Problema sursa de alimentare flyback

[IoNuTx]

La traf....................

[Th3_uN1Qu3]

Np = (Vdc min * Ton max) / (Ae * dB)

 

Np = nu'i evident?

Vdc min = tensiunea de alimentare minima, in volti

Ton max = timpul maxim pt care aceasta tensiune se aplica infasurarii, in microsecunde (us)

Ae = aria efectiva a miezului, in mm^2

dB = inductia, in Tesla

 

dB o alegi 0,3 pana la 50kHz, mai sus depinde de material. Formula asta e de fapt legea lui Faraday si se aplica la cam tot ce inseamna transformator, la diversele tipuri de trafuri SMPS se schimba doar parametrii ei nu si forma. Pt secundar se da in carte o formula ceva mai dubioasa, si anume:

 

Vout = [ (Vdc min - 1) * (Ns/Np) - 0,5 ] * (2 Ton max / T) (asta pt push pull ce ai tu acolo)

 

Vout = iar evident

Vdc min = vezi mai sus

Acel -1 reprezinta caderea de tensiune pe tranzistorii din primar, iar -0,5 caderea de tensiune pe dioda. Acestea pot fi inlocuite cu numere mai realiste scoase din foaia de date, masurate sau calculate.

T = timpul total al unui ciclu de comutatie, in microsecunde (T=1/f)

http://www.calctool.org/CALC/other/converters/freq

Din aceasta ecuatie tu trebuie sa scoti Ns. Practic mai sunt si altele, da' asta ii buna ca tre sa o faci cu pixul pe foaie.

[IoNuTx]

Mulțumesc. Voi la facultate lucrați cu sure in comutație?

[Th3_uN1Qu3]

Voi la facultate lucrați cu sure in comutație?

Nu inca, da' ne'o umplut capu' cu formule de magnetism. Pe care cica tre' sa le stim, da' nu si'a batut nimeni capul sa ne explice DE CE trebuie sa le stim... Ori daca ii scriam eu legea lui Faraday cum am scris'o mai sus, sau legea lui Ampere cum o stiu eu (cred ca e singura formula cu integrale pe care o stiu pe de rost), ma injura profu.

 

Pe la sfarsitul semestrului 2 am facut si chestii frumoase, anume teoria circuitelor, Kirchoff, Thevenin (rezistenta echivalenta) si Norton. Adica dupa legea lui Ohm astea sunt formulele de baza in orice circuit electric, si pt cineva care a vazut macar odata in viata lui o schema sunt usoare si logice. Dupa felul in care desenau multi colegi circuitele, se vede ca nu prea au citit scheme la viata lor. Au mai fost si alte chestii amuzante, gen mi'am luat niste teme de la un coleg, facuse toate calculele corect da' trecuse la sfarsit curentii I1 I2 etc in VOLTI...

 

Numa' ca din pacate nu s'au putut trece bazele electrotehnicii numai cu teoria circuitelor. Au trecut 5 insi din toata grupa de 25. Eu din pacate nu... da' mai incerc la toamna. Deh, am un obicei de a nu invata ce nu'mi place. Am si picat cu un profesor naspa... jumatate de serie a avut noroc (i'a si trimis la niste proiecte pe unii), grupa mea s'a intamplat sa fie in jumatatea cu ghinion.

 

Oricum, ideea de baza e ca daca vrei sa faci facultate de profil pe viitor, o sa ai multe tampenii de invatat pe care o sa le uiti, si de care nu o sa ai nevoie. Tot pe ceea ce studiezi si lucrezi in timpul tau liber iti vei gasi de munca, diploma e doar o hartie care ajuta... un pic.

[Vizitator smilex]

Formula de mai sus e corecta (cu Umax, nu min) in acele unitati de masura, dar inductia maxima admisa tine cont de capacitatea miezului de a disipa caldura, neventilat. Conf. graficului de mai jos (linia rosie) a nu se depasi 0,1W/cm³, adica o anumita putere pentru intreg volumul miezului, daca ventilatia e naturala (se pot calcula astfel pierderile in miez care alaturi de cele in cupru, ofera informatia randamentului trafului). Daca e fortata, numai practic poti experimenta cu cat sa incarci miezul. Deci trebuie, teoretic, sa cunosti materialul ca sa poti accesa acest grafic emis de producator. Poti insa sa pornesti de la premisa ca seamana, eventual, cu 3C90. Tensiunea secundara respecta raportul de transformare, pe o dioda "cade" cam 1V la curent maxim.

Am vorbit de necesitatea inductantei serie pentru stabilizarea tensiunii in "totul despre surse". Chiar nu are rost a se monta asa ceva pe surse nestabilizate si chiar nu se monteaza inaintea puntii. Daca se doreste limitarea curentului de incarcare a conzilor, se poate cu un 5-10μH (3-5sp) pe un mic tor sau bara, separate. Nici asta nu prea are rost, exista softstart. Dar in nici un caz o asemenea inductanta, montata si inaintea puntii. O astfel de inductanta se monteaza pentru stabilizare intre punte si condensatorul de filtraj, altfel nu functioneaza. Chiar daca tensiunea ar fi stabilizata, si ar fi corect pusa, este prea mare valoric. Si ea se calculeaza, nu din burta. Stabilizarea se face prin modificarea factorului de umplere de catre CI care urmareste tensiunea la iesire. Nu e cazul aici, deci inductanta e inutila, doar provoaca pierderi.

Am mai spus ca R5=1k este inutila.

[Th3_uN1Qu3]

Formula de mai sus e corecta (cu Umax, nu min)

 

In cazul unei surse nestabilizate, da. Scuze ca am uitat sa precizez acest aspect.

 

Tensiunea secundara respecta raportul de transformare, pe o dioda "cade" cam 1V la curent maxim.

 

Cade cat zice in foaia de date. Aici e corect - pt o sursa nestabilizata secundarul il faci astfel incat la tensiunea minima de intrare si sarcina maxima pe iesire, traful tau sa iti dea tensiunea minima necesara pt a pastra tensiunea de iesire la cat vrei tu, plus caderea de tensiune pe dioda. Ai tensiunea de intrare si numarul de spire din primar. Ai si tensiunea de iesire (ca pe asta vrei sa o scoti). Aduni la tensiunea de iesire caderea de tensiune a diodei, aplici regula de trei simpla, si ai numarul de spire din secundar. Cu o mica precizare: La push-pull este redresare full wave (dubla alternanta), deci numarul de spire pe care il obtii il inmultesti cu 2 si il bobinezi astfel: Jumatate, faci priza mediana, si bobinezi in continuare cealalta jumatate. Toate in acelasi sens. Priza mediana se va conecta la masa iesirii, capetele la dioda dubla redresoare.

 

Chiar nu are rost a se monta asa ceva pe surse nestabilizate si chiar nu se monteaza inaintea puntii.

 

N'am zis eu ca se monteaza inaintea puntii. Daca a fost montata inaintea puntii inseamna ca am trecut eu cu vederea. Scuze.

 

Daca se doreste limitarea curentului de incarcare a conzilor, se poate cu un 5-10μH (3-5sp) pe un mic tor sau bara, separate.

 

Astea se pot recupera direct din surse ATX, barele acelea bobinate cu sarma groasa. Cele mai inalte au 10u, cele mai scunde au in jur de 3u parca.

 

Chiar daca tensiunea ar fi stabilizata, si ar fi corect pusa, este prea mare valoric. Si ea se calculeaza, nu din burta.

 

Nu am pus'o din burta. Poate dupa tine 180uH e prea mare, dar in afara de faptul ca te lasa sa folosesti mai putin conzi, previne topirea miezului acela galben. Chiar si moro pe care il stiu foarte experimentat in surse, a zis o prostie mai sus - ca avea la 100kHz pierderi intr'un miez din acela galben. Nu e din cauza frecventei ci din cauza numarului de spire mic pentru tensiunea la care acesta se foloseste, facandu'l sa lucreze la inductie mare, deci pierderi mari. Daca 180uH ti se pare mult, atunci la mine 2x 1.1mH pentru +/-80v cum mai e? Pe ferita evident.

[Vizitator smilex]

^Ma adresam lui IoNuTx. Se fac multe afirmatii false pe aici, nu ma intereseaza. Daca doresti, ne poti explica care este (sunt) formula (formulele) care sta la baza calculului ce te-a condus la un asemenea rezultat (180uH)?

[IoNuTx]

Si eu m-am gândit,uau câte spire am de bobinat,poate ca fac o comparație total greșita dar pe torurile din ATX-uri sunt doar câteva spire,maxim 20sp. din câte surse am văzut.

[moro]

Formula de mai sus e corecta (cu Umax, nu min) in acele unitati de masura,

Domnul smilex va rog sa ne spuneti si noua cum ati ajuns la concluzia de mai sus. Pe mine unul m-ati facut curios.

 

Am vorbit de necesitatea inductantei serie pentru stabilizarea tensiunii in "totul despre surse". Chiar nu are rost a se monta asa ceva pe surse nestabilizate si chiar nu se monteaza inaintea puntii. Daca se doreste limitarea curentului de incarcare a conzilor, se poate cu un 5-10μH (3-5sp) pe un mic tor sau bara, separate. Nici asta nu prea are rost, exista softstart. Dar in nici un caz o asemenea inductanta, montata si inaintea puntii. O astfel de inductanta se monteaza pentru stabilizare intre punte si condensatorul de filtraj,

Domnule smilex ati auzit de riplu de curent si efectele sale asupra condensatorilor, ma refer aici din punct de vedere al ESR-ului acestora? Daca ar exista condensatoare cu ESR 0 ar fi raiul pe pamant, dar nu e !

Chiar daca tensiunea ar fi stabilizata, si ar fi corect pusa, este prea mare valoric. Si ea se calculeaza, nu din burta. Stabilizarea se face prin modificarea factorului de umplere de catre CI care urmareste tensiunea la iesire.

Apoi lamuritine si pe noi, cine stabilizeaza tensiunea? Bobina sau factorul de umplere? Si aici ma refer la un secundar cu o singura tensiune, nu unul cu simetrie

 

Nu e cazul aici, deci inductanta e inutila, doar provoaca pierderi.

 

Din proprie experienta va spun ca aceea bobina cu cat este mai mare in valoare, cu atat riplul de curent va fi mai mic. In practica se accepta un riplu undeva intre 15-20% din valoarea curentului maxim debitat, dar el cu cat este mai mic (riplul) cu atat zgomotul sursei va scade si in primul rand stresul pe condensatori va fi mai mic. Ca fabricantii aleg sa puna valori cat mai fixe pentru riplul calculat as spune ca este mai mult o chestie de costuri

[Vizitator smilex]

Aproape ca nu-mi vine sa raspund, sau sa o fac intr-un mod in care miticamy (a carui opinie o respect) sa-mi spuna iar, ce suflet rau am. Tot scriind imi vine ba sa rad, ba sa fac bascalie, ma abtin cat pot.

Am sa incerc sa raspund cat pot de sumar, asta e un subiect asupra caruia e nevoie de spatiu, poate am s-o fac pe alt topic.

Totul pe lumea asta se proiecteaza pentru cele mai defavorabile conditii. Electronica nu face exceptie. Deci Umax.

Riplul se diminueaza in curent continuu, dupa condul de filtraj, acolo unde pierderile pot fi neglijabile. Pentru frecventa mare suprapusa peste tensiunea continua, o inductanta mica are o impedanta relativ mare si pierderi aproape nule in cc. Deci un filtru la iesire. Daca s-ar monta in alternativ sau chiar pulsatoriu, pierderile ar fi enorme comparativ.

Tensiunea e stabilizata de CI care o urmareste (de obicei printr-un divizor rezistiv la iesire), prin “alegerea” corespunzatoare a factorului de umplere. Impulsul incarca inductanta serie (dintre punte si cond), “latimea” lui determinand cantitatea de energie cu care se incarca inductanta (viewtopic.php?f=41&t=76798&start=105). Nu e cazul aici.

Daca sursa ar fi stabilizata, alegerea inductantei ar fi un compromis intre riplu si raspuns, si nu mumai. Sursa ar trebui sa raspunda (prin modificarea temporara a factorului de umplere) oricaror variatii ale consumatorului si a tensiunii de alimentare. Astia sunt principalii factori de destabilizare. Raspunsul sursei la acesti factori este mai bun daca inductanta e mica, dar creste riplul si in plus, pentru a nu induce modul discontinuu de functionare, curentul minim al consumatorului ar trebui sa fie mai mare decat media variatiei prin inductanta. Asadar nici prea mica, nici prea mare. Uzual, variatia este de 0,15-0,25 din curentul maxim. Pentru a se obtine o astfel de variatie de curent, inductanta se dimensioneaza corespunzator, dupa o formula pe care o astept de la Th3_uN1Qu3. El a obtinut 180μH, eu sunt curios cum, depinde de toff.

N-am nici un interes sa induc in eroare, tot ce afirm e adevarat sau mai precis, conform adevarului cunoscut de mine. Ma gandesc ca nu face parte din subiectul topicului, pentru dezbateri teoretice invit pe oricine la ”totul despre... surse”.

[IoNuTx]

Am găsit un traf de ATX-pe la școala,după cum am înțeles de la domnul myiticamy primarul trafului va deveni secundarul,întrebarea mea este cam ce amperaj maxim ar coate?,e bobinat cu CuEm 0.5mm.Secundarul trafului va deveni primarul la sursa mea.Din traf iasă 6 fire in paralel,acele fire mergeau la masa,2 câte 2 in paralel pe fiecare înfășurare CuEm 0.5mm,din cele 6 fire doar 4 corespund cu înfășurările de pe pini trafului,de ce?Celelalte 2 unde merg la ecranaj sau e întrerupt traful??

[Vizitator]

@smilex,desi ne-a avertizat ca nu pregatire de specialitate,a fost totdeauna mai aproape de descrierea corecta sau cum spune si dansul mai aproape de cum am inteles eu aceste SMPS@moro clar a lucrat in domeniu,a acumulat ceva experienta dar are usoare scapari atunci cand intervine@th3_ vine puternic din urma si daca va aloca in continuare pana la 20% din timpul sau surselor va deveni un ,,greu" pe forum la aceasta sectiunedupa cate s-au scris nu ma asteptam ca @ moro sa puna intrebarea:pana la urma cine stabilizeaza ,bobina sau factorul de umplere?daca tot am intervenit ca mediator sa mai clarificam unele lucruri:nu sant un ,,specialist" in surse ci numai un truditor in domeniu si nu am nici-un merit ca in septembrie implinesc 33 ani de cand un sef de sectie m-a repartizat la atelierul surse fara sa ma intrebe cam la ce ma pricepdupa ani de zile de surse forward(la noi se cereau puteri relativ mari),abia la 33ani am fost obligati sa ne gandim la flyback autooscilante si asta din cauza decaderii regimului cand sefii ne-au spus ca nu ne pot aduce circuite specializateasa ca ma simt putin rusinat cand @th3_ la 20 ani intervine cu calcule dificile cu care eu nu operezsa spunem ca datorita varstei eu am inteles cateva trucuri si fortat de nevoia de subzistenta m-am implicat mai mult decat alti prieteni/colegi depanatori la capitolul surserevenind la oile noastre,parerea mea,la SMPS totul pleaca de la proprietatile elementelor reactive:bobina si condensatorulpot acumula energie electrica pe care apoi o pot ceda daca stim cum sa o extragemla modul usor de digerat putem folosi descrierea:un condensator se opune variatiei rapide a tensiunii pe el si face aceasta prin permiterea trecerii unui curent oricat de mare,limitat bineinteles de componentele fizice din care este realizato bobina se opune variatiei rapide de curent orice tens s-ar aplica sau ar trebui sa apara prin autoinductie pt aceastase vede clar ca aceasta comportare a lor in oglinda/in opozitie/complementara este ca un dar de la natura/Dumnezeu pt nevoile noastredaca uneori ne multumim cu filtrarea/medierea numai a cond(vezi invertoarele pt amplif auto) sau numai a bobinei(vezi invertoarele de sudura) cel mai favorabil caz este cand le folosim impreuna,,foamea" de curent a condensatorului este ,,temperata" de ,,moderata" bobinaintr-un circuit unde se modifica tensiunea de intrare sau sarcina cele 2 elemente lucreaza conform protocolului dar mai trebuie un decident pt cazul in care dorim o tensiune constanta la iesiredaca am inteles cum conlucreaza L si C devine logic faptul ca numai prin modificarea timpului de conductie se poate stabiliza iesirea

[Vizitator]

asa arata toate trafurile pe care le-am desfacut pana acumla priza mediana ajung numai sarmele de la inf de 5vpt 12v de fapt se mai bobineaza 2 infasurari de 7v cu cate 2 fire in paralel care se inseriaza cu inf de 5v

[Th3_uN1Qu3]

Uzual, variatia este de 0,15-0,25 din curentul maxim. Pentru a se obtine o astfel de variatie de curent, inductanta se dimensioneaza corespunzator, dupa o formula pe care o astept de la Th3_uN1Qu3. El a obtinut 180μH, eu sunt curios cum, depinde de toff.

Pai fix formula aia cu Toff am folosit'o... Am dimensionat inductanta dupa riplul pe care l'am estimat ca l'ar suporta cei doi conzi folositi de IoNuTx. In cartea din care am luat mai toate celelalte calcule, e alta formula, dar nu mi'a placut moaca ei, mi s'a parut ca lasa prea mult de ghicit, asa ca am luat'o pe aia cu Toff. Acuma tre sa stii, ca in functie de parametrii pe care ii dai, da alte rezultate, evident. Daca imi zici cat ar fi Toff maxim in cazul sursei lui, la tensiune maxima pe intrare si sarcina maxima, poate schimb si eu calculul sa dea mai putin. Am calculat pt Iout min = 0.45A (riplu pe conzi 0,9A), si Toff max = 0,95*T. Cert e ca eu asa am folosit formula pana acum si nu mi'a sarit niciun condensator in fata. Daca e de scazut undeva e la Toff max, ca factorul de umplere va fi mai mare de 5% in conditiile respective. Pana o sa stau sa fac masuratori insa, folosesc formula fix asa.

 

Din proprie experienta va spun ca aceea bobina cu cat este mai mare in valoare, cu atat riplul de curent va fi mai mic. In practica se accepta un riplu undeva intre 15-20% din valoarea curentului maxim debitat, dar el cu cat este mai mic (riplul) cu atat zgomotul sursei va scade si in primul rand stresul pe condensatori va fi mai mic. Ca fabricantii aleg sa puna valori cat mai fixe pentru riplul calculat as spune ca este mai mult o chestie de costuri

Mai ii o chestie aici, ca sa raspund si la intrebarea lui IoNuTx despre sursele ATX. Dpdv al riplului, cu cat bobina este mai mare cu atat poti pune conzi mai mici. Insa mai exista si un fenomen numit overshoot, care se petrece la deconectarea brusca a unei sarcini mari. Energia inmagazinata in bobina pentru a alimenta acea sarcina va crea un varf de tensiune la iesire atunci cand acea sarcina este deconectata brusc. La un amplificator audio, cu tranzistori folositi la 50v sub specificatia lor de fabrica, nu are nicio relevanta ca'ti sare de la +/-50 la +/-80. La un circuit logic (la un calculator, dar se aplica la cam orice fel de circuit logic), cand in loc de 5v ai pentru cateva momente 8v, pai, ai cam scos fum din saracul circuit. Din cauza asta in sursele de calculator se prefera utilizarea mai multor condensatori si a unei bobine mai mici.

 

Si apropo, poate are 20 spire pe 5v, ca pe 12 sigur are mai multe. Daca infasurarea de 5v are 20 spire, atunci obligatoriu cea de 12 va avea 48 (12/5=2.4, 2.4*12=48). La bobina comuna trebuie sa se pastreze raportul intre infasurari conform tensiunilor dorite.

[moro]

Eu nu am nimic cu nimeni, nici nu ma dau mare. La urma urmei este un forum unde toata lumea este libera sa-si exprime parerea. Dar nu este greu ca aceste pareri sa fie si gresite uneori si nici nu am de gand sa filozofez pe lucrul asta. Pe acest forum din cate am vazut in ultimii ani, majoritatea userilor care au reusit sa-si faca un smps care sa si mearga a fost un forward, de ce? pentru ca principiul este relativ simplu. Eu de meserie proiectez astfel de convertoare si am avut ocazia sa experimentez teoria cu aparatura care nu este la indemana oricui, mai ales in cazul unui amator de electronica.Am cautat chiar sa clarific teoria asta intoarsa in mii de feluri, dar sunt cateva lucruri comune acestor SURSE, si cum userul Ionutz a incercat sa-si faca un flyback lucru pe care putini l-am vazut sa se incumete am incercat sa ajut, pana la urma l-ati indreptat spre un forward si asta dovedeste lipsa de experienta a unora de pe aici, dar care culmea sunt plini de teorie. Nu este ceva de condamnat, dar atunci cand is sustii niste pareri teoretice, e bine sa le si dovedesti.

dupa cate s-au scris nu ma asteptam ca @ moro sa puna intrebarea:pana la urma cine stabilizeaza ,bobina sau factorul de umplere?

Aici eram ironic, am mai spus-o de n ori, cel care tine sub control, sau care tine tensiunea in parametrii stabili este factorul de umplere, acesta prin reactia sursei scade sau creste durata de conductie a tranzistoarelor astfel incat tensiunea aceea sa fie in parametrii.Am avut ocazia sa imi bag unghiile prin doua surse dinacelea de +/- 50V care s-au construit pe aici, si surpriza fara reactie acele surse aveau tensiunea deloc stabila, si asta in conditiile in care aveau o bobina pe iesire din secundare de 1mh. Si atunci cum pot sa stau cu mainile in san cand vine smilex cu o afirmatie de genul ca bobina aceea stabilizeaza tensiunea sau in legea lui faraday Umin este defapt Umaxim, cand se stie clar ca sursele in comutatie lucreaza intr-o plaja larga de tensiuni si cand se proiecteaza un asemenea montaj se iau in calcul conditiile cele mai grele, adica tensiunea minima de intrare si factorul de umplere maxim. Ar fi fost mai ok daca afirmatia aceea era cu Umax si un Ton minim. Singurul lucru de care imi pare rau este ca vad useri care incearca sa-si faca asemenea montaje si sunt indrumati gresit. Eu i-am spus sa incerce sa-si procure un miez la care ii stie niste parametrii importanti, nu este o persoana experimentata si am incercat sa-i dau mai mura'n gura.Oricum si la urma urmei o sa ajunga si acesta un alt topic mort in care se dezbat tot felul de teorii si pareri iar rezultatul final este 0