SMPS semipunte proiect comun

[MVS]

Torul de la iesire -26. Nu pricep valoarea lui C21 si C22, cred ca ai exagerat putin.

Daca este sursa stabilizata am impresia ca Ton nu este egat cu Toff. Valoarea inductantei pe iesire se calculeaza la o tensiune maxima de pe alimentare : 240Vca, adica 340Vcc pe filtrare si 170V pe primar.

La fel, fiind o sursa stabilizata se va calcula primarul in functie de tensiunea minima pe primar si o umplere maxima.

[Marian]

Ti-a scapat ceva din vedere, frecventa pe traf este jumatate din cea a oscilatorului.

Cu ce ai tu in schema ai 62khz pe oscilator deci 31khz pe traf.

Te-ai grabit si la numarul spirelor la traf uitand ca ai o sursa stabilizata. 

 

Scrisesem ditamai pomelnicul dar dintr-o combinatie nefasta de taste totul s-a sters, n-am rabdarea sa rescriu asa ca iti las link-ul asta:

https://www.elforum.info/topic/82737-modificare-sursa-atx-proiect-didactic/

 

Te intereseaza prima postare a mea de acolo, si asta:

https://www.elforum.info/topic/82737-modificare-sursa-atx-proiect-didactic/?do=findComment&comment=898583

 

Gasesti acolo descris pas cu pas ce trebui facut pentru calculul trafului si al inductantei pentru o sursa stabilizata.

Citeste si unde ai nelamuriri intreaba. 

 

PS: Luasem in calcul o minima pe primar de 120V, si maxima de 170V asa cum zice si Valentin, si cele 13 spire ale tale de la primar.

Imi iesise mie la traf secundare de cate 5 spire, si inductanta de 124uH.

Refa calculele dupa procedura de acolo si vezi daca obtii si tu aceleasi valori.

 

Editat August 7, 2018 de Marian

[Cilibiu]

Multumesc @Marian , In sfarsit lecti pe intelesul meu.

La 07.12.2013 la 16:26, Marian a spus:

De aici impartim tensiunea asta pe jumatate si avem 2 ramuri de +/-123,5Vcc. Am zis mai devreme ca puterea estimata in primar ar fi 130W, aceasta putere va fi extrasa din fiecare ramura pe rand, deci curentul respectiv ar fi cam 1A. Acuma avem electrolitici de 330u, acestia sustin un curent de 1A la impulsurile de 10mS caracteristice redresarii retelei in punte, cu un riplu de 30Vvv, luam in considerare o medie pe care o scadem din ramura de 123,5V si raman 108,5V. Mai departe in calea catre primar avem tranzistorii, in cazul de fata banalii ST13007, care la 1A vad ca au o tensiune CE de saturatie de 1,5V, deci mai raman 107V. Inseriat cu primarul avem un condensator de 1u pe care inevitabil avem ceva pierderi, frecventa pe traf am zis ca este 36,5Khz, deci perioada de 27,4uS, umplerea maxima este in configuratia asta ( frecventa oscilator si respectiv valoare CT ) de cca 94% deci perioada scade la 25,7uS, si Ton pentru fiecare ramura este de 12,8uS, avem nevoie de cifra asta pentru determinarea riplului pe condul inseriat cu primarul si deci avem aproximativ 12,8Vvv, scadem media din cei 107V si raman 101V pentru primar ca si Upmin.

Aici mai sunt cateva lucruri care nu le stiu. 

Cum aflu ce curent suporta un condesator insereiat in circuit, cum aflu ce riplu voi avea pe el, si cum aflu cat scade timpul on pe condesator.

Deocamdata atat pana acum.

 

[Marian]

Sunt multe de spus si nu am timp acum...

Pentru moment refa calculele dupa procedura de pe topicul meu, ca sa fii sigur ca ai inteles de ce am ajuns eu la rezultatele din postarea anterioara, altfel la un alt caz vii cu fix aceeasi problema si nelamurire. 

 

Si repet ceva:

53 minutes ago, Marian said:

Ti-a scapat ceva din vedere, frecventa pe traf este jumatate din cea a oscilatorului.

Cu ce ai tu in schema ai 62khz pe oscilator deci 31khz pe traf.

Este esential pentru corectitudinea calculelor!!!

Editat August 7, 2018 de Marian

[MVS]

Legea variatiei tensiunii pe condensator: Uc=I∙t/C, I-amperi, t-secunde, C-farazi. Rezulta volti.

[Cilibiu]

Ok. Mersi mult.

Acum lucram la calcul spierlor.

Ma gandesc sa urc cu frecventa oscilatorului la 100khz ca pe traf sa am 50khz, oare ma ajuta daca urc freventa sau se complica lucrurile?

 

[MVS]

E ok 50kHz. @maxente avea la sursa lui intre 60-70kHz,

Cu cat cresti frecventa pe traf(despre asta se vorbeste cand amintim de frecventa de lucru, nu despre frecventa de la oscilator) cu atat numarul de spire este mai mic la traf. Mai apar si alte treburi, nu le enumar acum. 

[Cilibiu]

Deci sa o luam de la capat.

Ton=10uS pe fiecare ramura (frecventa pe traf 50khz, oscilator 100khz)

Sa calculam Upmin.

Tensiunea minima o luam 180V  CA cu a zis si @Marian

Puterea dorita 2kw, la randamentul zis tot de @Marian de 80% rezulta o putere necesara de 2.5kW.

Curentul in primar ar fi de 14A paroximativ.

Din cei 180V mai pica 1.4V pe puntea de diode si mai ramanem cu 178.6V CA.

La 178.6V CA vom avea pe codesatori electrolitici aproximatic 252V DC.

O injumatatim si ramanem cu 126V DC.

La 2.5kw si o tensiune de 126V DC vom avea un curent de 20A aproximativ.

la 20A si o capacitate de 2uF (2 condesatori in paralel de 1uF) vom avea un riplu de 100V, media fiind 50V .

Din cei 126V mai ramanem cu 76V.

La 20A caderea de tensiune pe HGTG20N60A4D este de 1.65V.

Din cei 76V mai ramanem cu 74.35V.

 

Am gresit ceva pana aici?

 

 

L.E. sa continuam

Upmin=74.35V

Ton=10uS

Bmax=0.2T la 100khz

Sm=540mm^2

Np=743.5/108=6.9Sp (7sp)

 

E ok calculat?

Editat August 7, 2018 de Cilibiu

[Cilibiu]

In secundat am nevoie de 40V, deci 74.35/41=1.81 raport.

7/1.81=3.86sp (4sp)

Deci secundarul va fi bobinat cu 2x 4sp.

 

Sa calculam inductanta serie .

Uout=40V

Toff=5.9uS

DI=5A

L=47.2uH

 

Este ok calculat?

 

[Cilibiu]

Acum 3 ore, valentin marcarian a spus:

Torul de la iesire -26. Nu pricep valoarea lui C21 si C22, cred ca ai exagerat putin.

Actula. Fiecare amplificator in parte TDA7293 are 2 condesator de 1 000uF langa pini pentru filtrare. Am 17 integrate in total. deci 17 condesatori de 1 000uF pe ramura si 17 pe cealalta

Alimentarea actuala este realizata din transformatoare si am 5x 10 000uF pe ramura si 5 pe cealalata ramura. Capacitatea totala este de 67 000 uf pe ramura.

[MVS]

La puterea aia nu cred ca este suficient sa ai doar 1uF serie cu primarul. 2x3-4uF (asa cum ai facut schema) ar fi mult mai bine.

In sursele ATX de 300-500W acel condensator este de 2-2,5uF.

Editat August 7, 2018 de valentin marcarian

[Cilibiu]

Acum 15 minute, Marian a spus:

Recomand lui Cilibiu cate 2 condensatori de 1u pe fiecare brat ( adica in total 4, 2 inspre +HV si 2 inspre HVgnd ), ar trebui sa fie suficient. 

Asa am actual in schema.

Restul am calculat bine?

[Marian]

Am scos discutia de aici si am mutat-o in topicul deschis de Dl Miticamy:

https://www.elforum.info/topic/133511-sursa-semipunte-condensatorul-serie/

 

Aici rog sa se posteze strict la subiect.

 

@Cilibiu o sa-mi fac timp sa revizuiesc calculele tale si revin.

[Cilibiu]

Mersi mult @Marian. Astept confirmarea ta ca sa fii sigur ca am inteles binr cum se calculeaza. O sa fac update la schema dupa confirmarea ta.

[Marian]

22 hours ago, Cilibiu said:

Ton=10uS pe fiecare ramura (frecventa pe traf 50khz, oscilator 100khz)

Nu-i asa simplu deoarece nu exista umplere 100%.

In orice sursa exista un timp mort minim impus de controller indiferent de ce-i ceri tu, este o masura de preventie a conductiei simultane care ar distruge inevitabil tranzistorii.

Alegi intai componentele oscilatorului, apoi te uiti in pdf sa vezi cam care este acest timp mort pentru componentele respective ( RD si CT ).

Sa zicem ca pui CT 2,2n, RD 100R, si RT 5k6, asta iti da o frecventa la oscilator de 107khz, si 53,5khz pe traf.

Perioada pe traf ar fi 18,7uS.

Conform pdf timpul mort pentru 2,2n si 100R ar fi de aproximativ 1uS, adica ceva mai mult de 5%, ( destul de ok ).

In conditiile astea perioada pe traf scade la 17,7uS, si Ton este jumatate din atat, adica 8,85uS.

 

22 hours ago, Cilibiu said:

Din cei 180V mai pica 1.4V pe puntea de diode si mai ramanem cu 178.6V CA.

Caderea de pe punte o scazi din varful retelei, nu din rms.

Adica daca iei in calcul cu retea minima de 180Vca, atunci calculezi varful 180/0,707 si obtii 254,6Vv, din astia scazi caderea de pe redresare, ramai cam cu 253V, asta e Vcc-ul de pe conzii de filtrare.

 

22 hours ago, Cilibiu said:

la 20A si o capacitate de 2uF (2 condesatori in paralel de 1uF) vom avea un riplu de 100V, media fiind 50V .

In configuratia sugerata de mine cu cate 2 conzi de 1u pe fiecare brat, capacitatea totala este 4u, in AC toti cei 4 conzi sunt "vazuti" in paralel. 

Riplul pe acea capacitate se calculeaza dupa Ton si curentul maxim estimat, deci 8,85uS si 20A, 44Vvv.

Cu alte caderi sa zicem ca iei in calcul o minima pe traf de 100V, este putin insa iti ofera o rezerva generoasa stabilizarii.

 

22 hours ago, Cilibiu said:

Bmax=0.2T la 100khz

Bmax din pdf il iei la frecventa de lucru a trafului, nu a oscilatorului.

 

Cu 0,2T si 540mm^2 ai ( 100*8,85 )/( 540*0,2 )=14,75 spire, rotunjesti in sus si ai 15 spire in primar.

 

In secundar ia in calcul un puls minim de 42V la retea minima ( sa acoperi puntea din redresare ).

Deci 100/42 iti da un k de 2,38.

Poti sa ai secundare de 2x7 spire care iti vor da pulsuri minime de 100V/(15Np/7Ns)=46V.

Sau ai putea merge cu 2x6 spire, si o sa ai stabilizare pana la 105V in primar, mi se pare ok si asa. 

 

 

Editat August 8, 2018 de Marian