Odlučio sam za potrebe punjača za AGM baterije izraditi jedno napajanje, snage 100W. Evo par specifikacija:
Ulazni napon: 230V AC (325V DC)
Izlazni napon: 30V pri 3.2A
Topologija: Flyback
PWM kontroler: UC3843
Većina djelova će biti reciklirana, shema je još u usavršavanju, čekaju se Low ESR elektroliti i kontroler sa ebaya, još proučavam koja bi šotkica bila dobra za izlaz, tražim možda bolji MOSFET, proračunavam transformator i tražim koji bi optokapler bio najbolji tako da date vrijednosti komponenata nisu finalne.
Broj namotaja primara: Vimin*tonmax/B*Ae=284*6.66/0.4*113= 42 namotaja (Vimin - Minimalni ulazni DC napon; tonmax - maksimalno vrijeme vođenja; B - indukcija; Ae - površina poprečnog presjeka stupa jezgre)
Broj namotaja glavnog sekundara: (Vo+Vd)*(1-tv)*Nprim/Vimin*tv= (30+2)*(1-0.5)*42/284*0.5 = 5 namotaja (Vo - izlazni napon; Vd - pad napona na diodama; tv - duty cycle)
Ista formula i za pomoćni namotaj samo umjesto Vo ide 20 pa dobijemo 3 namotaja
Nisam siguran pa nemoj da mi verujes 100% ali proveri proracun pomocnog namotaja za napajanje ic,mislim da se tu u proracun ubacuje manji duty iz razloga da kad se pretvarac optereti kolo ne ostane bez dovoljnog napajanja.Valjda je tako,kazem nisam siguran jer flyback nisam nesto posebno proucavao a formule uglavnom pisem i nepamtim pa nemogu da pogledam jer pisem sposla,ipak obrati paznju.
IC ima dovoljan raspon ulaznog napona i veliki elektrolit koji bi trebali spriječiti da ostane bez napajanja, ali nije problem dodati još jedan namotaj, tako i onako je napon napajanja stabiliziran zener diodom.
EDIT: D7 neće biti 1N4007 nego neka brza šotki dioda
Napisao sam na ovom forumu više od 1000 postova o SMPS, ali vidim da ću morati da repriziram dosta toga...
Kada se nešto pravi, a nije cilj samo da ima upotrebnu vrednost, važno je i razumeti kako to radi.
Pokušaću da opišem rad pretvarača sa flyback principom, na jednostavan način, jednostavnim jezikom, a sa ciljem da ljudima koji nisu duboko u materiji pomognem da steknu misaono vizuelnu predstavu o tome, kao i tebi Gigabyte091 da dodatno dopunim već stečene predstave o tome.
-------------------------------------
Samo ime, strana kovanica "flyback", ukazuje na to da se radi o spravi koja koristi povratnu energiju koja je prethodno nagomilana negde (u magnetnom polju vazdušnog procepa).
Naše službeno ime za flyback je "zaporni pretvarač".
Oba imena sadrže deo opisa njegovog rada, jer tačno je da se koristi povratna energija, kao i što je tačno da se energija koristi u zapornoj fazi (neprovodnom stanju) prekidačkog tranzistora.
Skoro svaki tip SMPS pretvarača mora imati u nekom svom delu sekciju koja radi na flyback osnovi. Kod nekih je skriven u unutrašnjosti nekih komponenti (poput Llk kod rezonantnih pretvarača), kod nekih jasno vidljiv poput storage zavojnice kod forward pretvarača, gde storage zavojnica i ispravljačke diode formiraju kompletan buck pretvarač (koji takođe počiva na flyback principu).
Ono što se uobičajeno naziva "flyback" pretvaračem, najčešće je flyback pretvarač sa transformatorom za galvansko razdvajanje.
Da se razumemo, pre nastanka SMPS nisu postojala imena za njihove vrste, i nekakav se red imena morao usvojiti da bi se vrste razlikovale.
Nabrojaću osnovne topologije koje počivaju na flyback principu (većim delom ili potpuno):
-Buck, gde jedan deo energije biva isporučen punjenjem zavojnice, a jedan povratnom energijom pražnjenja iste zavojnice.
-Boost, gde takođe ima transfera energije u oba dela ciklusa.
-Inverting Buck-boost, koji radi na "najčistijem" flyback principu, jer se energija prenosi samo korišćenjem povratne energije zavojnice.
-Flyback, tj. baš kao ovaj u temi, koji je u stvari inverting buck-boost sa odvojenim namotajem na istom jezgru, na kome je i kalem kojim punimo dotično jezgro.
Da budem još precizniji, upravo vazdušni procep na jezgru se puni glavninom magnetne energije, koja se kasnije oduzima bilo kojim od namotaja.
Iz prethodne misli sledi jasan zaključak: bilo koji namotaj može napuniti jezgro (procep, ali radi lakšeg shvatanja ću u daljem tekstu koristiti "jezgro"), kao i da ga bilo koji od namotaja može i isprazniti, odnosno oduzeti mu akumuliranu energiju.
Šta to znači?
Bilo koji od njih može biti primar ili sekundar, takođe i imati obe uloge.
Odmah ću predložiti da pronađete Fairchild app. notu AN-4105, koja je jedan od najboljih opisa svega što je od vitalne važnosti za rad flyback pretvarača. To što se odnosi na određen tip flyback kontrolera (FPS) nije uopšte od važnosti.
Svi principi važe za bilo koji standardni flyback kontroler, i sve dodatne i pomoćne funkcije se mogu (ili ponekad moraju) implementirati na kontrolno kolo, makar ono bilo izvedeno sa diskretnim tranzistorima ili pak sa NE555 na primer. (svakako da u potpunosti važe i za UC384x seriju).
Ta aplikaciona nota bi valjalo da vam bude pred očima dok čitate ovaj tekst.
Za početak ću priložiti sličicu kako flyback "nastaje" od buck-boost pretvarača. To će biti pdf1. u prilogu.
Potom ću priložiti sličicu energetskog dela flyback-a, gde će primarni namotaj istovremeno biti i sekundarni namotaj.
Dakle, na jezgru sa procepom će biti samo jedan namotaj. Taj pdf će nositi naziv pdf2.
-------------------------------------------------------------------------------------
Na slici pdf2. odmah zapažamo dva strujna kola (ili kruga):
- V1, L1, W1 (V1 je naš izvor napajanja pretvarača, L1 kao primar , W1 je prekidački element našeg flyback, ma kog tipa bio: BJT, Mosfet, elektronska cevi ili bilo šta drugo što može upravljivo prekidati tok struje.)
-L1, D1, C1, V2 i R1 (L1 kao sekundar, D1 kao ispravljač-prekidač, C1 kao akumulacioni element, V2 kao naponski izvor skriven u C1, i R1 kao potrošač.)
Strelica sa gornje strane pokazuje na zajednički element kog dele oba strujna kola, a to je L1.
Posmatraćemo stacionarno stanje pretvarača, tj. kao da već radi, jer prelazne pojave pri uključenju i isključenu pretvarača će biti za neku drugu priču.
Pre svega ćemo usvojiti par pravila i par zaključaka iz njih:
Pravilo broj 1:
Svaka zavojnica (kalem) kroz koji već teče struja će po svaku cenu pokušati da očuva sopstveni tok struje u istom smeru u slučaju da neko pokuša da je prekine, makar morala razviti toliki napon da bi se preskokom varnice ispraznila energija nagomilana u njoj.
Pravilo broj 2:
Napon koji će se razviti na krajevima kalema će zavisiti od brzine smanjenja struje kroz njega i od impendanse (otpornosti) koja je eventualno vezana paralelno njemu.
Dakle opšti zaključak je:
Ako kalemu veoma brzo pokušamo da prekinemo već postojeći tok struje i pri tom je impendansa paralelno priključena njemu beskonačna (nije prikačeno ništa), napon koji će se razviti na krajevima kalema će dostići enormne vrednosti (teži beskonačno velikom naponu).
Još nije izmišljen poluprovodnički element koji može neoštećen "preživeti" ekstremno brzo isključenje struje kroz kalem, pri čemu je kalem "slobodan" (neopterećen, neuklampovan).
Iz toga zaključujemo da je kalem neophodno opteretiti (ili uklampovati) ili na neki drugi način obezbediti nastavak toka struje kroz njega nekom alternativnom putanjom, da bi nam prekidač "preživeo" trenutak isključenja.
Nastavak sledi u narednoj "epizodi"...
[Ovu poruku je menjao macolakg dana 03.09.2013. u 13:33 GMT+1]
Podrazumijeva se da se na flyback pretvarac mora staviti neko opterecenje. Na shemi ga nema jer jos ne znam koju vrijednost odabrat. Shvacam osnove i princip rada flyback topologije. Vidim da si se opet potrudio i raspisao se, to ce uvelike svima pomoci ako se odluce raditi s ovom topologijom. Poceo sam citati jucer taj navedeni app note. Ako sam negdje u racunu pogrijesio slobodno me ispravi
Ja bih samo postavio jos jedno pitanje uvezi flyback-a tj u vezi proracuna.Imamo dcm i ccm mod,prenosni odnos tr odredjuje da li ce biti ccm ili dcm mod,pa sad dcm ima manji br navoja,manji duty,veci ripple i td.Mene interesuje koja je razlika u proracunima izmedju dcm i ccm,tj koje podatke i da li je tu razlika u podacima koje unosimo za ccm koje za dcm,odnosno kako se odlucujemo za koji mod ? Ako moze bar jedno kratko kratko objasnjenje a ostalo na google.Znam princip reda flyback_a ali za ovo mi nedostaje razumevanje sta uzeti u obzir da bi se proracunao ccm a sta dcm mod
Ok, razumem. Ako misliš da će to previše "razvući" tvoju temu, i da nemaš šta novo naučiti, premestiću tekstove u novu nezavisnu temu.
Ima puno onih kojima će biti korisno, a tvoja tema će nesmetano imati svoj pravac.
Ma krivo si shvatio, mislio sam ja da sam ja neke osnove zeznuo sto si mi prije govorio kad si reko da opet moras to pisat pa sam ti ja zato rekao da znam to. Oprosti, krivo sam shvatio, sam ti pisi ovdje, ja sve sto napises spremam u dokumente. Doslo je do nesporazuma
Ako macola pise svejedno gde su tekstovi pisani,bice i VISE nego korisni.Ja licno iscitao sam vise puta temu o smps za pojacalo i mogu da kazem da je odlicno objasnjena jedino sto mi je ostalo nejasno je ovo u vezi dcm i ccm mod.Evo nesto korisno
Nisam ti ništa zamerio Gigabyte. Čak smatram da će biti preglednije da tekstovi budu u nezavisnoj temi jer će tamo biti verovatno bez "učešljavanja" sa raznim pitanjima i odgovorima, samim tim mnogo pregledniji za čitanje, kao tebi tako i drugima. Ujedno će i sama tvoja tema biti preglednija.
Citat:
MILANAN: Ako macola pise svejedno gde su tekstovi pisani,bice i VISE nego korisni.Ja licno iscitao sam vise puta temu o smps za pojacalo i mogu da kazem da je odlicno objasnjena jedino sto mi je ostalo nejasno je ovo u vezi dcm i ccm mod.Evo nesto korisno
Upravo ću u par narednih tekstova objasniti ono što uslovljava DCM i CCM mod, a nije samo duty u pitanju, pa se samo strpi još nekoliko sati.
MILANAN: -Upravo ću u par narednih tekstova objasniti ono što uslovljava DCM i CCM mod, a nije samo duty u pitanju, pa se samo strpi još nekoliko sati.-
Znam sve karakteristike i razlike oba moda ali mi nije to to.Nevredi dok se nerazume.
gigabyte091 je otvorio lepu temu pa vredi obraditi bar po meni na najkomplikovaniji pretvarac-flyback
[Ovu poruku je menjao MILANAN dana 04.09.2013. u 10:53 GMT+1]
Nadam se da je sada jasnije oko ovih modova. Pretpostavljam da ćeš sada lakše upotrebiti literaturu ako si ispratio moju temu.
Odlucio sam pricekati da zavrsis objasnjavanje flyback pretvaraca pa onda se ozbiljnije baciti u izradu. Kao sto si vidio, napravio sam proracun, sad ne znam da li valja.
Jos odlucujem koje izlazne diode upotrijebiti i malo proucavam ove flyback pretarace (tvornicke)
Odlucio sam se za tehniku namatanja, radi se o tzv. Sandwich tehnici gdje su primar i sekundar koji prenosi najvecu snagu cvrsto vezani. prvo se namota jedna polovica primara, zatim sekundar, pa druga polovica primara, pa pomocni sekundar. Na kraju cu trafo omotati bakrenom folijom da bih smanjio EM zracenje.
[Ovu poruku je menjao gigabyte091 dana 06.09.2013. u 08:14 GMT+1]
I mene interesuje to oko pletenice (Litz wire) ...
Jel ima neko posebno pravilo oko toga, sta znam koja je debljina zice preporucena ili sto vise sto tanjih provodnika spojiti tako da ukupni presek zadovolji zahtev za strujom?
Ne verujem da ću se nešto baviti proračunom trafoa...
Besmisleno je da uradim jedan koji će važiti samo za taj slučaj flyback.
Primetio si već iz dosadašnjeg teksta da je flyback jedan od "najklizavijih" pretvarača.
Mnogo elemenata utiče odjednom na istu pojavu.
Kvalitetnih proračuna ima u appnotes od Fairchild, Texas, Power Integration, itd. itd...
Za flyback se već treba malo kloniti nekih programčića za proračune. Previše parametara je u igri ukoliko se odmah ne odlučite u kom će modu raditi.
Već oni proračuni iz appnotes su sasvim ok. Pouzdano su dobri.
----------------
Baviću se pretežno nekim relacijama između promena veličina komponenti i efekta toga, kao i problemima i njihovom rešavanju kod flyback.
O tome nema previše informacija. Moraju se skupljati iz mnogo različitih dokumenata.
Cilj mi je da steknete osećaj o približnom redu veličina i rezultatu, pre nego što i počnete proračun.
Tako ćete u trenu znati da li je proračun ispravan čim ga završite.
Već iz dosadašnjeg teksta imate nekoliko prostih elemenata kojima se nešto iz proračuna može proveriti.
230V na 30V AC-DC 100W flyback smps
