SMPS cu microcontroller

[Vlad Mihai]

revin, după ceva teste zilele astea, am observat că dacă folosesc pe ieșire mai mulți condensatori în paralel obțin un esr mai mic și ca urmare crește randamentul, cu irf3205 am obținut cele mai bune rezultate. am folosit o diodă redresoare tip mbr20100C are un Vfw bun pentru aplicații mele., am impresia că e o problemă cu uc3843 nu comandă cum trebuie am niște deformații în undă(le-am luat cu 1 leu de pe un site-bănuială că e o clonă), în schimb am multe tl494 o să încerc o variantă cu tl494 zilele astea, inductorul e traf cu intrefier. În curând sper să termin și partea digitală.Am încercat chiar și un boost sincron cu mosfet în loc de diodă(pierderi mai mici), dar fără rezultat.Știu că e bun un randament de circa 80% la o sursă comutație, dar vreau să văd dacă merge și mai bine. Aș ruga moderatorul să îmi facă un topic unde să postez evoluția mea fără să primesc sfaturi doar critici -desigur dacă are timp. nu vânez posturi.Ps: voi încerca un totem pole cu mosfeturi.

[Vlad Mihai]

revin cu sursa mea, cu ceva înbunătățiri.....

am făcut un totem pole cu bd139 și bd140 pentru uc3843 se pare că comanda mosfetul s-a îmbunătățit(avem niște spike-uri).

images

 

forma de undă din drena mosfetului, cu snubber exeprimental.

image hosting sites

 

am folosit o diodă dublă de data asta mrb20100c dar a scăzut randamentul datorită tensiunii de deschidere , așa că folosesc doar una oricum la un curent de maxim 5A nu cred se va incinge tare mai ales că e capsula to-220.

pe ieșire am 2 condensatori de 50v/1000uF low esr.

riplu pe ieșire cu sarcină de 1.27A

pic hosting

randament 86%.

Sonda e x10.

urmează să mă documentez despre totem pole cu mosfet și poate încerc un test.

inductanța e miez de întrefier cu 4 fire paralel de vreo 0.6-0.8 inductanța de 44uH.

[Dr.L]

Cel mai bine pui un driver dedicat in loc de totem-pole. S-a vorbit despre ele (in special de smilex si pisica matache)

[Vlad Mihai]

da știu, aia va fi ultima variantă, deocamdată testez așa. am testat acum cu uc3843 la 125khz randamentul a scăzut, am observat că randamentul maxim îl obțin undeva la 85-90khz.

[Vlad Mihai]

şi e gata am biruit-o. cei drept nu era cine ştie ce complicat dar nu prea am avut timp de ea.

am luat o sursă HB cu tl494 şi am intrerupt alimentarea pinului 2 care e de 2.5v(referinţa.)

 

Am făcut un dac cu pwm de 10khz urmat de 2 filtre RC , R=1k şi C=1uF, şi Se reglează beton intre 0 şi 5v.

 

Ataşez un video.

- nu sunt un bun regizor.

bine chestia asta e simplă,.... de acum urmează să fac monitorizare de tensiuni, curenţi, calcule randament, temperatură etc, toate vor fi afişate pe un LCD şi calculate de uC. Şi sursa finală va fi un boost cu tl494. nu pot merge cu ditamai sursa la licenţă cu ea. e mare.

 

Ps: pe principiul ăsta se poate face la orice sursă cu tl494 în pinul 2, dar să se ştie din inainte ce referinţă se foloseşte adică valoarea ei maximă, în cazul meu e de 2.5v, dar poate fi până la 5v.

[Vlad Mihai]

Sursa pe care am bibilit-o aici a fost terminată cu succes și prezentată și licențiată cu 8.66.

Sursa se alimentează dintr-un acumulator auto sau orice altă sursă de tensiune continuă cu o tensiune cuprinsă între 10 și 15V curentul de ieșire a fost stabilit la 5A(la depășirea pragului intră protecția digitală în funcțiune). Tensiunea de ieșire este de 20.7V maxim, dar este reglabilă în funcție de tensiunea de referință aplicată în pinul 2 al TL494(0-5V). Am implementat un soft-start pentru evitarea comenzilor false la început.Frecvența de lucru este undeva la 90KHZ. Randamentul maxim l-am obținut la 20V și 0.5A pe ieșire circa 93,2% iar minim la 82% 20V și 4A. Am incarcat un laptop cu acestă sursă și a funționat corect. Bobina e realizată cu litz-wire de 56uH dintr-un miez EI-33 la care am adăugat intrefier. Am folosit IRF3205+MBR4060, pe ieșire 4 buc condensatoare low esr 470uF/50V. Sursa se poate monitoriza de pe calculator dar și comanda prin interfață RS232 și LabVIEW. atașez imagini:

Cam așa arată interfața de control de pe pc(butoanele de sus atunci când sunt activate îmi setează imediat tensiunea respectivă la ieșire, poate fi setată orice tensiune de ieșire între limitele tensiunii de intrare și maximum de 20V):

image hosting imagevenue

Și schema bloc de la care am început:

image hosting tinypic

Mulțumesc la toți care m-ați sfătuit cu acest proiect. Acum e timpul să mă apuc de un nou proiect.

[Dr.L]

Frumos, felicitari! Pune si poze cu montajul, daca ai.

[Vlad Mihai]

Fotografii cu sursa nu prea am.

 

 

free screenshot tool

[Vlad Mihai]

Buna seara, revin cu un posibil viitor proiect. Impreuna cu Stefan Nicolae am inceput sa ne jucam cu un microcontroler care sa comande o semipunte(ma gandesc la o semipunte atx).

Pana acum am reusit sa implementam in uC generarea de semnale opuse si cu un dead time fix de 10us. Acum din ce am citit umplerea semnalului de comanda nu trebuie sa depaseasca 45% nu? atunci ma gandesc sa implementez 40% si 60% umplere. mi-a venit ideea asta de la un proiect de sursa atx care a fost modificata sa scoata +-25v cu factor de umplere maxim si fara reactie, teoretic aici e aceeasi chestie sau nu?

 

Atasez semnalele(cel galben e presupusul semnal de pe sarcina, dar nu arata cum trebuie din cauza osciloscopului din simulare ca nu masoara cu masa masa flotanta)

application screenshot

Schema din simulator.

image upload with preview

 

Ma gandesc maine sa aplic aceste semnale prin niste drivere totem pole in traful driver de la o sursa atx. Ce sanse sunt sa mearga?

 

Referitor la dead time, acesta se calculeaza? sau e fix? Multumesc.

[Marian]

Deadtime-ul trebuie sa fie unul minim indiferent de umplere, este necesar pentru a asigura faptul ca indiferent de conditii sau imprejurari, nu pot conduce amandoi tranzistorii in acelasi timp, lucru evident fatal pentru ei, umplerea poate fi oricare raportata la perioada T care la semipunte este constituita de un ciclu, adica 2 semialternante opuse. Banuiesc ca ai 2 pini de la uC care ofera semnal in contratimp, adica atunci cand o iesire este pe 1 logic, cealalta trece pe 0, si invers, ei bine un ciclu este constituit de cate un 1 logic pe fiecare pin fapt care face semnalul ala in contratimp de pe traf... in fine se subantelege ideea sper. Frecventa si perioada trebuie deci sa se raporteze la cele 2 semialternante si asa cum am zis umplerea poate fi oricare intre 0 si peste 90%, trebuie doar acordat un timp mort suficient pentru a asigura blocarea eficienta a fiecarui tranzistor, probabil intre 5 si 10% ar fi suficient. In alta ordine de idei comanda MOS ar putea fi facuta mult mai elegant cu un integrat din ala cu flotanta gen IR2110, e mult mai simplu, mai putine piese si cu siguranta mai eficient, asa cum este schema ta acum este incorect atacat mosfetul de sus, el trebuie sa primeasca comanda direct intre pinii poarta si sursa, asta e si logica driverelor cu parte "high" flotanta, asigura o alimentare flotanta pentru mosfetul de sus.

[Vlad Mihai]

Multumesc Marian, mi-am dat seama si eu ca cel de sus nu este comandat cum trebuie, pana imi fac rost de un driver gen ir2110 voi perfectiona codul. Da ies 2 pini din uC. Referitor la Dead time spui ca trebuie sa fie intre 5% si 10% din frecventa maxima? nu am priceput la umplere daca aleg la unul sa fie 40% celalalt nu trebuie sa fie 60%?

[Marian]

Acei 5 sau 10 procente sunt doar o aproximatie proprie, nu e regula, ca fapt divers TL494 merge cu umplerea pana pe la 97% daca nu ma insel... acuma ti-am zis, ideea timpului mort este sa asiguri ca nu pot conduce ambii tranzistori simultan si cateva procente din perioada totala mi se par suficiente de asta am zis intre 5 si 10, alegerea iti apartine. Cu umplerea fiecare pin trebuie sa aiba umplere de maxim jumatate din perioada totala, adica daca spre exemplu perioada ciclului format din cei 2 pini este de 20uS atunci umplerea maxima la fiecare pin nu poate depasi 10uS, asta teoretic deoarece practic adaugi timpul mort, si daca asiguri un deadtime de 10% din perioada totala asta inseamna ca din cei 20uS mai raman 18uS pentru On maxim, deci 9uS maxim umplere maxima pentru fiecare pin, sau 45%. Umplerea trebuie sa fie egala intre cei 2 pini, adica nu poti da 40 la unul di 50 la celalalt, trebuie sa imparti perioada in mod egal pe cei 2 pini.