazna njegova vrednost,od njega i zavisi pad napona na izlazu.

Potpis

Acca Electronic