SMPS za pojacalo

Problem je u povratnoj sprezi,proveri sve oko tl431.Prelemi sve oko njega.

---

Opa, manual data. Hvala Ogylab. Sad cu se bacim na opravku.
Provericu sve oko TL431, a bio sam ubedjen da je to ili TOP245 crklo ali nije.
I dalje pulsiraju naponi non stop.

@taurus22

Zemljace, zameni C13 bez razmisljanja (za svaki slucaj).

Potom pristupi sledecim radnjama:

Pre svega UPOZORENJE: Sve komponente na primarnoj strani su povezane sa mreznim naponom! Preduzeti sve potrebne mere opreza!

-izmedju 4. i 5. noge 4N35 ces povezati trimer potenciometar od 470K kome je na red vezan 10K.
Okretanjem trimera ka smanjenju otpora, napon na izlazima se mora smanjivati do veoma niske vrednosti.
Tim ces proveriti ispravnost TOP245, C13, D7 i njenog sekundara. Ukoliko ne reaguje, moguce je da ti "cure" C10 ili C26, prekinuta D7, prekinut sekundar koji je vezan na nju.

-ako je predhodna simulacija poslusna i utice na velicinu izlaznog napona u sirim granicama, onda ces uraditi sledece:
skinuces trimer sa tog mesta, i kratkospojices C32. To mora napon UR smanjiti na velicinu oko 4-6V.
Tim potezom si testirao 4N35, delimicno KA431 (TL431), i otpornik R24.

-skines spoj sa C32 paralelno sa R15 stavis jos jedan otpornik od 56k, napon UR treba da bude oko 9,5V, tim si konacno proverio ceo lanac FB.

-Ako je sve to u redu, preostaju ti R15 ili R10,R11,R12, cija se vrednost povecala.

Pozz

@taurus22

Sta uradi zemljace? Jesi li ga 'opravio?

Pozz

Jos malo o flyback...

Postoje nekoliko tipicnih nacina gradje flyback-a:

- Samooscilujuci, koji je tipican bloking oscilator, blago modifikovan radi kontrole izlaznog napona.

Najjednostavniji je oblik flybacka koji moze imati samo jedan tranzistor u svojoj konstrukciji.
Pomocnim namotajem na primarnoj strani, vracena je ka bazi tranzistora jaka pozitivna povratna veza, koja daje uslov samooscilovanja.
Pomocni namotaj uzima deo snage impulsa primara za pobudu baze, pa stoga dovoljno struje nije problem, tako da je takav nacin povoljan za pobudu visokonaponskih tranzistora namenjenih za horizontalne otklonske stepene, ciji je indeks strujnog pojacanja veoma mali (tipicno oko 5), i kome je potrebna veca bazna struja.
Bez obzira na malo strujno pojacanje, takvi tranzistori se rado biraju za jednostavni flyback, jer imaju impozantan probojni napon Uce-v (reda 1500V), takodje veliki inverzni probojni napon deonice baza-emiter (>-12V), mogu podneti velike struje baze, takodje i povelike kolektorske struje.
Takav tranzistor, ciji je inicijalni konstruktor firma Philips (BU108), a koja je tada primenila novu metodu drive baze koja koristi negativan napon na bazi radi brzog uklanjanja slobodnih nosilaca iz regiona baza emiter, ucinila je ovakvu ovakvu gradju tranzistora, i takav drive revolucionarnim.
I do dana danasnjeg, tako konstruisani BJT, sa takvom pobudom je ostao nezamenljiv za visokonaponske aplikacije.

Rad takvog flyback izgleda ovako:

Nekakvim otpornikom dovoljno velikog otpora se inicira mala struja baze, tek dovoljna da malo otvori tranzistor, tranzistor provede, uspostavljajuci neku malu struju primarnog namotaja.
Na namotaju za povratnu vezu se indukuje dodatna bazna struja, koja izazove jos bolje otvaranje tranzistora, zbog cega jos poraste struja baze, i ceo se proces za delic mikrosekunde "zakljuca" u stabilno stanje, gde je tranzistor maksimalno otvoren, primar prakticno napojen punim naponom napajanja, i u primaru struja pocinje da narasta po uobicajenom zakonu promene I=U/L*dT. Pojava je kumulativna, i veoma brzo uspostavlja stabilno stanje provodjenja tranzistora.

Ovo stanje je impuls flyback-a.

Sve vreme dok narasta magnetno polje u jezgru, postoji snazna struja baze tranzistora koja ga "drzi" u stanju Uce-sat.
Magnetno polje u jezgru ne moze narasati beskonacno, i posle izvesnog vremena, u trenutku kada jezgro "dodirne" zasicenje, svi namotaji istovremeno izgube dotada postojecu KEMS, pa i namotaj koji je napajao bazu tranzistora. Smanjenjem struje baze, pocinje opadati i kolektorska struja, sa njom i magnetno polje jezgra.
KEMS se ponovo pojavljuje (zbog izlaska jezgra iz zasicenja) sa trenutno promenjenim polaritetom u suprotan od prethodnog, gde sada struja baze ima suproitan polaritet, "isisavajuci" snazno slobodne nosioce iz regiona baza-emiter, cime tranzistor stice mogucnost "izdrzavanja" veoma visokog napona izmedju kolektora i emitora (typ. 1,5KV).
Ta pojava "isisavanja" nosilaca traje veoma kratko, i u stvarnosti je slicna pojavi recoverry struje diodne deonice baza-emiter, cemu je pridruzena i recoverry struja diodne deonice kolektor-baza, takodje i struja punjenja "milerovog" kapaciteta kolektor -baza.
Pojava zatvaranja tranzistora je kumulativna, traje nekoliko delova mikrosekunde, i tranzistor cvrsto biva "zakljucan" u zakocenom stanju.

To je pauza flyback.

Energija jezgra se prazni u sekundare, i kada je nestane iz jezgra,nestace i negativni napon baze, pa igra moze poceti ponovo od pocetka.

Manipulacijom negativnim naponom baze (pomocu raznih kombinacija zener dioda otpornika, tranzistora, optokaplera), mozemo uticati na trenutak uspostavljanja novog impulsa, i time stabilisati izlazni napon (cija se vrednost u srazmeri sa prenosnim odnosima namotaja, inace preslikava i na namotaj za drive baze).

Ovakvi pretvaraci imaju nekoliko stvarno fascinantnih osobina:

Zbog toga sto rade uvek sa "dodirivanjem" tacke zasicenja jezgra, najtolerantniji su prema losoj konstrukciji transformatora, a i ostatka sklopa.

Naime, takav flyback ce se uvek automatski prilagoditi velicini induktiviteta primara i velicini procepa jezgra, menjajuci trajanje provodnog stanja.
Induktivitet primara i procep jezgra se dobijaju veoma slozenim proracunima, sa znatnim iterativnim naknadnim korekcijama, i obicno su prava "kost u grlu".
No, samooscilujuci flyback, koji komutira pomocu zasicenja jezgra, ostavlja prostor za veoma neiskusne konstruktore, koji mogu potpuno empirijski doci do podataka transformatora, i u vecini slucajeva ce odmah uspesno raditi.
Tako prilagodljiv spoj, postao je veoma omiljen kod amaterskih konstrukcija, gde ne postoje neki posebno strogi zatevi o KKD, EMI, i gabaritima.
Primera radi, moze vam puci jezgro transformatora (usled nekog, nebitno kog, razloga), gde ce procep znatno porasti, a induktivitet primara bitno opasti, sto bi bilo "smrtonosno" za vecinu pretvaraca, ali ovakav flyback ce samo podici radnu frekvenciju (skratiti period provodjenja), i tim se trenutno prilagoditi novom stanju transformatora. Izgubice deo KKD, vise se zagrevati, ali ce i dalje raditi...
U kombinaciji sa "mocnim" tranzistorom za horizontalne otklonske stepene (cije su granicne osobine impoznatne), i takvom prilagodljivoscu, ovakva konstrukcija flyback predstavlja jednu od najrobustnijih jednostavnih konstrukcija pretvaraca.
Slicne osobine samoprilagodjavanja ima i kod teskih preopterecenja, sto cesto ostavlja dovoljno vremena za topljivi osigurac na izlazu (to vec zavisi od konkretne konstrukcije).

Predstavnik je "voltage mode" flyback.
Stabilnost napona mu je pristojna, takodje i KKD.
Veoma losa "light-load" regulacija.

"Smtonosne" pojave za takav pretvarac su: prekid ili proboj izlazne diode, gubljenje kapaciteta izlaznog elko, ne sme raditi u praznom hodu (mora imati "bleeder" otpornik, tj. izvesno opterecenje da nikad ne bi bio u praznom hodu), bilo koji kvar na primarnoj strani, i dugotrajan kratki spoj (gde obicno otkaze izlazna dioda, pa se svede na prvi slucaj)...
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

- Samooscilujuci flyback sa "current mode" regulacijom
Nema se mnogo toga dodatno reci u odnosu na prethodni, osim sto ima znatno bolji odziv i regulaciju, manje gubitke u jezgru i tranzistoru, jer se merenjem struje primara provodni period prekida pre zasicenja transformatora.
Otporniji je na preopterecenje od prethodnog, i takodje je "samoprilagodljiv".
Predstavlja znatno poboljsanje prethodne gradje.

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

- Flyback kod koga je oscilovanje prinudno odredjeno spoljnim kontrolnim kolom

Ima ih mnogo vrsta: diskretnih, sa kontrolnim IC, sa oba moda rada (votage, current), kvazirezonantnih, itd.. itd...

Toliko razlicitih vrsta ima, i do te mere su unapredjivani, da bi mi bilo potrebno nedeljama da pisem, a da pri tom ne obuhvatim ni polovinu konstukcija (mozda i manje).

Oni su najunapredjeniji oblik fluback-a, pogotovo kada imaju kontrolni IC.

Vec je stari TDA4601 (veoma proveren) bio kvazirezonantni IC (samo se taj naziv nije u to vreme cesto pominjao, vec je omasovljen sa "najezdom" rezonantnoh pretvaraca), sa fantasticnom zastitom od kratkog spoja, odlicnom "light-load" regulacijom , current-mode bez upotrebe shunt otpornika koji je odnosio deo snage i kvario drive. Simulacijom kolektorske sruje je u tom IC napravljen current-mode. Cena mu je reda 300din, a za taj novac pruza impozantne karakteristike. Njegov naslednik za kontrolu mosfeta je bioo TDA4605, podjednako dobar IC, ali manje robustan (zbog upotrebe "neznijeg" mosfeta).

Paralelno njemu je koriscena superjevtina serija UC384x (reda 50 dinara), sa losijim osobinama, ali takodje izuzetno pouzdan IC.

Razliku u ceni u potpunosti opravdava i razliku u kvalitetu rada flyback (TDA4601 vs UC384x).

Posle ova dva tipicna predstavnika flyback IC, pojavilo se mnogo novih vrsta, cak i sa MCU jezgrom unutar IC (poput ICE 1QS01), no ovi stari se i dan danas rado upotrebljavaju.

Veoma niska cena kontrolnih IC je skoro u potpunosti potisnula izradu samooscilujucih, tako da su se oni odrzali u relativno malom broju ekstremno jevtinih, visokoserijskih, i niskozahtevnih aplikacija (kineski punjaci mobilnih telefona i sl..)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ne treba bezati od kontrolnih IC. Uprkos zahtevnijem racunanju transformatora, pruzaju najbolje sto se moze izvuci iz fluback-a.

Kao favorite za home-made flyback, preporucujem za bipolarni sw. tranzistor TDA4601A, a za mosfet L6565A.
Kao apsolutnog favorita po robustnosti stavljam TDA4601, jer koristi mocni BJT poput BU508 ili sl..

Oba su veoma napredni IC sa veoma pristojnom cenom, namenjeni bas za flyback (UC384x su multinamenski, poput MC34063).

http://www.proelectronic.rs/IC-TDA4601D-TDA4601D-7355.htm
http://www.proelectronic.rs/IC-L6565-8pina-L6565-DIP8-4601.htm


Toliko o tome, i evo "iskopao" sam nesto izvrsne literature:

http://www.google.com/url?sa=t...v.1355534169,d.Yms&cad=rja

http://www.google.com/url?sa=t...bQ&bvm=bv.1355534169,d.Yms

http://www.google.com/url?sa=t...IQ&bvm=bv.1355534169,d.Yms

http://www.google.com/url?sa=t...mg&bvm=bv.1355534169,d.Yms

http://www.google.com/url?sa=t...3g&bvm=bv.1355534169,d.Yms

http://www.google.com/url?sa=t...wQ&bvm=bv.1355534169,d.Yms

Ovim zavrsavam pisanje o flyback.
I pored obecanja za komentar o "hickup" zastitama kod flyback, necu o tome pisati, jer mi vreme ne dozvoljava, no sve o tome mozete naci u vecini datasheets od kontrolnih IC, pa procitajte.

Pozdrav!



_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 28.12.2012. u 17:18 GMT+1]}

U pripremi je knjiga "SMPS na lak nacin" koju nameravam objaviti.
No proci ce izvesno vreme do objave...

Pozdrav!

Vrlo lepo objasnjeno,odlicno ti je to za knjigu,racunaj nas pojedine forumase koji se bave tom tehnikom da cemo svi kupiti po jedan primerak.Valjda ce za forumase biti neki popust

---

Ajd i ja da postavim semu Flybacka current+voltage mode:

---

U svakom slucaju dobra knjiga daleko manje kosta nego tri-cetiri tranzistora u kanti za otpatke, pa mislim da cena nece biti neki problem.

Kod ove izjave sam se orijentisao prema cenama izvrsnih knjiga Mr. Radojla Radetica, koji je jedan od prvih autora o pretvaracima, a na nasem jeziku, i cije knjige kostaju tipicnih (nisam siguran, ali je taj red velicine) oko 1000 din., a obzirom koliko je truda i znanja ulozeno u njih, mislim da je cena veoma mala.

Svakako da cu (poznavajuci sebe) poveliku kolicinu knjiga pokloniti mnogim forumasima sa kojima sam kontaktirao, takodje prijateljima i kolegama :-).

Samo zivota i zdravlja. Bice knjige...

Pozdrav!

:-) Ne zaleci se, samo je current mode.

Pozz

Pa kada je voltage mode?Kad "gleda" napon feedbacka?

---

Ako sam dobro razumeo naponski je kada se tranzistorom upravlja naponom sa pomocnog kalema... Sto bih rekao, na prvi pogled, da u ovom slucaju ima tu ulogu pomocni kalem i kondezator 2n2 100V...
Mada strujni mod je odradjen sa KC507 otpornikom 0R22 i par komponenti...
Kako je receno gore u tekstu da naponski mora da dotakne granicu zasicenja, a posto ovaj ima strujno ogranicenje, nikad nece dotaci tu granicu ako su komponente dobro dimenzionisane. Pa je to ipak samo strujni mod.
A ovaj 2n2 100V ima ulogu samo da ubrza stvari, ako sam ja dobro razumeo.

EDIT:
Povratna sprega sa opto ne menja nacin rada. Bez obzira da li je strujni ili naponski, oba mogu imati povratnu spregu preko opto sa sekundara...
Neko najjednostavnije objasnjenje povratne sprege:
-Kada je napon na izlazu manji od Vzd+Vled kolo radi kao da nema povratnu spregu sa izlaza.
-Kada napon na izlazu predje taj napon, led zasvetli, tranzistor u opto provodi, i spaja bazu(ili gejt) na masu, i sprecava pocetak novog impulsa na primaru sve dok napon na izlazu ne padne toliko da se led u opto ugasi...

@

Obe vrste, "current mode" i "voltage mode", konacno "posmataju" velicinu izlaznog napona, porede je sa nekim referentom, i razliku (pojacanu u izvesnoj meri) upotrebljavaju za kontrolu snage unesene u primar.

Sustinska razlika je u tome sto "current-mode" SMPS sve povratne veze sliva u tacku koja se "bavi" odredjivanjem konacne struje primara (posredno i posledicno nastaje vreme trajanja tog impulsa) merenjem iste i upravljanjem presecnom tackom current komparatora, dok kod "voltage-mode" SMPS, struja primara je odredjena vremenom impulsa (unapred odredjenim), nicim se ne meri vec se bazira na zakonu I=U/L*dt, cesto je impuls konstantan a pauza promenljiva, no ima i onih kod kojih se utice i na vreme impulsa (takvi su na neki nacin blizi current mode, ali su i dalje voltage mode).

Kod voltage mode prevaraca, struja nije pod direktnom kontrolom, vec se polazi od pretpostavke o njenoj velicini na osnovu izracunatih parametara, i takodje od pretpostavke ispravnih komponenti.

Current mode su naprednija vrsta.

Odlikuju se brzim odzivom, boljim zastitama, startup je uvek pod kontrolom bez posebnih mera, prakticno uvek postoji upravljivi strujni limit, sve u svemu bolje prilagodljivi na razne uslove rada.

Pozz

Nije bas toliko jednostavno to sa optokaplerom, ali je nalik tome.
Lose napravljenom pretvaracu optokapler radi kao komparator :-), inace treba da radi u analognom rezimu, gde se struja (jacina svetla LED) proporcionalno menja u zavisnosti od velicine greske (odstupanje izlaznog stanja od referentne vrednosti).

Posto se merenje napona dogadja u vremenu kada impuls ne postoji, velicina je upotrebljena za kontrolu NAREDNOG impulsa.
Dakle, dolazi do "smicanja" u vremenu dogadjaja, pa kontrola mora biti najmanje PI tipa.

Feedback je veoma slozena oblast. Citava disciplina u elektronici.

Sveukupni cilj svih tih "marifetluka", PI, PID, se prostim recima receno svodi na pravilno smestanje delovanja u VREME kada je to potrebno.

Ti vremenski pomaci su neminovnost, jer nista se na ovom svetu ne moze trenutno odazvati na stimulaciju, pa je stoga kasnjenje neminovna pojava.
Smestanjem povratne informacije u trenutak kada je potrebno kontrolisati impuls (a sto se radi tacnim dodatnim kasnjenjem) je u stvari frekventna ( mozes citati vremenska) kompenzacija.

To bi bilo bas najjednostavnije objasnjenje feedback kompenzacije.
-----------------------------------------------------------------

Onaj 2n2/100V ima visestruku ulogu: DC razdvajanje, moze diktirati/ogranicavati vreme trajanja impulsa jer je vreme njegovog punjenja konacno, kod sklopova sa BJT pospesuje negativan napon na bazi, i svakako zbog prednjacenja struje u odnosu na napon ubrzava sklop (inace je kondenzator element sa visokopropusnom frekventnom karakteristikom).

SMPS u naponskom modu ne mora "dotaci" zasicenje, tj. vreme perida se moze odrediti na puno nacina, a shodno tome i konacna struja primara.

Oni najjednostavniji komutiraju sa zasicenjem.

Pozdrav!

Jedan sam od "čekalaca"!

---

Zemljace, nisam jos stigao da mu posvetim paznju. Ali bi trebalo da proradi sad kad imam manual data i detaljno objasnjenje.
Nego su mi trenutno prioritet neki torusi. Okacicu slike, ako stignem, da vide gospoda kojima su "drazi limovi" izgorele primare i temperaturne osigurace, na nekim torusima od 1KW iz snagasa.
A gospoda Kinezi se nisu potrudili da stavi nista na transformator. Sad gledam napajanje iz jedne druge miksete, ljudi nisu stavili cak ni osigurac. Strasno.

Za feedback sam znao da radi u analognom rezimu, samo nisam znao kako to lepo da objasnim... Pa sam pojednostavio na komparator...

Sto se tice regulatora to mi je jasno prakticno(pravio sam ih nekoliko PI za igrackice za eurobota, uspesno).
Mada sa matematiokom ratujem, zato sad opet slusam SAU na faxu :)

Ono sto mi odmah nije upalo u oci je da tu postoji I dejstvo. Sad je vise nego ocigledno.
Pa zbog toga treba proveravati stabilnost sistema, itd... I tu se vec sad polako gubim, kako napraviti model, odrediti parametre, proveriti stabilnost... Najveci crnjak je sto ja to ucim na fakultetu, a ne mogu primeniti...

@Macolakg
Zahvaljujem na komentarima.
Pozdrav, i zelim tebi i tvojima lepo da provedete praznike.

PS: I ja cekam knjugu.

Iako imam sve knjige od gosp. Radojla, želio bih imati i knjigu od Macole, jer pored žestokog teoretskog znanja, čovjek ima ogromno praktično iskustvo što je idealna kombinacija. Pozdrav!

Od srca zahvaljujem svima na komentarima.

Takodje zelim srecne praznike vama i vasim porodicama.

Znam da si znao o tome, no malo dodatnog objasnjenja uvek moze koristiti i drugima.

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

Rodjen sam sa izvesni darom da zapazam bas to sto u prvom trenutku ne upada u oci.

Upravo se, pisuci razne stvari, trudim da forumasima izmestim tezisnu tacku posmatranja stvari.

Sve postaje prilicno jednostavno kada se sklope razni uglovi posmatranja u jednu celinu, no izvesno vreme je neophodno da bi se stvari "skockale"...

Evo na primer jednog slikovitog objasnjenja gde se kriju elememti PID u "prostom" feedback sa TL431: (vidi pdf)

Veliki pozdrav!