Calcul traf. SMPS (comutatie)

[UDAR]

3E25 nu este un material recomandat pentru aplicații de putere . El este mai mult pentru filtre EMI , transformatoare de impuls, de bandă largă , de curent - aplicații care necesită un A_L mare .

Foaia de catalog a materialului nu prezintă date referitoare la pierderi .Ce se poate remarca față de materialele ”de putere” este permeabilitatea inițială mult mai mare - 6000 și inducția de saturație ceva mai mică - 390mT față de , să zicem 3C90 , un material răspândit , care are 2300 respectiv 470mT

EDIT . Ce vrei să faci ? Ținând cont de faptul că diametrul este destul de mare - mă refer la cel de 42mm - deci încape multă sârmă, s-ar putea face ceva , dacă ești dispus să experimentezi . Eu aș pleca de la a estima un delta B la jumătate față de un miez ”normal” . 

Și ca o completare la ce am spus mai sus - puterea depinde și de schema pe care vrei să o implementezi , de numărul de tensiuni la ieșire , de valorile concrete ale tensiunilor/curenților  , de necesitățile de izolație , etc nu numai de miez.

Editat Iunie 20, 2014 de UDAR

[Reynolds]

un dc-dc converter 12V-30V simetric undeva la 450W.

push pull cu shema lui elliot  55khz cu 4  x irf2805.

Am vazut ca acesti mosfeti au un rdson mic si un amperaj foarte mare gen 100A. E real ce e prin datasheet?

Fizic mie nu mi se pare posibil

Mai am un miez de la un coleg de pe forum.

Un miez verde similar ca dimensiuni cu TN32 dar nu stiu datele despre el.

Pot afla cumva caracteristicele?

as vrea sa stiu daca acest osciloscop are caracteristici bune si poate fi folosit cu succes la proiecte smps

 

[Reynolds]

din cel mare cam cat as putea scoate?

Editat Iunie 20, 2014 de Reynolds

[Mircea Crisan]

Misto!

Ai rezolvat problema energetica a omenirii.

Pentru un asa randament iei Premiul Nobel

[Reynolds]

cred ca aparatul defect o sa iau altul si incerc iar

[Reynolds]

ce e mai bun intre etd si toroid?

se gasesc miezuri toroidale cu 3c90?

[UDAR]

Multe întrebări , să le luăm pe rând . 

1.Dacă vorbești de P89 ai lui Elliott și ai fi citit atent , ai fi văzut că el apreciază , la un toroid ca al tău ( ca dimensiuni ) dar , probabil din material adecvat , 250W . Eu am ”guesstimat” jumătate la acest miez , față de un miez special pentru aplicații de putere. O să încerc niște calcule - superaproximative - să vedem ce iese - în niciun caz 450W.

2. Nu știu ce nu ți se pare corect , dar de obicei datele din foile de catalog ale firmelor reputate sunt corecte . Nu înseamnă că sunt și complete și că nu exploatează , așa , ușor, neatenția ( să spunem ) unor cititori.

3. Nu pot decât să presupun că este Un Txxx-52 , posibil T130-52 , dar e o presupunere bazată pe faptul că eu nu cunosc altceva verde.

4. Aproape orice osciloscop poate fi folosit cu succes. Din specificații , e OK - nu cunosc alte date. Nu ai cerut o părere dar îmi permit să spun că , mai ales dacă e primul osciloscop, un SH la sub jumătate prețul e super OK. S-ar putea să iei chiar mărci bune la 500-600 RON. ( Nu uita că ce-i acolo pe site , e fără TVA ).

EDIT Asta ultima , n-am văzut-o. De fapt , astea două. Deci - nu se poate răspunde , depinde de aplicație , la ce vrei tu să faci , se folosește uzual toroidul.

 Și , nu știu dacă se găsesc . De fabricat , cred că se fabrică . Se găseau în urmă cu ceva timp ,K2004 de la Kaschke - asemănător cu 3C90. Poți să folosești 3F3 și să urci la 200kHz dacă te ține restul schemei. 

Editat Iunie 20, 2014 de UDAR

[CIBY2]

O singura remarca vreau sa fac, referitoare la osciloscop:

La o sensibilitate de 5V/div, folosind o sonda cu atenuator 1/10, ai maxim 50V/div. Cum osciloscopul are doar 8 diviziuni pe verticala, asta inseamna un maxim de 400 V varf la varf. Cam putin pentru partea primara a unei surse alimentate la 220 V~. Pentru aplicatiile de care vorbesti, invertoare de la 12 la cativa zeci de volti, este OK, dar nu-l cumperi numai pentru asta! Cauta unul cu 10V/div si nu o sa ai probleme! Asta daca nu cumva il ai deja in atelier. Colegul Udar te-a indrumat bine spre unul SH cu performante mai bune si mai ieftin.

Editat Iunie 20, 2014 de CIBY2

[Reynolds]

multumesc pentru raspunsuri.

Daca urc la 200khz nu cresc pierderile in alte parti?

Ma voi juca si cu astea 3 sa vad ce scot din ele

Ce magazine stiti cu miezuri toroidale?

Voi incerca la bazar sa vad ce osciloscop gasesc.

[UDAR]

Ba da , tocmai asta am spus . Toate problemele se complică acolo. Am făcut niște estimări - că nu le pot zice calcule - , dacă ipoteza mea cu jumătate B pentru 3E25 se confirmă ( și eu cred că da ) , atunci ai putea obține cam 150W continuu și , probabil , 250W pe termen scurt cu miezul TX42  la circa 50 kHz , dar cu minim 2x10 spire în primar , zic eu. Pentru ăla verde , dacă ai posibilitatea , măsoară-i A_L . Pune 10 spire pe el și măsoară-i inductanța - rezultă A_L . Așa putem vedea dacă e ce-am zis eu sau nu . Dacă e ce-am zis eu , nu prea e bun pentru ce vrei tu - e pentru inductoare nu pentru transformatoare.

Magazine mai accesibile ca preț - polonezul și bulgarul . Celelalte , mai mici , de-ale noastre iau cam tot de-acolo. Cele mari , internaționale , sunt cam scumpe. Eu am luat mai demult de la bulgar dar nu avea la momentul ăla decât relativ mici , de 25mm.

Dacă vrei să treci la treabă , atenție mare la realizarea transformatorului - bobinarea bifilară a primarului este obligatorie . Schema pe care vrei să o faci nu are nici o altă măsură împotiva dezechilibrării fluxului. Eu nu am făcut astfel de scheme - decît la putere mică ; cine a realizat genul ăsta de scheme ți-ar fi de un real folos pentru că problema dezechilibrării , chiar dacă nu e așa de dezastruoasă cum era prezentată în urmă cu ceva ani pe internet , e totuși reală.

[Marian]

O sa incerc sa lamuresc cateva chestiuni:

 

1.-Daca cei +/-30V sunt destinati alimentarii de amplificator audio atunci 450W este mult chiar si pentru 2 canale cu sarcini de 4 Ohm, un maxim de 300W ar fi suficient ( pot demonstra cu calcule );

 

2.-IRF2805 ca si orice alta componenta are un tabel denumit Absolute maximum ratings, in el se specifica asa cum intuitiv se poate determina, nivelul maxim absolut admis pentru principalii parametrii, in practica insa este de la sine inteles ca trebuie sa te mentii cat mai departe de acele valori indiferent de aplicatie. La ID se specifica mai multe valori in acel tabel:

-Continuous Drain Current, VGS@10V (Silicon limited) - 175A, acesta este curentul maxim admis de pastila de siliciu si vine cu niste conditii, respectiv temperatura a capsulei de maxim 25*C si VGS de 10V, adica diferenta de potential de minim 10V intre poarta si sursa;

-Continuous Drain Current, VGS@10V (See Fig.9) - 120A ( ID@ TC= 100°C ), acesta este curentul maxim admis tot de siliciu dar la 100*C, se face trimitere si catre un grafic ilustrativ;

-Continuous Drain Current, VGS@ 10V (Package limited) - 75A asta este ID care te intereseaza, este cel limitat de tipul capsulei, si evident vine si el cu niste conditii, respectiv temperatura a capsulei de 25*C si VGS de 10V;

 

Asa cum am zis este bine sa te mentii cat se poate de departe de maximul admis, in principiu ai putea merge de fiecare data undeva spre jumatate din maximul admis acordand atentie si disipatiei la acel curent, fapt care evident va afecta randamentul, eu insa pentru acest tip de capsula n-as recomanda mai mult de cca 20A ( este doar parerea mea, probabil subiectiva, deci tratati-o ca atare ). Acest mosfet este interesant ca Rds-on si la disipatia maxim admisa, dar astea vin cu un pret destul de mare, respectiv Ciss mare, peste 5n, asta complica comanda, o asemenea capacitate cere neaparat driver destul de bun pentru ca viteza de crestere sa fie corespunzatoare altfel pierderile in comutatie le pot egala ( sau uneori depasi ) pe cele in conductie directa, adica degeaba te chinui sa castigi la Rds-on daca pierzi tot atat sau mai mult la comutatie.Pierderile in comutatie sunt cele care au loc in momentele de tranzitie dintre starile de complet blocat si complet deschis ale mosfetului, cu cat capacitatile din poarta sunt mai mari cu atat curentul de comanda necesar este mai mare pentru a le incarca pe acele capacitati suficient de rapid astfel incat tranzistorul sa fie mentinut cat mai putin in starea aia intermediara unde disipatia este enorma. Deci tranzistorul pare ok si poate fi folosit dar cu ceva adaptari si modificari ale schemei.

 

3.-Miezul care va fi folosit la traf trebuie sa fie ferita, si preferabil un material mai potrivit/uzual, 3c85, 3c90, 3c92, 3f3, etc. Pulberea de fier nu este destinata trafurilor ci inductantelor, este o diferenta importanta intre ele, asigura-te deci ca folosesti ceea ce trebuie, daca gasesti tor de ferita potrivit este mai avantajos fata de varianta cu miez tip ETD/ERL/EE/EI, etc... datorita spatiului de bobinare mai mare, lucru care te ajuta mult mai ales la push pull unde principala problema la traf este tocmai spatiul de bobinare.

 

4.-Mare atentie la alegerea frecventei de lucru pentru convertor, este adevarat ca una mare permite un numar mic de spire la traf, si electrolitici mici de filtrare ( la astia din urma insa intervine o alta limitare - riplul de curent - care te obliga sa folosesti mai multi relativ indiferent de frecventa ), insa marirea frecventei are pretul sau bine definit, in primul rand partea de comanda a mosfetilor care trebuie sa fie cu atat mai solida cu cat frecventa este mai mare, una este un timp de crestere de 100n la 30khz si cu totul alta este acelasi timp de 100n de crestere la 200khz, frecventa mare impune si o atentie sporita acordata fazei de proiectare cablaj, deoarece cu cat aceasta este mai mare cu atat fenomenele "parazit" gen rezistenta, inductanta, si de ce nu si cuplare capacitiva, sunt mai pregnante, si nu in ultimul rand traful in sine prezinta niste limitari importante la frecventa, nu poti folosi acelasi miez la orice frecventa, pierderile in miez cresc o data cu frecventa ceea ce impune alegerea unui Bmax mult mai mic la calculul numarului de spire... Deci da, se poate si cu frecventa mare dar cu atentie acordata pe masura intregului convertor.

 

5.-Problema dezechilibrului de flux poate fi relativ usor combatuta prin stilul de bobinare, respectiv ambele infasurari primare realizate in paralel si fazate corespunzator, astfel simetria este cat se poate de buna.

 

PS: Aceasta discutie era mai bine sa aiba loc la subiectul dedicat convertoarelor de acest tip ( SMPS pentru auto, sau ceva de genul )...

[Mircea Crisan]

In regim de amator nu ai cum sa te apropii de 200kHz.

Ramai la schema lu' Elliot la 55kHz cu miez 3C90.

Nu este nici o sfaraiala chiar daca urci frecventa.

Trebuie sa scazi B-ul asa ca,,, ce iei pe mere dai pe père.

Asta ca sa nu mai pomenim ca va trebui sa folosesti la bobinaj litz wire care cam costa.

 

Spor,

 

Mircea.

[Reynolds]

asa m-am gandit si eu. o sa mai fac teste cu cel verde daca nu scot cei 300W dau comanda la farnell.

Cele 3E25 le pot folosi la ceva la smps? gen filtre?

[Reynolds]

am gasit un osciloscop Tektronix 2225ar fi bun pentru ce imi trebuie mie? 

[Reynolds]

se pot schimba sondele ca sa il pot folosi si la tensiuni mai mari?