Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilacz impulsowy uruchamia się na kilka sekund i pali tranzystory mocy

09 Sty 2014 22:01 23874 113
  • Poziom 13  
    Witam buduję zasilacz impulsowy taki jak na schemacie w załączniku. Problem dotyczy trafa sterującego. Opis zawiera wzmiankę, że współczynnik Al rdzenia toroidalnego ma być z przedziału 50-100mm^2. Ilość zwojów określiłem szacunkowo na 25 wzorując się na zdjęciu.

    Wybrałem rdzeń z zasilacza impulsowego do halogenów o średnicy zewnętrznej 27,5mm, wewnętrznej 11,5 i szerokości 8mm. (przekrój rdzenia 64mm^2, więc pasowałby). Użyłem drutu o średnicy 0,8mm i nawinąłem 27 zwojów. było dobrze, ale mocowanie źle przemyślałem (przestrzeliłem go śrubą przez środek i przykręciłem do obudowy, ale po kilkukrotnym demontażu i montażu uszkodziłem lakier i po podłączeniu 230V po stronie W.N. miał przebicia co objawiało się iskrzeniem). Odwinąłem go i nawinąłem jeszcze raz (oczywiście używając nowego drutu), przy czym wyszedł mi trochę mniej starannie przez co na wyjściu z niego nie uzyskałem oczekiwanego przebiegu. Odwinąłem zewętrzną warstwę zwojów pozostawiając jedynie coś około 12 zwojów nawiniętych w formie jednej warstwy, ale to nie pomogło. Kolejna próba nawijania na innym rdzeniu o przekroju 50mm^2 nie uratowała sprawy, gdyż na wyjściu pojawił się oczekiwany przebieg, ale o napięciu 10 razy mniejszym od oczekiwanego.

    Odwinąłem drut z mojego pierwszego rdzenia, rdzeń okleiłem izolacją materiałową (dopadła mnie paranoja, że może kaleczę lakier o emalię na rdzeniu), nawinąłem pierwszą warstwę (15 zwojów rozłozonych równomiernie), okleiłem taśmą i nawinąłem kolejną warstwę (10 zwojów tak, że na zewnątrz rdzenia drut wpuściłem pomiędzy zwoje pierwszej warstwy, co widać na zdjęciach, tutaj musiałem zrobić większe odstępy miejscami żeby zwoje były promieniście, a nie pod kątem. Drugą warstwę przedstawia zdjęcie). Użyłem drutu o średnicy 0,7mm.

    Efekt przedstawia zdjęcie wyświetlane na oscyloskopie. Jest on wciąż daleki od ideału. Jak widać ze schematu, na uzwojenie pierwotne dochodzą przeciwsobne sygnały prostokątne o napięciu 16V każdy. Na uzwojeniach wtórnych powinny pojawić się sygnały prostokątne o napięciu 32V każdy. Dolny przebieg, pokazuje to co wychodzi z emiterów jednej pary tranzystorów (dzielnik napięcia 5V/działkę, więc jest coś w okolicy 16V), natomiast górny to jest to co pojawia się na jednym z zwojeń wtórnych (na obu sygnał jest taki sam). Kształt niewłaściwy i napięcie też, gdyż dzielnik napięcia też jest na 5V/działkę. Podstawa czasu jest 5µs/działkę. Wniosek jest taki, że multiwirator pracuje poprawnie, wzmacniacze jego sygnałów też, a problem jest w transformatorze.

    Nie wiem co robię źle, gdyż na początku udało mi się nawinąć transformator, który poprawnie działał, tylko zepsułem go przez własną bezmyślność. Proszę o pomocne rady jak rozwiązać problem, gdyż skończyły mi się pomysły.
  • Computer Controls
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Po bardzo pierwsze trafo sterujące wygląda jakby było nawinięte drutem w pojedynczej izolacji - za słabej na 230Vac z sieci. No chyba że nie ma mieć żadnej funkcji ochronnej. Spróbuj w potrójnej albo jakimś przewodem grubo izolowanym, 0.7mm^2 na sterowanie bramek to b. dużo, może być cieńszy. Do eksperymentów może być - finalnie nie.

    Nawinięty ładnie.

    Spróbuj proszę obciążyć każde uzwojenie powiedzmy 470R i rzuć oscylogramy.
    1) napięcie sterujące i jedno z uzwojeń wtórnych
    2) oba uzwojenia wtórne.

    Powodzenia!
  • Poziom 13  
    Dzięki za odpowiedź. Nie wiem po czym poznałeś, że jest w pojedynczej izolacji, wydaje mi się, że miał być to drut w podwójnej, ale teraz patrząc na aukcje użytkownika Alledrogo od którego drut był kupiony nic niema o podwójnej (możliwe, że mylą mi się aukcje). W każdym bądź razie jest napisane, że izolacyjność na przebicia wynosi 5kV. Sądzisz, że to za mało? Uzywam drutu o średnicy 0,7mm, a nie polu przekroju 0,7mm^2. Wcześniej miałem o średnicy 0,8mm i miał on ciemniejszy lakier, możliwe, że on był właśnie w podwójnej.

    Do rzeczy. Niestety, ale odkryłem pewien problem z oscyloskopem, wydaje mi się, że jeszcze kilka dni temu tego nie robił, ale wczoraj długo pracował i możliwe, że się przegrzał (przed wentylatorem miał kawałek gęstej tkaniny jako filtr, który jednak ograniczał przepływ powietrza). Oscyloskop na obu kanałach inaczej pokazuje ten sam przebieg (dodatkowo na drugim kanale amplituda wykresu skacze), więc wszystkie przebiegi pokazuję używając pierwszego kanału (na zdjęciu obu kanałów I jest na górze). Dodatkowo teraz jeszcze chciałem pokazać, że zgadza się częstotliwość sterowania i jednego z uzwojeń wtórnych, ale dzielnik napięcia odmówił posłuszeństwa na najwyższych zakresach (pokazuje wielokrotnie wyższe amplitudy niż powinien).

    Mniejsza o oscyloskop, odkryłem ciekawą rzecz, a mianowicie, podłączając oporniki (510R akurat miałem) inaczej wyglądają przebiegi (bez obciążenia, wyglądają jak górny przebieg z pierwszego postu). Dodatkowo na kształt przebiegów wpływ ma też to czy podam drugi koniec uzwojenia na masę sondy. Jeśli nie podam masy na drugi koniec uzwojenia, to przebiegi mają poprawny kształt, lecz zbyt małą amplitudę. Bez obciążenia i podłączania masy na drugi koniec uzwojenia kształt wykresów jest również poprawny, lecz również ma zbyt małą amplitudę.

    Poniżej wszystko przedstawiłem na zdjęciach.

    W związku z powyższymi odkryciami wniosek iż nawinąłem zbyt mało uzwojeń jest poprawny?
  • Poziom 13  
    Problem rozwiązany. Nawinąłem jeszcze raz transformator, dając 38 albo 39 zwojów (oczywiście proporcja 1:1:1, bo nawijałem trzema drutami na raz). Nie pomogło. Problem odkryłem przypadkiem, opornik 27R włączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym trafa był uszkodzony (nie widać było). Do opornika dochodziło lustrzane odbicie, ale nic poza tym. Po wymianie opornika jest cycuś. Szkoda, że musiałem jeszcze raz nawijać trafo...
  • Poziom 13  
    Witam, mam poważny problem z uruchomieniem tego zasilacza. Każda próba kończy się pracą zasilacza przez kilka sekund. Napięcie sterujące do GTD dochodzi już poprawnie, przez niego przechodzi również poprawnie, a problemem są tranzystory mocy, gdyż po kilku sekundach kończą żywot. Odkryłem błąd na schemacie, gdyż podając 16V na kolektory tranzystorów BD139 otrzymuję sygnał prostokąt przed transformatorem (a jako, że przełożenie GTD wynosi 1:1:1, to i również za nim) 32V. Tranzystory IRFP450 mają maksymalne napięcie pomiędzy źródłem, a drenem 20V, a IRFP450A 30V. Mając tranzystory IRFP450 obniżyłem napięcie zasilania tranzystorów BD139 uzyskując za napięcie sterujące tranzystorami IRFP450 na poziomie 16V. Niestety, ale nie miało to większego znaczenia, gdyż uszkodzenie tranzystorów miało miejsce równie szybko jak wtedy, gdy wynosiło ono 32V. Różnica jest tylko taka, że uszkodzeniu uległ jeden tranzystor, a ściślej mówiąc ten, którego dren jest podłączony do dodatniego bieguna prostownika w.n.

    Napięcie 16V za transformatorem ustawiałem na 2 raty. Najpierw ustawiłem napięcie bez podłączonych tranzystorów, a później podłączyłem tranzystory (nie podłączałem napięcia zasilającego stronę w.n.) i podniosłem je do 16V, gdyż obniżyło się pod wpływem obciążenia.

    Tranzystory zamontowane są na radiatorze, a pod nim jest wentylator. Między tranzystorami, a radiatorem są przekładki z włókna szklanego. Do celów prób mam wkomponowaną szeregowo żarówkę 70W na zasilaniu sieciowym układu w.n. Dzięki niej maksymalny prąd płynący przez układ w.n. to 0,49A. Przy uruchamianiu żarówka na chwilę się zaświeci, później gaśnie, ale gdy tranzystory padną (napięcie wyjściowe zaczyna spadać) żarówka ponownie się zaświeca.

    Odnośnie transformatora mocy, to jest on nawinięty na rdzeniu ETD54 (bez szczeliny), który chwilowo jeszcze nie został sklejony, a jedynie spięty spinkami. Uzwojenie pierwotne jest nawinięte jest drutem nawojowy o średnicy 1mm (przebicie izolacji przy 5kV) w formie dwóch warstw oddzielonych od siebie przekładką. Na uzwojeniu pierwotnym również znajduje się przekładka, na niej blacha miedziana (o szerokości prawie równej wysokości karkasu) tworząca niepełny okrąg (mało brakuje do pełnego okręgu, kilka mm). Do jednego z końców blachy przylutowany jest drut i połączony z końcem uzwojenia pierwotnego na odczepie. Następnie dałem kolejną przekładkę i nawinąłem uzwojenie wtórne. Uzwojenie wtórne nawinięte jest drutem o średnicy 1,5mm (przebicie izolacji przy 5kV). Jako, że uzwojenie wtórne powinno mieć odczep na środku, to nawijałem na raz 2 uzwojenia po 25 zwojów (dwoma drutami na raz) i uzwojenia połączyłem w szereg już na odczepach i zgodnie ze schematem punkt wspólny dałem na masę. Uzwojenie wtórne to niepełne 3 warstwy zwojów drutu nieoddzielane przekładkami od siebie (gdybym dał przekładki nie zmieściłbym wszystkiego na rdzeniu), ale na koniec dana jest przekładka. Nawinąłem dokładnie tyle pełnych zwojów ile jest napisane na schemacie, czyli 60 pełnych kółek na pierwotnym i 25 pełnych kółek dwoma drutami na uzwojeniu wtórnym.

    Zastanawia mnie teraz jeszcze dławik w filtrze LC, jest on bardzo malutki, czy możliwym jest, że to on powoduje takie cyrki nawet jeśli zasilacz pracuje bez obciążenia na wyjściu?

    W zasilaczu nic nie iskrzy, nic nie strzela, ogólnie niema żadnych efektów nieporządanych.

    Przyznam szczerze, że jestem już lekko załamany, gdyż męczę się z tym zasilaczem już dłuższy czas, ubiłem już dużo nietanich tranzystorów, a zasilacz wciąż nie działa.

    Prosiłbym o jakieś porady, wskazówki itp gdzie szukać błędu. Przyznaję się bez bicia, że to mój pierwszy zasilacz impulsowy. Ten projekt wybrałem, gdyż wydawał się dość prosty i dobrze udokumentowany.

    EDIT: Dziś podstawiłem tranzystory IRF830, które pracują na takich samych napięciach, ale mają mniejszą moc (4,5A zamiast 14A) i obniżyłem napięcie sterujące do około 11V. Jeden z tranzystorów (znów ten, którego dren jest podłączony do dodatniego bieguna prostownika w.n.) padł, ale znacznie szybciej niż IRFP450. IRF830 pracował około sekundy.
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Hej

    Nie widziałem w życiu drutu nawojowego w pojedynczej czy podwójnej izolacji wytrzymującego 5kV. Jak masz jego dane katalogowe to daj - przyda mi się :)

    Zrób zdjęcie dławika wyjściowego. jeśli się nasyca, a zapewne to następuje to może palić tranzystory.

    W ogóle zdjęcie trafa by się przydało też, tak na wszelki.

    Czy soft start działa? Jeśli nie, to też może być źródło problemów.
  • Poziom 13  
    Drut kupiłem taki jak na aukcji o numerze 3890765771 Nie posiadam więcej informacji. Bazowałem jedynie na tym co jest na aukcji wychodząc z założenia, że pracując z wyprostowanym napięciem sieciowym, czyli ok 325V, będzie wystarczający. Zdjęcia transformatora są słabe gdyż jest przykręcony, a jego wyjęcie jest upierdliwe z racji na dość krótkie kable łączące go tranzystorami i diodą.

    Dławik był kupiony zupełnie bezmyślnie, jest on maleńki i napewno na 16A nie wystarczy, a o zjawisku nasycania nie miałem pojęcia (oczywiście indukcyjność jest zachowana 33µH, ale maksymalny prąd myślę, że jest poniżej nawet 0,5A). Dławik może samemu nawinę, albo spróbuję zaadoptować coś z rozebranych ATXów. Mam mostek RLC, to wybiorę jakiś potężny dławik i dopracuję indukcyjność do 33µH.

    Co do softstartu... Sprawa wygląda tak, zasilanie jest odcinane przekaźnikiem sterowanym napięciem 5V. Gdy osiągnięte zostaną napięcie 5V i siłą rzeczy także 16V (kierowałem się tym, żeby napięcie było załączane dopiero gdy układ generowania wysokiej częstotliwości będzie pracował), to włącza się przekaźnik włączony między filtrem wejściowym, a mostkiem prostowniczym. Filtr pochodzi z ATXa o mocy 400W. Ostatnio też odkryłem, że mam pomylone w gniazdku podłączenie kabli i na wyjściu z filtra jest faza na wyjściu oznaczonym N, a neutral tam gdzie oznaczone L1, ale to chyba nie jest aż na tyle istotne? Domyślam się, że przekaźnik jest kolejnym błędem, ale między filtrem, a prostownikiem mam jeszcze żarówkę 70W i ona ogranicza prąd w układzie w.n. do 0,49A. Problem z softstartem nie powodowałby natychmiastowego zgonu tranzystorów? Tutaj układ się włącza, tylko dopiero po jakichś 3-5s pada. Na wyjściu pojawia się przez tą chwilę stabilne napięcie stałe.
  • Computer Controls
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Jeśli dławik wyjściowy 33uH to to małe czarne coś w koszulce termokurczliwej to chyba mamy winnego. Po prostu zwierasz na starcie zasilacz przy pomocy obciążenia i kondensatorów wyjściowych - zwierasz napięcie sieciowe stroną pierwotną przez transformator - i palisz klucze.

    Softstart ma pilnować aby po uruchomieniu wypełnienie PWM narastało powoli, od 0% do wartości roboczej a nie od razu dawało w prawie 100% co powoduje duży i niepotrzebny udar prądowy na kluczach.

    Rozwiązanie na przekaźniku robi zupełnie co innego i nie o to chodzi.
    L1, i N w Polsce i tak jest zależne od włączenia przewodu do gniazdka, nie ma się czym martwić.

    Czemu cała konstrukcja nie na PCB tylko tak w powietrzu? O zwarcie łatwo, chłodzenie takie sobie. Wiem że to prototyp ale nie lepiej na PCB poprawić te parę ścieżek które są złe tylko?
  • Poziom 13  
    Cytat:
    Po prostu zwierasz na starcie zasilacz przy pomocy obciążenia i kondensatorów wyjściowych - zwierasz napięcie sieciowe stroną pierwotną przez transformator - i palisz klucze.
    Znaczy się robię zwarcie po stronie wtórnej, które obciąża uzwojenie pierwotne i pali tranzystory? Dobrze zrozumiałem

    Tak, dławik to to małe coś w termokurczce. Tak na marginesie mówiąc, to zasilacz nie pracował nigdy z żadnym obciążeniem. Narazie tylko woltomierz podłączam na wyjściu.Całość nie jest w powietrzu, a jedynie część w.n. Chodziło mi o jak największe skrócenie połączeń kablowych między transformatorem, tranzystorami i prostownikiem. Swoją w obudowie ma być nie tylko zasilacz, ale i sterowniki silników krokowych, dlatego tam, jest tyle kabli i innych rupieci. Części zasilacza nie jest tam za dużo.

    Co do softstartu, to wskazane by było dorobić coś takiego na PWMie i wywalić ten przekaźnik? Rozumem, że najpierw powinno być podane na tranzystory wyprostowane napięcie sieciowe, a dopiero później powoli narastający sygnał PWM? Czy napięcie sieciowe też musi mieć softstart? Masz może jakiś zaufany schemat softstartu?

    I jeszcze jedno analizując kartę katalogową tranzystorów IRF450 odkryłem, że napięcie sterowania to 20V, ale jest to absolutne maximum, a wartość nominalna to 2-4V. Czy na schemacie byłby aż tak poważny błąd, bo z niego wynika, że autor sterował tranzystory napięciem 32V.
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    Te 2-4V to napięcie progowe przy którym ten tranzystor ZACZYNA przewodzić prąd, ale nie jest całkowicie otwarty. Można przyjąć, że napięcie 8V otwiera go całkowicie.
    Skąd Ci się wzięło napięcie sterujące tranzystory 32V skoro sterownik zasilany jest napięciem 16V, a transformator ma przekładnię 1:1?
    Aby nie palić tranzystorów przy każdym włączeniu zasilania, podczas testów używaj obniżonego napięcia np. 24V zamiast 230V. Obejrzyj przebiegi bramkowe przy obniżonym napięciu, a najlepiej zrób zdjęcia i pokaż je tutaj, abyśmy nie musieli wróżyć z fusów.
  • Poziom 13  
    Napięcie 32V wzięło się stąd, że z TL494 wychodzą 2 przeciwsobne sygnały, które są wzmacniane przez 2 pary tranzystorów BD zasilane napięciem 16V. Za tymi tranzystorami pojawiają się 2 przeciwsobne sygnały prostokątne o napięciu 16V każdy, więc w sumie napięcie międzyszczytowe wynosi 32V, a jako, że przełożenie GTD wynosi 1:1, to właśnie tyle jest za nimi. Zmierzone oscyloskopem oczywiście i różnica pomiędzy napięciami na obu uzwojeniach wtórnych wynosi niecałe 0,5V.

    Co do dławika, to znalazłem coś takiego jak na zdjęciu (wydłubana z jakiegoś ATXa). Średnica zewnętrzna rdzenia około 20,5mm, wewnętrzna około 11mm, a szerokość 6,5mm (przekrój rdzenia by wychodził około 31mm^2). Drut o średnicy 1,2mm, 25 zwojów, indukcyjność 36µH. Czy taka cewka będzie miała odpowiedni rdzeń gdyby odwinąć z jeden zwój, żeby zbliżyć się do 33µH? Czy szukać większego rdzenia? Jakim drutem nawijać dławik? Mam drut o średnicy 0,7mm, 0,8mm (powinno go wystarczyć) 1mm i 1,5mm.

    EDIT: Co do softstartu, to mam pomysł, żeby napięcie 5V (do komparatora i tyrystora) i 230V były załączane od razu, i ten przekaźnik sterowany 5V będzie podawał napięciem przemienne z transformatora sieciowego na prostownik i stabilizator dostarczający 16V (które zostanie oczywiście obniżone). Czy takie coś wystarczy, czy ten przekaźnik powinien mieć jeszcze opóźnienie? Czy pokusić się może o taki układ https://obrazki.elektroda.pl/35_1233957126.gif ?
  • Poziom 27  
    Tranzystory IRFP540 powinieneś sterować napięciem rzędu 12V. 16V nie jest tragiczne ale bym zmniejszył trochę. Nie poprawia to już rezystancji kanału a trochę spowalnia przełączanie.

    SoftStart zrób na TL494 jeśli już. Chodzi o to aby TL494 nie generował na początku wypełnienia 100% tylko najpierw 0% i potem żeby powoli narastało.

    W ogóle nie podoba mi się schemat tego zasilacza. drugi wzmacniacz operacyjny nie użyty i nie podłączony to proszenie się o problem. Układ kontroli prądu wyjściowego zrobiony osobno i podłączony do nóżki 4 czyli regulacji czasu martwego... dziwne.

    Czy przypadkiem oba klucze nie przewodzą ci w tej samej chwili?

    Dławik na początek napewno lepszy niż oryginał. Zostaw zwojów ile jest.
  • Poziom 13  
    16V idzie na jedną z par BD, a jako, że są 2 i każdy z nich wzmacnia lustrzany sygnał, to na transformatorze jest już 32V, ale zasilanie tych tranzystorów mam na LM338T, więc przycięcie napięcia jest czystą formalnością ;)

    Czy podlinkowany w poprzednim poście soft start będzie odpowiedni?

    Co do drugiego wzmacniacza operacyjnego, to może nóżki 15 i 16 zewrzeć z masą? Wyłączając go tym samym z pracy, ale zapewniając sobie brak możliwości pojawienia się czegokolwiek na jego wyjściu.

    Możliwe, że wybrałem dość niefortunny schemat, ale niestety, ale niezbyt miałem jeszcze wyobrażenie o zasilaczach impulsowych i wybrałem dość prosty projekt, który komuś udało się już uruchomić.

    Klucze przewodzą w tej samej chwili, ale podane są na nie sygnały o przeciwnych fazach, więc w sumie one też otrzymują przeciwsobny sygnał. Tam na schemacie są pozaznaczane początki uzwojeń GTD i jedno z uzwojeń wtórych ma podany początek na bramę, a koniec na źródło, a w drugim początek jest na źródło, a koniec na bramę.
  • Poziom 27  
    Jeszcze raz: Softstart nie polega na powolnym wzroście napięcia zasilania TL494. Soft Start polega na stopniowym wzroście wypełnienia przebiegu generowanego przez TL494. Zostaw ten temat na razie. Ważniejsze jest czy klucze nie przewodzą jednocześnie. Sprawdź to oscyloskopem. Objawem tego są potężne szpilki prądu zasilania (tego z prostowanego napięcia sieciowego) występujące kiedy jeden klucz powinien się załączyć a drugi wyłączyć.

    Wiem, że niby tak nigdy nie powinno się dziać ale tranzystory mają swoje czasy włączenia i wyłączenia, a twoje klucze się palą, i to ciągle.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    A może by dodać zabezpieczenie przed zbyt dużym napięciem na bramkach (jakieś diody do jego obcięcia)? Mam wrażenie, że z tego transformatora może wyjść ze 30V (jeśli na uzwojeniu wejściowym sygnały są w przeciwfazie), a to dla typowego MOSFET-a jest dużo za dużo.
  • Poziom 13  
    Z softstartem, to Cię nie zrozumiałem. Teraz już wiem co masz na myśli.

    Oto oscylogramy napięć pomiędzy bramą, a źródłem obu tranzystorów. Pierwsze zdjęcie od lewej jest przy ustawieniu napięcia zasilania nie 16V, tylko 5,11V otrzymuję napięcie sterowania kluczami niecałem 12V. Dokładnie widać to na zdjęciu. Dzielnik napięcia na 5V/działkę + dodatkowo cyfrowa część oscyloskopu wskazuje dokładną wartość (jeden znacznik napięcia jest na środku ekrany, gdzie 2 wykresy stykają się ze sobą wierzchołkami). Przebiegom baaardzo daleko do przebiegu prostokątnego, a to z uwagi na tak niskie napięcie zasilania. Chyba napięcie zasilania trzeba będzie przywrócić do 16V, a na GDT odwinąć kilka zwojów z uzwojenia wtórnego. Jeśli trzeba dość do 12V, to trochę odwijania będzie :roll:

    _jta_ ma absolutną rację, takie zjawisko ma miejsce.

    Drugie i trzecie zdjęcie przedstawia przebiegi napięć sterujących z dzielnikiem 5V/działkę. Zwróćcie uwagę na napięcie (dodatkowo wskazuje je część cyfrowa oscyloskopu). Czwarte zdjęcie przedstawia oba przebiegi ze zdjęcia 2 i 3, tylko na jednym wykresie i z dzielnikiem napięcia 20V/działkę.

    Zgodnie z radą na prostownik dałem 24V, a nie 230V, a zamiast IRFP450 są IRF830 a na wyjściu pojawiło się nawet minimalne napięcie 100mV i pomału rosło.
  • Poziom 27  
    Nie wiem jak to zmierzyłeś, bo o ile dobrze mi się wydaje to ten oscyloskop nie ma izolowanych kanałów. A to znaczy że zwierasz źródła obu tranzystorów ze sobą przez oscyloskop.

    Tak czy inaczej mam wrażenie że oba tranzystory są jednocześnie włączone przez krótki czas. Ustaw Dead Time na około 1us. Obawiam się że będzie to wymagało zmian w układzie bo teraz nóżka DT jest podłączona do układu pomiaru prądu, dosyć egzotyczne rozwiązanie skądinąd.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Wygląda na to, że napięcie na bramce jest +-, na pierwszym pik-pik jest 11V, na pozostałych 32V. Mam wrażenie, że ten transformator nie jest 1:1, a prawie 2:1. 32Vpp to tylko od -16V do +16V, więc MOSFET może to wytrzymać, ale przy stanach nieustalonych mogą na krótko pojawiać się większe napięcia, a to już może przepalić MOSFET-a. Proponuję dodać jakiś układ obcinania napięcia do około +-15V (musi być +- - jeśli by na '-' obciąć bardziej, to transformator zniekształci napięcie na '+') - można zrobić (do każdego MOSFET-a osobno) z zenerki 12V, kondensatora (np. ceramiczny 100nF), 4 zwykłych diod (przełączające, I_FM=200mA) w mostku.
  • Pomocny post
    Poziom 20  
    Wstaw szeregowo ze źródłem dolnego mosfeta jakiś bezindukcyjny rezystor 1R/2W i zbadaj na nim przebieg, bo mi również wydaje się tak samo jak koledze CosteC że czasy otwarcia zachodzą na siebie, jesli zobaczysz jakieś szpilki prądu zwiększ czas martwy i to powinno załatwić sprawę.
    Możliwe również że winny jest nasycony transformator główny (jakaś pomyłka przy obliczaniu ;)).
    Możesz wywalić transformator sterujący i zastosować driver, bo i tak masz zasilacz w pająku.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Na zdjęcia oscyloskopu widać przebiegi z bramek MOSFET-ów - wyraźnie widzę na nich "ząbek" na zboczach, trwający chyba 10us, podczas którego oba MOSFET-y powinny być wyłączone - o ile ich wyłączanie trwa krócej, niż te 10us.

    A, ktoś mi zgłosił uwagę: pomyliłem się o czynnik 2 w wyliczaniu napięcia, jakie występuje na bramkach MOSFET-ów (błąd jest w #15 i #18, dziękuję za wskazanie) - w rzeczywistości powinno być mniej, niż napięcie zasilania, przy przekładni 1:1. Opornik 27R ogranicza prąd zwarcia do około 0.5A (na pewno poniżej 0.6A). Co nie oznacza, że zabezpieczenie bramek jest zbędne: transformator nie jest idealny, i może dawać "cuda" w postaci krótkotrwałych impulsów powyżej napięcia zasilania, a to często wystarcza, żeby przebić bramkę MOSFET-a. Natomiast ta informacja oznacza, że diodzie Zenera ograniczającej napięcie bramki nie grozi bardzo duży prąd - np. jeśli będzie na 12V+-5%, to prąd może być do około 125mA (co oznacza moc 1.5W).
  • Pomocny post
    Poziom 20  
    Jeszcze mnie jedna rzecz zastanawia.
    Cytat:
    Uzwojenie pierwotne nawinięte jest drutem nawojowym o średnicy 1mm (przebicie izolacji przy 5kV) w formie dwóch warstw oddzielonych od siebie przekładką. Na uzwojeniu pierwotnym również znajduje się przekładka, na niej blacha miedziana (o szerokości prawie równej wysokości karkasu) tworząca niepełny okrąg (mało brakuje do pełnego okręgu, kilka mm). Do jednego z końców blachy przylutowany jest drut i połączony z końcem uzwojenia pierwotnego na odczepie.

    Może z tej blachy miedzianej zrobiłeś zwarty zwój?
    Powinieneś nawinąć połowę pierwotnego, uzwojenie wtórne, a na koniec drugą połowę pierwotnego.
  • Poziom 13  
    A widzicie, z mądrymi aż miło porozmawiać. 32V oczywiście, że jest, ale macie racje jest to napięcie międzyszczytowe, czyli jest +16V i -16V, w sumie 32V... Rację macie.

    Co do ząbka, to owszem ma on miejsce. Bierze się on stąd, że TL494 generuje 2 przebiegi, których wypełnienie jest identyczne, ale nie równe 50%. Druga sprawa, to on nie generuje tych przebiegów jako 2 lustrzane przebiegi, tylko jeden jest po prostu przesunięty w fazie względem drugiego. Na zdjęciu załączam oscylogram tego co wychodzi z obu par tranzystorów BD.

    Co do izoloacji kanałów w oscyloskopie, tak, masy są zwarte...

    W transformatorze niema pełnego zwoju z blachy, jest szpara kilka mm. Wiem, że nie może być pełnego zwoju. Odnośnie tego, że powinienem nawinąć uzwojenie pierwotne, to nie wiedziałem.

    A podpowiecie jak zwiększyć ten DT? Mam podać napięcie na 4 nóżkę?
  • Pomocny post
    Poziom 20  
    Ten ząbek to jest efekt niepożądany nie powinno go wcale być. Czasy narastania i opadania napięcia na bramkach powinny być jak najkrótsze tzn. "pionowe" linie bez żadnych ząbków.
    Ja na twoim miejscu zakupiłbym IR2110 (IR2113) bo jednak półprzewodnikowe przełączanie jest o wiele lepsze niż poprzez elementy indukcyjne.

    Póki co zrób to co napisałem w #19 poście i wszystko będzie jasne.
  • Specjalista elektronik
    Powinieneś nawinąć połowę pierwotnego, uzwojenie wtórne, a na koniec drugą połowę pierwotnego.
    To (taki "przekładaniec" z warstw uzwojeń) jest sposobem na zmniejszenie indukcyjności rozproszenia, która powoduje zniekształcenia sygnału.

    Ten ząbek to jest efekt niepożądany nie powinno go wcale być.
    On jest potrzebny właśnie po to, żeby jeden tranzystor zdążył się wyłączyć, zanim drugi się włączy - to jest "czas martwy".

    Co do ząbka, to owszem ma on miejsce. Bierze się on stąd, że TL494 generuje 2 przebiegi, których wypełnienie jest identyczne, ale nie równe 50%. Druga sprawa, to on nie generuje tych przebiegów jako 2 lustrzane przebiegi, tylko jeden jest po prostu przesunięty w fazie względem drugiego.
    Z oscylogramu widzę, że w każdym z tych przebiegów stan niski trwa krócej, niż stan wysoki - pewnie projektant TL494 zaplanował to tak, żeby stan niski włączał tranzystor mocy, a wysoki wyłączał.

    Ale nie podobają mi się nieco inne "ząbki" - skoki napięcia na wyjściu par BD towarzyszące zmianom stanu pary po przeciwnej stronie uzwojenia - to wygląda tak, jakby uzwojenie miało równoległą pojemność - może przy innym sposobie nawinięcia dałoby się zmniejszyć ten efekt?

    Co do izoloacji kanałów w oscyloskopie, tak, masy są zwarte...
    Jakoś nie zauważyłem efektów tego na oscylogramach - były robione bez podłączenia do tranzystorów mocy?
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    Zerknąłem jeszcze raz na ten schemat z 1 postu i wygląda na to, że jego autor zapomniał o podstawowych elementach jakimi są kondensatory odprzęgające zasilanie. Powinny być przynajmniej na zasilaniu TL494, VREF TL494 (noga 14), oraz przy mostku z tranzystorami BD139/140. Ponadto zamiast rezystora 27om w szereg z uzwojeniem pierwotnym transformatora sterującego wstaw kondensator 470nF, oraz dodaj osobne rezystory bramkowe przy każdym mosfecie o wartości 22om.

    Brak minimalnego napięcia wyjściowego (przy zasilaniu 24V powinno to być kilka V, a nie 100mV) wskazuje na zwarcie w transformatorze lub obwodzie prostownika wyjściowego.

    @_jta_
    To co interpretujesz jako "ząbek" to prawdopodobnie zero V, autor zdjęcia niekonsekwentnie poprzesuwał przebiegi w osi napięcia, nie wskazując gdzie jest naprawdę zero.
  • Poziom 20  
    _jta_ to ja juz nie wiem o które ząbki ci chodzi, ja tu widzę definitywnie że zanim górny tranzystor się zamknie to drugi już jest otwarty, bo napięcie osiąga w tych punktach co zaznaczyłem próg przewodzenia.
    Tam mają występować jakieś ząbki, ale nie o takiej dużej amplitudzie która spokojnie otwiera lub nie domyka tranzystora.
    Zasilacz impulsowy uruchamia się na kilka sekund i pali tranzystory mocy
  • Specjalista elektronik
    W sumie pisałem o dwóch rodzajach "ząbków": najpierw o tym, który odpowiada zeru (gdyby nie zniekształcenia sygnału, napięcie na bramce miałoby przebieg +16V, 0V, -16V, 0V, +16V... i pojawianie się tego 0V to właśnie ten "ząbek"), a potem o tym, który się pojawia na wyjściach par BD (a to jest "przesłuch" z przeciwległej pary). Ten pierwszy jest konsekwencją sterowania, wyjścia TL494 dają sygnały: (16V,0V) -> +16V, (16V,16V) -> 0V, (0V,16V) -> -16V, (16V,16V) -> 0V... (w nawiasie stany obu wyjść, po strzałce napięcie na bramce).

    Rezystor lepiej, żeby został - potrzebne jest jakieś tłumienie oscylacji, jakie powstają w układzie LC. Pewnie można by wyliczyć, jak to zrobić lepiej (może kilka rezystorów), ale po pierwsze, trzeba by mieć dokładną informację o pojemnościach i indukcyjnościach w układzie, po drugie, to się dość ciężko liczy, a ja jestem zbyt zmęczony.

    :arrow: robson132 - Z tego, co pokazałeś na przebiegu z oscyloskopu, najpierw zamyka się jeden tranzystor (jeszcze pytanie, ile to trwa, ale chyba mniej, niż te 10us), a potem otwiera drugi; a słownie w wypowiedzi piszesz inaczej.
  • Poziom 13  
    robson132 napisał:
    Możliwe również że winny jest nasycony transformator główny (jakaś pomyłka przy obliczaniu ).
    Nawinąłem dokładnie tyle zwojów ile jest na projekcie, autorowi niby to działało.

    robson132 napisał:
    Możesz wywalić transformator sterujący i zastosować driver, bo i tak masz zasilacz w pająku.
    Mógłbyś wyjaśnić co masz na myśli? Przyznam szczerze, że nie mam pojęcia i niezbyt mogę znaleźć co możesz mieć na myśli.

    _jta_ napisał:
    Ale nie podobają mi się nieco inne "ząbki" - skoki napięcia na wyjściu par BD towarzyszące zmianom stanu pary po przeciwnej stronie uzwojenia - to wygląda tak, jakby uzwojenie miało równoległą pojemność - może przy innym sposobie nawinięcia dałoby się zmniejszyć ten efekt?
    GTD nawijany jest trzema drutami na raz. Jedna warstwa, po niej okleiłem ją taśmą materiałową, druga warstwa, taśma i trzecia. Masz na myśli nawijanie po kolei każdego z uzwojeń? Może to się brać z pojemności pasożytniczych przewodów za nim?

    Zrobię zdjęcia oscylogramów przebiegów za samymi tranzystorami bez podłączonego GTD i z odłączonymi przewodami odchodzącymi z GTD, a sam transformator obciążę opornikami.

    Ale czy zastosowanie tego rozwiązania:

    _jta_ napisał:
    Co nie oznacza, że zabezpieczenie bramek jest zbędne: transformator nie jest idealny, i może dawać "cuda" w postaci krótkotrwałych impulsów powyżej napięcia zasilania, a to często wystarcza, żeby przebić bramkę MOSFET-a. Natomiast ta informacja oznacza, że diodzie Zenera ograniczającej napięcie bramki nie grozi bardzo duży prąd - np. jeśli będzie na 12V+-5%, to prąd może być do około 125mA (co oznacza moc 1.5W).


    Nie wygładzi przebiegów? Można byłoby przy okazji tego upiec 2 pieczenie przy jednym ogniu, wygładzić przebiegi i ograniczyć napięcie do 12V zabezpieczając klucze przed nadmiernymi jego skokami.

    _jta_ napisał:
    Proponuję dodać jakiś układ obcinania napięcia do około +-15V (musi być +- - jeśli by na '-' obciąć bardziej, to transformator zniekształci napięcie na '+') - można zrobić (do każdego MOSFET-a osobno) z zenerki 12V, kondensatora (np. ceramiczny 100nF), 4 zwykłych diod (przełączające, I_FM=200mA) w mostku.


    Generalnie masz na myśli, żebym zrobił prostownik z czterech diod przełączających, za nimi kondensator filtrujący i dalej zenerka? W ten sposób obetnę pół wykresu i nie będzie +-12V tylko będzie +12V. Czy ja to źle zrozumiałem? Wydaje mi się, że jeśli miałoby zostać +-12V, to musiałyby być 2 diody połączone szeregowo, ale nie wiem czy przypadkiem na pomiędzy dwiema diodami nie powinno być doprowadzone coś na kształt masy? Czy to ten prostownik miałby zapewniać masę wyłącznie dla tych zenerek?

    komatssu napisał:
    Zerknąłem jeszcze raz na ten schemat z 1 postu i wygląda na to, że jego autor zapomniał o podstawowych elementach jakimi są kondensatory odprzęgające zasilanie.
    Zasilanie 16V jest z transformatora, później jest pełny graetz, dalej kondensator 1000µF, póżniej 100mF, dalej LM338T i za nim kondensator 10µF. To napięcie idzie na ścieżkę i biegnie przez płytkę. Czy oprócz tych kondensatorów jeszcze powinienem dać po kondensatorze na zasilanie tranzystorów BD? 14 nóżka układu TL494 idzie przez opornik, więc tutaj oczywiście rozumiem potrzebę. Jaką pojemność zastosować?

    Tak patrząc jeszcze na to co proponuje karta katalogowa, to od CT, czyli 5 nóżki do masy idzie kondensator 10nF, a tutaj 1nF i nieco inne wartości niektórych rezystorów. Sądzicie, że tym też powinienem się przejąć? Dodatkowo przykład proponuje zwarcie obu wzmacniaczy błędów ze sobą, co eliminuje problem niepodłączonego jednego z nich.

    komatssu napisał:
    Brak minimalnego napięcia wyjściowego (przy zasilaniu 24V powinno to być kilka V, a nie 100mV) wskazuje na zwarcie w transformatorze lub obwodzie prostownika wyjściowego.
    Powiem tylko tyle, że napięcie było około 100mV i rosło z prędkością około 1mV/s. Nie wiem do ilu by urosło, gdyż wyłączyłem to właśnie w okolicy 100mV, ale chwilę układ był uruchomiony dlatego akurat do tylu urosło.

    Nie posiadam specjalnego urządzenia do testowania transformatorów, multimetr nie wskazuje zwarcia pomiędzy uzwojeniem pierwotnym, a wtórnymi, a jedynym urządzeniem, którym mógłbym pomierzyć coś w transformatorze jest mostek RLC. Mogę nim zmierzyć indukcyjność, dobroć i rezystancje uzwojeń (ale tylko przy użyciu prądu stałego, mostek U902 pozwala na pomiar oporu prądem przemiennym wyłącznie elementów bezindukcyjnych). Czy mógłbym na przykład zastąpić transformator rezystorem i wtedy oglądać przebiegi? Jeśli tak, to jakim rezystorem i jakie przebiegi mam zamieścić? Między źródłem, a drenem?

    komatssu napisał:
    To co interpretujesz jako "ząbek" to prawdopodobnie zero V, autor zdjęcia niekonsekwentnie poprzesuwał przebiegi w osi napięcia, nie wskazując gdzie jest naprawdę zero.
    Racja, starałem się przedstawić oba przebiegi koło siebie, aby była łatwa możliwość łatwego porównywania przebiegów. robson132 0V nie jest tutaj gdzie zaznaczyłeś. Na osi ekranu jest -16V górnego przebiegu i +16 dolnego przebiegu. 0V dla obu przebiegów jest w ich osiach, czyli tam, gdzie są te "ząbki".

    _jta_ napisał:
    Rezystor lepiej, żeby został - potrzebne jest jakieś tłumienie oscylacji, jakie powstają w układzie LC.
    Czyli nie wstawiać kondensatora 470nF jak radzi komatssu, tylko zostawić ten rezystor?

    _jta_ napisał:
    jeszcze pytanie, ile to trwa, ale chyba mniej, niż te 10us)
    Podstawa czasu jest 5µs/ działkę, ząbek, czyli stan gdy napięcie wynosi 0V to jest około 1,5 małej działki, czyli około 1,5µs trwa ten stan.
  • Specjalista elektronik
    Układ Graetza z 4 diod, na jego wyjściu zenerka i równolegle do niej kondensator - kondensator 100nF naładuje się w ciągu kilku us do napięcia, przy którym zacznie przewodzić zenerka; niezależnie od znaku napięcia, zenerka będzie przewodzić przy takim samym - z zenerką 12V wyjdzie ograniczenie do zakresu od -13.5V do +13.5V. Ten układ miałby być między źródłem, a bramką MOSFET-a. Kondensator będzie wygładzał bardzo szybkie "szpilki" napięcia, zbyt krótkie, by zdążyła zadziałać zenerka i odrobinę wygładzi koniec zbocza narastającego (bo w czasie przerwy trochę się rozładuje przez zenerkę i jego doładowanie pochłonie jakiś ładunek) - zwłaszcza takie "przestrzelenia", jak na ostatnim zdjęciu w #3.

    Podstawę czasu chyba zinterpretowałem jako 50us/działkę, to "napięcie 0V" trwa nieco mniej, niż 1.5 małej działki - może 1.3? Wychodziłoby, że czas na wyłączenie tranzystora to nieco ponad 1us.

    Co do wykonania transformatorów: istotna jest nie tylko ilość zwojów, ale jeszcze przekrój rdzenia i trochę jego materiał. Według oscylogramów czas, przez jaki tranzystor jest włączony, to 9us (no, może 10, jeśli wyłączanie trwa 1us). Dla typowych materiałów rdzeni zmiana indukcji podczas połówki okresu może sięgać 300mT (jakkolwiek to grozi przegrzaniem rdzenia), w tym układzie napięcie na zwój (w transformatorze wyjściowym) może sięgnąć 3V - wychodzi, że minimalny przekrój rdzenia jest 1cm2 (10us*3V=300mT*1cm2) - to powinno wystarczyć, by nie doszło do głębokiego nasycenia rdzenia, jakkolwiek należałoby użyć rdzenia o nieco większym przekroju. A co autor schematu napisał o wymaganiach co do rdzenia?
  • Poziom 13  
    Niestety, ale patent się nie sprawdził, układ zaczął działać jak prostownik z za małym kondensatorem. Pojawiło się +12V z minimalnym tętnieniem. Diody przełączające dałem 1N4148. Schemat w załączniku (na wyjściu dołożony został opornik 500Ω). Zrobiłem zdjęcie z odłączonym kondensatorem, bo z podłączonym, to była praktycznie linia prosta z minimalnymi uskokami rzędu miliwoltów. Układ ma odłączone klucze, a uzwojenie wtórnia obciążyłem opornikami 500Ω. Zrobiłem też dla porównania oscylogramy przebiegów gdy na wyjściach są tylko te oporniki i przebiegi wyglądają całkiem inaczej. Napięcie spadło nieco przez zastosowanie tych oporników. 2 wykresy nałożone są na siebie, 0V na środku ekranu. Nie mają już tych przestrzeleń, więc albo to powodują tranzystory, albo przewody połączeniowe. Wydaje mi się jednak, że to nie są piki na początku stanu gdy tranzystory są otwarte, a jego spadek pod koniec. IRFP450 miały trochę inne przebiegi (czasy opóźnienia załączania IRF830 mają mniejsze od IRFP450), więc to chyba one tak deformują wykres. Chyba będę musiał skoczyć po nowe IRFP450 i testować układ przy ich wykorzystaniu, bo to będzie bardziej miarodajne. Nie zmienia to faktu, że trzeba będzie to i tak zabezpieczyć przed wystąpieniem stanów jakichś niespodziewanych skoków napięcia. Czy sama zenerka bez mostka prostowniczego nie pełniłaby takiej funkcji? Zrobiłem też dokładne zdjęcia czasów martwych dla obu przebiegów (nałożonych na siebie, 0V na środku ekranu) zarówno czasu pomiędzy -V, a +V, ale i +V i -V. Podstawa czasu, to 2µs/działkę. Czas martwy wychodziłby gdzieś tak około 1,2µs jeśli uznajemy wyłącznie samą część poziomą wykresu. Wydaje mi się, że taki czas martwy jest wystarczający do uniknięcia jednoczesnego otwarcia obu tranzystorów.

    Odnośnie transformatora, to właśnie nie wiedziałem jakiego rdzenia użyć. Autor pisał coś o rdzeniu z ATXa. Nie miałem nic co byłoby w miarę sensownych rozmiarów, popatrzyłem jakich używają ludzie i postanowiłem poszukać czegoś na wyrost. Kupiłem ETD54/28/19-P4 G 00 AL 4800, którego średnica słupka wynosi 18,9mm, a więc pole przekroju słupka 2,81cm^2, więc spory zapas udało mi się trafić (zastanawiałem się nad ETD59, gdzie średnica wynosi 21,65mm, a przekrój 3,68cm^2, w ostateczności nie zdecydowałem się na niego).

    EDIT: Zgodnie z radą robson132 wstawiłem w szereg rezystor bramkowy 1R 2W na dolnym mosfecie (IRF830) zamiast sieciowego napięcia na zasilanie dałem 24V, a układ PWM pozostawiłem jak na schemacie. Włączyłem i działa 8-O Jedno mnie zastanawia, komatssu napisał, że napięcie wyjściowe powinno być kilka V, w chwili uruchomienia były 8,73V i ono odrobinkę jeszcze rosło. Po około minucie byłoi 8,78V. Czy to nie jest za dużo? Gdy było napięcie 230V, to przy nastawie potencjometru regulacji napięcia mniej więcej w połowie, zasilacz dawał 28,4V (przez te kilka sekund na tranzystorach IRFP450), teraz zasilałem napięciem 24V, czyli 10X mniejszym, to czy napięcie wyjściowe też nie powinno być 10X mniejsze?

    Podczas pracy przebiegi bramkowe były takie jak na podłączonych tranzystorach, ale bez zasilania (zdjęcia nr 2 i 3 z postu #16). Dodatkowo świeciła się zielona kontrolka świadcząca o obecności napięcia, a czerwona świadcząca o przekroczeniu prądu się nie świeciła.

    Czy to świadczy o tym, że zasilacz od początku pragnął rezystora bramkowego, bo faktycznie nie nadążał wyłączać tranzystorów albo większego dławika w filtrze? Czy w związku z powyższym rozsądnie byłoby zastosować po jednym takim rezystorze na obu z mosfetów? Druga sprawa, to czy prezentowany dławik jest wystarczający, czy szukać jakiegoś większego? W sumie mógłbym nawinąć coś na rdzeń toroidalny o przekroju 50mm^2 drutem o średnicy nawet 1,5mm.