Вопросы по "изобретению" блока питания.

[Viper_Snake]

Всем привет! понадобился мне блок питания, да не простой, а обратноходовый импульсник 24В/5А. Естественно магазин это не наш метод, да и не интересно так, поэтому отловил блоху с именем CR6848 и начал ваять. Блок в принципе получился, транс считал по всем известной программе, но есть сомнения в правильности его работы - неслабо греется клампер да и на осциллограмме не все гладко. Прошу спецов глянуть на мое чудачество и поматерить, если где-то накосячил. Особенно смущает обратный выброс и большой остаток знергии трансформатора, который остается после закрытия выходного диода. На прилагаемых осциллограммах запечатлена работа блока под нагрузкой 4A.

Вложения

AKIP0006.jpg

После закрытия диода

(82.53 KiB) Скачиваний: 163

AKIP0005.jpg

Выброс

(79.3 KiB) Скачиваний: 126

AKIP0004.jpg

Общий план

(95 KiB) Скачиваний: 140

[>TEHb<]

большой остаток знергии трансформатора, который остается после закрытия выходного диода

Её же там остаётся ноль. Свободные колебания.

[Viper_Snake]

Да много их как то. Не имел раньше опыта с самостоятельным конструированием импульсников, да и размах колебаний немаленький...

[Килиманджаро]

Клампер проектируется из расчета рассеиваемой на нем мощности около 2% от выходной. И "добавки" напряжения над выпрямленным сетевым около 100 вольт. Вот и смотрите - правильно ли это.

А вообще почитайте умную книжку Семенова "Силовая электроника". Сразу и вкурите, правильно ли вы спроектировали. А не тупо повторяйте по инфе из сомнительных источников.

[Viper_Snake]

Гм, да я и не повторял. Я же написал - взял интересующую меня микросхему, посчитал и намотал трансформатор, самостоятельно накошачил схему, опираясь на даташит микросхемы, собрал и по результатам запуска получил несколько вопросов, разобраться с которыми пытаюсь с помощью форумчан. Трансформатор считал в программе Владимира Денисенко, на нашем форуме он всем известен под ником Starichok51. Какие уж тут сомнительные источники то?

[Килиманджаро]

Ну ну, прочтите пару умных книжек, немножко поразмыслите над ними - а потом можно будет и подисскутировать о сомнительных источниках. Если все тип топ - то почему у вас возникли сомнения и вопросы тогда - не находите?

[Viper_Snake]

Килиманджаро, Ну просмотрел я мельком вашу книжку - ничего нового абсолютно из нее не узнал. Что вы мне пытались донести, рекомендуя ее - не совсем понятно. Мой блок питания запустился, работает устойчиво, КПД на уровне 87%. Я же написал, что есть некоторые вопросы, касающиеся его работы, так как я ими раньше не занимался в плане разработки. Осциллограммы приложил - в вашей книжке увидел точно такую же, что и моя, но с небольшим отличием, о котором и спрашивал.

[pavel2000]

Озвучьте вот такие параметры вашего БП:

-отношение числа витков первичка/вторичка
-какой транзистор используется в качестве ключа (какое напряжение выдерживает)

Интересует расчетное значение "отраженного напряжения".

Если есть чем/как - то также можно измерить качества трансформатора ("накопительного дросселя") - связанную и несвязанную индуктивность первички. Но это уже на интерес больше.

[Viper_Snake]

pavel2000, А вот пожалуйста: я скрин с программы рассчета приаттачил. Не пугайтесь названия сердечника - он у меня нестандартный немного, по крайней мере в базе его не было, поэтому добавлял я его вручную, естественно со всеми изменениями, запрошенными при добавлении в базу. Единственное, что я промухал, как сейчас обнаружил, это параметры транзистора по части максимального напряжения: транзистор я воткнул WMM13N80m3. Он на 800В рассчитан, остальное все верно, по этим рассчетам транс и мотался. Зазор 1.1 мм.

Добавлено after 5 minutes 44 seconds:
pavel2000, Есть один нюанс еще: частота рассчетная 58 КГц, реальная - 62 КГц - видимо погрешность сыграла роль: по ДШ на микросхему задающий резистор для 58КГц должен быть 100КОм - его и воткнул чтобы не искать нестандарт, однако под рукой только с 5-ти процентным допуском были...

Добавлено after 3 minutes 43 seconds:
pavel2000, намотка транса осуществлялась следующим образом: 1/2 первички в один слой -> изоляция -> вторичка в один слой -> изоляция -> остаток первички в один слой -> изоляция -> самозапитка.

Вложения

Параметры транса.jpg

(216.84 KiB) Скачиваний: 71

[>TEHb<]

Вы большой молодец, если вот так с кандачка сделали рабочий обратноход. С увеличением нагрузки будет расширяться импульс накачки, импульс передачи энергии и потихоньку дроссель перейдёт в режим неразрывных токов: свободные колебания пропадут совсем. Желательно при этом наблюдать за выбросами на транзисторе.
Впрочем, есть подозрение, что индуктивность таки вышла меньше расчётной.

[Viper_Snake]

>TEHb<, Именно, что с кондачка. Причем без ЧП и волшебного дыма обошлось. Клампер надо пересчитать, у меня емкость 6нФ получилась и сопротивление резистора 24КОм. Диод HER307 - греется, цобака... Софтина рекомендует емкость в 20 нанофарад, хз, как это с нагревом диода справиться поможет - мощность на резисторе вырастет...
До этого на DK112 делал обратноходы, но с ними проще - там в даташите уже готовые расчеты есть с параметрами транса, да и транс проще. Вообще DK112 мне понравилась своей простотой - все, как говорится алл инклюзив, обвес минимальный, схема очень простая и неубиваемая. А тут решил замахнуться на кое что посерьёзнее в плане мощности. Индуктивность мерял - совпадает.

[Килиманджаро]

Viper_Snake писал(а):

Килиманджаро, Ну просмотрел я мельком вашу книжку - ничего нового абсолютно из нее не узнал. Что вы мне пытались донести, рекомендуя ее - не совсем понятно. Мой блок питания запустился, работает устойчиво, КПД на уровне 87%. Я же написал, что есть некоторые вопросы, касающиеся его работы, так как я ими раньше не занимался в плане разработки. Осциллограммы приложил - в вашей книжке увидел точно такую же, что и моя, но с небольшим отличием, о котором и спрашивал.

1. Книжка не моя - плагиатом не занимаюсь.
2. Если мельком читаете то вряд ли что узнаете. Прочитайте в ней сколько штатно рассеивается на клампере, только не мельком, а вдумчиво. Заодно там написпно и о количественном уровне выброса. А то может вы хотите перпеттум мобиле "изобрести" - а такого не бывает.
3. О "красоте" картинки выходного сигнала. Вам с ним целоваться?
4. Почитайте "поваренную книжку" Марти Брауна. Там сразу указаны КПД разных топологий и количество потерь на основных элементах схемы.
А так выходит вы не читавши литературы с наскока хотите сразу "изобретать".

[Бареттор]

большой остаток знергии трансформатора, который остается после закрытия выходного диода.

Энергии там не остаётся, там остаётся запас который заложен в расчёте. При увеличении нугрузки и снижения напряжения сети этот запас будет использоваться. Всё зависит от минимального входного напряжения сети заданного при расчёте. Если задать 200в то запаса будет меньше, если задать 100в запас увеличится, и увеличится нагрузка на ключи и клампер.

неслабо греется клампер

попробуй уменьшить конденсатор до 2нФ, при таком резисторе 6нФ избыточный.
Выброс зависит от резистора клампера, чем меньше резистор тем меньше выброс, но больше нагрев.

[charchyard]

Диод HER307 - греется, цобака

дык есть диодики с фланцем в то-220. прикручиваем к теплостоку. вы же ключик и выходной диодик прикрутили к теплостоку? не пожалели винтикоф эмтри? я и резистор клампера вам рекомендую с дешмаского фуфла сменить на проволочный с алюминивым фланцем для крепежа на тепосток. все эти "ращёты", игрища с номиналом кламперного капаситра ни к чему не приведут. как грелся он, так и будет греца кстати, если его убрать совсем, то те шальныи електрон-вольты, что греють нутро клампергого резистра с радосью переселяца в тело ключига и будут греть ейную грешную душёнку. точнее колехторный переход би-полярного паразиста намертво засевшего в его кишках
слышал краем уха, что флаерки не боятца козы? так ли это? на козофобию проверяли вновьрождёного?

[pavel2000]

>Единственное, что я промухал, как сейчас обнаружил, это параметры транзистора по части максимального напряжения: транзистор я воткнул WMM13N80m3.
> Он на 800В рассчитан, остальное все верно, по этим рассчетам транс и мотался. Зазор 1.1 мм.

Не очень понимаю размерность на осциллограммах - там вроде как клетка 100В, но ноль я вот не понимаю где, и чет с размером клетки не всё оч бьется. Ну да ладно, потеоретизируем.
Итак клампер.

Напряжение на ключе складывается из трех компонент.

1) Напряжение на ключе пока не было никаких импульсов - сетевое выпрямленное, 300В.

2) Прошел импульс, накачали дроссель энергией. Транзистор закрылся. Пошел "разряд" дросселя на выход - напряжение на вторичке равно выходному (+потери, но это не принципиально) - итого на ключе имеем 300 + "отраженка" (напряжение на вторичке пересчитанное по пропорции витков первичку) - вроде как у вас это 100В. Итого на ключе около 400В.

3) Также мы имеем выброс на "несвязанной индуктивности" первички.
Именно из-за него в схему добавляется клампер, т.к. любая индуктивность при попытке прекратить через неё ток без отсутствия ограничений может выдать большое напряжение.
Это третий компонент - складывая все три имеем сколько то там вольт на ключе, которые должны укладываться в максимально допустимое напряжение ключа с учетом запаса.

----------

Вам хочется поднастроить схему, оптимизировать её работу. Два компонента напряжения на ключе известны и фактически неизменны (сетевое напряжение, выходное напряжение, пропорция обмоток), управлять можно только третьим компонентом.

Посмотрите на форму напряжения на клампере.
Начальная его часть повторяет "выброс" (выброс заряжает конденсатор), оставшаяся представляет собой треугольник разряда конденсатора/преобразования энергии в тепло.

За время цикла резистор должен разрядить конденсатор настолько, чтобы он был способен поглотить выброс без превышения напряжения на транзисторе выше допустимого.

Однако в то же время резистор не должен разрядить конденсатор до (и ниже) напряжения "отраженки" - в противном случае конденсатор будет заряжаться не только энергией выброса, но и будет отбирать полезную энергию дросселя - ну и соответственно она в дальнейшем пойдет на резистор в тепло (что, по моему мнению, у вас и наблюдается).

Итого - смотрим на напряжение на клампере, анализируем, подбираем элементы.

viewtopic.php?f=11&t=186126

[>TEHb<]

И всё же ещё раз обращу внимание на индуктивность обмоток. Зазор 1,1 это суммарно?

[Viper_Snake]

>TEHb<, суммарный. Ровно 1.1.

[>TEHb<]

Ну если ещё и размах тока в транзисторе соответствует расчётному, то тогда мне больше нечего добавить. Моё недоверие исходит из мнения, что 80% нагрузки в данном случае обычно уже дают непрерывный ток дросселя. Иначе пик-фактор, потери и вот это вот всё.

[pavel2000]

Чет не понял про непрерывный ток дросселя.
Как ему быть непрерывным - надо же еще запас на просадку входного например, да и на прочие регулирования.

Энергия передаваемая за такт (цикл) равна вольт * ампер * секунда.
Выходное у нас фиксированное, амперы (нагрузку) считаем максимальными, итого при неизменной максимальной выходной мощности мы получим конкретное значение времени разряда дросселя.

Итого неразрывным режим станет только когда входное напряжение будет минимально допустимым.
Разве нет?

[charchyard]

Блок в принципе получился

24*4~100w. кэпэде пусть бует 0.86. из сетки 230vac тянет 100*1/0.86~116w. шышнацать ват рассеивает платка с лектроэлементами: диоды, транзистеры, трансформеры, резистеры... теперь, возьмите коёбочку, выпиленую под флаерок, засуньте туда этот 16 ватный резистр, раскалите его от лбп и померяйте температуру внутри коёбочки. предел микры 75С, изоляция в трансе расплавица при 115-125С. транзистору каюкер при 100С приблизительно. хорошо очищяет голову от мусора рекомендую