Surse SMPS rezonante/cvasirezonante

[Vizitator]

AN1160 parca nu este cu IR2110. Pune o schema.

[FRobert]

Am pus driver pentru putere mai mare. Doresc sa trag din sursa aprox 800W. Pentru mosi am folosit SPP20N60C3 (in schema am IRFP460 pentru capsula TO243, pentru care am desenat cablajul). C11 este liber, si valoarea lui C10= 330pF.

Resonant smps 800W schema.pdf

[FRobert]

Stau si ma gandesc ce ar fi daca as inparti condensatorul de rezonanta in doua. +310 - traf = 44nF si traf - GND = 44nF. Vedem maine.

A doua chestie ce ma mai intereseaza, este daca reusesc sa indrept, si sa stabilizez semnalul de comanda pe G mosilor la tensiune mica de alimentare (alimentare de la 30V pe rail de exemplu, aici ma refer la tensiunea dintre D mosului de sus si S mosului de jos. controler-ul + dirverul de finali vor fi alimentati de la 15V stabilizat), atunci semnalul acela de comanda va ramane si la tensiune de lucru 310V? - se va schimba comportamentul elementelor de comutare la 310V fata de 30V, s-au nu?

Editat Ianuarie 29, 2016 de FRobert

[Vizitator]

Incepe cu niste date, nu mai caut sa vad daca le-ai pus:

-inductanta primarului si inductanta de scapari cu secundarul de forta in scurt.

La "totul despre surse" am facut masuratori cu LLC. Se pune o sarcina, se alimenteaza cu mult mai putin de 310V si se face o caracteristica tensiune de iesire functie de frecventa. Se pune un semireglabil la IRSXXX.

http://www.elforum.info/topic/44160-totul-despresurseteorieschemeaplicatii/page-24

Editat Ianuarie 30, 2016 de Vizitator

[FRobert]

Inductanta primarului 116uH, si inductanta de scapari cu secundarul forta in scurt 19uH (conform calculelor acesta trebuia sa fie de 16.7uH).

Montajul alimentat de la 20V, cu sarcina de 5.8ohm pe iesire cu consum de 900mA, masurat cu clampmetru.

Semnale la iesirea din controler fara sarcina mai sus mentionata:

Semnale pe G la mosfeti fara sarcina mai sus mentionata:

Semnale la iesirea din controler cu sarcina:

Semnale pe G la mosfeti cu sarcina:

Semnal pe condensatorul de rezonanta fara / cu sarcina

 

Editat Ianuarie 30, 2016 de FRobert

[FRobert]

Si ca sa-mi continui blogul, azi am reusit sa pornesc sursa rezonanta. Prea multe masuratori, reglaje nu am facut inca, dar ca inceput este promitator. Singura chestie ce nu mi-a placut, era ca se incingea prea mult atat miezul cat si bobinajul, la sarcina continua de aprox 600W. Am sa atasez doua filmulete, caci o imagine spune mai mult decat o mie de cuvinte. Sonda cu rosu este pe G IGBT-ului de jos, iar cea albastra pe condensatorul rezonant respectiv pe nodul Vs.

[FRobert]

Rog colegii cu mai multa experienta pentru a exprima puctul de vedere in ceea ce urmeaza. Trebe crescut s-au coborat dead time -ul sursei rezonante, din urmatoarele imagini. Am folosit IGBT uri STGW30NC60WD, si cum se vede si in filmuletul din postarea anterioara, sunt montate pe un radiator de sursa computer. Fara sarcina se incalzesc abia un pic, dar cum incep sa pun sarcina, si mai ales la un consum de 6A pe secundar incep sa se incinga ca lumea. Deasemeni si traful se incinge (atat miezul cat si cuprul) destul de tare. 

Si nu inteleg de ce IGBT ul de sus calca pe cel de jos, iar cand porneste cel de jos este o pauza.

Semnal pe G celor doi IGBT cu rosu este cel de jos, cu albastru cel de sus.

Semnal pe G IGBT de jos cu rosu, cu albastru Vs node (Emitorul IGBT de sus)

Multumesc anticipat pentru raspunsuri. 

[Vizitator]

Cum pui sonda pe G tranz de sus? Sa nu spui ca ai sonde izolate!

[FRobert]

G tranz de sus, respectiv Vs node l-am masurat cu o sonda Hantek 100:1, iar G tranz de jos cu Hantec 1:1.

Am facut calculele conform AN 1160 si m-ia dat cu virgula la calcularea timpului mort minim pentru pastrarea ZVS.

La formula:

 

I'pri(pk)=(n*Vout)/(4*Fmax*(Lr+Lm) mi-a iesit o valoare foarte mica 0.0018A

 

care in formula Tch=(CHB *Vinmax)/I'pri(pk) mi-a dat rezultat 6.98uS

 

ce mi se pare foarte mult, caci scrie in AN 1160, ca timpul mort nu este recomandat sa fie mai mare de 1uS in cele mai multe cazuri. Si acum incerc sa ghicesc care este timpul mort optim.

 

[maxente]

FRobert ce ai mai facut cu sursa, ai rezolvat-o ?

Vad ca nu ai bobina in serie cu traful

Eu am sa raman la schema de mai jos si vreau sa ii pun o bobina serie cu traful, e mult mai simplu asa decat sa ma chinui sa bobinez traful cu separare intre primar si secundar pentru rezonanta

Trafu de putere se bobineaza ca la o sursa normala cu stabilizare ?

O sa caut sa vad cum se calculeaza si bobina aia serie cu primaru

Orice sfat e bine venit

SMPS500R-24.pdf

[FRobert]

Salutare Maxente.

Am rezolvat partial cu sursa rezonanta, si sunt foarte multumit de cum lucreaza. Chiar acum o saptamana, am facut o postare cum l-am realizat, si nu stiu ce a patit site-ul elforum, ca nu s-a postat.

Am renuntat la varianta cu bobinare splitata, deoarece se incingea traful foarte repede si enorm de tare. Analizand semnalul cu osciloscopul pe primar, in acest caz o semialternanta era mai lata decat celalalt, asa ca am renuntat la aceasta varianta.

Cateva sfaturi cum am facut eu sursa rezonanta nestabilizata:

Am pastrat IRS27951 (deoarece se poate regla bine timpul mort, fata de SG3525 la care timpul mort minim este de 500nsec daca tin eu bine minte) + IR2110

- Se bobineaza traful (eu am bobinat primarul si peste primar secundarul, dar pentru o inductivitate de scapari cat mai mica se poate bobina: primar - secundar - primar)

am folosit acest site pentru calcule, si functioneaza perfect, de preferabil sa-l deschideti cu explorer http://skory.z-net.hu/tablazatok/trafo.html

Dupa ce s-a realizat traful, trebe sa i se masoara inductanta de scapari. Acest lucru se masoara pe primar cu secundarul in scurt circuit. La mine a iesit pe undeva la 4.13uH.

- Se alege condensatorul de rezonanta. Eu am ales 2 buc de 68nF in paralel

- Am reglat oscillatorul la 100kHz, deoarece am folosit sarma de 0.4mm la care adancimea de patrundere este de 0.2mm (efectul skin)

- Valoarea frecventei (100kHz), si a condensatorului rezonant (136nF) le-am inlocuit in tabelul de la link-ul urmator: http://skory.z-net.hu/tablazatok/rezonancia.html din care rezulta 18.63uH inductanta de rezonanta, ceea ce inseamna ca trebe inseriat cu primarul trafului meu o bobina de 14.5uH, ca sa indeplinim conditia de rezonanta

- Este foarte imporant la realizarea trafului sa se realizeze un intrefier in coloana din mijloc. Initial pusesem mica intre picioarele laterale a miezului, dar asa se incincea foarte tare miezul. Acest intrefier momentan este de 0.3mm, dar nu stui cat ar fi optim, caci este in functie de frecventa, si n-am gasit nimic concret inca.

Pun un mic filmulet cu montajul de proba:

[maxente]

Interesant site-ul ala de calculat inductantele si capacitatea pentru rezonanta

Deci pana la urma ai facut sursa rezonanta fara stabilizare, ai renuntat la feedback-ul cu optocuplor ? As putea sa experimentez pe o sursa de-a mea cu IR+SG in cazul asta

Trafu de putere, din cate inteleg eu de la tine, e bobinat normal asa cum bobinam eu la sursa normala semipunte. Si deci mai trebuie facut intrefierul la tole, nu ?

Eu credeam ca daca se foloseste bobina inseriata cu traful, nu mai e nevoie de facu tintrefierul ala la traful de putere

Si o ultima intrebare, ce material are miezul folosit la inductanta serie cu trafu ?

 

Multam frumos pentru detaliile date !

[Vizitator]

-2 micrometals, este materialul pe care il folosesc toti producatorii de SMPS rezonante.

[FRobert]

Interesant site-ul ala de calculat inductantele si capacitatea pentru rezonanta

Deci pana la urma ai facut sursa rezonanta fara stabilizare, ai renuntat la feedback-ul cu optocuplor ? As putea sa experimentez pe o sursa de-a mea cu IR+SG in cazul asta

Trafu de putere, din cate inteleg eu de la tine, e bobinat normal asa cum bobinam eu la sursa normala semipunte. Si deci mai trebuie facut intrefierul la tole, nu ?

Eu credeam ca daca se foloseste bobina inseriata cu traful, nu mai e nevoie de facu tintrefierul ala la traful de putere

Si o ultima intrebare, ce material are miezul folosit la inductanta serie cu trafu ?

 

Multam frumos pentru detaliile date !

Este foarte bun siteul acela. Daca intampinati probleme cu traducerea, intrebati si va ajut cu cea mai mare placere.

Am facut sursa nestabilizata pana la urma, caci am studiat manualele service la aparaturi profesionale, si nici unul nu avea stabilizare. Ex Ecler DT6800 sau QSC POwer Light3 series. Am un traf toroidal de 600VA (la 50Hz) cu filtraj de 22000uF, si cu acelasi reseouri ce se vad si in filmare am cadere de tensiune mai mare decat la smps, desi ar fi interesant de implementat stabilizarea. Singurul impediment ce vad eu acum este variatia de tensiune relativ mare la tensiunile auxiliare, dar s-ar putea sa fac niste incercari. 

Cu intrefierul din miez scapi de spikeuri, si formele de unda de la elementele de comutatie devin mult mai frumoase, stabile. Este ca si arcul in mecanica, preia socurile. Fara intrefier de exemplu ai o cadere de tensiune mai mare in sarcina. 

Pentru bobina in serie am folosit ca si miez Arnold MS 130060-2, si neaparat pus cu el in paralel un snubber. La mine nu se incalzeste bobina. Trebe avut grija, ca bobina serie sa poata debita curentul necesar, pentru puterea ceruta. 

Spor la construit.

[Vizitator]

Daca vrei sa faci treaba, la peste 1500-2000W pina in 5000, iti recomand direct de la ei, dai un ban dar stai in fata:

 

 

Am incercat si eu cu material cu permeabilitate (u) mai mare (spire mai putine) insa la peste 2500W se satureaza si intra in hard switching, doar sa ai un miez gen T200B, insa e mare si nu se justifica.

Daca ai IGBT-uri serioase, "tine" si cu u mai mare, daca nu, face boom.

Sa nu incerci vreodata miezuri galben-alb din surse de PC, vor frige instant acolo (asta in cazul in care iti recomanda careva)...

Sau, dupa ce obtii rezultate cu bobina adecvata, realizeaza una pe miez de sursa PC, de aceeasi inductanta si pune-o in locul celei corecte, apoi sa scrii aici pe topic cum "functioneaza"; cam ce temperatura are miezul in idle si la citeva sute de W load.

Succes.

Astept niste oscilograme din primar trafo, si eventual pe bobina serie, cu si fara load.

Editat Octombrie 17, 2016 de Vizitator