Totul despre...SURSE(teorie,scheme,aplicatii)

[Th3_uN1Qu3]

In legatura cu raportul de transformare, chinezii de obicei scapa cu 30 si ceva spire in primar. 34-38. Infasurarea de 12v are mereu 2*7.

 

Formatul schemei aleia ma enerveaza la culme, o prefer pe asta: http://www.smpspowersupply.com/ATX_powe ... ematic.pdf

 

Daca se face limitarea de curent folosind trafo driver, ea se aplica in primar, deci ar fi o sursa de putere constanta nu curent constant. Ma gandesc sa o folosesc tot "pentru ce a facut'o ma'sa" si sa ma mai gandesc cum sa fac limitarea de curent.

 

Am o sursa cu SG6105D pe care o sa ma apuc sa o modific, cu documentatie completa, ridicat schema la tot ce e relevant. Am ridicat deja schema sectiunii de standby pentru ca nu o gaseam, era cu tranzistor bipolar (C5353). Pot sa spun ca e un exercitiu in minimalism, mai avea putin si lipsea si snubberul. O sa o aranjez mai frumos zilele urmatoare si o pun pe forum.

 

De notat cam ce are prin ea sursa in momentul de fata si parametrii esentiali m'am ocupat azi. Urmatorul pas este sa dau afara SG'ul si sa pun TL494, fara alte modificari. Sursa sa functioneze in parametri cu 494. Aceeasi frecventa, aceleasi componente in rest. Astfel scapand de limitarile de tensiune, vedem cat se poate varia si cum, cum e cu sarcina minima si alte d'astea. Dupa ce lamurim si asta ma apuc de modificarile majore. Rebobinat si inlocuit tot ce e necesar (si zic de pe acum: o sa fie o gramada de inlocuit) pentru transformarea intr'o sursa dubla stabilizata reglabila.

[Vizitator smilex]

Ok, poate putem ajuta cu ceva. Schema cu SG are alta abordare privind corectia RC.

Cu limitarea puterii ar fi de discutat. Acolo, un traf de curent ar citi strict curentul (nu in solutia actuala) in primar care este proportional mai mic (conf raport trafo) decat in secundar, indiferent de umplere. Dar eu ziceam sa mergem pe mana lui miticamy pentru un sunt pe masa. Mai vedem.

Acum ca mi-am propus abordarea cu un program de simulare, schema echivalenta trebuie completata cu un generator de semnal si un bode plotter menit a studia caracteristica atenuare-frecventa si defazarea actuala.

Si ce arata bode plotter:

Am setat grila pentru frecvente de la 1Hz la 1MHz, +/-100dB si +/-180 grade la defazare.

Cum se vede, intersectia cu 0dB se realizeaza in situatia actuala la 2,3kHz cu -13 grade defazare. Cu o panta de -40dB/dec. Deci din fabrica nu se indeplineste cerinta stabilitatii. Totusi, sursa nu e instabila, in general.

Intrebare: ramane asa sau corectam?

[Th3_uN1Qu3]

E adevarat ca SG'ul contine si doua TL431, care in pozitia de controler SMPS se folosesc ca amplificator in transconductanta unde calculele sunt altele, insa ele sunt folosite pentru a stabiliza 5vsb si 3.3v. La sursa "principala" adica 5v si 12v, reactia este exact ca la 494, pt ca SG'ul are un 494 complet inauntru.

[Vizitator]

nu are legatura cu ce s-a scris anterior

numai un exemplu de munca,seriozitate din1986

http://thesis.library.caltech.edu/928/1 ... z_1987.pdf

[Th3_uN1Qu3]

Am ridicat si schema compensarii din sursa mea cu SG. Sursa este Powerlink LPK2-30 daca intreaba cineva, de 400W chinezesti. Adica vreo 250 reali. Condensatorii de pe iesire nu sunt cei originali, i'am schimbat eu. Pentru claritate am omis filtrul pi care este in afara buclei de reactie.

 

Toate valorile pieselor sunt reale, masurate, sau in cazul rezistentelor din divizor, citite din codul culorilor, ca in circuit masoara altceva (din cauza rez de sarcina minima) si mi'a fost lene sa le scot. Vref la SG6105 este 2.5v. Am atasat si raspunsul in frecventa. A se observa ca singura masura de compensare luata este limitarea raspunsului la frecvente inalte (setarea frecv de crossover). A se mai observa si ca mie imi da cu totul altceva fata de ce a postat smilex mai devreme. Nu prea are cum sa fie Fxo 2k, ca fix acolo e varful de la LC si se da totul peste cap. In cazul acesta inversiunea de faza a LC'ului nu este compensata pentru ca exista destul castig in acea zona - criteriul pentru oscilatia unui sistem cu reactie negativa este un defazaj de 180 grade la intrare si un castig de 0dB, altfel sistemul este stabil. A se mai observa ca panta este 20dB/dec la trecerea prin zero.

 

Inca o chestie interesanta: Sursa nu oscileaza nici daca'i scot componentele de compensare. Singurul motiv pentru care sunt prezente este limitarea raspunsului amplificatorului de eroare pentru a nu fi bruiat de riplul de comutatie de la iesire.

 

Edit: Am uitat sa precizez - frecventa de comutatie este 38kHz (Fosc = 76kHz).

[Vizitator smilex]

Sigur ca putem discuta si despre SG, eu doream sa ajungem la o schema oarecare si astfel sa putem compara caracteristicile Bode cu cele doua programe, iar in final sa gasim solutia potrivita pentru generatorul de curent constant.Corectez deci solutia constructiva, cu mentiunea ca pot abandona si indrepta catre SG. Acolo ar fi de precizat ca tensiunea urmarita sa fie una, nu mai multe, atat pentru simplificare cat si pentru posibilitatea abordarii suntului.Prin adaugarea unui RC se creaza panta de -20dB/dec si polul de la 19kHz.Panta si polul se vad foarte bine, intersectia nu e buna, trebuie crescuta amplificarea. Defazarea ar fi perfecta daca intersectia s-ar realiza pe la varful "cocoasei", cca 8kHz.Daca luam in considerare ca se citesc peste 20V la iesire, nu putem umbla la divizorul 12k+3k. Pastrand frecventa, se poate modifica R6C1.Si caracteristicile Bode:Cu intersectia pe la 5kHz, defazarea de 47 grade, panta de -20dB/dec.

[Vizitator smilex]

Si astfel ajungem la unul din punctele cheie pe care doream sa le supun atentiei.Tinand cont ca acel 1k5 este un divizor la 2,5V, pentru cca. 3,5V la iesire, modificarea divizorului de la intrare are ca efect cresterea amplificarii globale:Influenta e dramatica, sursa se afla inca in limite, dar daca mai adaugam si o crestere a tensiunii la retea, graficul poate fi impins peste limite. De aceea doream sa subliniez necesitatea evitarii unui astfel de reglaj. Daca se regleaza intre 10 si 20V, cred ca ar fi ok, dar cresterea amplificarii globale trebuie evitata pentru pastrarea intersectiei in punctul dorit.Sigur ca apare intrebarea: atunci cum se realizeaza reglajul tensiunii? Ar putea fi in limite mici ca anterior, sau in limite mai largi, prin variatia tensiunii pe intrarea inversoare a corectiei dar fara a influenta reteaua.Valoarea condului de 47u este prea mare pentru a influenta ceva, R5 este practic pus la masa. Pe potentiometru se pot regasi cca. 3V (din referinta), si astfel reglajul tensiunii poate fi de la zero la maxim fara a influenta caracteristica Bode, pe care n-o postez, fiind identica. Cu ocazia asta dispare si divizorul de 3k+3k initial, ramanand doar un rezistor de 1k5 decuplat (47u), spre potentiometru de reglaj.

[Vizitator smilex]

Pentru a limita curentul, introducem un sunt pe masa. Daca suntul se afla dupa condul din LC, cu consumatorul va face un divizor, iar acea caracteristica initiala se pastreaza, deci ar fi nevoie de un acelasi tip de corectie. Presupunand un sunt de 0,05 ohmi, si o limitare la 10A, iar citirea curentului cu al doilea operational disponibil, situatia va fi asemanatoare tensiunii, exceptand divizorul 12k+3k de la intrare, tensiunea de pe sunt fiind suficient de mica pentru a nu fi divizata.E de discutat amplificarea celui de-al doilea operational echivalent. Cum spuneam, acesta reprezinta castigul initial, adica raportul dintre excursia maxima de tensiune care se poate obtine la iesirea sursei si excursia maxima de tensiune necesara pentru asta, la iesirea primului operational (amplificatorul de eroare inclus in CI), de 3,5V. Este o reprezentare virtuala a echivalentului din restul CI + traf. In cazul curentului, acea amplificare de 8 ori, se obtine daca toata tensiunea disponibila se gaseste pe sunt, adica la scurt. Pentru cazul de scurt, caracteristica Bode este identica.Se observa intersectia pe o frecventa mai mare datorata lipsei divizorului de la intrare. Intersectia e la limita polului de la 19kHz (R5C3).Daca insa, scurtul nu apare, iar limitarea se face diametral opus, adica la o tensiune maxima de 28V cu o sarcina de 2,8 ohmi (10A), tensiunea citita este cea divizata, iar pentru excursia de 28V vom avea o excursie de 28•0,05/2,8 deci 0,5V (10A prin sunt). Ceea ce inseamna un castig de 1/7 pentru 3,5V la CI si 0,5V la iesire. Schema si caracteristicile devin:In acel loc, intersectia este periculos de aproape de rezonanta, iar defazarea este aprox. egala cu zero.

[Vizitator smilex]

Jucandu-ma pe multisim, obtin urmatoarea solutie la scurt:Iar pt. 2,8 ohmi la 28V:Cu defazari de 12, 60 si 32 grade la limite. Intersectiile sunt destul de apropiate de rezonanta si pol, dar se poate merge asa, in care caz cele doua operationale ale 494 vor avea corectiile obtinute. Sigur, lucrurile difera corespunzator daca caderea de tensiune e alta pe sunt.Trebuie facuta o comparatie cu suntul montat inainte de LC, pentru ca legand acolo bucla, sursa nu are initial o panta descrescatoare (sau are cu intersectie la frecventa mare datorita capacitatilor incluse/parazite), caracteristica LC este dupa bucla si nu mai conteaza, asadar o panta de -20dB/dec se poate crea cu un simplu RC.

[Vizitator smilex]

In cazul unui sunt pe traseul de masa montat inaintea LC, se poate cu iesirea din mediana in sunt si cu iesirea suntului la masa, citind tensiunea de la intrarea suntului, o tensiune mai negativa decat masa. Aceasta tensiune se poate citi cu intrarea inversoare iar schema echivalenta se transforma intrucat cresterea tensiunii citite inseamna de fapt scaderea curentului si duce spre marirea tensiunii de la iesire. Cresterea potentialului de la iesire inseamna de fapt scaderea minusului citit. Cu bode plotter se va urmarii intrarea in sunt, de data asta. Astfel, citind cu intrarea inversoare tensiunea mai negativa decat masa de pe sunt, intregul ansamblu reprezentand AO + CI + traf trebuie sa fie inversor deci schema se transforma astfel:

Atenuarea celui de-al doilea AO inseamna tensiunea mica citita prin 2,8 ohmi pe sunt, pentru 100% umplere. Panta si defazarea:

Pentru scurt:

Cam astea sunt diferentele dintre cele doua locuri posibile de a plasa suntul. Eu as opta pentru a doua varianta, inaintea LC, chiar daca defazarea e de +90 grade, e prea frumoasa si universal valabila panta de -20. Intersectia s-ar putea realiza la frecventa mai mica marind RC, ar cetifica mai bine stabilitatea, dar o intarziere prea mare permite aparitia catorva impulsuri crescatoare spre iesire, si trebuie avut in vedere ca tranzistoarele sa suporte in primar minim de 3-4 ori necesarul in secundar de 10A. Cred ca 12-15A ca Icmax ar fi suficient pt. aplicatie.

Ar mai trebui o solutie de reglaj care sa nu afecteze reteaua si completata schema. Si niste considerente privind solutia lui miticamy (daca ne-o prezinta) cu tranzistoare pe pinul 4 al CI.

[Vizitator]

schema am facut-o dupa ureche,am facut scurt pe iesire si am vazut ca rezista

[Vizitator smilex]

Ar mai fi de mentionat inca o diferenta intre cele doua locuri a dispunerii suntului. Dupa LC se citeste strict curentul, inainte de LC depinde si de factorul de umplere, este mai degraba o limitare a puterii. Acelasi fenomen se petrece si cu un traf de curent: daca rezistorul din secundar (trafo curent) se afla dupa punte, e limitarea puterii, daca e inainte de punte, limitare de curent deoarece dupa punte se afla un cond care se incarca aratand in permanenta varful de curent, indiferent de umplere. Traful de curent (pe partea primara) ofera aceiasi caracteristica Bode ca si suntul de dinaintea LC dar tensiune la alegere, de obicei mare (2-5V) deci si mai putine probleme cu amplificarea globala.La prima vedere, solutia lui miticamy nu pare rea, raportata la panta. Amplificarea e fixa, datorita rezistoarelor, credeam ca vor fi ceva tranzistoare in bucla deschisa cu amplificare dependenta de temperatura, dar nu e cazul. Am sa incerc o interpretare pentru multisim. Dupa, eventual se poate evalua o solutie pentru modificarea intr-o forma definitiva a schemei care sa permita folosirea sursei si ca generator de curent, cat mai stabil. Pentru un atx, traful de curent ar cam iesi din discutie, daca n-are special prevazut asa ceva. Daca are, ar fi pacat a nu se beneficia de el are avantajele mentionate.

[Vizitator smilex]

Asta ar fi schema, am simplificat-o un pic, condul de softstart nu conteaza aici. Dupa cum se vede, suntul (0,1) este montat inaintea LC deci caracteristica LC nu influenteaza globalul. Comanda pe pin 4 seamana cu cea de pe 3, adica e nevoie de cca. 3V pentru variatia umplerii 0-100%, deci pentru variatia totala a alimentarii. Pentru multisim, copiez schema si adaug echivalentul pentru scurt la iesire:

Q3 de acolo este pentru a simula echilibrul, ridica corespunzator potentialul generatorului, copiaza exact configuratia Q1, sarcina de 3k3 este ceva mai mica pentru ca sarcina de 3k9 a Q1 mai are in paralel intrarea Q2. Rezistoarele R2,3 le-am ales mari, pentru o influenta cat mai mica asupra iesirii Q2.

Pentru 4ohmi la 28V (cam la 7A actioneaza) avem atenuarea de 5 pentru 0,7V cititi de bucla si 3,5V necesari ca excursie pe pin4, deci:

Lucrurile arata mai bine cu suntul inaintea condului, din experienta pot insa sa spun ca toate sursele de 6-10kW industriale la care am acces, au sunturile numai dupa LC (mai sunt cu traductor Hall pe bara dupa LC, dar nici unul cu traf de curent in primar).

Ca si concluzie, panta e buna la intersectie, defazarea de +90 (treaca-mearga), dar ramane de discutat plasamentul. Curentul limitat are o mica excursie (depinde de L), nu e chiar perfect, dar ca si generator de curent constant, cred ca merge. E de stabilit daca se utilizeaza al doilea operational sau varianta lui miticamy, parca cu AO panta e mai frumoasa si nu e nevoie de piese suplimentare iar reglajul cred ca se poate implementa mai usor.

[Th3_uN1Qu3]

Ca sa raspund la intrebarea lui smilex de mai devreme, referitoare la sursa ATX, treaba sta in felul urmator: Chiar daca din calculele pe infasurarea de 12v, luata separat, ar rezulta ca sursa este instabila, feedback'ul este facut in asa fel incat ramura de 5v domina, iar acolo bobina fiind de valoare mai mica, este mai usor de compensat. De asta am postat eu schema cu feedback'ul luat din ambele ramuri, tocmai pt a evidentia acest aspect.

[Vizitator smilex]

OK, nu asta doream sa spun, probabil ca nu doresti doua tensiuni astfel obtinute. Speram sa ai posibilitatea sa folosesti programul tau pentru trasarea caracteristicilor Bode ca o comparatie intre programe. Ne putem face o idee despre ele, eventual interpretari mai corecte ale sistemului pentru a fi aplicate. De generator ce parere ai? Am inteles ca te intereseaza. Ce varianta de limitare de curent iti face cu ochiul?