IR2153 => Proiect didactic

[Marian]

Salut.

 

Asa cum am promis vin cu un topic dedicat acestui integrat, inca destul de popular, si inca destul de putin inteles.

Scopul topicului este o serie de prezentari tehnice care sa imbine teoria cu practica, si care sa se concluda cu o sursa completa bazata pe acest integrat si pe informatiile prezentate.

O sa incerc sa nu ma lungesc foarte mult, si sa prezint totul intr-un stil sper eu usor asimilabil, atat cat ma pricep eu.

Se subantelege faptul ca nu-mi arog meritele asupra informatiilor prezentate aici, si se mai subantelege si ca o buna parte din ele sunt culese din pdf si note de aplicatie, este absolut normal sa le folosim, devreme ce le avem la dispozitie. Singura mea contributie este interpretarea si prezentarea lor.

Schema de baza a unei surse cu IR2153 este prea simpla sa merite dezbatuta intr-un astfel de topic, motiv pentru care la momentul oportun voi incerca sa fac totul mai interesant aplicand diferite solutii "ajutatoare".

 

IR2153 pe scurt

IR2153 este un CI cu 8 pini, simplificat la maxim dar dotat cu strictul necesar pentru a deservi o sursa in comutatie de tip semipunte, la puteri medii de pana la cateva sute de W, cu ceva asistenta externa putand deservi si puteri mari.

Are un oscilator foarte simplu, asemanator NE555, mai multe porti logice si iesiri LO si HO.

Ofera un semnal dreptunghiular cu o frecventa ajustabila din 2 componente pasive externe, RT si CT, si umplere maxima si fixa, cu un timp mort fix stabilit intern. 

 

Dispunere pini:

1. VCC - Aici este alimentarea integratului, contine o dioda zener interna catre pinul 4 ( GND ) care limiteaza/stabilizeaza alimentarea la 15,6V.

De retinut curentul maxim pe care dioda il poate suporta, in pdf se specifica un maxim de 25mA, se poate folosi zener-ul cu o limitare de curent pe alimentare la 10-15mA maxim, ori se poate alimenta cu 12V stabilizati, situatie in care nu mai este necesara o limitare a curentului.

 

2. RT - Este pinul unde se conecteaza rezistenta externa catre pinul 3, pentru programarea frecventei.

De retinut curentul maxim disponibil de la acest pin, care in pdf se specifica a fi 5mA, este important deoarece impune o valoare minim necesara a rezistentei de la acest pin, si tinand cont ca pinul 2 oscileaza periodic intre alimentare si Gnd, este simplu de concluzionat ca RT nu poate fi mai mica de aproximativ 3k. Sigur, recomandabil este mult mai mult de atat, ca o nota personala as zice ca de la 10k in sus ar trebui sa fie in regula. 

 

3. CT - Este pinul unde se conecteaza extern condensatorul ce seteaza frecventa, catre pinul 4 ( GND ).

Valoarea sa tine cont de frecventa de lucru dorita, si valoarea RT, stiind ca:

 

In pdf nu se specifica praguri limita de frecvente recomandate, insa se dau niste valori care sugereaza niste combinatii posibile.

Alegerea tine mai degraba cont de implementare, dar in principiu se merge pe frecvente in ordinul zecilor de khz, ca fiind o zona optima.

 

Tot pinul 3 serveste si functia SD ( Shtut Down ), adica protectia, punerea sa la masa blocheaza complet integratul.

 

4. COM - Este pinul unde se conecteaza masa alimentarii.

 

5. LO - Este iesirea de jos, una raportata la masa de alimentare ( pin 4 ) cu totem-poll mosfet intern, destinata comenzii mosfetului de jos.

Curentul disponibil este +180mA ( pentru incarcare poarta mos ) si -260mA ( descarcare poarta mos ).

 

6. VS - Este masa flotanta.

 

7. HO - Este iesirea de sus, una raportata la masa flotanta ( pin 6 ), cu totem poll mosfet intern, si este destinata comenzii mosfetului de sus.

Si aici curentul disponibil este acelasi +180mA/-260mA.

 

8. VB - Este alimentarea flotanta/bootstrap, cu o dioda catre alimentare ( pin 1 ), si un cond catre masa flotanta ( pin 6 )

Atunci cand mosfetul de jos este activ, trage pinul 6 catre masa de alimentare, si o data cu el si condul de bootstrap care se incarca la Vcc prin dioda de bootstrap, iar la activarea mosfetului de sus, condul de bootstrap asigura energia pentru comanda portii de sus.

 

Schema bloc

 

Am impartit-o in 2 sectiuni distincte, Control si Iesiri. 
Nu voi insista pe partea de iesiri, nu face obiectul acestor prezentari.

O sa insist cu o usoara disecare a partii de control pentru ca pe ea o consider mai importanta in topicul asta.

Iau o varianta mai completa dintr-un pdf mai nou ( IR21531 ):

IR21531 este o varianta ulterioara a IR2153, diferentele constau printre altele in timp mort mai mic, tensiune zener intern mai mica si montaj de bootstrap intern ( nu mai trebui dioda externa ).

 

UVLO

Este o functie destul de cunoscuta si intalnita la multe integrate de control deci n-o sa insist prea mult. 

Pe scurt se monitorizeaza alimentarea si se permite functionarea integratului doar de la o anumita tensiune minima in sus.

Pragul minim de la care IR2153 poate porni este de 9V, iar histeresisul este de 1V, deci se opreste daca alimentarea dupa pornire scade la 8V.

La IR21531 pragurile difera putin, pornirea se face de la 11V, iar histeresisul este de 2V, deci oprirea se face la 9V. 

 

Cand alimentarea este sub prag, mosfetul M1 este activ si trage pinul 3 la masa, blocand astfel integratul.

Cand alimentarea trece peste prag, M1 se blocheaza/dezactiveaza si integratul este lasat sa functioneze normal.

 

Dead Time

Sunt elementele de circuit interne care asigura timpul mort, adauga o intarziere in activarea iesirii din calea lor.

 

Porti NOR

Sunt inversul portilor AND, adica iesirea face 1 logic atunci cand ambele intrari au 0.

Scopul lor aici este controlul si comanda blocurilor de pe iesiri.

 

Oscilator

Esenta oscilatorului sunt primele 2 comparatoare de sus, care seteaza 2 praguri intre care oscileaza pinul CT, restul sunt circuite ajutatoare. 

Principiul este simplu, se foloseste o referinta tip "scara" cu niste rezistente inseriate intern intre alimentare si masa, si cu punctele lor comune dand pragurile pentru comparatoare. 

Valorile celor 2 rezistente de jos sunt fiecare jumatate din cele ale celor 2 rezistente de sus, se creeaza astfel 3 praguri proportionale distincte si independente de valoarea tensiunii de alimentare, respectiv 1/2, 2/3 si 1/6 din Vcc, deci nici frecventa nu-i influentata de variatiile alimentarii.

Ca o nota personala, ca sa va fie mai simplu de inteles, imaginati-va ca primele 2 rezistente de sus au cate 1k, si urmatoarele 2 cate 500R... Fac mai usor de calculat pragurile alea.

 

Dupa cele 3 comparatoare sunt 2 porti logice de tip Set/Reset latch ( flip/flop ), cea de sus cu o intrare de reset inversata ( adica la ea comanda se da cu 0 logic in loc de 1 logic ), si o intrare de setare normala, si 2 iesiri Q, una inversata sus, si una normala jos.

Poarta de jos are o intrare inversata S, si 2 intrari R normale. Are o singura iesire ( Q ) inversata ( adica se da comanda pe 0 logic in loc de 1 logic ).

Intrarile si iesirile inversate sunt cele cu o liniuta desupra lor.

 

In momentul pornirii:

-Pinul CT este tras la masa alimentarii de catre condul conectat acolo, deci toate intrarile inversoare de la cele 3 comparatoare sunt puse la masa, in timp ce intrarile neinversoare au deja pragurile de referinta amintite mai sus, deci toate cele 3 comparatoare au iesirile la +.

 

-Primul comparator de sus da plus in intrarea R inversata, deci nu influenteaza cu nimic momentul pornirii.

 

-Al 2-lea comparator da plus in intrarea S normala, deci seteaza poarta logica, activand 0 logic pe iesirea Q inversata, si 1 logic pe iesirea Q normala, care prin intermediul unui buffer ( deasupra comparatoarelor in imagine ), pune pinul RT la alimentare. Tot acest comparator mai da plus si in intrarea S inversata a portii de jos, dar tocmai pentru ca este o intrare cu comanda pe 0, nu se intampla nimic momentan.

 

Al 3-lea comparator ( cel de jos ), da plus in intrarea R normala a portii de jos, impunand 1 logic pe iesirea Q inversata, si deci mentinand integratul blocat prin intermediul portilor NOR.

 

Dupa pornire:

Pinul RT fiind deja dus intern la Vcc, incepe incarcarea condensatorului de la pinul CT, prin intermediul rezistentei de la RT.

 

Cand tensiunea de la pinul CT trece de 1/6 din Vcc ( 2,6V pentru alimentare de 15,6V ), se atinge primul prag, inversoarea comparatorului de jos devine mai pozitiva si comanda trecerea pe minus a iesirii lui, dezactivandu-se comanda de reset catre poarta de jos. 

 

Cand tensiunea la CT trece de 1/3 din Vcc ( 5,2V pentru 15,6Vcc ), se atinge al 2-lea prag, inversoarea celui de-al 2-lea comparator devine mai pozitiva si impune ca deasemeni si iesirea lui sa faca minus, asta aduce 0 logic la intrarea S inversata a portii de jos, activand astfel iesirea inversata Q a ei, deci impunand 0 logic pe iesirea catre cele 2 porti NOR. 

 

Tot iesirea celui de-al 2-lea comparator da in momentul asta comanda de 0 logic pe intrarea S normala a portii de sus, dezactivand astfel comanda de setare si comanda activarea iesirii LO cu o intarziere egala cu timpul mort.

 

Cand tensiunea la pinul CT trece de 2/3 din Vcc ( 10,4 pentru 15,6Vcc ), se atinge si ultimul prag, comparatorul de sus basculeaza iesirea la minus ( la masa ), impune mutarea pinului RT la masa prin buffer-ul de sus, comanda dezactivarea LO si activarea HO cu intarzierea data de timpul mort. 

 

Cu pinul RT la masa, se impune descarcarea condului de la CT, dupa ce tensiunea acolo scade sub al 2-lea prag ( 1/3 din Vcc ), al 2-lea comparator basculeaza din nou iesirea catre plus, comanda din nou punerea pinului RT la Vcc, blocarea iesirii HO si activarea LO, si ciclul se reia periodic cu frecventa de lucru data de valorile CT si RT. 

 

Functia de protectie de la pinul 3 se activeaza la punerea acestuia printr-un tranzistor extern la masa, blocarea integratului are loc la momentul cand tensiunea din pinul CT scade sub primul prag ( 1/6 din Vcc ) deoarece atunci comparatorul de jos basculeaza din nou iesirea catre plus, resetand poarta de jos, si impunand dezactivarea celor 2 porti NOR. 

 

Utilizarea acestui pin in vederea protectiei este mult mai sigura decat actionarea in pinul 1 asa cum se intampla in foarte multe scheme publicate pe net, pentru ca aici nu depinzi de descarcarea destul de lenta a condensatorului de filtrare de la pinul 1 ( de ordinul zecilor de uF sau chiar mai mare ) pana la pragul inferior al UVLO, ci la pinul CT actiunea are loc foarte rapid pentru ca valoarea CT este foarte mica, deci tranzistorii de putere nu sunt fortati sa suporte mai multe cicluri de comutatie in curent foarte mare, pana intervine off. 

Pentru ca postarea deja s-a lungit destul de mult, o sa ma opresc momentan aici, urmand ca intr-o postare ulterioara sa vin cu niste simulari si teste practice care sa confirme cele spuse pana acum. 
Pana atunci, toate cele bune.

Editat Iunie 14, 2018 de Marian
Corectie erori gramaticale

[M.Adrian]

       Multumim pentru efortul depus cu teoria si exemplele practice atat pe sectiunea asta cat si pe celelalte! Spor in tot ce faceti.

Sper ca vara asta sa pot prezenta si eu un montaj complet la alimentatoare..

Editat Iunie 13, 2018 de M.Adrian

[Emil 1986]

Spoiler

Bravo Marian!Vi si cu ceva aplicati practice?

Editat Iunie 13, 2018 de Emil 1986

[Marian]

Multumesc.

 

PS: Am zis in prima postare ca o sa vin si cu teste practice si ca proiectul se va conclude cu o sursa completa pe baza acestui integrat, o sursa completa inseamna o sursa facuta practic...

[maxente]

Daca o mai faci si rezonanta, s-a terminat cu toata jmecheria in sat ! 

[Marian]

Nici platit

[bogdan546]

"Sunt inversul portilor AND, adica iesirea face 1 logic atunci cand ambele intrari au 0."  

iesirea este 0 daca una din intrari este 1 deoarece sunt porti SAU negat .Cred ca a fost o mica scapare din partea lui @Marian  In rest felicitari pentru munca depusa

[MVS]

@bogdan546: la o poarta SAU negat daca ambele intrari sunt 0 ce avem la iesire? Cu siguranta avem 1.

Afirmatia lui @Marian este corecta.

[bogdan546]

1 hour ago, valentin marcarian said:

@bogdan546: la o poarta SAU negat daca ambele intrari sunt 0 ce avem la iesire? Cu siguranta avem 1.

Afirmatia lui @Marian este corecta.

Da, dar la afirmatia "Sunt inversul portilor AND, adica iesirea face 1 logic atunci cand ambele intrari au 0."   eu inteleg ca la 0 pe ambele intrari AND pe iesire am 1 ceea ce nu este corect

[Marian]

Bogdan, n-ai inteles ce-am scris:
 

On 6/13/2018 at 12:11 PM, Marian said:

Sunt inversul portilor AND, adica iesirea face 1 logic atunci cand ambele intrari au 0.

Poarta SI/AND are 1 logic pe iesire atunci cand ambele intrari au 1 logic pe intrare. 

Eu am zis ca NOR este inversul, adica face 1 pe iesire cand ambele intrari au 0.

Ce anume este neclar aici?

 

PS Nu mi-a scapat nimic:

https://ro.wikipedia.org/wiki/SAU-NU_logic

Editat Iunie 20, 2018 de Marian

[Marian]

Primele simulari

 

Asa cum am promis revin cu ceva simulari si teste practice ca o continuare, si totodata o confirmare a celor spuse in prima postare.

Am pus in multisim partea interna de control a IR2153 ( improvizata cu ceea ce am avut la dispozitie ):

 

Scopul este reproducerea diagramei cu formele de unda din pdf:

 

Ma intereseaza partea marcata cu dreptunghi rosu, deci pe aia insist.

Spuneam in prima postare ca la pornire pinul RT este pus la alimentare si ca apoi oscileaza intre Vcc si masa, cu frecventa de lucru.

Acelasi lucru il observam si in diagrama cu formele de unda din pdf, la cea numita VRT.

Iata:

 

Si mai spuneam ca RT incarca si descarca CT, si ca pragurile 1/3 si respectiv 2/3 ( 5,2 si respectiv 10,4  pentru Vcc 15,6 ), sunt cele care comanda comutarile RT, intocmai cu ce putem observa in pdf. 

Deci:

 

Canalul A ( albastru deschis ) pus la RT, si B ( galben ) la CT.

Se pot observa reproduse intocmai cele 2 forme de unda, si cele 2 praguri marcate cu dreptunghiul negru.

 

Spuneam ca:

On 6/13/2018 at 12:11 PM, Marian said:

Cand tensiunea de la pinul CT trece de 1/6 din Vcc ( 2,6V pentru alimentare de 15,6V ), se atinge primul prag, inversoarea comparatorului de jos devine mai pozitiva si comanda trecerea pe minus a iesirii lui, dezactivandu-se comanda de reset catre poarta de jos. 

 

Reproducerea in simulator:

 

Cu galben pinul CT si cu bleu iesirea comparatorului de jos, care asa cum se poate observa, la atingerea pragului de 2,6V pe CT, comanda trecerea pe 0 a iesirii lui.

 

La atingerea pragului 2 ( 1/3 din Vcc ) se comanda activarea iesirii de jos cu o intarziere data de timpul mort:

 

La atingerea ultimului prag ( 2/3 din Vcc ), se comanda activarea iesirii de sus cu o intarziere data de timpul mort:

 

Si toate cele 4 forme de unda din pdf:

 

De sus in jos, cu verde CT, cu galben iesirea LO, cu bleu iesirea HO si cu rosu RT.

 

In caz ca v-ati intrebati ce-i cu S1 din imagini, el simuleaza mosfetul extern care ar pune pinul CT la masa atunci cand intervine protectia, iata-l in actiune:

 

 

O schema si primul test

 

In continuare trec la testarea unei prime scheme elementare:

 

Si o pun in multisim:

 

Nu mi-am batut capul cu reproducerea intocmai a iesirilor integratului, e mai putin relevanta, in schimb am simplificat totul folosind niste relee virtuale pentru a fi mai usor de inteles.

 

Am pus un osciloscop si am rulat simularea:

 

Cu galben iesirea pe sarcina, si cu bleu CT.

Pe panta ascendenta a CT ( dupa primul prag ) se observa ca este activ MOS de jos ( LO ), iar pe panta descendenta ( dupa pragul de sus ) este activ MOS de sus ( HO ).

Se observa si diferenta de timp dintre pragurile CT si comutarile iesirilor, care este tocmai acel timp mort impus. 

Adica totul exact asa cum ar trebui.

 

Am reprodus totul pe o placuta de test:

 

Si am trecut la teste:

 

SI oscilogramele.

Una pe sarcina ( rezistenta de 680R )

 

Conform formulei, cu 330p si 47k frecventa ar trebui sa fie ceva mai mult de 44khz, am masurat asa cum se poate observa, 46,5khz, ceea ce este normal tinand cont de toleranta componentelor.

 

Inca o oscilograma cu CT si iesirea pe sarcina vazute simultan:

 

Cu bleu iesirea pe sarcina ( 680R ) si cu galben pinul CT.

Este reproducerea intocmai a oscilogramei din ultima simulare de mai sus, cu timp mort cu tot ( diferentele in timp dintre pragurile CT si fronturile de comutatie ).

 

Aici am pus cursoarele pe varfuri pentru a confirma cele 2 praguri ( 5,2 si 10,4 ):

 

Si dupa ceva insistente am reusit sa capturez si actionarea protectiei la punerea pinului CT la masa ( in situatii de genul asta ajuta mult osciloscoape cu memorie mare ):

 

 

 

Cam atat pentru moment.

La o postare urmatoare o sa vin cu teste pe o schema ceva mai completa, detalii la momentul oportun. 

Momentan ma retrag.

Toate cele bune.

Editat Iunie 29, 2018 de Marian

[Marian]

Salut.

 

Revin putin asupra acestui proiect, motivat fiind de conversia unei surse LLC in hard-sw ( detalii la momentul oportun ), si pentru ca arhitectura acelei surse era potrivita unui control cu 2153 am decis sa merg pe calea asta si dorind sa fac si ceva mici experimente pe el m-am gandit sa postez rezultatele aici.

 

Ideea principala e folosirea a ceea ce avem deja, si pe post de tranzistori am deja mai multe bucati IRFP460A, deci cu ei merg.

Pentru ca traful principal ( ETD39 ) era impus de sursa de modificat, a trebuit sa urc frecventa pe la 120khz ca sa am loc pentru bobinaj.

Si am mers pe IR21531 pentru ca are timp mort mai mic ( important la frecventa asa mare ).

 

IR2153 de unul singur nu poate comanda eficient portile mosfetilor in cauza datorita capacitatilor mari, dar am facut un test comparativ cu si fara driver suplimentar pentru a testa niste chestiuni. 

 

Schema initiala:

 

Stiu ca diferenta nu-i semnificativa fata de ce am testat anterior pe topic insa era important sa incep cu ea, veti vedea de ce.

Am inceput cu 68R in porti pentru ca pdf-ul specifica un curent de varf maxim disponibil de 180mA sursa, si 200mA sarcina, si cam pe acolo sunt valorile alea.

 

Poarta mos de jos:

 

 

Poarta mos de sus:

 

Rezistenta poarta mos de jos ( pentru masurarea curentului de varf in poarta )

 

105mA pe on si 132mA pe off.
Destul de mult sub valorile din pdf.

Am crescut gradual tensiunea de alimentare din pin 1 ca sa vad daca se mareste si varful de curent

 

13V

 

14V

 

15V

 

Si curentul este intr-adevar direct proportional cu alimentarea. 

 

Din pdf nu-mi era cel putin mie clar daca acele valori ale curentului de varf sunt o functie de rezistentei de iesire interne a CI ori niste varfuri maxim recomandabile/admise pentru tranzistorii de pe iesiri, ca sa ma lamuresc am redus progresiv valorile rezistentelor din porti si-am urmarit evolutia varfurilor de curent.

 

Cu 33R in poarta, si 15V alimentare:

 

181mA sursa, si 260mA sarcina.

 

Cu 33R in poarta si 12V alimentare:

 

169mA sursa si 248mA sarcina.

 

Poarta mos de jos cu 33R si 12V:


Poarta mos de sus cu 33R si 12V

 

Am redus rezistentele din porti la 22R, si cu 15V alimentare, varfurile pe rezistenta din poarta mos de jos sunt:


189mA sursa, si 309mA sarcina.

Asta e comportament de generator de curent constant, unul destul de fix pe sursa dar ceva mai putin precis pe sarcina. 

Misterul ( cel putin al meu ) a fost elucidat, valorile din pdf sunt varfuri limitate intern, nu valori maxim admise, este deci si motivul pentru care iesirile CI rezista desi in unele cazuri rezistentele din porti au valori foarte mici sau uneori pe off doar acea dioda inversa care pune practic scurt pe iesire.

 

Mai departe rezistenta poarta mos de jos cu 22R dar 12V pe alimentare:

 

Si comenzile in portile mosfetilor pentru 22R si 12V.

Cel de jos:

 

Cel de sus:

 

Neajunsul comenzii directe din iesirile CI a mosfetilor din schema pentru frecventa asta ceva mai mare este vizibil in toate variantele de rezistente in porti, si anume timpii de tranzitie mari care duc la pierderi in comutatie semnificativ mai mari, deci ceva trebui facut. 

Si-am vrut sa merg pe ceva mai simplist, drivere totem poll.

 

Poarta mos de jos cu 12V

 

Poarta mos de sus

 

Rezistenta poarta mos de jos cu 12V si 10R


Rezistenta poarta mos de jos cu 12V si 5R ( 2x10R in paralel ):

 

Ceva mai putin de 500mA pe on si 650mA pe off.

 

Poarta mos cu 5R si 12V

 

Si in vederea protectiei, comanda in porti cu pinul 3 pus la masa ( iesirile se opresc ):

 

Am facut si o comparatie intre 10R si 5R in poarta mos folosindu-ma de functia "Ref" a osciloscopului ( salveaza o forma de unda si o afiseaza simultan cu o alta masurata de sonda pentru comparatie ).
Cu alb este varianta cu 5R si cu galben cu 10R:

 

Le-am decalat putin pe verticala pentru a se vedea mai bine.

Diferentele sunt subtile dar exista, deci este mai bine cu 4,7R in poarta.

 

Concluzia ar fi ca driver totem poll cu tranzistori pe care ar trebui sa-i aiba oricine ( merg fara probleme si BD139/140 ), este cat se poate de ok chiar si la 120khz asa cum se poate observa ( este oricum la maaare distanta fata de varianta cu CI de unul singur ).

Alternativa SMD si economisitoare de spatiu ar fi niste drivere cu cate un singur canal in capsula SOT23-5, in locul totem poll-ului, ori eventual niste tranzistori bipolari asemanatori dar in capsule SMD mai mici ( alegerea apartine fiecaruia ).

 

Pentru moment ma retrag aici cu scuzele de rigoare daca am repetat ceea ce stiati deja, o sa revin cand placuta de control si sursa pe care o va controla or sa fie gata.

In cazul meu inca nu sunt sigur ca voi merge pe acei tranzistori, constrans fiind de spatiul disponibil pentru placuta de control ( foarte mic ), capsulele alea TO126 n-au loc acolo vertical, dar asta e alta discutie irelevanta pentru scopul acestei postari. 

 

Spor.
 

[Marian]

Salut.

 

Continui ce incepusem mai sus. 

Asa cum spuneam, scopul a fost modificarea unei surse LLC primita, care datorita mai multor probleme de implementare nu putea fi pusa in functiune in conditii satisfacatoare.

Au fost 2 bucati, astea sunt:


 

I-am scos si schema relativ completa in tentativa de a le pune in functiune:

 

Solutia pe care am ales-o a fost convertirea lor in surse cu comutatie de tip normala, si pentru ca arhitectura o permitea am ales pe partea de control IR2153.

Scopul era obtinerea unei singure tensiuni de iesire in jur de 50V pentru alimentarea unui regulator digital DPS2050. 

Problema a fost ca doream putere ceva mai mare ( undeva spre 500W ), si eram obligat sa folosesc ETD39.

Cu spatiu de bobinat limitat solutia evidenta a fost urcarea in frecventa, dupa ceva calcule am ajuns la 110khz pentru a ma incadra cu numarul de spire. 

Pentru ca 2153 are timp mort de 1,2uS e cam mult, astfel incat am ales 21531 care are timp mort de 600nS.

Si pentru ca doream sa folosesc o pereche de IRFP460A ( celor de pe placa le lipseau sufixul "A" ), si iesirile 2153 sunt destul de anemice pentru fecventa si capacitatile mosfetilor alesi, nevoia de driver era evidenta, si pentru simplitate si nevoia de a folosi ce am, solutia a fost cate un driver totem poll simplu pentru fiecare poarta.

 

Am bobinat intai traful ca sa fiu sigur ca ma incadrez:

 

In primar am dat 28 de spire dispuse pe 2 randuri, cu lizt facut din 11 sarme de 0,3 in paralel si rasucite cu bormasina. 

 

Pentru secundarul de forta am folosit parte din sarma cu care traful original fusese bobinat, respectiv 10 spire cu litz facut din 44 de sarme de 0,2mm in paralel.

Secundarele auxiliare au cate 3 spire, unul cu 0,4 ( cel pentru alimentare control ) celalalt cu 0,6 ( pentru alimentare ventilator ).

 

Schema finala este asta:

 

Montajul nou pentru control:


 

 

Sursa partial dezmembrata:

 

Apoi completata in noua versiune:

Randamentul obtinut la putere maxima cam 84% la aproape 480W pe iesire:

 

Si ceva oscilograme obtinute cu sursa alimentata din traf separator de 1kW ( absolut obligatoriu ).

Portile mosfetilor in gol:

 

Primar si secundar de forta in gol:

 

Zgomot iesire in gol:

 

Portile mosfetilor in sarcina maxima:

 

Riplul pe condul de 2,2u inseriat cu primarul, in sarcina maxima ( asa de curiozitate ):

 

Primar si secundar in sarcina maxima:

 

Zgomot si riplu de retea pe iesire in sarcina maxima:

 

In sarcina maxima cu ventilator ( pentru ca in aplicatia unde va fi montata sursa, ventilatorul va functiona permanent ) si pe regim continuu cel mai mult se incalzeste rezistenta din snuber, undeva pe la 75*C, apoi bobinajul trafului undeva pe la 70*C, in timp ce radiatorul tranzistorilor si diodelor abia trece de 40, si cam pe la 50 cel al puntii pe care e montata si rezistenta de 22k de la pornirea partii de control.

 

Si uite asa am obtinut 480W din IR21531 si un ETD39, la un randament zic eu acceptabil. 

Voi reveni cu imagini cand sursa pe care o va alimenta o sa fie gata.

 

Spor.

[eos]

Buna seara. Daca nu e prea mare deranjul puneti si o poza cu unda curentului din primaru etd39

[cipriyan123]

Foarte frumos prezentat proiectul.!!!!!!