Calcul traf. SMPS (comutatie)

[silicipi]

Nu am inteles intru totul calculul trafului chopper, dar din formulele d-lui smilex, ptr un miez etd49 ar iesii 16 spire in primar la o frecventa de 50Khz, ceea ce mi se pare ffff putin, iar in cazul unui miez mai mare la o frecventa mai mare ies si mai putine, tre sa fie o smecherie, un minim de spire in primar pe care cad totusi 160V chiar daca la o frecventa de 100Khz. Oscilatorul meu functioneaza la 94Khz deci pe traf vor fii aproximativ 160V la o frecventa de comutatie de 47khz, B l-am luat 0,25T, iar sectiunea mediana a unui ETD49 e din catalog 2,11cm patrati, si din calculele d-lui Smilex ar iesii 16,2 spire in primar, dar mie mi se par totusi putine. d-le Moro poate ma puteti ajuta dvs, stiu ca inca mai am de invatat dar un sfat de la cei ce se pricep nu ar strica.

[Vizitator smilex]

Numarul obtinut e corect cu doua precizari:-din putinele informatii, inteleg ca e vorba de o semipunte alimentata de la retea. Personal as lua in calcul 200-240V ca.-am trimis si tabelele cu grafice privind pierderile tocmai pentru a fi de folos. La 50kHz, 0.25T este relativ mult.Pentru ETD49-3C90 la 0.25T si 50 kHz avem 350kW/m³ asadar 0.35W/cm³.La un volum de 24 cm³ avem pierderi pe un singur E de 8.4W. Nu e cam mult? Recomand insistent a nu trece de linia data de „10²" a graficului (0.1W/cm³) prin alegerea B-ului. 0.25T se preteaza ca valoare maxima la 25kHz. Garantez ca transformatorul merge si asa dar se incalzeste si va trebui racit fortat, pierzandu-se astfel spatiul economisit prin alegerea unui B mare. Pentru 50 kHz/3C90 valoarea potrivita ar fi B=0.15T (sau chiar mai mic, daca intra bobinajul).

[silicipi]

M-am conformat si am luat B=0,17T, si am pus 23 spire in primar, as ffii vrut 24, dar nu am mai avut sarma, conductorul l-am facut punand in paralel 14 sarme de 0,4, deci destul de greu de facut, torsadat strans, oricum nu se compara litzwire care are insa inconvenientul de afii fffffffffffff scump 10Ron per metru. Acum ma pregatesc de teste, mai am de montat moodulul PWM pe placa si dupa vedem ce iese, fum ssau un mare uraaaaaa!

[Vizitator smilex]

La 50kHz se putea folosi diametrul 0.6, fara pierderi, sau 0.8 cu pierderi foarte mici.Se putea alege chiar j=4A/mm², rezultand 3-4 conductoare. Pare mai usor de construit.Curaj!

[Vizitator]

Revin cu o varianta completata cu flyback si cu exemplu concret flyback si forward, plus grafice.

Va rog sa faceti urmatoarele corectii in ceea ce priveste calculul tensiunilor de cc din primar:1 - Considerand valoarea nominala a tensiunii de retea de 220 V, atunci U1nom=220sqrt(2)=311 V;2 - Considerand o toleranta de ±10%, avem la retea minimum 198 V, rezulta U1min=198sqrt(2)=280;3 - Cu aceiasi toleranta rezulta la retea maximum 242 V, iar continuu U1max=242sqrt(2)=342 V.De asemenea raportul de transformare la Flyback depinde de factorul de ciclu. Probabil ca modul de calcul prezentat de tine este pentru un anumit factor de ciclu. Ar trebui precizat.Pentru exemplul luat de tine in fisierul pdf atasat, eu am gasit si o solutie cu miezuri EE (E42/21/15) cu doua miezuri in paralel. Datele sunt D=0,24 (factorul de ciclu) P=388 W, Sm=3,71 cmp, Np=24, Ns=7, B=0,268 T, k=3,429, li=0,523 mm. Convertorul va lucra la un curent minimal in secundar de 6 A si maximal (scurt) de 12 A. Randamentul real al transformatorului este de 97,6 % si cantareste bobinat aproximativ 230 g. Schema va utiliza un mosfet avand Rdson=0,18 ohm, Coss=95 pF, Qgtot=13 nC, Qgdmiller=6,1 nC, Vgsth=2V - nu am codul sau, nici macar nu stiu daca are curentul de comutare cerut, pur si simplu pe asta l-am avut in programul de calcul si nu l-am mai modificat. Deci daca gasesti vre-o neconcordanta, voi incerca sa recalculez pentru alt mosfet.

[Vizitator smilex]

Inainte de toate tin sa precizez ca pe acest forum am gasit multe lucruricare mi-au fost folositoare. N-am dorit decat sa dau inapoi din ceea ce am folositsperand sa pot ajuta. M-am adresat incepatorilor deoarece opinile vehiculatepareau inocente. Exemplele folosite aveau scopul de a face teoria mai usorde inteles. Odata stapanita teoria, omul are posibilitatea de a aprofundasi de a gasi si alte solutii la o problema. Nu e nimic batut in cuie. E doarun punct de plecare.Revenind la oile noastre, am precizat mai sus ca personal as considera limiteletensiunii retelei de 200-240V. Proiectarea poate pleca si de la alte limite,absolut de acord.Asa cum am precizat in materialul trimis, raportul de transformare depinde defactorul de umplere, care va fi maxim pentru tensiunea minima de alimentaresi curent maxim in secundar, punct de la care pleaca proiectarea in flyback.Daca tensiunea de alimentare creste si/sau curentul spre consumator scade,atunci factorul de umplere scade (in extrem pana la zero). De acest lucru seocupa integratul folosit, el urmarind de fapt mentinerea tensiunii din secundarla valoarea preconizata. Am notat acest factor cu alfa, in fapt este raportuldintre durata de conductie a tranzistorului si perioada (1/f).Am sa trag un semnal de alarma la problema prezentata deoarece la un curentde 12A exista in conditii extreme un varf de peste 45A. Asta nu constituie nicio problema, desigur, dar daca ne uitam la raportul de transformare de aprox.3,5obtinem un varf prin tranzistor de peste 12A. Intrucat curentul prin tranzistortrebuie sa fie de cel putin doua ori mai putin decat ce poate duce (siguranta)si daca tinem cont de tensiunea maxima ce poate apare pe el, obtinem un mosfetdestul de performant care cu siguranta nu-i ieftin. Oare conversia directa(forward) nu iese mai ieftina? Sigur, flayback e mai simplu si mai ales permitemult mai usor extragerea multor tensiuni diferite. Aprecierea ramane lalatitudinea fiecaruia.

[Vizitator]

Pentru forward - half bridge - nu am inca un program de calcul - si deoarece sunt angrenat in activitati diverse, inclusiv in zona hbby-ului, nici nu am ceva urgent in proiect. In afara de flyback, mai am asemenea programe de calcul pentru full bridge si push-pull. Toate sunt cu variante pentru EE, EI si toroizi. De vre-o cateva luni bune am facut o pauza, deoarece "cercetarea" in domeniu nu mai este pe primul plan personal. Urmeaza sa continui si chiar mi-am propus sa public rezultatele, fie intr-o lucrare ampla pentru amatori, fie intr-o serie de articole pe Internet, fie si una si alta. Din punctul de vedere al observatiilor tale, ele nu afecteaza calculul trafului - doar acestea intra in sfera mea de interes pentru moment - ci probabil ca trebuiesc rezolvate din electronica specifica convertoarelor statice.

[silicipi]

Dl-e Nicolas, sunteti de un real folos pe forum si forumul are in opinia mea nevoie si de oameni care vb pe limba noastra si sa ne faca sa priicepem ceva mai mult, ba chiar invatam teorie de pe forum. Puneti va rog frumos daca aveti in format pdf sau orice alt format electronic, cat mai multa documentatie despre ralizare surselor in comutatie, si mai ales depsre realizare trafului choper, cre cred ceu e cel mai important si critic punct din SMPS, de realizare lui depinde obtinerea unor rezultate cat mai bune si nu pocnitori. Va multumesc anticipat.

[Vizitator]

Pe Internet exista o mare cantitate de informatie relativa la designul SMPS. Nu aveti decat sa cautati cu gogu folosind diferite chei lingvistice si termeni tehnici specifici. Se gasesc in special note de aplicatii (AN-uri) intocmite de producatorii de diverse dispozitive electronice - in special de drivere. Exemple de calcul sunt insa foarte putine. Cu totul intamplator am gasit cateva pdf-uri, pe care le atasez aici. Trebuie insa stiut ca fiecare dispozitiv electronic este practic unic si deci procedurile vor diferi mai mult sau mai putin functie de structura viitorului montaj. Eu personal studiez de cativa ani buni procedurile de calcul relativ la transformatoarele surselor in comutatie. Programele de calcul intocmite de mine folosesc MathCAD - un puternic mediu de proiectare matematica si sunt rezultatul unor studii indelungate, bazate pe comparatii intre diferitele ipostaze. Ele sunt partial conversationale, in sensul ca pot introduce spre exemplu miezul dorit si in cea mai mare masura realizeaza o interpolare multipla automata in scopul optimizarii transformatorului.[attachment=1]Proiectare retele in comutatie - convertoare flyback.PDF[/attachment][attachment=0]Proiectare retele in comutatie - convertoare push-pull.PDF[/attachment]Pentru atasamentul 1, mai exista o varianta mai recenta ca timp, insa calculul trafului este abordat mult mai sumar.

[Vizitator smilex]

Nu exista diferente de proiectare intre halfbridge si fullbridge (semipunte si punte). La punte, tensiunea de alimentare a primarului e dubla. Avem literatura de specialitate in limba romana facuta de oameni care cunosc bine domeniul.Exemplu: „Viorel Popescu - Stabilizatoare de tensiune in comutatie"Va recomand serios tuturor sa nu folositi programe dedicate. Incercati sa va documentati si sa intelegeti cat mai bine. Nu este atat de greu precum pare la prima vedere.

[Vizitator]

Nu exista diferente de proiectare intre halfbridge si fullbridge (semipunte si punte). La punte, tensiunea de alimentare a primarului e dubla...

Eu pornesc in proiectare de la analiza formei specifice si a parametrilor curentilor. Daca intr-adevar nu sunt diferente, atunci probabil voi adapta calculul mult mai usor.

[Vizitator smilex]

^Interesant...O astfel de analiza poate sa dureze... Nu ma surprinde durata studiului in domeniu.

[Vizitator]

^Interesant...O astfel de analiza poate sa dureze... Nu ma surprinde durata studiului in domeniu.

Analiza este efectuata automat de programul de calcul pe baza valorilor curentilor minim si maxim introdusi si a factorului de incarcare ciclu. Durata studiului in domeniu tine de elaborarea unei proceduri universal valabile. Adica elimina din calcul anumiti parametri care pot fi gasiti in cataloage doar pentru un numar restrans de drivere si ii inlocuieste cu ceea ce poate fi determinat pentru orice dispozitiv de acest gen.

[moro]

Din cate am vazut in general la familia convertoarelor forward dintre care voi mentiona cele mai frecvent intalnite, respectiv full bridge si half bridge esenta dimensionarii transformatorului este legea lui faraday si anume : Nr spirelor din primar = (Vin*Ton*10^4)/(Ae*B) iar de aici pornesc diverse interpretari pentru parametrii din formula.

Eu prefer baza, iar mai jos am atasat un document care explica foarte clar cum se dimensioneaza un transformator forward in full bridge, cu aceleasi mirodenii se mananca si halfbridge pentru cine este curios cu mentiunea ca tensiunea de lucru in halfbridge este jumatate din cea in full bridge, iar curentii in primar dubli datorita tensiunii injumatatite (legea lui ohm :P).

Formulele care sunt in documentul de mai jos le-am intalnit in carti scrise de autori mari in industria smps-urilor si nu numai. Eu asa-mi fac sursele cum descriu formulele din documentul acela si nu am probleme, singura nasolie care incerc s-o stapanesc deocamdata sta in dimensionarea compensarii buclei de reactie unde si aici intervin o caruta de factori.

Am gasit si eu pe net tot felul de programe si calculatoare facute in excel care imi calculau luna si stelele, si niciodata nu puscau rezultatele cu ce faceam pe foaie si creion, asta ca sa nu mai zic cand am incercat sa calculez dupa un excel luat numaistiu de pe ce site si incepea sa-mi friga emailu pe conductoare in transformator. Era sa ard canapeaua atunci =))

Mai sunt baietasi pe aici care trag replici de genul "Mie nu-mi place matematica frate, ma doare capul cand vad atatea formule" si taman ei vor sa-si faca surse de enshpe mii de watti

Credeti ca ne place la careva dintre noi matematica?

Am observat ca de aproape un an nimeni nu a mai postat pe aici mai nimic, drept dovada ca multi vor direct sa modifice si sa faca, sa face ceva care nu inteleg in primul rand cu ce se mananca dar vor mura'n gura numere de spire etc etc

 

documentul e aici http://focus.ti.com/lit/ml/slup102/slup102.pdf

[Vizitator smilex]

Subscriu, in principiu.Se poate face filozofie matematica (integrale de ordin superior, matrici vectoriale) in electricitate, ceea ce am trimis eu la pagina 3 este simplificat la maxim pt. o matematica rudimentara fara de care nu se poate face electronica, de nici un fel. Nu cred ca poate fi greu pentru cineva.Interesant „core loss" pentru materialul „P". La prima vedere pare inferior lui 3F3, daca luam ca referinta valoarea 0.1W/cm³ (10² pe grafic) valoare pe care o recomand tuturor a nu fi depasita.