Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Projektowanie przetwornic impulsowych AC-DC wysokiej częstotliwości

kacpo1 02 Aug 2018 23:40 591 6
Computer Controls
  • #1
    kacpo1
    Level 33  
    Witam.

    Chcę się zabrać za zrobienie zasilacza laboratoryjnego. Wiem, że w sieci jest wiele projektów zasilaczy laboratoryjno-warsztatowych, lecz przytłaczająca większość to zasilacze na gotowych modułach przetwornic lub trafo + stabilizator liniowy.

    Do zasilacza będę potrzebował transformatora w.cz oraz układu do jego sterowania. Tym układem najprawdopodobniej będzie pojedynczy tranzystor kluczujący uzwojenie pierwotne. Tranzystorem będzie sterował mikrokontroler (będzie on również sterował mniejszymi przetwornicami DC-DC, wyświetlaczem itp.).

    I tutaj pojawiają się pytania.
    1. Czy lepiej kupić transformator w.cz czy nawinąć samemu?
    2. Jeśli nawijać, to jaki rdzeń? Toroidalny? Zwykły "kwadratowy"? (Wiem, że na pewno ferrytowy)
    3. Lepszy jest transformator z jednym uzw. wtórnym na dwie przetwornice (2 kanały) czy osobne uzw. wtórne dla każdej przetwornicy?

    Prosiłbym również o wszelkie lektury dot. transformatorów w.cz i przetwornic opartych o nie.
  • Computer Controls
  • #2
    _lazor_
    Moderator of Designing
    1. Możesz kupić transformator o pewnych parametrach i dostosować układ sterowania i kluczujący lub zrobić układ sterowania i kluczujący i zrobić własny transformator.

    2. Jaki spełni Twoje oczekiwania i założenia projektowe.

    3. I znów to samo - założenia projektowe. Trzeba się zapoznać z plusami i minusami obu rozwiązań. Dopiero wtedy jesteś w stanie coś wybrać.

    http://feryster.pl/teoria

    Wszelakie noty applikacyjne od sterowników i topologii z firm takich jak analog device, texas instrument itp.

    Moim zdaniem najlepiej wziąć notę katalogową sterownika jakiego chcesz użyć a tam w postaci "cookbook" będzie podany proces projektowania przetwornicy.
  • Computer Controls
  • #3
    jarek_lnx
    Level 43  
    kacpo1 wrote:
    Do zasilacza będę potrzebował transformatora w.cz oraz układu do jego sterowania. Tym układem najprawdopodobniej będzie pojedynczy tranzystor kluczujący uzwojenie pierwotne.
    Przed tobą wybór parametrów, mocy, zakresu napięć,topologii, itp.

    Przemyśl z czego zasilisz mikrokontroler sterujący pracą przetwornicy gdzie dasz elementy zapewniające izolację galwaniczną.

    Nie wiem na ile dobry jesteś z programowania uC ale wiedz że zawieszenie albo zatrzymanie pracy mikrokontrolera np przez debugger skutkuje utratą kontroli nad pracą zasilacza co może skończyć się spaleniem elementów, wiec nie jest to projekt dla tych co dopiero się uczą, program musi zapewnić reakcję w czasie rzeczywistym, no i z tego względu AVR nie będzie dobrym wyborem ARM już tak.

    P.S. Jedną z zalet własnej konstrukcji przetwornicy jest możliwość uzyskania charakterystyki o stałej mocy, tzn zwiększenia wydajności prądowej przy małych napięciach i odwrotnie uzyskania względnie wysokich napięć przy małej obciążalności.
  • #4
    _lazor_
    Moderator of Designing
    Ja odradzam uC na początek bez znajomości wiedzy teoretycznej i praktycznej związanej z automatyką, układami energoelektronicznymi, elektrotechniką i programowaniem w hard real time.

    jarek_lnx wrote:


    P.S. Jedną z zalet własnej konstrukcji przetwornicy jest możliwość uzyskania charakterystyki o stałej mocy, tzn zwiększenia wydajności prądowej przy małych napięciach i odwrotnie uzyskania względnie wysokich napięć przy małej obciążalności.


    Nie rozumiem co ma tutaj "własna konstrukcja". Fizyka jest fizyką i jej się nie przeskoczy nie ważna jak bardzo customowa była przetwornica.
  • #5
    kacpo1
    Level 33  
    jarek_lnx wrote:
    Przemyśl z czego zasilisz mikrokontroler sterujący pracą przetwornicy

    Najprawdopodobniej gotowy moduł ze zwykłej "ładowarki" sieciowej. (Oczywiście wcześniej filtrując napięcie wyjściowe)
    jarek_lnx wrote:
    no i z tego względu AVR nie będzie dobrym wyborem ARM już tak.

    Od początku wybrałem ARM, między innymi z powodu wysokiej częstotliwości PWM.

    _lazor_ wrote:
    Ja odradzam uC na początek bez znajomości wiedzy teoretycznej i praktycznej związanej z automatyką, układami energoelektronicznymi, elektrotechniką i programowaniem w hard real time.

    Zgadzam się, jednak w Swojej wypowiedzi napisałeś "teoretycznej i praktycznej" a więc skąd mam posiadać taką wiedzę praktyczną, jak nie z budowania takich układów ?
  • #6
    _lazor_
    Moderator of Designing
    Dla przykładu discovery board dla stm32F334 ma układ przetwornicy buck/boost z softem testowym. Można sobie zasilić to z zasilacza laboratoryjnego z ograniczeniem prądowym i na spokojnie uczyć się praktycznie i teoretycznie jak to działa.
    Następnie dodawać do tego swoje pomysły i sprawdzać jak one działają (np filtry dla sprzężenia zwrotnego).

    Próba robienia układu od razu na napięcie sieciowe to debilizm (bo głupota to za mało powiedziane)! Nawet doświadczone osoby czy firmy robią skalowane makiety w pierwszej kolejności... oczywiście nie mówię tutaj o sprawdzonych rozwiązaniach a bardziej o nowościach właśnie takich których trzeba się pierw nauczyć.

    Aby uczyć się nowych rzeczy trzeba się odcinać od pewnych warstw. Mając gotową płytkę (i z gwarancją że wszystko na niej jest sprawne) możesz się skupić na aspekcie programowania. Jak będziesz mieć sprawny i przetestowany program to można samemu robić model urządzenia i sprawdzić czy nie robi się błędów w elektronice i dopiero później skala docelowa.
  • #7
    jarek_lnx
    Level 43  
    _lazor_ wrote:
    Nie rozumiem co ma tutaj "własna konstrukcja". Fizyka jest fizyką i jej się nie przeskoczy nie ważna jak bardzo customowa była przetwornica.
    Bo i nie o fizykę tu chodzi, a o nieco inne założenia konstrukcyjne dla zasilaczy laboratoryjnych niż dla całej reszty.
    Przykładowo impulsowy zasilacz mocy 100W można zaprojektować z zapasem tak aby było możliwe wykorzystanie 5A przy 20V i 20A przy 5V, w zasilaczu laboratoryjnym przydaje się mieć dużą wydajność prądową albo duże napięcie, ale bardzo rzadko oba na raz.