Surse SMPS rezonante/cvasirezonante

[Marian]

Leco termina cu umflatul in pene si nu-ti bate joc de munca altora. 1,5kW nu sunt "amarati", iar munca lui Maxente nu-i o chinuiala in zadar, ci sunt niste experimente binevenite pe care fie le apreciezi si incerci sa contribui la subiect, fie te abtii!

 

Ca tu vrei sa folosesti densitatea aia, e problema ta, nu o recomanda insa si altora, e simplu.

[Vizitator]

Ma umflu in pene pentru ca stiu ce fac si ce am realizat, si mai ales CU CE am realizat.

 

Vorba putina si realizare de exceptie, este unul dintre mesajele PM primite.

 

Daca nu ai observat, amarit era o figura de stil, nu o jignire a muncii nimanui...

 

La 1,5kW pentru 2x65Vcc ai circa 12A curent in secundar la frecventa de 100kHz +/- 20kHz, lungimea conductorului pentru un ETD 49 nu cred sa depaseasca 60cm, deci ce a folosit Maxente este mai mult decit suficient ca sirma.

Caderile de tensiune in sarcina vin din alta parte, nu din sectiunea sirmei folosite.

 

Repet daca ai pierde 10V per infasurare secundara/20V per total secundare, raportati la rezistenta in DC a litzului construit de Maxente, bobinajul ar fi incandescent.

Think logic, man...

Editat Martie 11, 2017 de Vizitator

[sesebe]

Rog un specialist/expert sau cum vrea el sa fie, sa clarifice cum se calculeaza densitatea de curent si de ce anume trebuie tinut cont.

 

@Maxente, eu zic ca ai cadere de tensiune datorata miezului nu sirmei, asta asa mai mult la ghici.

[Vizitator]

Acelasi lucru il spun si eu de citeva postari incoace (ca nu din cauza sectiunii sirmei are caderile alea de tensiune in sarcina) si altii batman-batman...

 

Eu n-as fi vorbit daca nu as fi experimentat fel si fel de tipuri de bobinari cu fel si fel de litzwire-uri sau folie in decursul a peste 10 ani de la realizarea primului SMPS de peste 1500W pe un Tor R63 la 65kHz.

Editat Martie 11, 2017 de Vizitator

[Marian]

Acelasi lucru il spun si eu de citeva postari incoace (ca nu din cauza sectiunii sirmei are caderile alea de tensiune in sarcina) si altii batman-batman...

 

Nu stiu ce ai citit tu din ce am scris eu dar uite:

 

marian, on 10 Mar 2017 - 8:55 PM, said:

... Din punctul meu de vedere peste 6A este o densitate cam mare, dar sigur nu-i singurul motiv al caderii mari.

 

marian, on 11 Mar 2017 - 4:09 PM, said:

De asta ti-am sugerat testul ala, ca sa determini mai usor unde au loc majoritatea pierderilor, si deci unde trebuie umblat cel mai mult.

Ce-i drept un anumit procent de pierderi este inevitabil devreme ce nu ai stabilizare, probabil daca scazi undeva sub 10% cadere in sarcina maxima fata de varianta in gol ( sarcina minima ), ar cam fi deajuns. Incearca sa mergi cu maxim 4A/mm^2 la traf, eventual chiar si mai putin daca se poate, vezi asa daca exista o inbunatatire, si eventual fa intai testele de optimizare in HSW, apoi revii la rezonanta stiind ca ai facut tot ce puteai face.

 

 

Citeste si tu mai atent inainte sa postezi.

[Vizitator]

Marian, hai, las-o asa cum a picat, m-ai atacat cu acei 20A/mm2 scrisi de mine.

Iti arat SMPS (sursa de PC de 1050W) unde au luat cam 25-30A/mm2 densitate de curent, traful este bobinat in secundar cu folie de 28mm pe 0,1mm grosime si sursa ofera pe perioada nelimitata 80A pe railul de 12V (sursa single rail).

Unii pot, asa am putut si eu si asa vor putea si altii, daca experimenteaza.

[maxente]

 

 

Vezi tu, diferenta este ca pe acest topic, oamenii se chinuie pentru un amarit de 1000-1500W rezonant mode, si inca intimpina dificultati, iar eu ma joc cu 4-5Kw, si imi merge flawless de 4-5 ani de cind am lansat SMPS-ul cu 0 failure rate pina acum, si cu teste "distructive" cum zici tu, care culmea nu au distrus nimic pina acum, decit atunci cind am vrut sa trosnesc IGBT-urile incercind sa trag peste 6kW din unele de 55A/25 grade celsius cu 27A/100 grade celsius (IRG4PC50Wpbf)....

 

 

 

Hai, sa aveti succes in realizarea sursei, ma opresc aici pentru ca nu vreau sa fiu acuzat ca imi fac reclama mascata...

Inteleg aluzia / aroganta si e ok, nu ma supar. Stiu ca razi de mine cum tot incerc sa fac o sursa si e ok, nici aici nu ma supar.

Nu fac sursa sa concurez cu cineva.

Discutam aici ca d-aia e forum, sa pot primi sfaturi de la cei care vor sa ajute. Le multumesc frumos celor care si-au tot batut gura, chiar nu a fost degeaba !

Azi am realizat ca tancul rezonant e functional, iar caderile de tensiune vin din alta parte.

 

Tot nu ai spus ce caderi ai in secundar cand pui o sarcina (de ex. 10A)

 

@sesebe nu te-as contrazice, dar nici ETD49 nu mi se pare un miez chiar mic.

[Vizitator]

Ce putere ar disipa in acest moment rezistenta ?

[sesebe]

Eu nu am spus ca nu poate transfera puterea dar din cauza miezului iti scade tensiunea si iti va scadea atita timp cit nu ai stabilizare bazata pe feedback.

Poti pune si un miez de 100 ori mai mare si tot iti va scadea tensiunea si din cauza miezului (e adevarat mult mai putin).

[Vizitator]

Acolo pe rezistenta aia sint cam 117-119 Vac, amplificatorul fiind legat in Bridge.

Teoretic rezistenta ar avea 4 ohmi.

[iop95]

Densitatea de curent se alege functie de temp ambianta/ temp max admisa/ conditii de racire.

Nu e o valoare standard. Se calculeaza pierderile ohmice, care sunt date de rezistente in ca si nu de cea in cc.

La aceste frecvente, rez. echivalenta (in ca) poate fi si de 10-15 ori mai mare decat cea din cc (mai ales daca apare efectul de proximitate).

Daca racirea e ok (fortata), bobinaj intr-un singur strat, rezistent la 100-200°C, se poate alege si 20-30A/mm2.

 

Daca rez ohmica echivalenta e mica, e clar ca nu acopera toata caderea de tensiune de care e vorba in teste.

Dupa cum am mai zis, in jurul frecv de rezonanta castigul este unitar, deci tensiune trebuie sa fie aprox. constanta de la sarcini mici pana la scurtcircuit.

Singura explicatie ar fi cea legata de miez, in sensul ca e prea mic si se satureaza. Cel de la bobina de rezonanta, implica cresterea frecv de rezonanta prin diminuarea inductantei si convertorul nu mai e la rezonanta.. sau altfel spus frecv de rezonanta se modifica functie de sarcina, ceea ce nu e ok deloc.

Editat Martie 11, 2017 de iop95

[Marian]

..se poate alege si 20-30A/mm2.

Atunci plusez si eu, punem direct 50A, sa fie cifra rotunda...

Ce ne mai chinuim cu sarme groase si greu de bobinat, mergem direct cu 0,6, maxim 1mm si invertor de sudura facem din sursa...

 

PS: Ca miezul sa ajunga la saturatie, trebuie ca numarul de spire sa fie prea mic, nu exista alta varianta, si ca asta sa se intample, miezul ar trebui sa friga rau, Maxente nu a sesizat asta, sau cel putin eu n-am observat sa o fi facut. Daca temperatura miezului ( nu a bobinajului ), este acceptabila atunci miezul este in regula si poate fi pastrat.

[Vizitator]

Maxente, nu sint arogant si nu rid deloc de munca ta, ba chiar imi place ca nu te dai batut cu una cu doua.

 

Din pacate nu te pot ajuta mai mult pentru ca sursa mea este pe ETD59.

Ce am putut sa iti spun ti-am zis, 70kHz sursa pilotata (sincronizata) cu quartz (indiferent de sarcina, frecventa de lucru ramine fixa BATz), 13 spire in primar trafo, de aici am plecat si apoi m-am jucat cu valoarea condensatorilor serie si cu bobina aditionala pina am ajuns ca forma curentului sa fie sinusoidala in primar.

Mi-am scris pe hirtie valoarea condensatorilor si a bobinei si asta este.

Dupa cum am mai spus si stii bine, eu NU fac calcule ci experimentez, pina ajung acolo unde vreau.

Cind voi mai lucra inca o sursa, voi face mai multe masuratori cu/fara sarcina, sa vedem cit scade.

 

O mica adaugare, miezul se poate satura in sarcina, daca inductanta primara este mare (prea mare), am patit-o in experimente, pina am ajuns la 13 spire in primar, ca fiind "universala" la smps-ul meu, indiferent de puterea pt care l-am lucrat (5,5kW maxim)

Editat Martie 11, 2017 de Vizitator

[bennyy]

- condensator filtraj retea 318V -> 310V -> 304V -> 297V

- tensiune secundar 160V -> 153V -> 144V ->133V

- curent sarcina in gol -> 1.84A -> 6,32A -> 10,54A

O parte din cauzele modificarii tensiunii la iesire in functie de cati amperi consumi sunt:

- condensator filtrare primar - partial eliminata datorita valorilor din tabel. 310/297x133=138.82v. 139V si 10A iesire la 310v alimentare asta inseamna 139V-133V=6V diferenta

- cadere de tensiune pe tranzistoare: exemplu IRF460(Rds(on) maxim 0.27 Ohm) la fiecare 4A pierdere maxima de 1.08V, practic este mai putin (am folosit valorea maxima)

- dead time - cu cat consumul si dead time este mai mare cu atat afecteaza mai mult tensiunea de iesire - asta ai incercat valori diferite pentru dead time

- LLC - traf, bobina si condensator - bobina si condensatorul le-ai eliminat odata ca si test

- diode redresare tensiune iesire - si aici perzi ceva din tensiunea de iesire - pe 2 diode Schottky de 20A/200V cam 0.5V pentru o diferenta de 10A

- condensator filtrare iesire - prin analogie cu filtrarea din primar si la iesire tensiunea medie iti scade, practic frecventa fiind mult mai mare tensiunea medie este mai mica. O influenta foarte mare o are o are ESR-ul. Aici se recomanda ESR cat mai mic(low ESR sau chiar extra low ESR). Pe partea primara intre 2A si 10A ai o diferenta de peste 4% din tensiunea de alimentare, asta extrapolat la partea secundara este cam 6V datorita frecventei mult mai mari de fapt este peste 6V.

 

Concluzie: din diferenta de 153V-133V=20V. 20V diferenta intre consum de 2A si 10A. 6V tensiune alimentare + 2V tranzistoare + 0.5V diode + 6V condesator iesire = 14.5V. Ai incercat si hard switch si ai avut 2-3V mai mult, asa ca pe traf si diferenta din cauza "dead time" mai raman 2-3V pierdere din cei 20V diferenta intre 2A si 10A consum pe iesire.

Sursa ta functioneza NORMAL. Poti imbunatatii cel mai ieftin prin condensatorul de iesire cu ESR mai mic si/sau valoare mai mare (1-3V). PFC activ 6V fata de consumult de 2A sau mai mult fata de consumul mult mai mic sau in gol.

 

La calcule am rotunjit si am folosit numai extrapolarea valorilor dintre primar si secundar ca si valori de tensiune.

 

Intrebare : Cati A/mm2 se calculeaza pentru sarma din traf?

Raspuns: pentru consum continuu fara racire corespunzatoare MAX 3A/mm2.

Pentru economie se poate si 4A/mm2. Varfuri de consum 6-10A/mm2.

Varfurile maxime sunt la cat rezista firul.

Am testat pe fir de 0.22 diametru (0.038mm2) 6.48A care este echivalent la peste 150A/mm2. Binenteles ca fumega izolatia. La 3-4A (adica 75-100A/mm2) temperatura era foarte putin peste temperatura ambientala. Firul era simplu pe masa, alimentat din sursa de alimentare. Fara probleme de lipsa de ventilatie sau acumulare de caldura.

Poza test 170A/mm2: https://drive.google.com/open?id=0B89dzeP5hV53NzBweWQ3ZkVqMkU

Editat Martie 12, 2017 de bennyy

[maxente]

Am luat si ETD59. L-am bobinat repede cu o bucata de sarma, i-am dat 13sp si vad ca inductanta e tot cam ca la trafurile ETD49 bobinate de mine adica 1,1mH

Zilele astea sa vad cand imi fac timp, vreau sa bobinez trafu ETD59 ''corespunzator aferent'' sa vedem ce iese