Przetwornica regulowana na UC3825

Witam wszystkich!
Zaprojektowałem przetwornicę o napięciu wyjściowym regulowanym w zakresie 30V-300V z wykorzystaniem układu UC3825. Pozostałe założenia projektowe to:
-napięcie wejściowe 24V brane z zasilacza sieciowego,
-maksymalna moc wyjściowa około 35W,
-ograniczenie prądowe, które zapewnia, że prąd na wyjściu nie przekracza 120mA przy Uwy=300V oraz około 600mA przy Uwy=30V,
-f=100kHz,
-sprawność 80%.
Ponieważ jest to mój pierwszy poważniejszy projekt, to przed złożeniem układu chciałbym prosić kogoś doświadczonego, aby ocenił poprawność tego układu. Moje wątpliwości dotyczą głównie doboru wartości niektórych elementów występujących w otoczeniu scalaka UC3825. Być może ktoś już budował przetwornicę w oparciu o ten układ (lub podobny z rodziny UC38xx) i odpowie mi na następujące pytania, na które ciężko było mi znaleźć odpowiedź w nocie katalogowej:
-wiem, że elementy R11, R1 i C3 służą kompensacji częstotliwościowej przetwornicy ( http://focus.ti.com/general/docs/techdocsabstract.tsp?abstractName=slua053 - korzystałem przy tym z tego załącznika, ale z rachunków otrzymałem R11=445k, ale to chyba bez sensu, więc wstawiłem tu R11=30k, więc mam wątpliwości),
-czy ograniczenie prądowe (Ilim) ma szanse działać tak jak powyżej założyłem,
-nie bardzo też wiedziałem jaka jest metodyka doboru układu gaszącego przebicia na tranzystorze IRF530, więc tu też przydałby się jakiś komentarz,
Ostatnie z moich pytań dotyczy tego, jakim drutem nawinąć trafo. Pierwotne zamierzam nawinąć dwoma drutami 0.4mm, a wtórne jednym o średnicy 0.4mm. I tu również proszę o opinie.
Załączam schemat układu. Wiem, że pytań jest sporo, ale może ktoś przebrnie przez nie do końca i mi pomoże. Piękne dzięki!

Moderated By -RoMan-:

Dodawaj obrazki przyciskiem "Dodaj obrazek"!

Witam
Odpowiem na to, co zauważyłem. Obwód zbezpieczający RCD jest zły. Dioda dobrze ale dalej ma być R równolegle z C. 4,7k to chyba trochę za duży, dałbym 470Ω z 2,2nF. Ale to szacowanie "w ciemno", bo nie wiadomo, jak wykonasz trafo, jaka będzie ind. rozproszenia i jak będzie siało. Dioda D3 może być za słaba prądowo do 600mA. Nie wiem, jak zachowa się pętla. Zrezygnowałbym całkiem z R11 30k lub zbocznikował C przyśpieszającym ze 100pF. Tak samo, wskazane jest zbocznikowanie jakimś C R6 130k.
Co do drutu. Jaka tu będzie czastota ? Jak poniżej 60kHz to będzie ok.

To co zauważyłem. Na schemacie trafo ma złe początki uzwojeń. D4 dałbym jednak na góra 18V. R6 zwróć uwagę czy wytrzyma aż tak wysokie napięcie.

Skąd to przypuszczenie że wszystkie UC38xx kompensuje sie tak samo i tak samo podchodzi się do projektowania. Wbrew pozorom różnią się te układy. Bo osobiście jakbym nie zobaczył w nocie katalogowej takiego układu kompensacji to bym miał obawy że to może działać stabilnie

Poza tym konfiguracja troche odbiega od tej co jest w nocie katalogowej. I do flybacka mi by się nie chciało używać aż tego typu, wolałbym UC3843 bądź UC3845 itp. Chociaż ten ma troche więcej konfigurowalnych nóg.

-> waldus86

Skąd dziki pomysł zastosowania kontrolera push-pull jako kontrolera flyback? Dlaczego nie UC3843?

Zgodnie z radami Xweldoga poprawiłem kilka rzeczy w swoim projekcie (https://obrazki.elektroda.pl/49_1235775469.jpg). Przetwornica ma pracować przy f=100kHz, więc czy 0.4mm nadal można spokojnie zastosować do nawinięcia trafo?
Co do uwag trol.six'a, to trafo ma takie końce uzwojeń tylko dlatego, że nie mogłem znaleźć w eaglu innego symbolu. Jeśli chodzi o wytrzymałość napięciową rezystorów to nie bardzo wiem gdzie to sprawdzić - z reguły jest podana maksymalna moc, która dla R6 nie jest za duża.
Co do Twojego pytania Roman, to nie bardzo mogłem zdobyć UC3843 i dlatego wziąłem UC3825N. Byłbym również Ci wdzięczny za jakieś uwagi i opinie dotyczące tego projektu, zanim zacznę to lutować, bo wiem że Twoja wiedza w tym temacie jest bardzo szeroka. Co Ty myślisz o układzie kompensacji częstotliwościowej, ograniczania prądu, drutu na trafo? Czy przetwornica ma szanse zachowywać się zgodnie z moimi oczekiwaniami? Wiem, że wątpliwości mam sporo, ale dla nowicjusza to chyba standardowo. Dzięki!

W kwestii BA159. To produkt sprzed 30lat. Wiele razy natrafiałem na padnięte, nie przypadły mi do gustu. Wolę nowe generacje jak FR, MUR czy tp. ale - być może w między czasie producent ulepszył te BA. Przy okazji, przestrzegam przed MUR4100E, nagrzane przewodzą wstecznie jak oporek. Polecam świetne SF5408 Vishay.

Ten elektrolit w gasiku długo nie podziała, tym bardziej że będzie odwrotnie polaryzowany. Zamiast opornika i kondensatora rozważ może użycie diody typu Transil.

Hm... a może byś podał więcej danych na temat trafa, a dokładnie przekładni jakiej zamierzasz użyć. Inne dane też by sie przydały. Bo troche mało danych. Z tego wyliczysz napięcie na diodzie, oraz na tranzystorze.

Co do rezystora 130kom napięcie 300V moc tracona 0.69W
W katalogu tym co mam pisze że oporniki oferowane 1W mają napięcie robocze 350V. Jednak sa oporniki 0.6W o napięciu roboczym maks 250V (są też na 300V). Stąd moja uwaga. W zwykłych sklepach trudno ocenić, co się kupuje. Chyba że nie ma 1W na niższe napięcie.

Co do gasika to też znajomość trafa by się przydała. Znając prąd i indukcje, i f, zakładając nawet 3-4% straty na rozproszenie, oszacować R i C. Transile zaleca się raczej do małych mocy gaszących. Lepiej wydzielać ciągłą moc niż impulsową, a tutaj trzeba by się zapoznać z chwilową mocą traconą w transilu w zależności od temperatury, albo z innym dziwnym wykresem. I tak brak znajomości trafa wykłucza jakiekolwiek ostateczne rozważania.

W sumie sposobów oszacowania jest wiele w zależności jakie noty katalogowe się czyta.

W sumie wiele rzeczy można rozwiązywać na wiele sposób. Każdy ma własne wynikające czasem z praktyki albo z tym co mu wygodniej itp.

No faktycznie. Przekładnia transformatora to 6:25 (wtedy uzyskuje się napięcia wyjściowe 30-300V przy regulacji współczynnika wypełnienia w zakresie 23%-75%. Na pierwotne chce dać 18 zwojów a na wtórne 75). Kupiłem już rdzeń E30 firmy ferroxcube (przyjąłem dla niego indukcję nasycenia 0.2T, chociaż jest ona chyba nieco wyższa). Obliczyłem, że aby nie doszło do nasycenia muszę wykonać szczelinę około 0.45mm, co zamierzam zrobić przy pomocy papieru ściernego, bo nic innego mi do głowy nie przychodzi. Prosiłbym teraz o ocenę.

Pogrzebałem w danych, bo nie wszytsko się pamięta. Do 100kHz nadaje się drut nie grubszy niż 0,42mm.

-> waldus86

Nie uzyskasz wypełnienia większego niż niecałe 50% korzystając z kontrolera push-pull.

W katalogu tego elementu mam informacje, że maksymalne wypełnienie wynosi 85%, więc dlaczego nie można uzyskać więcej niż 50%??

Bo korzystasz tylko z jednego wyjścia. A na nim nie może być więcej niż 50%, bo przeczyłoby to samej zasadzie push-pull.

OK W takim razie zmienię przekładnię transformatora i powtórzę obliczenia. Wtedy poproszę Was o opinię w sprawie gasika i innych rzeczy. Dzięki Roman za ważną uwagę!

Witam ponownie po krótkiej przerwie. Mam jeszcze jedno pytanie. Czy istnieje jakiś program, który miałby w swoich bibliotekach układ uc3825 i dałoby się w nim przesymulować działanie przetwornicy? Czy w ogóle używacie jakichś tego typu programów (pspice 9.2 nie ma scalaka uc3825) do symulacji zanim zaczniecie składać wszystko w całość? Dzięki, pozdrawiam!

A skąd taki program ma wiedzieć chociażby jaką twój transformator będzie miał indukcyjność rozproszenia?
Symulacja będzie bardzo odbiegać od rzeczywistości - tak bardzo że aż nie ma sensu jej wykonywać. Najlepiej wykonać wersję prototypową na płytce uniwersalnej, porobić próby, przetestować i dopiero wtedy wytrawiać własną płytkę.

OK. Tak też myślałem, dzięki.

Witam ponownie!
Odświeżam wątek po nieco dłuższej przerwie. Mam pytanie odnośnie tego, czy na scalaku UC3843 lub innych, które mają current mode jako metodę kontroli napięcia wyjściowego, dam radę osiągnąć tak szeroko zmienne(30V-300V) napięcie wyjściowe? Przyznam, że nie znam za bardzo tej metody, a scalak UC3843 mógłbym zdobyć, tylko jest wątpliwość co do regulacji napięcia wyjściowego przy jednoczesnym ograniczaniu prądu maksymalnego. Być może moje pytanie jest błahe, ale bądźcie wyrozumiali:) Dzięki!

Kontrola prądu to nie regulacja napięcia. Ale nie debatujmy nad tym, bo sensu nie ma.
Ogólnie: na pewno łatwiej o szerszy zakres napięcia wyjściowego gdy można przekroczyć współczynnik wypełnienia 50%.

Jakby to rzec... kontrolując prąd po stronie pierwotnej automatycznie kontrolujesz moc maksymalna jaką może przetwornica dostarczyć. Czyli automatycznie wraz ze wzrostem napięcia, prąd jaki można pobrać maleje.

Jednak jest to ograniczenie mocy, którego sposób działania do końca może cię nie zadowalać, stąd mogą być potrzebne układy kontroli prądu i napięcia wyjściowego.

Czyli generalnie, jeżeli mam dostęp do UC3843, który ma współczynnik wypełnienia regulowany do 100%, to warto go użyć? Szkoda tylko, że nie ma on miękkiego startu, więc obawiam się trochę o udar prądu podczas włączenia...

Jaki udar? Przecież to kontroler pracujący w trybie prądowym. To z samej zasady gwarantuje miękki start.

Witam!
Rzeczywiście zapomniałem o tym, że kontrola prądu zachodzi tutaj samoczynnie. Ale w dalszym ciągu nie rozumiem jednej rzeczy. Przez rezystor Rs włączony szeregowo do źródła MOOSFET-a kontroler monitoruje szczytowy prąd uzwojenia pierwotnego, którego wartość zależy od prądu obciążenia i napięcia wyjściowego jednocześnie. Jedyną informacją jaka dociera do UC3843 jest spadek napięcia na Rs i na tej podstawie kontroler ten steruje współczynnikiem wypełnienia. Do tej pory chyba dobrze rozumuje. I teraz kilka pytań:
- Czy w moim przypadku mam ustalić wartość Rs dla Uout=300V i założonego prądu Iout=0.1A według wzoru Rs=1V/Ismax, gdzie Ismax liczę dla ustalonego współczynnika wypełnienia i przekładni trafo? W nocie katalogowej średni jest to wyjaśnione, a tryb current mode to dla mnie coś zupełnie nowego, więc dlatego takie pytanie
-napięcie przetwornicy powinno być stałe przy wahaniach obciążenia. Jeżeli danemu Uout i Iout odpowiada pewna wartość współczynnika wypełnienia i zmieni się obciążenie, to w jaki sposób będzie zapewniona stałość Uout?
-gdzie w UC3843 dołączyć dzielnik z potencjometrem do regulacji Uout? Jak sterować Uout?
Dziękuję za wszystkie odp.

A tak łaskawie zajrzeć do PDFa i przyjrzeć się poszczególnym nóżkom nie łaska? Punkt 16 regulaminu przestał obowiązywać?

Przeczytałem oczywiście notę tego układu, ale odpowiedzi na te pytania nie znalazłem - chyba, że są podane jakoś niejawnie...

Ismax czyli napięcie odcięcia musi być mniejsze od maksymalnego prądu jaki może popłynąć w pierwotnym uzwojeniu, a ten zależy od użytego transformatora, oraz tranzystora. Oczywiście jakiś zapas trzeba dać.

Reszta, najlepiej jak pooglądasz schematy aplikacyjne na tym układzie. I nie ograniczaj się tutaj do jednej noty.