Sursa (SMPS) +/-50v pt amplif

[silicipi]

Salutari tuturor! Vad ca au iesit flacari in legatura cu sursa construita de mine ( ma bucur ca nu au iesit flacari din sursa). Revenind la sursa, eu am construit doua astfel de surse, si mai multe trafuri la ele.Sursa functioneaza la aprox 50Khz pe traf. Sursa vanduta d-lui nouvenit, este prima varianta din care eu am reusit sa trag , pret de 1 ora 1,3KW fara focuri de artificiii, deci sursa functioneza fara probleme, componentele sunt de calitate nu jafuri. Acum problema sursei vine, fara suparare ptr proiectanti, din partea de stabilizare a tensiunii de iesire, respectiv bucla de feedback, si aici Marian, care este  de acum expert in diagramele Bode, poate ajuta fff mult. Bobina de la iesire, care are un rol covarsitor in stabilizare, este construita pe un tor de pulbere de fier, nu mai stiu sigur daca este alb/galben sau crem/verde, cert este ca e pulbere de fier cu intrefier distribuit uniform, si fazata corespunzator  nu ca pe schema initiala. Nu imi mai aduc insa aminte valoarea ei, stiu insa ca am calculat-o impreuna cu Smilex si Miticamy, si are intre 120 si 150uH cu conductor de 2m,  ideal ar fii fost cu mai multe conductoare de 0.6. Cand am testat sursa bobina nu s-a incalzit fff tare chiar si cu sarcina aceea de 1,3Kw, diodele se incalzeau alarmant la puterea aceea in regim continuu, tranzistoarele era caldute binisor, radiatorul lor, dar nu treceau de 60 de grade. Problema aici vine si din faptul ca traful a fost contruit ptr +-75V la iesire fara stabilizare din ce imi amintesc, asta dupa ce prima varianta de traf nu imi putea asigura stabilizarea la +-55V si voiam sa construiesc un amplif mai puternic cu rezerva de putere din partea sursei. Din ce imi aduc aminte traful, sper sa nu gresesc, are 18 spire in primar si 2x11 spire in secundar, sper sa nu gresesc. Problema vine creed eu de la bucla de stabilizare , odata si a doua cred ca secundarul trebuia sa aibe 2x10spire, adica  are cu o spira mai mult decat trebuie ptr a stabiliza la +-55V cat vrea d-l nouvenit.

Eu am vandut o sursa functionala, testata in sarcina pana la 1,3KW pret de o ora, si l-am atentionat pe Nouvenit de problemele cu stabilizare, probleme care nu tin de mine, nu eu am proiectat sursa, pe care dealtfel am construit-o conform specificatiilor de la vremea aceea. Sursa stabiliza tensiunea la iesire, si se putea regla intre +-58V si +-75V, insa cand tensiunea era scazuta sub +-63V aparea acel carait pomenit si de Nouvenit.

Sper ca informatiile furnizate de mine sa fie de folos. Util ar fii fost un osciloscop din partea lui Nouvenit, dar acum se descurca omul cu ce are, desii in comutatie , fara osciloscop e ca si cum ai umbla orbecaind prin intuneric.

Editat Decembrie 8, 2014 de silicipi

[andreigradu]

Cum vi se pare ideea de a face 2 bobine separate pe 2 miezuri identice si sa fie una pe bara de + si una pe bara de -, ca valoari ar fi 1/2 din valoarea inductantei pusa pe traseul comun.

 

Am observat o discutie legata de acele capacitati din secundar. Acel LOW ESR se poate atinge si prin punerea in paralel a mai multe condensatoare. Fiecare condensator are o rezistenta interna, e logic ca daca pui 10 in paralel o sa scada rezistenta grupului si se vor incalzi mai putin, sau deloc fata de unul singur.

In general daca se folosesc condensatoare la 105 grade, cam de 470-1000uF / 100-160V puse in paralel 6-10 buc / ramura, se poate obtine o filtrare corespunzatoare.

Mai in detaliu se poate calcula exact in functie de tensiune, curent, frecventa si riplul dorit la iesire acea capacitate.

 

Acel soft start, se poate face un sistem de praguri interblocabile.

Se culege o tensiune de pe bara de 310V, care sa deschida SG-ul dupa atingerea unui anumit prag, in acelasi timp sa comande si releul, prin intermediul unui optocuplor.

Astfel se elimina posibilitatea sa se arda rezistenta de incarcare. 

Si daca nu ai tensiune suficienta nu pleaca sursa. Sa zicem ca setezi pe la 190V pragul de pornire.

[Mircea Crisan]

O intrebare pentru user-ul Silicipi:Cat a scazut tensiunea in sarcina si ce randament a obtinut?Din care imi aduc aminte chiar silicipi a semnalat atunci fazarea corecta a bobinei de iesire.Spot,Mircea

[silicipi]

Salut! Sincer sa fiu nu am masurat randamentul la puterea aceea dar tinand cont ca vreme de o ora nu a crapat nimic, eu zic ca era detiul de bun, in sensulca nu a cedat nimic din cauza temperaturii. Bobina de iesire a fost fazata corespunzator de mine, pe cablaj era gresit semnalata, insa eu am remediat problema.

Cat despre tensiune in sarcina nu mai stiu cat a scazut, e ceva timp de atunci, aproape 2 ani, insa din cate imi aduc aminte nu  a scazut ffff mult cred ca undeva la 10V pe ramura, tensiunea ramand aproximativ egala pe ce doaua ramuri. Sursa am vandut-o pentru ca imi prisosea, mai am una, si nu am avut inca timp sa o pun la treaba ,cred ca o sa o vand si pe cea care mi-a ramas, desi are si acea aceleasi probleme cu reteaua de feedback. Numai bine!

Editat Decembrie 9, 2014 de silicipi

[nouvenit]

Dl. Silicipi, sursa a ajuns la mine functionala si nu am nimic sa va reprosez, am primit-o asa cum ati descris-o. Acum problema este ce eu vreau sa o fac asa cum am nevoie eu, adica am nevoie de stabilizare. Cred ca primarul ar fi trebuit sa aiba 24 spire si atat are, pentru ca miezul nu se incalzeste. Problema acum ramane bobina din secundar care are nevoie de redimensionare a miezului pentru a functiona in conditiile stabilizarii, la un nivel de pierderi mai mici si cu temperatura mai mica.

Voi calcula valoarea bobinei din secundar dupa datele transformatorului.

Poate sa imi explice cineva daca ar fi indicat sa reduc raportul de transformare si sa fac secundarul cu 2x9 spire, asa cum recomanda domnul Vicol?

[silicipi]

Ptr tensiunea dorita de dvs e posibil sa fie nevoie sa refaceti traful, insa eu va recomand sa nu-l demontati pe asta, ci sa luati alta carcasa si sa bobinati pe aceea, de la traful actual sa refolositi miezurile si clemele, e foarte multa munca la bobinare, mai ales daca bobinati ca mine cu multe sarme odata, o idee ar fii sa luati de la un user de pe forum, cativa metri de litzwire, e scumpisor dar merita, si bobinajul devine jucarie. O parere, nu dati cu parul. Numai bine!

P.S. In cazul in care refaceti traful, carcasa cu bobinajul actual vi-l recumpar eu, asa cum am zis mai am o sursa si mi-ar fii de mare folos traful gata bobinat, dar asta numai daca refaceti traful.

Editat Decembrie 9, 2014 de silicipi

[nouvenit]

Am gasit aceasta pagina ( http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html ) cu un calculator pentru smps half bridge si imi dau urmatoarele rezultate:

http://s18.postimg.org/tkywemaqx/SMPS2.png

Am considerat tensiunea la retea intre 200 si 250V, cu tensiunea la iesire de 110V la un curent maxim de 10A. Cum ar trebui ales ”delta I” (riplul curentului la I maxim), mai mic sau mai mare? In tabel este dat la 4A si rezulta o inductanta de 90uH. Eu am modificat riplul prin bobina la 3 A si inductanta a devenit 120uH. Asta inseamna ca eu am nevoie de o bobina din doua sectiuni de 30uH pentru fiecare rail. Este corect ce am debitat pana acum? 

Condensatorii din secundar vor fi cate 3 pe rail Panasonic FC 1800uF/63V. Plus fiecare modul de amplificator va avea cate 2 condensatori de aceeasi valoare pe fiecare rail.

Oare acea inductanta de valoare mare de pe iesire specificata de domnul Vicol era menita sa aigure un riplu al tensiunii mic, special pentru audio?

 

PS. M-am jucat in aceasta pagina, si se pare ca un inductor mai mare asigura functionarea in CM (continous mode) la sarcina mica, iar un raport de transformare putin mai mare, adica primar 22 spire, secundar 18 spire, asigura un curent mai mic prin mosfeti si o tensiune de varf in secundar mai mica, asa incat pot sa folosesc diodele la 200V fara emotii.

http://s29.postimg.org/i2tezt35z/SMPS1.jpg

Editat Decembrie 9, 2014 de nouvenit

[UDAR]

Atenție ! Calculatorul ăla este foarte bun dar ... are unele greșeli . Chiar la semipunte , dimensionează greșit transformatorul - dă număr de spire dublu. 

În rest , să le luăm pe rând .

1.Raportul de transformare se determină astfel - la tensiunea de intrare minimă - să zicem 250Vcc și factorul de umplere maxim ( adică 100% - dead time ) să obțin ceva peste tensiunea de ieșire . Exemplu 250V , 95% , 100V . Raportul de transformare va fi de 1.18 : 1 (primar față de tot secundarul, vorbesc în continuare de o ieșire de tensiune dublă).   Acoperitor iau 1,15 sau chiar 1,1 . La tensiuni mai mari , scade factorul de umplere.

2.Bobina dacă e prea mare aduce două neajunsuri . Un pol prea jos al filtrului LC de ieșire ceea ce impune o compensare mai tare , adică o bandă mai scăzută a funcției de transfer  , cu alte cuvinte răspuns prost la variațiile rapide ale sarcinii - ceea ce poate avea influențe în audio.

Al doilea neajuns , pierderile . La prima vedere mărind inductanța micșorez riplul de curent deci produsul LI rămâne constant . Aceasta este valabil pe partea de alternativ care dă pierderile în miez  , pe partea de curent instantaneu nu mai este - exemplu , la 10 A și 4A riplu am 12Apk iar la 10A și 2A riplu am 11Apk, o scădere neglijabilă deși am dublat inductanța . Dimensionarea deci pentru evitarea saturației este mai restrictivă . Pe de altă parte , pierderile în cupru depind de curentul rms nu de cel pulsatoriu . Curentul rms scade puțin cu scăderea riplului , rezistența fiind mai mare - spire mai multe - pierderile în cupru cresc. Deci cu cât e inductanța mai mare , cu atât bobina e mai critică. 

[nouvenit]

Multumesc pentru explicatii.

Acum transformatorul are un raport de transformare de aproximativ 1,09, deci voi ramane la el. As incerca sa bobinez eu unul, dar neavand osciloscop, nu stiu daca reusesc unul mai bun decat cel realizat de dl. Silicipi.

Inductanta de iesire trebuie sa ramana, atunci, undeva la 90-100uH pe tensiunea de 110V, deci cate o bobina pe fiecare rail de 25uH, bobinate cu fir de 0,6mm diametru, mai multe fire in paralel, pentru ca am curent pulsatoriu prin ele, cu frecventa de 50kHz. Scad pierderile in miez, scad pierderile in cupru si evit posibilitatea saturarii miezului.

Iar acum revin cu intrebarea: un miez mai mare, sendust http://www.tme.eu/ro/details/dtmss-40_0.22_10-v/inductoare-tht-toroidale/feryster/# , http://www.tme.eu/ro/Document/5f1ed14e9a571172f7f2eb5cee6acf46/40.pdf , ma ajuta, sau nu face diferenta asa de mare pentru noua valoare a inductantei.

Multumesc.

Adrian

[UDAR]

Bobina aia mi se pare foarte ieftină dacă e ce zice - și cred că e . Renunțarea la bobinele cuplate deschide un nou câmp de discuție - dispare stabilizarea încrucișată deci o ramură va fi stabilizată foarte bine și una deloc ( dacă iei reacția de pe o ramură ) . Dacă iei reacția pe global , nu știu ce să zic că se va întâmpla - ramurile conduc în principiu în contratimp . 

 

Puțin offtopic : Nu cunosc personal o schemă de sursă în comutație stabilizată cu rezultate confirmate - fie profesională , fie DIY dar documentată ( și desigur , testată și măsurată ). Eu prin testarea unei surse de amplificator - printre altele - înțeleg oscilograme cu ieșirea pe un canal și bara ( barele ) de alimentare pe alt  canal ( alte canale ) . Dacă cineva mă poate indruma , pentru informare , spre o astfel de schemă , îi sunt recunoscător în avans.

[nouvenit]

Vreau sa raman la doua bobine pe acelasi toroid. Ca inceput, probabil trebuie sa bobinez pe miezul existent cam 2x15-20 de spire, si sa vad cum se comporta. Apoi sa comand si torul respectiv, sa vad ce rezulta.

[nouvenit]

Am rebobinat inductanta de iesire, pe acelasi toroid cu diametrul de 33mm, galben cu alb deci material -26, 2x18spire, fiecare cu 14x 0,4 ,   fazate corespunzator.

A reaparut un usor bazait din zona transformator - bobina iesire, regimul termic este acelasi, la 450W sarcina, diodele 55 grade, bobina 50 grade celsius.

Voi incerca un tor mai mare, sper sa rezolve problema. Daca nu, amplificatorul va sta la volum mic/mediu cea mai mare parte a timpului.

[Vizitator]

CITAT: Bobina aia mi se pare foarte ieftină dacă e ce zice - și cred că e . Renunțarea la bobinele cuplate deschide un nou câmp de discuție - dispare stabilizarea încrucișată deci o ramură va fi stabilizată foarte bine și una deloc ( dacă iei reacția de pe o ramură ) . Dacă iei reacția pe global , nu știu ce să zic că se va întâmpla - ramurile conduc în principiu în contratimp.

 

@UDAR: sanatatea si alte probleme au dus la multe greseli la ce depanari mai fac dar si la interpretari gresite ale unor postari.

Asa ca desi pare off, as dori o dezvoltare a afirmatiei: "ramurile conduc in principiu in contratimp"

[Mircea Crisan]

Nouvenit! Nu poti face mai mult.

Ti s-a expicat ca traful a fost bobinat pentru o tensiune mai mare.

Ce tensiunea scoate in sarcina la consumul de 450w?

Cred ca Udar s-a referit la afectarea simetriei tensiunilor de iesire si pledeaza in favoarea unui singur tor cu doua infasurari decat solutia cu doua inductante in cazul reactiei pe global.

Intradevar tensiunea creste pe raiul neincarcat cu sarcina cu valoarea diferentei caderii de tensiune de pe raiul incarcat.

[UDAR]

@miticamy Ai dreptate , nu e clar . Eu am tratat sursa din p.d.v. SMPS-istic ca una cu o singură tensiune . Când trecem la două tensiuni simetrice și avem bobinele cuplate se asigură , cel puțin în teorie , un transfer de stabilizare de la o ramură la cealaltă . Dacă punem bobine separate acest fenomen dispare și atunci , în cazul unui amplificator de audio , că de asta vorbim , avem la un moment dat consum pe ramura de plus să zicem și pauză pe minus . Dacă luăm reacția de pe toată tensiunea ( singura variantă logică în acest caz ) nu avem nicio garanție că va fi menținută constantă ramura cu consum - asta s-ar putea să scadă mai mult decât la nestabilizată pentru că cea fără consum crește puternic la creșterea DC.

@ Mircea Crișan Da, la asta m-am referit . Cel puțin în principiu varianta cu bobine cuplate e preferabilă  .Acum în timp ce scriu mă gândesc dacă nu s-ar putea imagina o schemă care să ia reacția mereu  de pe ramura cu consum . Sigur , asta ar duce probabil la același fenomen de ”umflare” a ramurii în repaus - ceea ce nu e foarte grav , asigură eventual head room . Pe de altă parte , ramura cu consum nu ar fi lăsată să scadă mai mult decât este permis. Trebuie văzut , s-ar putea să fie o prostie ( sau o imposibilitate , tot acolo ) ce-am scris mai sus.