Constructie SMPS coborator de la 220 de putere medie-mare

[Mircea Crisan]

Modul de calcul prezentat de Marian a fost postat acum cativa ani de userul Cirip.Pacat ca s-au sters multe din atachamentele forumului si pacat ca userul cirip a renuntat sa mai posteze la aceasta rubrica.Asa cum am spus mai sus in sarcina apar varfuri de tensiune (spike-uri ).Faptul ca la o sursa bine snubber-ita nu se poate vizualiza asta nu inseamna ca ele nu exista.Pun si eu cateva oscilograme a unei surse prost snubbarita pentru a se vizualiza.Oscilogramele sunt luata de pe secundar cu sonda pe x10.Rezistenta dimensionata de Marian d.p.d.v al puterii va lua foc fara drept de appel.Spor,Mircea.

IMAG002.BMP

IMAG005.BMP

[Marian]

...Modul de calcul prezentat de Marian a fost postat acum cativa ani de userul Cirip...

Cred ca se face o confuzie, probabil ca si Dl Cirip a avut o astfel de descriere pe aici pe forum, nu stiu deoarece nu am urmarit activitatea Dumnealui, insa modalitatea de calcul pentru snubbere forward este de destul de mult timp ( din 2011 ) descrisa de Smilex aici:http://www.elforum.info/viewtopic.php?p=904997#p904997Am facut trimitere la ea de nu mai stiu cate ori de fiecare data cand cineva se plangea ca nu stie sa calculeze snubber-ul, n-am de unde sa stiu si cati au accesat link-ul si daca cineva a si citit postarea lui Smilex, dar eu am facut-o si mi-a folosit.

...Rezistenta dimensionata de Marian d.p.d.v al puterii va lua foc fara drept de appel...

Pana acum nu s-a intamplat asa ceva cu nici un rezistor din snubber calculat de mine dupa aceasta metodologie, ce-i drept m-am folosit si de osciloscop in ajustarea valorilor dar diferentele au fost de obicei destul de mici si nici un rezistor nu a luat foc, asta poate si deoarece daca un anumit calcul rezulta o disipatie de 0,5W ( spre exemplu ) nu puneam rezistenta de 0,5W ci cel putin 1W, sau de cele mai multe ori 3W, adica folosesc si recomand un rezistor la o putere cel putin dubla fata de rezultatul redat de calcul, evident asta in masura posibilitatilor, daca Dvs spuneti insa ca ar trebui sa ia foc atunci ok nu va contrazic.@costyy86 nu conteaza ca sursa este stabilizata sau nu, trebuie sa intelegi ca snubberele sunt necesare, trebuie sa intelegi de ce sunt necesare si de ce apare fenomenul pe care ele il combat, si asta o poti face cel mai simplu citind cu atentie postarea din link-ul de mai sus, nu e chiar asa lunga insa se explica acolo mult mai bine decat as putea-o face eu, crede-ma merita efortul.

[giongiu]

Vârfurile de tensiune nu pot fi mult mai mari - la limită se deschid diodele antiparalel ale MOSFET (Tocmai de asta schemele de genul ăsta pot lucra cu MOSFET de tensiune mai mică decât flyback sau forward cu un tranzistor ). De ce crapă IR2153 și nu MOSFET în condițiile în care se arde siguranța - e într-adevăr ciudat. O ipoteză ar putea fi conducția simultană - nu știu cum. Mă gândesc de câteva postări la o întrebare și o pun totuși deși nu cred că e așa - nu cumva ai miez cu intrefier ?

Apropo de diodele antiparalel...Poate s-ar putea vizualiza varfurile de tensiune, astfel...Cate o dioda schottky inseriata cu o rezistenta, ambele in paralel cu dioda interna mosfetului. Pe rezistenta , cu osciloscopul s-ar vizualiza varfurile si s-ar putea tatona snubbarul pentru a minimaliza aceste varfuri. N-am testat, e doar o idee....

[Dr.L]

@marian - pai conteaza de unde provine? Daca e la fel cu cea a lui cirip, si nu provine de la el, e chiar mai bine! Inseamna ca din 2 surse diferite, s-a ajuns la aceelasi rezultat!

[costyy86]

La redresare, daca dioda are 1n/0,5V => 4,7n pentru fiecare. Daca e cu mediana si doua diode, un snubber pe tot secundarul, 10n. Daca e cu punte si mediana, doua snubbere pe fiecare sectiune de secundar, 2x10n. Eu prefer pe fiecare componenta. Deci cu punte si mediana ar fi 4x4,7n. Rezistorul, la acea tensiune, ar determina jumatate din curentul maxim (pentru 4x4,7n) sau curentul maxim pentru 2x4,7n, etc. Rezistorul se poate dimensiona ca putere cu relatia CxfxU² (capacitate, frecveta, tensiune). Metoda este empirica, subiectiva, dar functionala (vizibila, eventual corectabila pe osciloscop).Tranzistoare in semipunte ar necesita un snubber, in punte - doua (pe fiecare parte a ramurii "H"), in contratimp - doua -> aici s-ar potrivi si niste transil in plus, de obicei tranzistoarele folosite la 12V au tensiuni mici (55V), daca nu poate snubberul, sigur va face transilul.Snubberul creeaza un varf de curent de care ar fi bine sa se tina cont la dimensionarea tranzistoarelor.

@marian, cred ca am citit de mai mult de 10 ori, dar tot nu inteleg de unde se ia acea valoare de 1n/0.5V?, in pdf de la MUR860 nu am gasit niciunde ceva asemanator.......

[Marian]

@marian - pai conteaza de unde provine?...

Asta cam asa e Boss, am editat mai sus reformuland ideea pe care doream sa o subliniez, sper ca amu sa fie ceva mai ok.PS: Oricum asta conteaza mai putin, ideea este sa se obtina rezultate pozitive, cine anume ofera solutiile este mai putin important.LE: Costi iata ceva extras din postarea aceea care te va lamuri sper:

...Tensiunea la care are loc blocarea diodelor este 0,5-0,6V (Si) sau 0,2V schottky... La acele tensiuni se citesc (se aproximeaza) de pe graficele din PDF capacitatile parazite...Uneori valoarea interesata e gasita in tabele. Alteori trebuie aproximat...

Se vorbeste despre tensiunea la care dioda se blocheaza, adica undeva sub VF-ul minim necesar daca vrei, iar valoarea acelei capacitati mentionate de el nu este una gasita undeva in vre-un pdf ca nici nu face mentionare la vre-o dioda anume ci este doar cu scop pur exemplificativ pentru a arata cum se calculeaza, valoarea efectiva ( reala ) a capacitatii parazite pentru diode la fiecare caz in parte trebuie determinata de catre realizator, adica de catre tine, si aplicata apoi in formula.LE2:Spre exemplu dioda ta MUR860, in pdf-ul ei am gasit graficul asta:Vf-ul mentionat pentru ea este de 1,2V, graficul incepe de la 1V deci de acolo te uiti si urmarestgi in sus linia pana la intersectia curbei specifice pentru 860, se ajunge cam pe la 250pF ( estimativ ), deci asta este capacitatea de interes de la care pleci in calcul.

[costyy86]

Bun, am inceput sa pricep, deci cu graficul asta am priceput de unde se incepe calculu, si am reusit sa inteleg cum calculez snuberul in primarul trafului....Dar...in secundar este similar? "1n/0.5V=> 4.7n" si acesti 4.7n sunt pur si simplu mariti ca in primar de 4-5 ori? sau exista o formula pentru a se afla acea valoare?L.E> Nu am putut dormi pana nu am incercat sa calculez...Deci 250p*5=1000p=1NRezistenta: la o tensiune de 50v si un consum de 5A 50/5=10R0.000000001*40000*2500=0.1 W (mi se pare cam putin)Cate un snubber pe fiecare ramura sau un singur snubber format din 2n si rezistor de 5R Am calculat bine?

[UDAR]

@giongiu Dacă am înțeles bine ceea ce ai vrut să spui avem o problemă - Schottky la tensiunea aia nu prea cred. Eu nu am văzut peste 200V. Dar , oricum oscilografierea este soluția.

[Marian]

...Dar...in secundar este similar? "1n/0.5V=> 4.7n" si acesti 4.7n sunt pur si simplu mariti ca in primar de 4-5 ori?...

Exact asa, aflii intai capacitatea parazita de interes si de la ea pleci in determinarea unui condensator de snubber, in cazul tau cu cei cca 250p ar trebui 1n pentru la varianta cu snubber pe fiecare dioda ( eu asa pun de obicei ).

 

...la o tensiune de 50v si un consum de 5A 50/5=10R

0.000000001*40000*2500=0.1 W (mi se pare cam putin)...

Aici nu ai retinut, plecand de la premisa ca folsim un snubber pe fiecare dioda rezistenta trebuie dimensionata pentru jumatate din curentul maxim prin fiecare din diode, daca pe tine te intereseaza cei 5A atunci rezistenta trebuie sa fie raprtata la 2,5A, adica 50/2,5 si rezulta 20 Ohm, evident ca poti folosi 22 Ohm. Puterea disipabila pe rezistenta este intr-adevar destul de mica, 0,1W, ai putea folosi 0,5W sau 1W, puterea este mica datorita faptului ca si condul este mic.

 

...Cate un snubber pe fiecare ramura sau un singur snubber format din 2n si rezistor de 5R

Am calculat bine?...

Nu prea, tu din cate inteleg folsesti redresare cu punte si mediana, ai 2 variante:

1.-Cate un snubber pe fiecare dioda in parte, 1n+22 Ohm;

2.-Cate un snubber pe fiecare secundar ( ca ai 2 ), capacitatea se dubleaza, pui 2,2n, iar rezistenta se injumatateste, adica 10 Ohm, in situatia asta disipatia este un picut mai mare, dar nu mult, 220mW, tot 1W ar trebui sa fie suficient.

 

Inchei prin a repeta ideea ca aceste valori este cel mai recomandabil sa fie ajustate pe osciloscop, eventual cu diferite sarcini pentru a determina ce combinatie este cea mai potrivita, in final ceea ce se doreste este protejarea semiconductoarelor de eventuale salturi prea mari de tensiune, ca fapt divers ai putea apela si la ceva transil care sa asiste snubberele, acelea se vr asigura ca orice salt este taiat practic la valoarea acelor transiluri, evident alegerea iti apartine, eu unul nu am cautat niciodata forma perfecta, fara nici un varf/salt, ci am ajustat astfel incat sa fiu sigur ca salturile nu pot periclita semiconductoarele.

[maxente]

Am facut si eu o sursa cu IR2153, functioneaza bine am tras aproape 500w

Problema e la protectie, nu imi dau seama de ce inductantele din secundar nu preiau ciocurile mari care imi activeaza protectia fara sarcina

Singura sarcina pe perioade scurte e filtrajul din secundar asta pana se incarca, iar inductantele nu le intarzie deloc, am pus inductante separate pe fiecare bara de + si -, am pus chiar si 90uH

Problema asta nu am avut-o cu sursele facute cu SG+IR2110, acolo daca puneam chiar si 10uH imediat putean porni sursa chiar si in sarcina mare, la sursa asta cu IR2153 nu e chip sa o pornesc chiar daca pun un filtraj mic de 2x470uF, practic acele inductante se comporta ca si cum nu exista

Schema folosita este cea de jos mai putin partea de redresare care la mine e clasica cu patru diode MUR860, inductantele si imediat filtrajul

[Dr.L]

Pai pana se incarca condensatorii...Pune-i un soft start, vezi daca ajuta. Pt teste, doar o rezistenta chioara.

[popina_cristy]

Buna seara.Urmaresc de ceva timp acest subiect si m-am decis sa construiesc o sursa dupa schema clasica cu ir2153.Spre bucuria mea a functionat din prima. Cateva detalii legat de componente: filtraj +bobina in primar 2x330uF/200v bobina recuperata din sursa ATX, IRF840, transformator miez ERL-35 bobinat cu litz-wire astfel;20 spire primar+13 secundar+13secundar+20 primar fazate corespunzator, redresare4x BYW-29, filtraj secundar 2x2200uF/50V.Mentionez ca de la bun inceput am lucrat cu bec in locul sigurantei.Sursa functioneaza perfect cu sarcina la iesire bec 75W/230V imi scoate +-40,5V ore in sir. Problema vine in momentul cand pun inca un bec in paralel cu acesta tot 75W tensiunea scade la 30 V iar becul din locul sigurantei nu se mai stinge dupa ce se incarca conzii ci ramane un pic aprins.Unde ar fi problema? Multumesc anticipat.

[Dr.L]

Bine ai venit.Becul putintel aprins are o cadere mare de tensiune, o poti masura.D-aia nu poti face teste de putere cu becul inseriat pe alimentare.Pune sigurante mici (de ex, 1A). N-ar trebui sa faca poc sursa, dar ai grija oricum!In primar e bobina pfc-ului pasiv?Daca poti, pune si poze, o data sa vedem ce-i acolo, si a 2-a oara, sa avem mai multe realizari practice la care sa ne uitam :daFelicitari pt realizare!

[Marian]

@popina_cristy descrierea ta desi scurta este totusi cuprinzatoare si imi lasa o buna impresie despre tine, sunt destul de sigur ca sursa este ok, si subscriu la ce zice @Dr.L ca nu se pot face teste de putere cu bec in loc de siguranta, sursa clar functioneaza deci inarmeaza-te cu curaj si pune siguranta, apoi foloseste sarcina rezistiva pe iesire, nu e tocmai indicat bec mai ales daca nu ai si un sistem de protectie.

[popina_cristy]

@popina_cristy descrierea ta desi scurta este totusi cuprinzatoare si imi lasa o buna impresie despre tine, sunt destul de sigur ca sursa este ok, si subscriu la ce zice @Dr.L ca nu se pot face teste de putere cu bec in loc de siguranta, sursa clar functioneaza deci inarmeaza-te cu curaj si pune siguranta, apoi foloseste sarcina rezistiva pe iesire, nu e tocmai indicat bec mai ales daca nu ai si un sistem de protectie.

Salut. Multumesc pentru raspunsurile prompte.Sursa am realizat-o pentru a vedea daca schema este functionala. Un minus pe care il recunosc este faptul ca nu am tinut cont de separarea partii de 230 v de cea de joasa, ma refer la faptul ca am trasee apropiate de nivele diferite de tensiune. Dar cum am precizat mai sus aceasta a fost doar de teste. Transformatorul l-am prins cu panduit in eventualitatea in care trebuie sa umblu la el.Urmeaza sa pastrez aceeasi topologie half-bridge insa dupa IR2153 vreau sa pun drivere tc4428 si traf-uri 1:1 pentru separare galvanica intre partea de forta si cea de comanda. Apoi tranzistoare mosfet de putere mai mare cu Rds cat mai mic (am citit pe net ca merg irf460). Miez mi-am procurat etd49 3c90(acum sa nu sariti la gatul meu ca nu am luat 3F3 ca e mai bun, dar eu oricum nu depasesc 100Khz cat duce 3c90 pana la saturatie ). Ca parte de protectie voi folosi transformator, iar cu tensiunea culeasa vreau sa trag iesirile driverelor la masa.Astept sugestii legate la partea de protectie: constructie, pozitionare traf etc.Merita sa ma apuc de treaba cu ce am enumerat mai sus sau sa incerc sg3525 si ir2110?Pentru inceput vreau sa obtin +-50V , 700-800W iar daca functioneaza inclusiv partea de protectie ma incumet sa investesc pentru un montaj din care sa scot +-80V 1KW.Astept sugestii. Cu bine.P.S Nu am apucat sa testez cu siguranta in locul becului in seara asta si nici nu stiu ce sa ii pun ca sarcina rezistiva, pentru ca nu am mai nimik de wataj mare.