Constructie SMPS coborator de la 220 de putere medie-mare

[costyy86]

Ai formula de calcul pe pagina anterioara.

99% din raspunsurile la intrebarile pe care le pui le gasesti citind ce a postat @Smilex, @Udar, @Marian si alti useri. Tu intri pe forum sa citesti doar raspunsurile la intrebarile pe care le pui?

 

De cateva pagini in urma daca te uitai, observai ca am avut ceva activitate pe acest topic, si am citit acest topic aproape in intregime, doar ca mie nu imi era cunoscuta aceasta varianta de schema cu un singur condensator in primar, si nu stiam cum se calculeaza.

Daca as sti totul despre ele clar ca nu as mai intreba, dar fiecare schema difera una de alta si deaceea intreb, ca sa aflu diferentele si asemanarile intre ele..

[cristi7521]

Este aceeasi schema ca cea postata/realizata de tine cu cateva pagini in urma, doar ca in serie cu transformatorul la calcul apar 2uF (cei 2 condensatori de 1uF in paralel).

Deci se calculeaza la fel, doar ca ai alta frecventa (deci si alt Bmax) si alta sectiune la ferita.

Mai difera protectia care actioneza la ambele sensuri ale curentului prin transformator.

Posteaza ce ai calculat si daca este vreo greseala sunt sigur ca vei primi ajutor.

Editat Mai 10, 2014 de cristi7521

[Marian]

@Costy:

IR2153 este un integrat cu flotanta pentru semipunte ( half bridge ), iar semipuntea este evident forward, adica se foloseste de energia directa din secundar, astfel incat orice variatie de schema cu acest integrat va necesita de fiecare data acelasi stil de calcul la traf, exista deja documentatie arhisuficienta aici pe forum despre calcul traf forward, nu are sens sa repetam ceea ce deja s-a postat in cateva randuri.

 

Problema ta pare a fi ca inca nu ai reusit sa diferentiezi clar cele 2 moduri de lucru, respectiv forward si flyback, si asta deoarece tratezi asemenea subiecte foarte episodic, adica te intereseaza doar raspunsul direct la o intrebare la fel de directa, este un stil de invatare mecanic ( sau cel putin asa ii zic eu ), adica asociezi o formula cu o schema exacta la care stii ca ai lucrat, iar cand ceva usor diferit apare te blochezi inevitabil... ar trebui sa acorzi mai multa importanta procesului didactic, teoriei surselor in comutatie, ce difera flyback de forward, etc... chestiile aparent marunte ( sau "chichitele" asa Smilex le zice ), astfel cunoscand un principiu clar pe care o configuratie se bazeaza vei descoperi ca variatiile pe o tema data nu mai sunt o problema, ca se modifica parametrii din formula ( timp, sectiune, inductie...) e alta chestie, dar tu vei stii de fiecare data cum sa le calculezi sau macar estimezi cat mai corect si mai aproape de realitate deci nu vei mai avea dificultati. Si ca tot am pomenit de Smilex, ar fi extrem de util pentru tine daca ai cauta si ai citi postarile sale, tutorialele de aici si de ce nu si de pe celalalt forum unde are un intreg topic despre teoria surselor in comutatie, pe care parcurgandu-l integral este imposibil sa nu intelegi lucrurile mult mai bine.

[costyy86]

Multumesc pentru sfaturi.Am citit si voi mai citi teorii, insa sunt atat de multe incat imi ia ceva timp sa le invat, si de cele mai multe ori in practica inveti cel mai usor lovindu-te de diferite probleme si incepand sa le rezolvi pe rand inveti.Am incercat calculul trafului cum am stiut, sper ca este ok.Traf ETD49Np- ?Up-140v tensiunea aproximativa in primarFrecventa fiind de 40khz, Ci are unplere de 50%, Ton va fi maxim T/2, deci la frecventa de 40khz Ton ar fi 25us/2,din care si deadtime 1,2us.Deci, Ton= 25/2-1,2=12.5-1.2=10.5us. Bmax- 0.15T (la miezurile de ferita 3c90), cel putin asa a scris @marian, desi nu stiu cum se calculeaza, dar o sa ma documentez.Sectiunea- Sm - 211mm2Np=(140*10.5)/(0.15*211)=1470/31.65= 46,4 (rotunjim la 46) spire primar 

Secundar 140/50=2.8 46/2,8=16.4 (rotunjim la 17) spire in secundar, vor fi 2.

 

Daca nu e asa va rog sa imi atarageti atentia in privinta celor gresite.

[Marian]

...in practica inveti cel mai usor lovindu-te de diferite probleme si incepand sa le rezolvi pe rand inveti...

AIci nu sunt de acord, si stiu ce vorbesc deoarece gandeam la fel ca tine la inceput, este insa un stil daunator care te limiteaza, trebuie sa iti doresti sa stapanesti anumite detalii teoretice deoarece practica fara teorie este la fel de inutila precum teoria fara practica. Asa cum am spus mai sus, cunoscand principiile pe care o schema se bazeaza vei stii si sa recunosti modul de lucru mult mai usor si deci calculele implicate, daca insa te limitezi doar la studii ciclice strict la ce ai tu nevoie in momentul respectiv te vei plafona la un nivel inferior si nu cred ca iti doresti asta.

 

Referitor la calculele tale, tensiunea medie in primar se poate estima destul de precis cunoscand cat mai corect parametrii de lucru ai schemei, personal as lua mai mult de 140 dar probabil va fi ok si asa, tot probabil va fi si faptul ca tensiunea/tensiunile din secundar va/vor fi mai mari decat tinta dorita in gol, dar asta tine de alegerile tale. Referitor la acel Bmax, spui ca ai citit documentatii si postari si totusi mai spui si ca nu stii cum se estimeaza/calculeza, asta in ciuda faptului ca doar cu cateva pagini in urma ( vre-o 3 parca ) am tratat exact acest subiect cu un alt utilizator, da click aici:

http://www.elforum.info/topic/4128-sursa-coboratoare-in-comutatie-de-la-220/?p=969514

 

Si parcurge de acolo strict conversatia mea cu @Freddy19, vei gasi tot ce te intereseaza.

[costyy86]

Multumesc @marian, m-a ajutat mult acele posturi, nu stiu cum de mi-au scapat..

 

Luam alta tensiune putin mai mare, este drept ca la celelalte surse unde s-a calculat tensiunea primar 140v tensiunea de iesire a fost putin mai mare decat a iesit in calcule.Deci atunci luam 150v.La frecventa de 40khz, ci umplere 50%, Ton maxim T/2, deadtime 1.2us.Ton= 25us-1.2us=23.8us/2= 11.9usBmax la frecventa de 40khz pentru miez 3c90 este de aproximativ 0.2T (asa mi-a dat in grafic)Sectiunea Sm-211mm2Np=(150*11.9)/(0.2*211)=1785/42.2= 42.29 spire primar,rotunjit la 42.Spire secundar:150/50=3  42/3= 14 spire secundar, vor fi 2.Acum cred ca e calculat corect.Am calculat si snubberul.Trnzistori IRFB11N50APBF 500V 0.52R 11ACondensatorul:Coss la 150v este aproximativ 100pf.Pentru fiecare mosfet 100pf*5=500pf, pentru un singur mosfet se dubleaza capacitatea, deci 1000pf=1NRezistenta.La o putere aproximativa de 600war iesi cam asa:600w/150v=4A daca nu ar fi condensatorul rezistenta ar consuma jumatate din curent pentru fiecare mosfet,150/2=75R, fiind un singur snubber rezistenta se injumatateste deci va fi 75/2=37.5 rotunjit la 39RPuterea disipata pe rezistenta.C*F*U^2 = 0,000000001*40000*22500=0.900mW, deci sub un Watt, va veni pusa o rezistenta de 3W.

 

L.E. La diodele BYV79, nu gasesc capacitatea parazita sa pot calcula snubberele pentru secundar, am cautat in pdf-uri, dar nu este niciunde, sau cel putin eu nu gasesc.

 

L.E.2. Am gasit intr-un pdf 250pf....

Editat Mai 11, 2014 de costyy86

[cristi7521]

Off topic ?? @Marian - se pare totusi ca B este de fapt deltaB (variatia, pentru half bridge ar fi 2*B deoarece variaza in 2 cadrane). In acest mod rezultatul ar fi la fel cu cel calculat cu formula  de mai jos (sau http://www.mag-inc.com/design/design-guides/Transformer-Design-with-Magnetics-Ferrite-Cores).

Editat Mai 12, 2014 de cristi7521

[Marian]

Scriu de pe mobil deci prea multe nu pot comenta acum.B, este chiar "B" si nu dB, este inductia in miez in momentul Ton cand primarul este alimentat cu o anumita tensiune pe o anumita durata, intr-un primar cu un anumit numar de spire...etc. Formula mentionata de tine este usor diferita de cea pe care eu o folosesc, daca ai sa cauti pe la "totul despre surse" ai sa observi faptul ca Smilex facea acolo cu ceva timp in urma o comparatie intre cele 2 formule, nu pot da link-ul acuma ca-s pe telefon, dar e usor de gasit. Eu personal o prefer pe cea mentionata de mine, si o recomand si celorlalti, mai ales celor mai putin experimentati datorita faptului ca este usor de folosit si interpretat.

[UDAR]

Există o ușoară confuzie uneori între diferitele ”B”.

Cînd avem în vedere saturația se ia Bmax instantaneu - saturația nu e voie să apară nici un moment . Se ia deci , după caz, curentul maxim instantaneu la inductor ( inclusiv la flyback și asimilate ) sau produsul V*µs maxim , la transformator. În aceste cazuri se lucrează cu Bsat din specificații , de regulă 0,3-0,35T la ferite, INDEPENDENT de frecvență. 

Când avem în vedere pierderile se are în vedere Bpk de curent alternativ . La semipunte este așa cum l-a luat Marian adică din Upk ( tot de alternativ ) . La forward cu unu sau doi tranzistori , flyback , etc se ia 1/2 din deltaB ( adică 1/2 din Bmax la DCM , 1/2 din Bmax-Bmin la CCM ) pentru că tabelele cu pierderile sunt realizate pe baza unei excitații sinusoidale cu Bpk = cel din tabelă. Valoarea lui B folosită în acest caz este cea din tabele - DEPENDENTĂ de frecvență - pentru pierderile admise . Se folosește - mai mult didactic - valoarea de 100mW/cmc ; se pot obține rezultate practice foarte bune , în funcție de forma concretă a miezului/transformatorului, de raportul decis între pierderile în miez și cele în bobinaj , etc . pentru valori de până la 300mW/cmc și chiar mai mari.

Editat Mai 12, 2014 de UDAR

[cristi7521]

@UDAR, tot nu sunt lamurit.

Am citit o parte din ce a postat Smilex, cand am timp o sa mai trec peste ele. Partea cu alegerea B am cam sarit-o cand citeam, credeam ca in toate cartile se merge cam pe aceeasi metoda. Dar se pare ca unii autori pornesc de la putere si deci cresterea temperaturii in miez, altii aleg de la inceput un B... E clar ca alegerea lui B in varianta propusa de Marian nu creeaza nici un fel de probleme, dar tot nu sunt lamurit de urmatoarele:

1. formula de pe mag-inc pentru calcul.

2. in Pressman la pagina 61-62 a cartii spune ca se poate lua o variatie de la -2000G la +2000G deci deltaB 4000G pentru frecvente pana la 50kHz (cartea sau o parte din ea se poate descarca cautand "Pressman third edition" in google - primul link).

3. este un programel larg raspandit pe forumuri excellentit, este incarcat si aici pe forum http://www.elforum.info/topic/64327-convertor-dc-dc-80v-2kv/?p=667739, nu o fi perfect dar rezultatul lui este un numar de spire mai mic (chiar 1/2).

4. ar mai postul de aici http://www.elforum.info/topic/4787-calcul-traf-smps-comutatie/?p=378635, (iar 1/2) dar e posibil ca Smilex sa nu fi fost atent la calcul - calcul tot pentru ETD49.

Atasez un grafic preluat din "magnetic cores for switching power supplies", ar fi interesant de completat cu valorile lui B si specificata variatia lui B pe durata lui Ton - am gasit la pagina 51 in Pressman figura 2.3 unde sunt limitele B cu explicatii.

Editat Mai 13, 2014 de cristi7521

[Marian]

Ma voi referi strict la punctul 4 din lipsa de timp pentru restul ( cel putin acuma, azi, sunt al naibii de aglomerat ). Postarea aceea era ca raspuns la o nedumerire a lui @silicipi care la randul sau efectuase un calcul pe baza unei alte formule, una precizata mai demult de Smilex in atasamentul de mai jos ( care vad ca s-a pierdut ):

trafo forward clasic.pdf

 

Acel atasament este postat cam pe aici:

http://www.elforum.info/topic/4787-calcul-traf-smps-comutatie/?p=373052

 

Ulterior insa tot Smilex a revenit cu formula la care eu am facut referire, si mi-a atras atentia sa o ignor pe cea din atasament, asa am si facut.

[cristi7521]

In AN1279 de la Microchip pag 41, ecuatia 11 se regaseste aceeasi formula pe care o folosesti la calcul (dupa echivalarea anumitor factori).

Ei aleg ferita 3C90, 150mW/cm3, 100kHz ceea ce corespunde pe grafic cu 134mT si rezultatul este acelasi cu cel calculat cu formula utilizata de tine.

Deci este intradevar varianta corecta.

Ramane sa mai studiez.

 

Propun mutarea ultimelor posturi in topicul -  calcul traf SMPS (comutatie).

[costyy86]

Cam asa va arata sursa, vor mai fi mici modificari, dar in mare parte acesta va fi aranjamentul componentelor, traful de curent va fi montat in picioare.

Dimensiunea 160mmx100mm cablaj simplu strat.

 

[costyy86]

Ce avantaje/dezavantaje exista daca folosesc redresarea la tensiunile secundarului cu doua dioade duble cu catod comun, fata de redresarea cu 4 diode simple?

Editat Mai 14, 2014 de costyy86

[Marian]

Adica?... cum ai planuit sa fie secundarele? cate iesiri si in ce configuratie... intreb deoarece eu cel putin nu am retinut acest detaliu...