Sursa pentru alimentare laptop de la 12-24V (auto)

[Marian]

Cam oricare din acele transiluri ar merge, as zice sa incerci cu prima, SMBG, dar probabil si celelalte ar merge, diferentele ar putea consta in regimul termic, praguri diferite inseamna energie disipata diferita.

 

Ti-am zis, cu protectia este ceva mai problematic, as zice sa mergi pe premisa ca laptop-ul nu limiteaza curentul de incarcare ci doar controleaza strict tensiunea, situatie in care ai nevoie neaparat de limitare, ( deci nu protectie cu stop ). Traful de curent este mai problematic aici, ar merge in secundar insa nu are rost sa te complici, cu doar 6A poti merge relaxat pe shunt in sursele mos profitand la maxim de faptul ca push pull permite asta. Primele 2 shunturi mi se par cam mici, ar putea necesita amplificare si deci complexitate usor sporita, al 3-lea la 50m Ohm pare mai potrivit, numai ca pierzi pe el cam 1,8W la curentul maxim, nu sunt sigur in ce masura acea capsula poate suporta disipatia asta ( nu m-am uitat in pdf ), eventual poti asigura un pad mai mare pentru a facilita racirea sa, ai putea chiar incerca sa lipesti un micut radiator de el.

 

Despre cum ar trebui sa arate limitarea in sine s-a tot discutat, si relativ recent, a pornit de la topicul asta al lui Mircea:

http://www.elforum.info/topic/69822-smps-1kw-full-bridge-by-mircea/

 

Si a continuat in cateva topicuri:

http://www.elforum.info/topic/110285-sg3525-protectie-cu-stop-si-limitare-puls-cu-puls-pro-si-contra/

http://www.elforum.info/topic/110761-pfc-activ-de-mare-putere-cu-sg3525/

http://www.elforum.info/topic/110897-sg3525-pdf-detalii-functionare-teste-diverse/

http://www.elforum.info/topic/110840-smps-de-3kw-cu-sg3525/

 

Ceea ce este si mai nasol este ca nu pare sa se fi cazut de acord asupra unei configuratii. Ceea ce eu pot sugera este ceva ce eu am testat si folosit si a functionat:

 

Q4 si Q5 Alcatuiesc un soi de oglinda de curent alimentata din Vref, P1 regleaza pragul limitarii, oglinda forteaza pe shunt aceeasi tensiune ca si pe P1. Se actioneaza direct pinul 10, iar pinul 8 este lasat neconectat. Inductantele dintre redresare si filtrare sunt obligatorii chiar si fara stabilizare, tu ai stabilizare, ai inductanta, este deci in regula. Sursa asta am facut-o pentru alimentarea unui modul cu TDA7294 folosit pentru un mic subwoofer auto, am proiect complet publicat pe forum, sursa a functionat perfect din prima, radiatorul desi nu-i foarte mare, si pe care sunt si mosfetii si redresarea, se mentine rece ventilat normal chiar si in sarcina normala. Aveam nevoie de limitare pentru a nu se trezi beneficiarul ca la un bas mai pronuntat se opreste sursa si intra in protectie, si limitarea functioneaza, in suprasarcina tensiunea scade pentru mentinerea curentului, iar la scurt mentinut scade catre 0, singurul inconvenient este ceva zgomot in inductanta la scurt, dar pe mine nu ma deranja la proiectul respectiv, daca nu te deranjeaza nici pe tine atunci iti recomand configuratia asta, tu alegi.

 

Succes.

[mmihai94]

Nu ma deranjeaza absolut deloc zgomotul, doar daca o sa aiba zgomot in functionare normala.

 

Intradevar, puterea suntului e cam mica, 2W. http://www.koaspeer.com/catimages/Products/CSR/CSR.pdf

Cred ca o sa il folosesc pe cel de 5m, urmat de o amplificare cu LT1498 http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/14989fg.pdf

[Marian]

Nu am verificat atunci deci nu pot fi sigur, iar acuma nu mai pot deoarece ampliful ala este demult la beneficiar, presupun insa ca zgomotul era cauzat de lipsa compensarii de rampa ( subiect despre care s-a vorbit tangential pe topicurile mentionate de mine anterior ), ceva subarmonici, care nu prea se filtreaza, sau se filtreaza mai greu de catre un LC. Nu pot fi sigur, si pana nu testezi nu cred ca poti fi nici tu sigur.

 

Shunt de 5m Ohm e prea putin pentru curentul ala, cel de 10m ofera 60mV la 6A si disipa 360mW, deci chiar si cu shunt de 0,5W ai fi in regula, tu insa ai shunturi de 2W deci e arhisuficient.

 

Daca tot mergi pe shunt mic ( n-ai incotro ) si amplificare atunci poti apela la un comparator ceva mai rapid ( n-am verificat pdf-ul, poate merge si AO ala al tau pe pozitia de comparator...). Ii pui inversoarea la o referinta stabilizata si eventual ajustabila cu semireglabil multitura, iar neinversoarea citeste shuntul, la depasirea pragului setat la inversoare de catre referinta, iesirea comparatorului basculeaza spre plus ( se blocheaza tranzistorul de pe iesire si rezistenta sa de sarcina trage ceea ce urmeaza in sus ), pui acea iesire direct la pinul 10 al SG, alimentezi comparatorul din Vref, ii dai referinta la inversoare prin semireglabil multitura tot din Vref ( grija la alegerea valorilor componentelor, nu trebuie sa tragi foarte mult din Vref, eventual faci tu un stabilizator extern de 5V daca nu vrei sa stresezi SG-ul ), pui rezistenta de sarcina la iesirea comparatorului tot la Vref ( sau la stabilizatorul extern de 5V daca apelezi la asa ceva ) pe shunt o sa ai o rampa de curent al carei varf atunci cand va atinge pragul referintei o sa cauzeze bascularea iesirii, pinul 10 al SG va fi dus la +5V de catre rezistenta de sarcina si va cauza blocarea integratului pe durata ramasa a acelui puls, adica obtii o limitare de curent, lasi pinul 8 "in aer", limitarea fiecarui puls face sa nu mai fie necesar softstart-ul, sau eventual poti pune si softstart dar cu o dioda inseriata cu condensatorul, desi eu recomand sa nu. Comparatorul descris aici scoate din discutie circuitul ala cu cei 2 tranzistori.

 

Eventual poti folosi comparatorul descris dar sa ataci cu el pinul 8 direct si fara condensator, si pinul 10 il pui la masa, Dl Miticamy a testat o astfel de configuratie si a obtinut un control mai bun si parca mai stabil, pinul 8 ofera acces direct la intrarea comparatorului PWM intern din integrat, are o sursa de curent "pull up" de 50uA, deci aici treaba se inverseaza, adica pentru blocare integrat, pinul 8 trebuie sa fie tras la masa ( spre deosebire de pinul 10 care trebuie tras la minim +1V, deci in sus ), pui aceeasi rezistenta de sarcina la iesirea comparatorului, catre aceeasi alimentare, si aceeasi referinta numai ca inversezi intrarile comparatorului, adica inversoarea nu o mai duci la referinta ci la shunt, iar neinversoarea la referinta. In felul asta tu practic adaugi inca un AE ( amplificator de eroare ) extern integratului, ( cel interg din SG comanda acelasi comparator PWM dar la o alta intrare tot negativa a sa ), si ca orice amplificator de eroare, si asta ar putea cere ceva compensare in frecventa, care insa ar putea fi mai simpla pentru ca se monitorizeaza un semnal in timp real ( fara o caracteristica LC ), deci un simplu condensator de la iesire catre intrarea inversoare, habar n-am acuma ce valoare ar trebui sa aiba, ramane sa testezi tu. Ramane de vazut si daca ar mai fi necesara o compensare de rampa, as tinde sa zic ca nu, pentru ca se comanda direct comparatorul PWM in acelasi mod ca si la AE de tensiune, insa iarasi ramane de vazut la teste. Si nu in ultimul rand, folosirea pinului 8 ar putea adauga o intarziere suplimentara la timpul de reactie al limitarii ( intarzierea comparatorului PWM intern SG ), si nu trebuie uitat ca ceva intarziere ai si la comparatorul ce monitorizeaza shuntul, intarziere ai si la acel latch intern al SG ca el face in final functia de blocare pe fiecare puls, si la astea se adauga si intarzierea comparatorului PWM intern daca este atacat pinul 8, nu stiu care este, n-am investigat, insa e bine de retinut. In functionare normala n-ar trebui sa te afecteze, la scurt insa di/dt mai mare ar putea sa se traduca intr-un prag limitat ceva mai sus de cat ai tu programat ( adica mai mult de 6A ), cat anume iarasi nu pot spune, si tot la teste poti descoperi asta, insa din cate stiu folosesti mosfeti buni, iar curentul maxim dorit este totusi destul de mic, deci n-ar trebui sa fie o problema, si daca astfel obtii o limitare mai stabila atunci probabil ca merita.

 

PS: Vezi acum cred, de ce subiectul asta a fost atat de discutat si disputat ( limitarea/protectia ).

[mmihai94]

Am mai facut cateva modificari pe schema.

Am adaugat partea de limitare. Am zis sa incerc fara amplificare sa vad ce o sa iasa...

Daca totusi e nevoie de amplificare o sa o pun ca oricum am o jumate de LTC1498 care sta degeaba. Ma gandeam sa folosesc LTC6652 de 1.25V pentru referinta comparatorului, bineinteles tot prin semireglabil multitura. Are rost sa il folosesc?

Alte pareri, propuneri?

 

Edit: Daca nu e nevoie de amplificare, cred ca o sa folosesc cealalta jumatate de AO pentru o protectie la temperatura.

sg3525.pdf

Editat Ianuarie 30, 2016 de mmihai94

[Marian]

Nu gasesc pdf-ul LTC1498...

 

Atunci cand am zis de amplificare ma refeream tocmai la comparator, ( deci asa cum ai facut ) 60mV este destul pentru a-l putea folosi. De dragul preciziei ( termice mai ales ), as sugera TL431 cu un divizor simplu simetric la referinta ( spre exemplu 2x2k2 ) ca sa obtii astfel 5V stabilizati din care sa alimentezi si comparatorul si sa-ti faci si referinta prin semireglabil. Alimentezi TL431 de la iesirea regulatorului de 12V printr-o rezistenta de 470-560 Ohm.

[mmihai94]

Scuze, am scris gresit, e LT1498. Pe schema e trecut corect. Ok, o sa pun TL431. 

 

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/14989fg.pdf

[Marian]

Pare a fi ok acel LT, dupa calculele mele ar creste 1V pe iesire in cam 180nS ( 1V ai nevoie pentru comanda pinului 10 ), ceea ce nu-i rau pentru un AO, are si offset mic deci iarasi este bine. De mentionat ca daca pui AO pe post de comparator atunci rezistenta de 10k de la iesire la Vcc ( R13 in schema ta ) nu mai este necesara, comparatoarele au iesire "open colector", adica un singur tranzistor ( un NPN ) pe iesire in configuratie emitor comun, ( emitor la masa, colector in gol la iesire ) deci comparatorul poate trage iesirea catre masa prin activarea tranzistorului, insa nu poate duce iesirea la plus, pentru asta are nevoie de rezistenta de sarcina de la iesire catre plus, acea rezistenta duce colectorul tranzistorului catre plus atunci cand acesta se blocheaza. Ei bine AO are etaj complementar pe iesire, adica el poate duce iesirea atat catre masa ( se deschide tranzistorul de jos ) cat si catre plus ( se deschide tranzistorul de sus ).

[giongiu]

O protectie mult mai rapida se poate face punand la masa cele doua intrari ale driverului. Practic, se pun doua rezistente de cateva sute R, intre iesirile SG, intrari driver. Tot in intrari catodul unei diode, anozii comuni, in iesirea comparatorului. La depasirea curentului programat, comparatorul pune la masa, prin diode, intrarile driver. Se obtin timpi mult mai mici, comparativ cu comanda SG, in pin 8 sau 10.

Am vazut ca se discuta de sunturi de 5-10miliohmi. Unde ai gasit asa ceva ?

PS

Intre sunt si intrarea comparatorului, ar trebui un filtru RC, de ex, 1K, cu 330-680pF, altfel comparatorul ar putea fi comandat de varfurile de curent ce apar la comutarea mosfetilor.

Editat Februarie 1, 2016 de giongiu

[Marian]

Sustin si eu filtru pe intrarea comparatorului de la shunt, si totodata cer scuze ca mi-a scapat detaliul asta.

 

Chestia cu blocarea iesirilor SG nu tine, nu mai este limitare ci mai degraba un ciclu continuu de On/Off la frecventa foarte mare, si asta deoarece actionarea pinului 8 sau 10 de la SG blocheza restul pulsului respectiv indiferent de semnalul primit de la comparator pe perioada acelui puls ( exista acel "latch" care o data setat nu poate fi resetat decat de oscilator ). In schimb blocarea iesirilor SG inlatura indata conditia de supracurent, deci reseteaza comparatorul si deci iesirile SG se deblocheaza indata, dar iarasi apare supracurentul si iarasi comparatorul basculeaza si...

[giongiu]

Corecta observatia, ar trebui un tiristor simulat, actionat de comparator, care sa sunteze intrarile driverului, dar se complica schema. Sau suntarea intrarilor, simultan cu comanda pinului 10 la SG3525. Dar poate ca nu se merita complicatia, avand in vedere puterea sursei.

[mmihai94]

Am modificat schema. Ca tot statea degeaba, m-am gandit sa folosesc pinul 8 pentru protectia la temperatura.

La transil-uri voi folosi SMCJ-urile ca doar astea sunt bidirectionale. Nu am fost atent cand am comandat si le-am luat unidirectionale pe celelalte.

Sunturile sunt direct de la KOA Speer (sample).

 

Daca mai sunt pareri, propunei, sunt binevenite. Deocamdata nu pot sa fac nimic, mai am de asteptat,  nu am primit driverele.

sg3525.pdf

[UDAR]

Nu văd de ce e musai să pui transiluri bidirecționale .....

[mmihai94]

Mda... merg si unidirectionale. Nu stiu de ce credeam ca trebuie sa pun neaparat bidirectionale. 

[Marian]

M-am uitat inapoi sumar peste postarile mele sperand ca n-an facut gafa sa las de inteles ca sunt necesare transiluri bidirectionale... Oricum cert este ca nu sunt obligatorii cele bidirectionale, merg la fel de bine si cele unidirectionale pentru ca doar intr-un singur sens trebuie sa protejeze, atunci cand tranzistorul este blocat trebuie sa se asigure ca tensiunea drena-sursa nu poate depasi un anumit prag ( strapungerea transilurilor ) si deci ca mosfetul este in regula. Sugestiile mele s-au bazat in principal pe acel prag, unul suficient de sus pentru a disipa putin pe transil, dar suficient de jos pentru a proteja mosfetii.

 

Schema pare in regula si cred ca are de toate, ramane de vazut cum se va comporta limitarea, dar asta poate fi observat doar la teste.

[mmihai94]

Pentru ca nu aveam ce face, m-am apucat de cablaj. O sa fac testele direct pe cablaj, nu imi place sa lucrez cu fire imprastiate peste tot. Am ales sa fac doua placute separate pentru partea de control si partea de limitare pentru ca, in caz ca ceva nu e bine pot sa fac repede alt cablaj micut decat sa refac tot cablajul. 

Cam atat am reusit sa fac pana acu. Am ptimit azi si driverele.

 

   

sg3525.pdf

Editat Februarie 3, 2016 de mmihai94