Sursa flyback - Proiect

[Vizitator]

Un exemplu ca sant suficiente tranz de 600v.Aceasta este una dintre cele mai puternice surse tv.

[Marian]

Iertati va rog off-topikul dar este tema mea si-mi permit.

 

Sarbatori Fericite

 

Sa fiti sanatosi, voiosi si la punga grosi, sa aveti un an nou plin de ralizari, nici un tranzistor sa nu pocneasca, nici un electrolitic sa nu vi se usuce, muza electronicii sa va inunde cu inspiratie si tot ce faceti sa functioneze perfect din prima!!!

 

Sincere multumiri tuturor celor care s-au implicat in proiectele mele aici pe forum, tuturor celor care si-au oferit sfaturile/observatiile/criticile, si in special lui @smilex, un om cum nu prea am avut placerea sa intalnesc pana acum prea multi.

[Putz]

http://creativemonkeyz.com/category/roboti/

[danb1974]

Ca sa ma mai lamuresc si euTensiunea la care trebuie ales mosfet-ul, depinde si de factorul maxim de umplere la care se ajunge (care determina tensiunea inversa autoindusa in primar la momentul cind iese din conductie mosfet-ul, care se aduna la tensiunea de alimentare) si de cum e proiectat snubber-ul (cit din respectivul virf de tensiune reuseste sa preia)?

[Marian]

@Putz nu sunt sigur ce legatura are linkul tau cu subiectul de fata dar nu mai conteaza, e craciunul.@danb1974 tensiunea inversa pe tranzistor este dictata de raportul de transformare si tensiunea de la iesire+cea de pe dioda redresoare, in cazul meu voi stabiliza iesirea la 14,5V, la care se mai adauga aproximativ 1V care pica pe dioda, 15,5V inumtit cu raportul de transformare care initial il stabilisem eu la 15 ar fi 232V care se adauga la tensiunea de alimentare si la ele se adauga tensiunea generata de inductanta de scapari, dar pe cea din urma din cate inteleg o poti aproxima doar dupa realizarea trafului. Modificarea raportului de transformare influenteaza direct factorul de umplere si aici trebuie avut grija sa nu se treaca in modul continuu la diferite limite. Nu am azi timp, dar voi reface zilele astea calculele si daca sunt corecte atunci voi posta si modalitatea de calcul folosita in detaliu.

[Vizitator smilex]

^Mersi de aprecieri. Citeste tot, e important pentru dimensionarea snubberului.Am sa iau un exemplu de calcul presupunand ca ai un raport de transformare de 7 si o inductanta de scapari de 10uH, pe care o masori cu L-metru in primar si cu ambele secundare in scurt si o inductanta in primar de 200uH. Presupun totodata configuratia clasica de snubber RCD paralel pe primar si un varf de curent necesar in primar de 6A la o frecventa de 50kHz.Ziceam ca inductanta de scapari genereaza un curent la off care incarca condul din snubber cu o tensiune. Acea tensiune este suplimentara si se adauga peste cea care existase in prealabil inaintea aparitiei impulsului de scapari. Rezistorul paralel pe cond trebuie sa descarce condul la o valoare a tensiunii, adica la cea prealabila astfel incat noul impuls de la scapari sa reincarce condul nu mai mult decat tensiunea maxima admisa. Nu are nici un rost ca rezistorul sa descarce condul pana la tensiunea inversa care exista pe primar, nu face astfel decat sa disipe inutil energie, tensiunea inversa nu va scadea datorita rezistorului iar cata vreme tensiunea inversa exista pe rezistor nu e decat putere disipata inutil. De aceea rezistorul trebuie sa descarce condul maxim pana la tensiunea inversa, dar cat mai aproape de ea, ca sa nici nu se risipeasca putere dar nici sa creasca prea mult tensiunea datorata impulsului de la scapari. Deci mecanismul ar fi: scaparile incarca condul intr-un anume timp (vom discuta) iar pe tot restul perioadei date de cei 50kHz, rezistorul descarca condul pana la tensiunea inversa.Sa zicem ca doresti 15V in secundar pe inversa. Asta inseamna o inversa in primar de 15x7=105V. Daca alimentarea maxima e de 350Vcc, ai deja 455V in primar. Asta e si valoarea la care condul trebuie sa se descarce (fata de masa). Cei 6A in scaparile de 10uH determina o energie inmagazinata de LI²/2 care se transfera condului cu o energie inmagazinata de CU²/2 deci LI²=CU² de unde C=LI²/U². Daca doresti sa ajungi la un maxim de 600V, cu cei 455V iti mai ramane la dispozitie un U=145V pentru salt. Cu o inductanta de 10uH si un curent prin ea de 6A, inseamna C=17,1nF, rotunjim obligatoriu in sus pentru un salt mai mic, deci 18nF. Folosind aceiasi egalitate aflam ca la 18n saltul este de cca. 142V. Adaugati la cei 455 inseamna un maxim de 597V. Rezistorul trebuie sa sada tensiunea de la o scapare la alta, de la 597V la 455V. Pentru ca acel cond de 18n sa scada astfel, ar fi nevoie de un anume curent. CU=It de unde I=CU/t unde U este variatia de 142V. Acum putem discuta despre timp. Ar fi 20us la 50kHz dar inductanta de scapari si cea din primar formeaza cu condul un circuit rezonant. Circuitul are 200uH si 18n. Daca te gandesti la oscilatia clasica, observi ca plecand de la zero, maxima de tensiune in oscilatie se obtine la jumatatea primei sinusoide, deci la un sfert din perioada oscilatiei. Rezonanta e pe 84kHz deci perioada e de 12us asadar e nevoie de 3us pentru a transfera un maxim de tensiune pe cei 18n. Deci din cei 20us mai raman 17us la dispozitie pentru scaderea de la 597 la 455V (fata de masa). Curentul necesar conform formulei este de 0,15A. Pe rezistor tensiunea va varia de la 247V la 105V (inversa + scaparile) deci o medie de 176V din care daca doresti sa extragi 0,15A ai nevoie de cca. 1k2 iar asta inseamna o putere disipata pe rezistor de 25W. ^Ce zici de asta?Sa speram ca reusesti un cuplaj mai bun, cu o inductanta de scapari mai mica, si ca refacerea calculelor iti va arata un varf de curent necesar mai mic in primar, altfel…

[Marian]

^Ce zici de asta?

Pai zic ca m-a mancat undeva sa ma apuc de flyback Si totusi asta nu inseamna ca proiectul meu este condamnat esecului, o sa incerc ceva calcule cu diferite raporturi de transformare.

[Vizitator]

Marian, o sursa simpla cu TL494 si driver de calitate ,iti ofer eu aici:

 

Este sursa din un Crown , sursa ZCS (Zero Curent Swithing), cum este smps meu, cu randament foarte bun, si foarte putine piese.

 

Este foarte stabila, usor de executat, iar asa um o vezi livreaza 3000W continuu, testat.

 

Integratele , le trimit eu gratuit, platesti doar transportul la ele.

 

Bobina rezonanta o poti omite, insa atunci scade randamentul si devine o SMPS hard switching, nu mai este ZCS.

 

Este conceputa la 125Khz, insa poti cobori mult mai jos ca frecventa, unde in functie de inductanta primara a trafului, se recalculeaza(testeaza in cazul meu ) capacitatea serie cu primarul si restul.

 

Astea le discutam separat pe PM, unde primesti si intreg manual service-ul, din care vei intelege exact ce sic um, referitor la functionare

 

 

Daca pare prea complicat, este alegerea ta, Labgruppen, sint cam SINGURII, care au reusit o sursa flyback, care desi nu este data la puteri mari, au obtinut puteri remarcabile, cu miezuri si IGBT-uri ,si un design de calitate.

 

Daca ne luam dupa teorie, din sursa flyback, nu poti depasi max 1Kw...

 

Altii sfideaza teoria si au rezultate.

 

Este secretul lor de realizare, si desi pare demodat ca idee, este foarte fiabila.

[Marian]

Revin cu calculele refacute, si atasez din nou un pdf cu formulele respective pentru a fi mai simplu de inteles ( nu detin o metoda de a scrie direct in browser formule matematice ), am modificat niste parametrii initiali, tensiunea am dus-o la 14,5Vcc pentru iesire si curentul l-am redus la 8A, restul detaliilor in pdf:Nu am stabilit inca ce traf voi folosi asa ca m-am oprit pentru moment aici. raport nou de transformare setat la 10, asta inseamna la Us=15,5 ( Uout+Ud ) o inversa de 155V+340Vmax ar fi 495V, din cei 600 mai raman asadar 105V; inductanta de scapari propusa de 10uH si curentul de varf de 3A sugereaza pentru tensiunea dorita de 105v, aproximativ 8,1n, as rotunji pana la 10n si tensiunea ar fi astfel de aproximativ 95V. rezonanta cu 200uH si 10n ar fi pe la 112Khz si deci perioada de cam 9uS, deci din perioada de 20uS raman 17,75uS pentru ca rezistorul sa descarce condul de la 590V pana la 495; I=CU/t=(10n*95)/17,75u=54mA; pe rezistor variatia ar fi de la 250V pana la 95, cu o medie de 172, rezistorul ar trebui sa fie cam de 3k3 si disipatia pe el ar fi de cam 9W...

[Vizitator smilex]

Sigur ca te poti juca cu raporturi de transformare, dar trebuie sa retii ca energia inmagazinata in scapari trebuie disipata cu snubberul clasic, mai precis, cu rezistorul. In plus, pe acel rezistor cade si energia tensiunii inverse. Daca scaparile sunt 10% din inductanta, pierzi numai cu ele 10% din puterea utila disipata pe snubber, daca mai pui si inversa, depasesti 20% din puterea utila. Dupa cum vezi, te poti invarti in jurul acelor rapoarte de transformare care te avantajeaza, dar secretul este sa obtii un cuplaj cat mai bun. Adica scapari cat mai mici. Daca dupa bobinare ai obtine 1% sau chiar mai putin...Exista posibilitatea de a comanda flyback cu doi tranzistori si fara snubberul clasic. Configuratia forward cu doua tranzistoare, unde diodele din primar ti-ar reintroduce in alimentare toata energia scaparilor iar atunci n-ar mai conta ce valoare au, oricum recuperezi energia si nu o disipa snubberul. Dar configuratia ar fi mai degraba intr-un viitor posibil, zic eu.

[Marian]

Nimic nu-i simplu in comutatie astfel incat nu mai conteaza cum anume se ajunge la un rezultat bun, important este rezultatul in sine, prefer sa raman la configuratia asta pe care am reusit sa o inteleg cat de cat. Referitor la raportul de transformare, chestia e ca nu orice valoare este utilizabila, un raport mai mare prezinta avantajul unui curent de varf mic in primar dar rezulta si in necesitatea unui tranzistor cu Vds mai mare, iar un raport de transformare mai mic permite folosirea de tranzistori cu Vds mai mic dar mareste mult curentul de varf din primar, toate astea pe langa influentele asupra factorului de umplere, si ca veni vorba despre asta, luand in calcul pdf-ul meu din mesajul anterior, am gasit ca la raportul de transformare ales de mine la 10, si datele prezente ar fi un factor de umplere de maxim 40%, si din cate inteleg asta trebuie asigurat si de condul Ct folosit, acuma la o perioada de 20uS si Ton de 8uS raman 12uS pentru Toff, asta inseamna ca Ct trebuie ales din graficul ala astfel incat deadtime sa fie de 12uS?Daca este asa atunci asta ar insemna un Ct de 47n din cate vad eu... ori asa, ori aiurez eu

[Marian]

Scuze pentru post multiplu dar nu mai pot edita mesajul anterior. As fi ales un transformator pe care cred ca as putea sa-l folosesc, este vorba despre un ETD ( ETD40 cred, dar nu-s sigur ca nu scrie pe el nimic ), are deja intrefier si as putea incerca sa adaptez calculele la acesta sau sa-l modific dupa necesitati, in nici un caz nu-i bai. Sectiunea miezului ar fi de 1,36Cm^2 cu un diametru de 13,2mm, numai ca nu prea stiu cum sa aflu sectiunea ferestrei la trafurile de tip ETD ( stiu o sa radeti de chestia asta si nu-i bai ), atasez o imagine cu miezul si mai jos dimensiunile corespunzatoare si va rog sa ma lamuriti care este modalitatea de calcul a ferestrei de bobinare dupa dimensiunile date la acest tip de miez.

 

A-40mm

B-22,2mm

C-13,2mm

D-15,5mm

E-30mm

F-13,2mm

 

Din cate am inteles la acest tip de transformatoare sectiunea ferestrei este optima, adica cea mai mare posibil avand in vedere dimensiunile date, numai ca nu stiu sigur cum sa o calculez si-mi trebuie ca sa aflu daca ma pot folosi de acest traf.

[Vizitator smilex]

(E-F)/2 iti da latimea ferestrei iar D=lungimea. Deci D(E-F)/2. Daca ai doua miezuri tip E, e dublu.Lamureste si rezolvarea anterioara a umplerii.

[Marian]

Asta inseamna 1,3Cm^2 pentru un E, si cum asta ce-l am este format din 2 E-uri asta ar insemna 2,6Cm^2 aria ferestrei, astea-s vesti bune.Cat despre intrebarea mea de mai devreme ( pentru al carui raspuns iti multumesc @smilex ), eroarea mea era in conceptia duratei Toff interesata, care nu era de 12uS ci de 2uS, si un Ct de 4,7n se sugereaza din graficul postat. O sa refac setul de calcule pentru varful de curent sugerat de 5A ( pentru a putea folosi tranzistorul propus de mine ) si voi stabili si inductantele ca sa aflu daca ma inscriu cu traful asta in limita Sm*Sf, apoi fac traful si verific inductanta de scapari si mai vedem.

[Vizitator smilex]

Cred ca ajunge. Probabil obtii din calcule un intrefier mai mare decat cel confectionat deja, deci n-ar trebui sa fie o problema modificarea intrefierului.Configuratia tip forward care asigura recuperarea pierderilor din scapari si posibilitatea utilizarii MOS de 400V:Ambele tranzistoare conduc odata.