macolakg: Zbog onih "socnih" dokazivanja izdrzljivosti SMPS u "dvoboju" Aca vs Aca
pozz
He,he,to majstore
p.s. jos da dodas flybacku proportional base drive ako ga nema i onda je pun pogodak.
Citat:
stankeee: Da li ovo moze da prodje ? mislim na ovu plocu ispod
[Ovu poruku je menjao stankeee dana 02.02.2013. u 04:18 GMT+1]
To je vec mnogo bolje,samo moras paralelno kondovima od 560uF da vezes otpornike 150k zbog simetrije napona na njima (da se ne desi bum),mada je bolji jedan elko zbog kapaciteta.
Citat:
44250: mislim da je ovako donekle ok. ne znam dimenzije filtera na 235V pa sam improvizovao. ne dopada mi se samo ona duga linija između dva ic koja se vezuje na trimer ali ako ne smeta mnogo ostaće ovako-to bi bila žrtva.
:
sad treba na osnovu ovoga da odradim pločice transformatora sa ispravljačima.
evo nacrta prve table:
prebacio sam onih 100nF u 1uF kako si mi rekao,a i ova dva para su sad em spojena paralelno onom 1uF za dekapling em je sve to spojeno direkt na fetove,a i izlaz polumosta je sad blizu zajedničkom spoju ova dva 1uF. tu između svakog od polumosta i zajedničkog spoja dva 1uF kondenzatora sad mogu da se postave po jedan trafo fiksnog napona za pomoćne napone. glavni trafo će morati da se poveže udaljenim žicama jer je rastojanje između polumostova 9cm ali vjerujem da to neće mnogo smetati jer tad zapravo ima 4,5cm dužine po vodu a na jedan još serijski ide 1uF kondenzator tako da će i on svojom dužinom doprinijeti skraćenju vodova. ako ko šta ima neka doda,bio bi zahvalan...
[Ovu poruku je menjao 44250 dana 02.02.2013. u 12:09 GMT+1]
Bravo,dobro si ga odradio,uzmi drugi grec,kojem su svi izvodi isto udaljeni,filter je ok,mogao si da odvojis grec i filter i osigurace na drugu malu plocicu,ne znam kolika ti je margina za potenciometarski vod,neka bude bar 5mm udaljena od +320V.
Potrajace ovo objasnjavanje. Slika govori vise od reci (vidi pdf).
Visestruke linije asociraju na debele i kratke vodove, kao i na to da komponente vezane njima budu sto blize.
Tacke prikljucenja driver kola i driver vodova asociraju na mesta na pcb na koja ih treba vezati.
Uglovi pod kojima su dovedeni vodovi drivera na polumost, asociraju na potrebne uglove pcb.
Dakle, poenta je da se razdvoje putanje glavnih struja od putanja pobudnih struja, odnosno, pcb treba napraviti
da sto vise lici (fizicki) na prilozenu shemu. (sada ces vec razumeti zasto su pcb od obojice Aca dobre)
Stoji i to da nisi citao moje postove, jer sam bar 20 strana teksta posvetio rutovanju pcb, takodje i postavio vise ovakvih shema, kao i gomilu strane dokumentacije u vezi sa tim.
Odes na moj profil/poruke/pretraga, i citaj.
Umorio sam se od bezbrojnog postavljanja jednog te istog, samo zato sto ljudi ne citaju ovu temu od pocetka.
Poenta je upravo u tome da, sto je ova tema veca, sve ozbiljniju kolicinu znanja sadrzi, i to ne treba ignorisati.
stankeee: Hvala na ukazanim greskama . moracu da pronadjem te postove i procitam kako ne bih ponavljao greske.
Nema na cemu.
Ova tema je imala svoj razvojni put.
Pocela je sa relativno naivnim stvarima, i kako je vreme odmicalo, mnoge su se greske
ispravljale, stvari sazrevale i rafinisale, pa se stiglo do onih finesa koje su osnovni zacin znanja.
Kao profesionalac sa ozbiljnim ikustvom u toj oblasti (od mW pa do 60KW, od 0V pa do 200KV, od mA pa do 100KA), maksimalno sam asistirao u njenom razvoju.
Treba je bas celu procitati i pokupiti postavljenu literaturu.
Na primer, literatura koju sam samo ja postavio (bez ostalih, a i ostali su bar jos toliko nista manje vredne literature), skupljana je godinama, i pomno izucavana.
Radi se o pravom malom "blagu" u koje je ulozen rad.
Postavljana je sa smisaonim redom, i moze se reci da je dobra zbirka u pitanju.
Ako bi samo to literature savladao u potpunosti, vec bi mogao biti profesionalni konstruktor SMPS u nekoj fabrici.
Nisam se jos bacio na analizu ove seme koju si postavio. Evo zavrsih sa poslovima, pa da se vratim analizi tvog flybacka.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sledi post koji se odnosi na funkcionisanje startovanog sklopa. Prva sema koja je data u prilogu 'Mazzola 2' jeste tzv.
black-box model, odnosno poluprincipijelna sema gde se SAMO u najgrubljim crtama vidi princp rada, i gde je izostavljeno sve sto nije vitalno za rad sklopa.
Dakle jedan od onih silnih negativnih impulsa koje napravi oscilator sa diakom, kondenzatorom, otpornikom, i raznim induktivnostima preko L3, pokrene oscilovanje sklopa. Sklop osciluje na vrlo zanimljiv nacin.
Prvo da vidimo zasto je pobudna zavojnica, L2 koja ujedno radi i kao namotaj za dobijanje AUX napajanja okrenuta 'naopako'?
Ovo je uradjeno da se struja punjenja kondenzatora C5 (220uF) ne bi 'preslikavala' preko zavojnice L1 na kolektorsku struju tranzistora Q1. Jer, ako je velika struja kolektora, potrebna je veca struja za pobudu baze (overshoot) koja dovodi do zanimljivog efekta usporavanja tranzicije. Ovo zapravo znaci da je tranzistor duze vreme u linearnom rezimu i na njemu se oslobadja vise toplote!
Razmotrimo zasto se tranzicije usporavaju!
Struja je zapravo kolicina naelektrisanja koja se pojavi (protekne, premesti...) u jedinici vremena. Fizicari to pisu ovako:
i=dq/dt
- dq - je promena kolicine naelektrisanja (beskonacno mala, ali kako mi nije cilj poducavanja ljudi izvodima, nego elektronika, to cemo da zanemarimo).
- dt - je vremenski interval (u nasem slucaju vreme tranzicije).
- i - je struja baze (namerno je oznacena sa i malo jer se u fizici sa malim slovima oznacavaju promenljive velicine, a sa velikim slovima konstantne).
Rearanziranjem ove jednacine dobijamo da je dt=dq/i . Dalje se integraljenjem moze dobiti kako vreme zavisi od kolicine naelektrisanja i struje. Opet, da zanmearimo previse matematike, a i uzimajuci u obzir da je vreme tranzicije jako malo, mozemo pisati da je t=q/i (Upravo sam dobio 1 iz matematike zakljucenu za ceo zivot i idem u pakao da me Vene Bogoslavov kuva u ulju...)
Sledece sto je bitno za razmatranje jeste postojanje kondenzatora unutar PN spojeva u nasem slucaju B-E spoja tranzistora. Da bi tranzistor dobro uradio posao moramo da mu damo vecu struju baze, ovo napuni bazu vecom kolicinom nosioca (dq iz prethodne jednacine). Ako je q vece, a i ima neku prilicno konstantnu vrednost onda vreme potrebno da se q nakupi na kapacitetu baze (vreme tranzicije odnosno vreme za koje tranzistor radi kao grejalica) je duze.
(Sad sam dobio i 1 iz fizike jer prvo, BJT nije samo kondenzator izmedju baze i emitera, vec je kondenzator koji paralelno ima otpornik i diodu. Razmatranje koje sam ja dao bi imalo jako smisla i dalo tacan rezultat u nanosekund kada bi u pitanju bio FET koji ima samo kapacitet izmedju gejta i sorsa, medjutim za potrebe objasnjenja Macolinog kola to nije kljucno, i ovo objasnjenje koje sam dao, principijelno ima smisla...)
Dakle objasnili smo zasto 'drug Zoran daje drugarici Jelici ovaj prsten koji je generacijama krasio gospodske ruke...'
Hocu reci zasto Macola okrece pobudni namotaj i koristi energiju kojom je jezgro napunjeno da puni C5!!!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Negativni impuls na slobodnom kraju L2 prolazi kroz clan C6/R12 i dolazi na inverter sa D6/D7/Q4. Q4 pusti + aux napon na baze emiter-followera Q2/Q3 i Q2 provede. Ovo bi na nasoj pomocnoj semi odgovaralo zatvaranju prekidaca P1. Sada +aux preko otpornika R5 radi jedan genijalan dvostruki zadatak.
1. Kondenzator C4 se ponasa kao dinamicki kratak spoj, te strujom koja tece kroz R5 i C4 otvaramo bazu tranzistora Q1.
2. Kako vreme prolazi, kondenzator C4 se puni (jer je - polom spojen na masu preko preko otpornika R3 i BE spoja Q1) do napona koji iznosi 3,9V (probojni napon zenerice D4).
Za ovo vreme je Q1 prosao kroz tranziciju (i zagrejao se :P) i sada je srecno zakucan... Struja tece kroz L1 i puni je energijom koja iznosi E=0,5*L1*Ipk^2 (Ipk pik struja primara, pogledati moj post sa proracunom flybacka). Ova energija je zapravo ono sto 'vucemo' sa sekundara kod flyback pretvaraca. Medjutim da bismo tu energiju mogli da koristimo potrebno je iskljuciti Q1. Kako se ovo desava...
Kada se L1 napuni energijom i razlika napona izmedju njenih krajeva padne na 0V, magnetno polje u jezgru dobija konstantnu vrednost. Na slobodnom kraju L2 se pojavljuje pozitivan napon (E sada je vrlo pipav deo. Ovaj napon raste paralelno sa onim koji tece kroz L1, ali se to desava samo u tranzicionim periodima jer kao sto kaze cika-Faradej: NEMA INDUKOVANOG NAPONA BEZ PROMENE FLUKSA!!!) Taj pozitivan napon preko invertera D6/D7/Q4 iskljucuje +aux napon na bazama emiter-followera Q2/Q3, i kako taj napon nestane, Q3 preko otpornika R14 biva otvoren, sto odgovara zatvaranju prekidaca P2 na pomocnoj semi! E sad ide deo zbog kog ja od srece nisam mogao da spavam!
Dakle kada Q3 provede, +pol eketrolita C4 spajamo sa masom. Ne zaboravite da je C4 nabijen na +3,9V prema masi!!! Dakle sada se na bazi tranzistora Q1 pojavljuje NEGATIVAN napon koji iznosi -3,9V prema masi. Zasto je ovo bitno?!?
Da bi BJT mogao da radi kako treba u prekidackom rezimu, dakle da tranzicije budu brze itd itd, potrebno je brzo dovesti naelektrisanja na bazu, ali je potrebno i brzo ih ukloniti. Nosioci na bazi su pozitivni, i da bi mogli da budu uklonjeni, baza se moze spojiti sa masom, sto je relativno sporo jer tada predstavlja praznjenje kondenzatora BE u tranzistoru, koji onda opte prolazi kroz tranziciju itd itd... Drugo, MNOGO efikasnije resenje, jeste te POZITIVNE nosioce 'isisati' (Sto rek'o Sleepwalker: 'Vuce ko moja bivsa...') negativnim naponom, za sta se upravo koristi malopre napunjeni C4!!!
Posle ovoga se ciklus ponavlja. Periodu ciklusa odredjuje primarno JEZGRO transformatora, odnosno kalem L1 koji to isto jezgro puni energijom. O ovome ce biti reci dalje u tekstu. Za one koje ne zanima kako TACNO radi pretvarac po Macoli, objasnjenje je gotovo!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
P.S. Da jedno 15 min stize detaljno objasnjnje za one koji su oduvek zeleli da znaju kako radi Macola flyback, ali nisu smeli da pitaju! :)))
[Ovu poruku je menjao Papak01 dana 02.02.2013. u 17:34 GMT+1]
Mocola, molim te da odlozis tvoje obajsnjenje jos malo, kako bih napisao prvo detaljno objasnjenje rada sklopa, zatim kako funkcionise feedback (i zasto je current sensing 'izmesten'), i na kraju hiccup sa periodom od 0,91sec. :)
Nemoj tako, imao sam obaveza!
Dobro dakle stadosmo kod realnog stanja stvari.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Da se vratimo na putanju povratnog impulsa.
Dakle, negativni impuls sa slobodnog kraja L2, preko C6/R12 dolazi na invertor sa Baker klampom.
Sto se tice samog invertora, on je jednostavan, i cini ga Q4, ono sto je interesantno je Baker clamp koji cine dve diode D6/D7. One sprecavaju da Q4 dodje u potpuno zasicenje, i na taj nacin je uspostavljeno brze praznjenje nosioca sa baze, a samim tim i brze reagovanje invertora D6/D7/Q4!
Kada Q4 provede, preko R7 se pojavljuje napon na bazama Q2/Q3 i taj napon iznosi priblizno +aux obzirom da je odnos (Rq4+R7)/R14 priblizno 1/10. (Zanemarili smo otpore samih tranzistora Q2 i Q3 sto se bas i ne sme. Kada su bjt u pitanju, pobuda je STRUJNA!!!!)
Q2/Q3 su vezani u emiter follower. Ovaj spoj ima osobinu da mu je naponsko pojacanje 1 (prakticno oko 0,9), ali pruza strujno pojacanje i na taj nacin obezbedjuje siguran drajv baze Q1.
Dakle kada se pojavi pozitivan napon na bazama emiter-followera Q2 provede, i preko R5/D4/C4/R6/L4 okine bazu Q1.
Kako sam vec objasnio delovanje kola R5/D4/C4, necu se vracati na njega.
Interesantno je kolo R6/L14, mada nije kljucno za rad. Kada je pulsna struja baze Q1 prevelika ona zasiti jezgro L4 i na taj nacin magnetnom histerezom feritne perle postizemo finu samoregulaciju STRMINE struje baze Q1!
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kada je na slobodnom kraju L2 pozitivan impuls, Q4 je zatvoren, samim tim nestaje +aux na bazama Q2/Q3. Kako je Q3 PNP tranzistor on biva ukljucen preko otpornika R14 i spaja D4/C4 na masu. C4 se prazni, izlaceci nosioce sa baze Q1 i na taj nacin zavrsavamo ciklus. Takodje struja praznjenja C4 'gura' jezgro L4 u zasicenje sa suprotne strane odnosno 'resetuje ga'.
Da vidimo sada kako je cika Macola resio kolektor i one silne snubbere sto stoje na njemu i L1.
Dakle ovako, prilikom ukljucenja Q1, donji kraj L1 je bio na - a gornji na + naponu. Kada se Q1 iskljuci, magnetno polje u jezgru kolabira, i opet po LENCOVOM pravilu se na L1 indukuje struja, ali takva da je sada + na kolektoru a - na gorenjm kraju. Dioda D2 je tako okrenuta da provede taj impuls na kolo R1/C2 koje radi kao snubber. Ova naprava se zove RCD snubber, i vec sam dao rad koji detaljno objasnjava rad ovog kola te se necu vracati na njega.
Sam snubber D2/R2/C2 radi jos jednu stvar.Zbog brzih tranzicija kroz L4, razni parazitni kapaciteti (u prvom redu kapacitet CE tranzistora Q1), i induktivnost curenja L1 upadaju u rezonaciju dajuci visokofrekventni oscilator koji najcesce radi na 2-3MHz.(Zbog ovoga je veoma bitno kod flybacka uciniti veze izmedju trafoa i komponenata STO KRACIMA) Sama sinusoida ovog osicilovanja je prigusena i brzo odumire, medjutim prvih nekoliko perioda imaju napon koji je jedanak pik naponu L4 (oko 600V) pomnozenom sa Q faktorom kola koje obrazuju parazitni kapaciteti i induktivnost curenja. Q faktor ovog kola je mali i iznosi oko 2-3. Dakle pik bi se u neprigusenom L4 (neopterecen trafo) mogao popeti na 2kV i odstreliti BUT11 kao zeca.
Dioda D3 ubija bilo kakvu pojavu negativnog napona na kolektoru sto se desava svaki put pri ukljucenju L4 (Lenc nikad ne spava, pa ni onda kad se zavojnica puni energijom), i pri tome tu energiju vraca obliku jednosmerne struje u elektrolit. Nije li to lepo? :)
Oni koji su radili sa UC3842/3/4/5, verovatno se secaju da proizvodjac preporucuje da se paralelno prekidackom mosfetu stavi jedno kolo koje cine kapacitet od 680pF, dioda i otpornik od par kilooma. Kod Macole je ovo kolo sacinjeno od C3/D5/R4. Ovaj vid clampovanja povratnih impulsa nije previse bitan, a i oslobadja se grdna toplota na R4, medjutim ovo kolo ipak ima funkciju u snubbovanju L5 i vodova, kao i prividnom ponistavanju kapaciteta CE tranzistora Q1.
Zamerka je samo za vrednost C3, za koju smatram da bi trebala biti manja i da je treba proracunati!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ostalo je jos da analiziramo voltage/current feedback i hiccup mode. O tome nocas, ovo pisanje kilometarskih poruka malo zamara... :)
P.S. Zaista mi je zao sto se niko sem mene i Sleepwalkera nije upustio u analizu ovog malog flybacka. Iako sema u praksi ne radi savrseno i zahteva izvesna doterivanja, potrebno je razumeti pojedina resenja koja su tu primenjena, i koja mogu itekako pomoci pri izradi bilo kog SMPS-a koji koristi BJT...
Ja licno sam vise naucio o BJT (posebno kada rade u prekidackom rezimu) gledajuci ovu semu i citajuci jednu knjizicu koju cu da 'iscepkam' pa da okacim na forum, nego radeci mnoge konstrukcije pre toga.
P.P.S. Uz male zamerke dragog nam prijatelja Macole, da se ispravim na par mesta! Prva ispravka jeste da D7 ne ucestvuje u Baker-clampu. Ona stiti Q4, jer BC556 moze podneti maksimum 5V inverzno na bazi, a C6 se moze nabiti na nekoliko PUTA veci napon, koji bi se cedio inverzno kroz BE, ostetio poluprovodnik, spalio Q4 i radost ide u nedogled... Druga ispravka je da je emiter Q4 (o cemu se na prvi pogled i ne razmislja) ma +10V tako da pored toga sto je inverter on radi i kao komparator! Zasto je ovo od znacaja. Iza C6 se dobijaju impulsi koji su 'zatupljeni' (posledica integraljenja na kondenzatoru), Q4 i pravilno odseca i emiter-follower Q2/Q3 biva pobudjen strmim pravilnim cetvrtkicama. (U svakom slucaju boljim nego onim koje izlaze sa C6!)
[Ovu poruku je menjao Papak01 dana 02.02.2013. u 23:39 GMT+1]
Ali ne sam link, jer ima malo (vise) poluobjasnjenih stvari i netacnih detalja, vec reference koje su date dole!
Internet se nece pretraziti sam ljudi! Zapnite!
Ja nisam ni rekao da je sprava 'ugodjena' sto bi rekli Hrvati, niti da radi savrseno iz prve. Ali u edukativne svrhe pruza pravu malu riznicu resenja koja se mogu jako pametno iskoristiti recimo D4/C4/R6/L4... :)
Ono sto je najvaznije kod ovog pretvaraca jeste da pruza jako kvalitetnu pobudu tranzistora Q1 za razliku od onih kineskih resenja, sto smanjuje 'zlo' koje tranzistor mora da istrpi! :)
Ja nisam ni rekao da je sprava 'ugodjena' sto bi rekli Hrvati, niti da radi savrseno iz prve. Ali u edukativne svrhe pruza pravu malu riznicu resenja koja se mogu jako pametno iskoristiti recimo D4/C4/R6/L4... :)
Ono sto je najvaznije kod ovog pretvaraca jeste da pruza jako kvalitetnu pobudu tranzistora Q1 za razliku od onih kineskih resenja, sto smanjuje 'zlo' koje tranzistor mora da istrpi! :)
Samo ime postavljenog pdf ti kaze na sta sam se fokusirao.
Current/voltage feedback se postize preko tranzistora BC639. Sto je ovaj tranzistor otvoreniji emiter follower ce duze vreme biti sa zatvorenim Q3 odnosno 'pauza' na Q1 ce biti duza. Zasto se to desava? Ako zanemarimo to da je EMITER BC639 NA NIZEM POTENCIJALU OD MASE, mozemo ga zamisliti kao promenljivi otpornik (trans-resistor, odnosno tranzistor, igra recima...) vezan paralelno otporniku R14, sto smanjuje ukupnu vrednost tog otpornika tako da je potreba veca pobudna struja emiter-followera Q2/Q3 da bi se na izlazu postigao 'on state', ovo dovodi do toga da Q3 duze vreme biva zatvoren i na taj nacin se produzava vreme 'pauze'. Ovo se odrazava kao smanjenje dyty cycle-a. (Ovo objasnjenje je polutacno ispravicu se cim kazem zasto je masa celog kola dignuta otporom R8...)
Tranzistor BC639, ima baker-clamp na sebi (dioda D10) iz istih razloga kao i BC556 u komparatoru-invertoru. Mora se razumeti jedna bitna stvar a to je da je taj tranzistor pobudjen PIK strujom koja tece kroz shunt-otpornik R8, odnosno da se na R8 pojaljuju pozitivni IMPULSI trapezastog oblika, ciji integralni napon odgovara R8*Ipk. Kada Ipk postane dovoljno velik integralni napon tih impulsa pocne da otvara BC639 koji sada pusta NEGATIVNI napon na baze Q2/Q3 i na taj nacin osigurava da je Q3 100% pravilno pobudjen koliko treba sto produzava pauzu kao sto je vec receno. R10 se moze smatrati zastitom u odnosu na Q3.
Dalje naponski feedback radi slicno... Kada TL431 odreaguje, led u optokapleru osvetli fototranzistor koji provede sa +aux preko otpora R15 na bazu BC639 koji radi identicno kao u prethodnom slucaju s tom razlikom da ga sada otvara jednosmerna struja. Ovo omogucava mnogo ostrije reagovanje voltage feedbacka u odnosu na current feedback (naravno voltage feedback je strm jer i TL431 ima pojacanje od +55dB, ali to sam na kvarno precutao...)
Iako je nebitno za ovu pricu, ovaj efekat je slucajan, mada potreban! Prvo Ipk je promenljivo u malim granicama i ne mora za isto opterecenje biti isto, tako da bi preterano strmo reagovanje current sensing-a dovelo do nestabilnog rada citavog sklopa.
Re: SMPS za pojacalo
