Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
e-miernikie-mierniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Uzwojenia transformatora FLYBACK - dziwny pomiar indukcyjniości

30 Lip 2020 16:03 1191 61
  • Poziom 38  
    Witam,
    Mam pytanie dotyczące fabrycznego transformatora w przetwornicy o topologii FLYBACK. Mianowicie, przetwornica pracuje niepoprawnie, wydaje się, że posiada zbyt duże napięcie rewersyjne co uszkadza diody prostownika po wtórnej stronie w jednym z 3 wyjść napięcia co by świadczyło z zmniejszeniu przekładni a co za tym idzie zwarciu uzwojenia pierwotnego.
    Po wylutowaniu trafa, widząc klasyczny podział uzwojenia pierwotnego na 2 części. Pomiar całości daje 560uH co mogło by mieć sens, natomiast pomiar od początku do odczepu daje 71uH i od odczepu do końca 240uH.
    Czy to jest błąd pomiarowy (trochę dziwne) czy wskazuje na zwarcie a może na celową nie symetrię uzwojeń?
    Pomiary mostkiem CHY41
    Proszę o pomoc osoby które projektowały i nawijały trafa do FLYBACKów (kiedyś próbowałem swoich sił w tym temacie ale nie mam trafa innego na testy)
  • e-miernikie-mierniki
  • Pomocny post
    Poziom 25  
    Uzwojenie nie ma zwarcia. Tylko jest niesymetryczny podział liczby zwojów.

    To w końcu uszkadza diody po stronie pierwotnej czy wtórnej?

    Może tłumik po stronie pierwotnej (snubber network) jest uszkodzony przez to przepięcia w części pierwotnej?
  • e-miernikie-mierniki
  • Poziom 38  
    Wtórnej, przepraszam za błąd, już poprawiłem.
    Gasik to 1nF i 10 Ohm jest sprawny, nawet wstawiony nowy pakiet.
    Z tego co się orientuję jak nawijałem takie trafa amatorsko ważne było by podział był jednak symetryczny.
    Uszkadza diody tylko w jednej gałęzi, obciążenie tej gałęzi zostało zdjęte a dwie równolegle połączone diody SR520(jedna upalona) zastąpione na początku SS56 (upaliło jedną z dwóch), obecnie podwójna dioda 3040 - 30A 40V z zasilacza ATX którą nie uszkadza ale przebija i przywiera wyjście i zasilacz zdycha. Odłączenie kondensatora elektrolitycznego powoduje, że zasilacz działa, daje poprawne 5V i dodatkowe 12V (również na diodach SR520) a usterka jest w gałęzi około 16V.
    Konstrukcja jest fabryczna, działała, nigdy nie była naprawiana.
    Sterownik LD7575, zasilany napięciem z uzwojenia pomocniczego 20V co wydaje się być ciut wysokie jednak w tolerancji układu i klucza.
  • Poziom 25  
    Jakby było zwarcie to miernik pokazywałby około zero indukcyjności. Trzeba by na oscyloskopie obejrzeć przebiegi na diodach wstawiając na początek diody na wyższe napięcie rzędu 200V żebym ja mógł coś powiedzieć albo znaleźć kogoś kto więcej wie na ten temat.

    Dodano po 4 [minuty]:

    Może tam powinno być 10nF a nie 1nF?

    Jak jest zasilacz na 16V to te diody na 40V mają moim zdaniem ciut za niskie napięcie.
  • Poziom 38  
    Się zrobi, wstawię w szereg i popatrzę oscyloskopem, może trochę leniwie do tego podszedłem ale:
    Zwarcie uzwojenia pomocniczego (do pomiaru rozproszenia zwiera się wszystkie uzwojenia) powoduje, że z 71 uH spada do 47uH czyli nie miałbym zerowej indukcyjności - to tak nie działa wg mnie, prądy będą w tych zwojach chore ale zera nie będzie.
    Druga część spada na 180 uH.
    Stąd moje pytanie o podział, bo gdyby tak było, to wzrasta napięcie rewersyjne (kierunek 300V /N = Vrev).
    Zanim wstawię diody puszczę go z np 120Vac, jeśli będzie ok, to raczej jedno pierwotne oberwało.
  • Poziom 25  
    Czy tam była na początku dioda SR520? To jakie napięcie powinna dawać część która się psuje?
  • Poziom 38  
    Łukasz.K napisał:
    Może tam powinno być 10nF a nie 1nF?

    Jak jest zasilacz na 16V to te diody na 40V mają moim zdaniem ciut za niskie napięcie.

    Moim zdaniem też te diody powinny być na wyższe napięcie ale tak było od zawsze i działało kilka lat. Ze trochę wiem o FLYBACK to zacząłem drążyć temat.
    Powiedzmy mając 15V na wyjściu mamy zapasu 5V, by tyle mieć, trzeba orientacyjnie podzielić trafo przekładnią 300/5 = 60 co jest raczej średnio wykonalne no bo na kondensatorze mamy już 15V a dioda wytrzymuje 20V napięcia wstecznego.
    Jest szansa, że dioda SR520 to nie dioda wg PDF 5A i 20V tylko 5A 200V i wtedy to faktycznie tematu nie ma a błąd wynika z datasheetu z sieci....
    Jeśli stosuje się niesymetryczne nawijanie uzwojeń to masz 100% racji, mam zły PDF i złe diody (powiedzmy N=10 to dioda na minimum 45-50V) choć SS556 (SMD wlutowana w odskrobaną z soldermaski miedź w ilości 2szt ma 5A i 60V a zdechło)

    Dodano po 3 [minuty]:

    Łukasz.K napisał:
    Czy tam była na początku dioda SR520? To jakie napięcie powinna dawać część która się psuje?
    Wszystko jest fabryczne, dziewicze, napięcie powinno być około 15V tak szacuję bo druga sekcja ma 12V i pomiaru indukcujności uzwojeń wtórnych są odpowiednio różne:
    ~12V ma 18 uH
    ~15V (to uszkadzające się) 32 uH
    Jutro będę to dalej inwestygował bo mnie mocno zaskoczyło.
  • Pomocny post
    Poziom 25  
    Jakby się dało szczelinę zmniejszyć do zera wówczas indukcyjność by wzrosła i można by owy transformator bardziej dokładnie ocenić. Bo wówczas indukycjność powinna wynosić kilka÷kilkadziesiąt milihenrów. W przypadku braku zwarcia wewnątrz transformatora będzie bardzo duża różnica w indukcyjności przy braku szczeliny powietrznej między stanem zwarcia wyprowadzeń uzwojenia i stanem braku zwarcia.

    Dodano po 7 [minuty]:

    Transformator trzeba by potrzymać w gorącej wodzie ze trzy godziny i wówczas starać się rozsunąć rdzenie jeżeli lekko nie rozejdą się na zimno.
    Albo może do piekarnika lepiej włożyć ustawionego na 100°C żeby woda się nie dostała do wnętrza transformatora.

    Później zmniejszyć szczelinę albo wkładając inny rdzeń albo usuwając dystanse z obecnego rdzenia.

    Dodano po 5 [minuty]:

    Jakby było zwarcie to powinien się grzać transformator w czasie pracy moim zdaniem. No i prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym powinien być znaczny.

    Dodano po 5 [minuty]:
    Trzeba by obciążyć układ na dostępnych napięciach tak żeby czas przewodzenia klucza wynosił kilka mikrosekund i wyliczyć sprawność układu. Jak jest zwarcie to sprawność powinna znacznie spaść moim zdaniem. Sprawność można w miarę dokładnie policzyć. No ale sposób ze zmniejszeniem szczeliny jest moim zdaniem najprostszy i najskuteczniejszy w ocenie zwarcia transformatora.

    Dodano po 7 [minuty]:

    Dziwne to trochę dioda na 20V, gdzie w czasie przewodzenia klucza na anodzie jest co najmniej -15V, a na katodzie 15V. To już powinna być dioda minimum 30V. Chyba że w fazie flyback napięcie skacze 3 krotnie w co wątpię to wówczas by dioda 20V na styk wystarczyła.

    Dodano po 10 [minuty]:

    Bardziej moim zdaniem jest szansa że Pan źle odczytał oznaczenie diody niż że jest źle w PDFie.
  • Pomocny post
    Poziom 29  
    Skłaniam się że oryginalne diody były na 200V ale np takie: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/505356/TSC/SR520.html
    Bo te "SR520" to 5 A, 200 V, a większość "SR520" to 5 V, 20 V. np https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/998084/PACELEADER/SR520.html

    Zgadzam się z kolegami, że 20 V dioda nie ma szans przeżyć dłużej niż sekundy.

    Jak to sprawdzić? Zmierzyć napięcie przewodzenia tej diody która przeżyła, przy jakimś rozsądnym prądzie, rzędu 1 A co najmniej. Jeśli będzie około 0.9 V to była to dioda 200 V.
    Wrzuć może zdjęcia oryginalnych diod.
  • Poziom 43  
    CosteC napisał:
    Skłaniam się że oryginalne diody były na 200V ale np takie: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/505356/TSC/SR520.html
    Bo te "SR520" to 5 A, 200 V, a większość "SR520" to 5 V, 20 V. np https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/998084/PACELEADER/SR520.html

    Oba linki prowadzą do takiego samego opisu.
  • Pomocny post
    Poziom 29  
    atom1477 napisał:
    CosteC napisał:
    Skłaniam się że oryginalne diody były na 200V ale np takie: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/505356/TSC/SR520.html
    Bo te "SR520" to 5 A, 200 V, a większość "SR520" to 5 V, 20 V. np https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/998084/PACELEADER/SR520.html

    Oba linki prowadzą do takiego samego opisu.


    Jeden prowadzi do SR520 od Taiwan Semiconductor drugi do SR520 od PACELEADER INDUSTRIAL.
    Kliknij proszę oba i zobacz :)
  • Pomocny post
    Poziom 25  
    Dziwne rzeczy się dzieją. Jak można tym samym oznaczeniem oznaczać dwie różne diody?

    Dodano po 6 [minuty]:

    Jakby było zwarcie uzwojenia to moim zdaniem rozszerzyłoby się ono w czasie pracy pod obciążeniem na cały transformator niszcząc go kompletnie. Nie wiem też czy układ w ogóle by działał przy zwarciu.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Zwarcia międzyzwojowe nie tylko zmniejszają liczbę zwojów ale też tworzą zwarte uzwojenie obciążające transformator, kiedyś wykrywałem zwarcia międzyzwojowe oglądając oscylogram drgań własnych uzwojenia (indukcyjność z pojemnością pasożytniczą), w uzwojeniu ze zwarciem drgania zanikały bardzo szybko. Przypuszczam że zwarcie międzyzwojowe najpierw wykończyło by klucz po stronie pierwotnej.

    Dodano po 5 [minuty]:

    psooya napisał:
    Po wylutowaniu trafa, widząc klasyczny podział uzwojenia pierwotnego na 2 części. Pomiar całości daje 560uH co mogło by mieć sens, natomiast pomiar od początku do odczepu daje 71uH i od odczepu do końca 240uH.
    Pamiętaj że indukcyjności są proporcjonalne do kwadratu napięć/liczby zwojów uzwojeń
  • Poziom 38  
    Witam,
    Dzięki za pomoc, muszę zdobyć diodę na 200V bo skoro jest PDF w którym występuje SR520 na 200V to jak najbardziej ma to sens z racji przeważnie niskich przekładni transformatora.
    Tak wiem, że napięcia są proporcjonalne do liczby zwojów itp, jednakże pytanie było o niesymetryczny podział uzwojenia pierwotnego czyli poprawny sprzężenia magnetycznego uzwojeń czyli minimalizacji strat w indukcyjności rozproszenia.
    Dam znać jak tylko coś znajdę w zapasach lub jakimś pobliskim sklepie i uruchomię zasilacz.
    Pozdrawiam

    Dodano po 2 [minuty]:

    Ten PDF mnie zmylił:
    http://www.eicsemi.com/datasheet/SR520_6.pdf

    Dodano po 6 [godziny] 52 [minuty]:

    Zakupiłem SR5200 i faktycznie ruszyło poprawnie. Dałem się nieźle zrobić PDFem do SR520.
    Nauczyłem się, że trafo do flybacka można nawijać niesymetrycznie aczkolwiek nie do końca wiem dla czego. Chodzi o to by mieć np jedną pełną warstwę (2 warstwy) uzwojeń, na to wtórne i na koniec np niepełne 2 warstwy uzwojenia pierwotnego ? Czyli jakby to powiedzieć wygoda w nawijaniu ?
  • Poziom 43  
    psooya napisał:
    Nauczyłem się, że trafo do flybacka można nawijać niesymetrycznie aczkolwiek nie do końca wiem dla czego. Chodzi o to by mieć np jedną pełną warstwę (2 warstwy) uzwojeń, na to wtórne i na koniec np niepełne 2 warstwy uzwojenia pierwotnego ? Czyli jakby to powiedzieć wygoda w nawijaniu ?

    To co opisałeś to właśnie nawijanie symetryczne a nie niesymetryczne.
  • Poziom 38  
    No nie, jeśli mamy np 100 zwojów uzwojenia pierwotnego i dzielimy je na 2x po 50 to owszem, ale jak podzielimy np 60 i 40 bo 60 to 2 pełne warstwy a 40 to 1,5 warstwy no to ja tu nie widzę symetrii w uzwojeniu pierwotnym ale widzę plus taki, że wtórne nawijamy od w pełni płaskiej powierzchni bez uskoków co ma sens i duży plus.
  • Poziom 43  
    psooya napisał:
    No nie, jeśli mamy np 100 zwojów uzwojenia pierwotnego i dzielimy je na 2x po 50 to owszem, ale jak podzielimy np 60 i 40 bo 60 to 2 pełne warstwy a 40 to 1,5 warstwy no to ja tu nie widzę symetrii w uzwojeniu pierwotnym

    Ok. Nie zwróciłem uwagi na określenie "niepełnej warstwy".

    psooya napisał:
    ale widzę plus taki, że wtórne nawijamy od w pełni płaskiej powierzchni bez uskoków co ma sens i duży plus.

    A tego nie rozumiem.
    Na pewno lepsza powierzchnia jest bezpośrednio na karkasie (Tyle że tam się nigdy nie nawija uzwojenia wtórnego. Praktycznie zawsze pierwsze jest pierwotne, nawet jak nie jest ono dzielone.).
    Ale najważniejsze, to że nie widzę powodu dlaczego płaska powierzchnia miała by być tak ważna akurat dla uzwojenia wtórnego?
  • Poziom 38  
    Bo jak masz pełną warstwę to nawijanie na niej jest zbliżone do tego jakbyś nawijał na pusty karkas. Przy założeniu, że uzwojenie wtórne zajmuje 1 warstwę to prościej je nawijać na pełnej warstwie uzwojenia pierwotnego niż na połówce. Do tego po między warstwami masz izolację co utrudnia zadanie gdy jest uskok. Co innego jakby uzwojenie wtórne zajmowało pół warstwy.... choć ogólnie jak widziałem jak nawijają trafa to nawet jak są to 3 zwoje (zasilacz ATX) to zajmuje jedną warstwę rozciągniętą po szerokości karkasu (minus izolacja na krawędziach)
    Nie jestem specem, kiedyś coś próbowałem, podglądałem, nawijałem i to tylko moje doświadczenie.
    W takim razie, jeśli uskok nie przeszkadza, nawijać można byle jak to czemu nie podzielili tego uzwojenia na równe połowy to nie rozumiem....
  • Poziom 43  
    Ale to tylko w przypadku jak pierwotne zajmie 1 albo jakąś inną wielokrotną liczbę warstwy.
    Czyli gdy specjalnie je podzielisz nie równo (albo przypadkiem ma akurat tyle zwojów że się dzieli dokładnie na 2 części po pełne warstwy).

    Jak dla mnie to wątpliwa zaleta.
    W transformatorach powinno się dawać taśmę brzegową. Ona właśnie przy okazji po to jest, żeby wyrównywać grubość po niepełnych warstwach.
  • Poziom 38  
    Tak ale wypełnienie izolatorem między zwojami wg mnie zwieksza straty w rozproszeniu. Powinno się jak najdokładniej wypełnić okno trafa miedzią a nie izolatorem jeśli w danym miesiącu mogłaby być między.
    Dlatego jeśli bym nawijał to bym podzielił pierwotne tak by zajęło całkowitą ilość wartw w pierwszej sekcji, potem wtorne i na koniec reszta pierwotnego co by dało niesymetrie i jakiś sens nawijania z możliwie dużym sprzężeniem magnetycznym uzwojeń.
    Może się mylę- jestem tylko małym amatorem flybacka.
  • Poziom 38  
    Ale ja nie pisze o izolacji na "bokach" o której już wspomniałem. Owszem działa, wiem o tym, bywaja trafa gdzie uzwojenia są osobne na osobnych sekcjach karkasu i też działają.
    Bardziej chodzi mi o straty czy to w pojemnosci miedzy zwojowej i między uzwojeniowej jak i indukcyjność rozproszenia.
    Przy flybackach rzędu 100W i w dodatku niskim napięciu wyjściowym straty na gaszenie nie są małe i dioda tego TVS tego nie ogarnie.
    Myślę, że temat trafa zostal mi rozjaśniony i raczej wszystko w temacie powiedziane.
    Dziękuję za pomoc :-)
  • Poziom 38  
    psooya napisał:

    Przy flybackach rzędu 100W i w dodatku niskim napięciu wyjściowym straty na gaszenie nie są małe i dioda tego TVS tego nie ogarnie.


    Dlatego należy implementować inną topologię gasika.
    Standardowo człon DRC powoduje rozproszenie całej energii w rezystorze.

    Ja eksperymentalnie dałem inną topologię we flybacku i efekty są zdecydowanie lepsze jeśli chodzi o straty.
    Kondensator tłumika łączony do masy i rezystor odprowadzający energię z powrotem do głównego kondensatora. Wtedy tylko część energii rozprasza się na rezystorze, zamiast całości.

    Ba, tą energię można do czegoś tam wykorzystać. U mnie utrzymywało się jakieś 450V na kondensatorze 15nF przy rezystorze odprowadzającym 47kΩ.
    Jeśli coś tam wymaga po drodze zasilania (np.driver "górny" w jakimś półmostku) to można to napięcie wykorzystać.
  • Poziom 38  
    Używałeś DRC tylko C nie bylo rownolegle z R tylko do masy? A ja mialem w planie nawinąć dodatkowe uzwojenie jak do forwarda ale zaprzestalem z tym zabaw.
    Co myślisz o tym pomyśle? Drut moglby być cienki bo prad bylby ponad 10x mniejszy. Cala energia gaszenia szła by do kondensatora.
  • Poziom 43  
    psooya napisał:
    Cala energia gaszenia szła by do kondensatora.
    Nie cała bo jest indukcyjność rozproszenia, w klasycznym rozwiązaniu z gasikiem RCD to właśnie energia zgromadzona w indukcyjności rozproszenia musi być wytracona, bo na stronę wtórną nie przejdzie, zostanie po pierwotnej albo wydzieli się podczas przebicia lawinowego w tranzystorze, albo rozproszymy ja gasikiem.
    Dlatego uzwojenie we flybacku nie zmieni praktycznie nic (poza tym że było by ograniczenie napięcia przy uszkodzeniu sprzężenia), podobnie w forwardzie uzwojenie rozmagnesowujące nie zwraca energii z rozproszenia którą gasik musi wytracić

    Jest takie rozwiązanie jak flyback albo forward dwutranzystorowy, energia z pierwotnego wraca do zasilania cała, energia z indukcyjności rozproszenia także
    Uzwojenia transformatora FLYBACK - dziwny pomiar indukcyjniości
    Są też gasiki bezstratne zwracające energie do zasilania
    Uzwojenia transformatora FLYBACK - dziwny pomiar indukcyjniości
    Czym sie różnią te rozwiązania? Gasik ma za zadanie zmniejszać du/dt.
  • Poziom 25  
    Flyback z górnego rysunku by zwracał energię całkowicie do zasilania moim zdaniem. Ale potrzebne są do tego dwa tranzystory, co się z tym wiąże jest potrzebny transformator nimi sterujący, co powoduje wzrost kosztów wykonania. Przy jednej czy kilku sztukach jest to praktycznie bez znaczenia ale w masowej produkcji miałoby znaczenie.

    Jak ktoś planuje używać ową przetwornicę do ciągłej pracy to ma to sens. Może ze dwa waty sie zaoszczędzi. 0.002x24x365x0.7zł=12zł rocznie. Do pracy dorywczej znaczy np. 3 godziny dziennie koszty droższego układu zwróciłyby się dopiero po kilku latach.
  • Poziom 38  
    Ja z uzwojeniem dodatkowym widzialem opis flybacka z jakies gazecie typu elektronika b2b czy cos takiego. Rozumiem że przepiecie wynika z niepełnego sprzężenia magnetycznego jednakże chwalili takie rozwiazanie i kiedys ktoś na forum tez o tym wspominał.
    Z jakiej książki bądź artykulu masz schemat numer 2 z gasikiem bezstratnym? Chetnie bym poczytal o sposobach liczenia . Tak dokładnie chodzi o zmniekszenie du/dt ograniczając napiecie na kluczu.

    Dodano po 2 [minuty]:

    A gdyby pierwotne nawinąć bifilarnie z dodatkowym uzwijeniem gaszacym mielibyśmy coś podobnego do rysunku 1 z 2 kluczami i diodami. Tak sobie mysle. Sprzężenie miedzy uzwojeniami powinno być najwyższe.