Constructie SMPS coborator de la 220 de putere medie-mare

[Vizitator]

Cateva subiecte nu se vor epuiza nici in urmatorul interval Brucan(20 ani):-relatia miez tole si putere transferata-repartitorul de energie termica-incarcarea acumulatorilor-si ultimul pe lista: bobina acumulator sau filtru.Probabil ca toti intelegem ca ne referim la "filtrarea" unor evenimente electrice ce se pot petrece cu o anumita viteza si nu la un filtru de ulei.Daca vrem sa facem separarea unor evenimente functie de viteza trebuie sa folosim elemente ce se opun acesteia. Si Dumnezeu ne-a lasat elementele reactive, bobina si condensatorul.Bobina se opune variatiei de curent prin aparitia tensiunii de autoinductie.Condensatorul se opune variatiei de tensiune la borne prin permiterea variatiei rapide a curentului.Cand cele 2 minuni se intalnesc, ele fac schimb de energie producand la borne si o forma de unda eleganta, sinusoida. Pe rand 1/2 LI^2 = 1/2 CU^2Cum se stia din folclor, prin condensator nu trece curentul continuu. Care are echivalentul "pe o bobina nu se aplica tensiune continua fiind echivalentul unui scurcircuit".L si C fiind elemente de alternativ, manifestarea lor in circuit intotdeauna va fi resimtita ca urmare a acumularii urmata de cedarea energiei electrice. Si asta nu are importanta daca este filtrul de la iesirea redresarii surselor forward, la iesirea surselor pt a mai reduce din riplu sau ca filtru intr-o boxa audio.Fenomenul este absolut acelasi. Numai perceptia noastra este diferita pt ca ne legam de energia care circula.Daca la o boxa tensiunea aplicata este alternativa, miezul bobinei va fi nevoit sa treaca prin cele 2 cadrane ale ciclului histerezis iar condensatorul va fi incarcat pe rand la cele 2 polaritati.La iesirea redresarii si filtrarii forward variatia va fi foarte mica(riplul de pe condensator). Valoarea bobinei cat si a condensatorului find de asa natura(adica mari) incat transferul mare de energie sa nu produca variatii mari de curent prin bobina sau variatii mari de tensiune pe condensator.Bobina si condensatorul vor ramane sa functioneze intr-un cadran. Dar nu se va schimba nimic fata de filtrul mult mai intuitiv din audio. Bobina va primi o energie intr-un interval de timp pe care o va ceda in alt interval, lucru pe care il va face si condensatorul. Daca nu ar fi acest schimb permanent curentul prin bobina ar atinge valori ff mari cum de altfel ar atinge si tensiunea pe condensator. Echilibrul este mentinut de bucla de control prin modificarea raportului conductie/ pauza.La filtrul audio timpii in cele 2 cadrane sant egali dar se modifica frecventa. La modificarea acesteia variaza in schimb energia livrata sarcinii/difuzorului.Dar intuitiv tot prin opozitia L si C la variatii rapide ce corespund frecventelor mai mari.Am scris rapid si sub oarece tensiune, maine vad comentariile si mai fac poate unele adaugiri/ modificari.

[UDAR]

@miticamy are dreptate . Fenomenele de bază sunt aceleași indiferent de rolul componentei în circuit. Chiar și operația de filtrare - care nu este legată de o sursă în comutație - are loc pe baza transferului de energie între cel puțin o componentă reactivă ( se mai numea , nu am mai întâlnit de mult temenul ”nedisipativă” ) adică L sau C și o a doua componentă care poate fi tot reactivă sau nu - R. Și ca să răspund într-o formă lui @bolek . Nu știu ce înseamnă ”fiecare sursă prezentată în poze” dar mă voi referi la ultima pomenită - flyback. O greșeală des întâlnită este a spune că flyback-ul nu are bobină. De fapt flyback-ul nu are transformator ! Știu , toată lumea spune transformator flyback - chiar și eu - dar tot nu este în sensul proprietăților teoretice ( și definitorii ) ale transformatorului - transformatorul NU înmagazinează energie. La flyback vorbim de două bobine cuplate. Cunoscutul ( ar trebui) principiu al continuității curentului prin inductor se regăsește aici prin principiul ( mai fundamental, dacă-mi permiteți exprimarea ) al continuității fluxului. Deci , în momentul în care curentul în prima bobină ( hai să-i spunem totuși primar pentru claritate ) încetează ar trebui să înceapă imediatul curentul prin a doua de la aceași valoare normalizată prin n^2 ( raportul de transfromare ). Orice inductanță prezentă în plus în circuit ( inductanța de scăpări de pildă ) va întârzia momentul transferului energiei din cîmpul magnetic spre bobina ”secundară”. De aceea inductanțele necuplate magnetic cu cele două - dorite sau nu - trebuie evitate la maximum. Dacă am lămurit asta , rezultă că toate celelalte bobine ( după condensator ) sunt pentru riplu , cum spune corect @bolek.

[costyy86]

Acum ca am reusit sa realizez sursa din schema de mai jos, de doua ori si functioneaza ok, as vrea sa o dotez cu un ETD49 si ceva tranzistori mai puternici...as putea scoate 5-600W din ea?Schema e mai jos pentru a nu se face confuzii....

[Marian]

Teoretic se poate insa pierderile per ansamblu vor fi exponential mai mari, trebuiesc luate masuri, la o adica si mosfetii din schema ar putea merge pana pe la 500W, practic insa disipatia pe ei datorata Rds-On mare ar fi nejustificat de mare, as avea aici 2 posibile sugestii: STW20NK50Z sau STW14NK50Z, ambii cu un Rds-On mult mai mic decand 840, si cu Ciss nu foarte mare, deci ar putea fi comandate direct de catre IR. Acuma plecand de la alimentarea de la retea, puntea redresoare ceva mai serioasa, minim 10A cred ca ar fi ok, cei 2 condensatori mari de filtrare minim 820-1000uF, condensatorul inseriat cu primarul ar trebui de fapt compus din 2 condensatori de 2,2u in paralel, shuntul adaptat noului curent in functie de tensiunea de amorsare a tiristorului, C11 minim 22u secondat de 100n in paralel, si inca un 100n pe C8, Snubber-ul din primar recalculat pentru noii mosfeti, infasurarile trafo mult mai solide si adaptate noului curent pe care va trebui sa-l suporte fiecare, redresarea din secundar/secundare adaptata, filtrarea din secundar reconfigurata, in functie de curentul maxim de interes se vor folosi 2, 3 sau poate chiar 4 electrolitici de 470-1000u in paralel pentru riplul de curent mult mai mare pe care vor trebui sa-l suporte... am uitat ceva?...

[costyy86]

Daca as implementa un mic traf, ca sa alimentez Ir m-as complica? sau sa pun 4 rezistente de 100K/3W in paralel.Am toate cele necesare, mai putin tranzistori si condensatori de pe secundare....am condensatori de 1000uf/250v.

[UDAR]

Patru rezistențe cred că sunt cam mult . Eu apreciez că merge OK și cu două , dacă nu , cel mult trei. Pui două și măsori Vcc , dacă e sub 15V , mai pui una. Teoretic ar trebui să-i ajungă 5mA restul trec prin Zener și încălzesc cipul degeaba.Poate m-am grăbit. La tranzistori mai mari s-ar putea să ceară mai mult. Oricum metoda de a vedea cât rămâne valabilă. Teoretic curentul cerut de un MOSFET = Qtot x Frecvența. Fiind doi , se dublează pentru că Cboost se încarcă tot din Vcc.

[costyy86]

Eu in prezent folosesc 2x47k/3w in paralel si ard ca naiba, am masurat temperatura si chiar se apropiau de 100grade...

[UDAR]

Faptul că ele ard e normal : la circa 300v avem aproape 2W pe rezistență. ( P = U^2/R) Dar asta nu înseamnă că integratul CERE atât ci că noi ÎI dăm atât.

[Marian]

Simplitatea schemei prezinta unele neajunsuri, printre care si alimentarea integratului de control deoarece simplitatea solutiei are problema asta a disipatiei pe rezistenta ( simpla sau compusa ) care alimententeaza partea de control. Solutii sunt dar schema nu mai este asa simpla, se poate realiza o infasurare auxiliara pe traful de putere pentru alimentarea partii de control, eventual stabilizata la 15V, pornirea sursei se poate face de la un stabilizator liniar serie de 12-13V de la HV a carui iesire alimenteaza printr-o dioda integratul, cand sursa porneste si apar cei 15V de la infasurarea auxiliara, dioda de pe iesirea stabilizatorului de la HV se blocheaza si alimentarea se face doar din auxiliar, dispare astfel disipatia de pe alimentarea de la HV pe timpul functionarii. Se mai poate deasemeni sa folosesti un traf micut separat pentru a alimenta partea de control, o solutie evident mai buna fata de alimentarea din HV dar care mareste putin complexitatea placii.

[giongiu]

pornirea sursei se poate face de la un stabilizator liniar serie de 12-13V de la HV a carui iesire alimenteaza printr-o dioda integratul, cand sursa porneste si apar cei 15V de la infasurarea auxiliara, dioda de pe iesirea stabilizatorului de la HV se blocheaza si alimentarea se face doar din auxiliar, dispare astfel disipatia de pe alimentarea de la HV pe timpul functionarii.

Solutia cu obtinerea tensiunii auxiliare nu e rea, se foloseste in multe surse, de ex cu UC3843. Acesta insa e special conceput sa porneasca cu un curent mic, adica putere mica disipata pe rezistenta de pornire. In cazul nostru insa, o simpla dioda , nu rezolva problema. Chiar daca tensiunea auxiliara e de 13V, anodul e la acest potential, iar in catod va fi cu cca un volt mai putin. Adica caderea de tensiune pe rezistenta va fi aceeasi, cca 300V-12V. Solutia e putin mai complexa. Se foloseste un tranzistor NPN pe post de comutator. In colector rezistenta de pornire, in baza un zenner de 12V, alimentat tot din 300V, permanent. La pornire, cand auxiliara nu da tensiune, tranzistorul functioneaza ca stabilizator serie, dand in emitor 12V-o,8V. Dupa ce auxiliara asigura tensiunea, sa zicem 12-13V, tranzistorul se va bloca, emitorul avand peste cei 12V din baza. Solutia am intalnit-o prima data in televizoarele AN, romanesti. Recent am dat peste ea in diverse surse, de regula la alimentarea integratului din PFC activ. Aici parca nu s-ar justifica, cei cativa watti disipati, nu cred ca afecteaza cu ceva randamentul sau incalzirea sursei.

[Marian]

Asta am descris eu mai sus:In faza de pornire a sursei D2 este direct polarizata si Q1 suporta curentul de sarcina necesar integratului. Iata ce se intampla atunci cand apare tensiunea auxiliara ( 15V sa zicem ):Este si normal sa se intample asa, D2 este in acest moment invers polarizata deci nu mai conduce, ceea ce lasa emitorul tranzistorului liber deci prin el nu mai trece curent ceea ce inseamna disipatie 0 atat pe el cat si pe rezistenta din colector, disipatie permanenta va fi pe rezistenta din baza, cea care polarizeaza zenner-ul, aceea poate fi suficient de mare si deci curentul mic incat disipatia sa fie sub 1W, aici in schema este vorba de 900mW dar in realitate rezistenta R2 poate fi si mai mare cred, deci disipatie si mai mica.

[Mircea Crisan]

Nu mai e nevoie de S1.Totusi o sursa auxiliara ar ajuta si in cazul actionarii protectiei.

[giongiu]

Marian, ai descris corect functionarea, doar ca eu n-am fost atent. Bine ca ai pus schema, e mai usor de inteles pentru toata lumea.

[Marian]

S1 a fost pus de dragul simularii, in practica nu este necesar. Am vazut destule scheme cu IR-ul asta al caror sistem de protectie tragea alimentarea integratului catre masa printr-un tiristor, daca stabilizatorul serie este configurat astfel incat sa ofere cel putin curentul necesar mentinerii tiristorului atunci solutia este utila si la asigurarea protectiei penca acesta isi va trage curentul necesar din stabilizator, se evita astfel folosirea unui traf separat... evident alegerea apartine fiecaruia.

[UDAR]

Dragi colegi de forum , OP vrea 500-600W . Lăsati-l să piardă 2-4W pe rezistențe, are și curentul minim de hold up pentru tiristor, ce rost are să ne complicăm pentru 0,5% ? Mai ales că orice alimentare ”întoarsă” din ieșire îi anulează protecția ! Da , într-o configurație complexă, cu un sistem de control alimentat din aceeași sursă, înțeleg. Dar așa ???