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.

Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory.

nuclear 28 Feb 2021 19:38 2139 62
Altium Designer Computer Controls
  • #31
    CosteC
    Level 34  
    Temat nieźle odszedł od pierwotnego :)
    Najmniej zakłóceń generują topologie rezonansowe i quasi-rezonansowe. Ale to nie jest takie proste, ani niekoniecznie potrzebne przy tak małych mocach. Trzeba by rozmawiać o konkretach. Jakie poziomy szumu trzeba osiągnąć, w jakich warunkach i tak dalej. I tak najważniejszy jest projekt w tym PCB.
    Nie mam przekonania, że flyback w DCM będzie bardziej hałasował niż półmostek. Trudno o jednoznaczną odpowiedz która topologia lepsza. Zwykły półmostek pewnie lepszy of flybacka, ale miękko kluczowany flyback pewnie znowu lepszy.... Trzeba by zacząć liczyć aby wiedzieć.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #32
    _lazor_
    Moderator of Designing
    Trzeba pamiętać, że są wariacje przetwornic beztransformatorowych i trzeba się zastanowić czy nie lepiej zrobić np 5V 20W transformatorową a potem użyć beztransformatorowej topologii do uzyskania symetrycznego, zwłaszcza że są scalaki, które mają od razu dwa drivery dla symetrycznego napięcia.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #33
    nuclear
    Level 15  
    Chwilę nic nie pisałem bo akurat inny projekt uruchamiałem. W międzyczasie trochę to sobie poukładałem w głowie i chyba mam plan działania. Przede wszystkim zdecydowałem na zachowanie topologii push-pull ze względu na to że do tego zakupy będą mniejsze - większość elementów już mam. Koleją optymalizacją będzie zaprojektowanie płytki " uniwersalnej" czyli to samo PCB dla wszystkich 3 przetwornic. Są one w sumie podobne, różnice są w zasadzie tylko po stronie wtórnej a tu już nie będzie problemu żeby tak zaprojektować pcb żeby w zależności od potrzeb wlutować jedna elementy a inne nie. Zamierzam przy okazji przetestować płytki od chińczyka gdzie minimalna ilość to 5szt.
    Główną zmianą będzie zmiana sterownika - wrócę do korzeni i dam TL494 + IR2101. Pozwoli to na prostą realizację zabezpieczenia przeciwprzeciążeniowego. Najprostsze wydaje się i myślę że przy tych mocach wystarczające mierzenie prądu na dolnym kluczu na dodatkowym rezystorze. Rozważam również opcję mierzenia prądu przekładnikiem prądowym ale to jeszcze bardziej rozbudowuje układ, a straty na rezystorze nie będą znaczące. IR2101 też ma dość "słabe" wyjścia ale przy małych mosfetach nie będzie to problemem.
    Kolejną zmianą jest dodanie zgrubnej stabilizacji napięciowej. Przy takiej ilości wyjść zasilacza i tak każdy kanał na którym potrzebuję stabilnego napięcia wymaga własnej dodatkowej stabilizacji, więc planuję spróbować opcji ze stabilizacją wyjścia AUX. Rozwiązanie takie będzie najprostsze bo nie wymaga optoizolacji a pozwoli na eliminację wpływu wahań napięcia sieciowego. Czyli i tak będzie lepiej niż na IRS2153, a stabilizacja linowa powinna nie wprowadzać dodatkowych zakłóceń.
    W sprawie natomiast wyjść zasilacza to można to uprościć do dwóch przypadków i ich kombinacji na różnych wyjściach.
    - wyjście do zasilania cyfrówki. Tutaj potrzebuję z reguły 12V o małych wymaganiach stabilności ( przekaźniki, może jakiś mały wentylator) i 5V o większych wymaganiach - do zasilania układów scalonych. W takiej sytuacji liczę że przy stabilizacji AUX i odpowiednim policzeniu uzwojeń powinno to 12V być akceptowalne bez dodatkowej stabilizacji a 5V wytwarzane osobnym step-down z tych 12V.
    -wyjście do zasilania analogówki. Tutaj potrzebuję zawsze wyjścia symetrycznego, ale bez dużych wymagań (zasilanie opampów) za to z dobrym tłumieniem zakłóceń. W dodatku wyjścia te będą raczej słabo obciążone - max 100mA. W związku z tym stabilizatory liniowe wydają się najlepsze.

    W najbliższych dniach przedstawię projekt schematu i pcb do oceny przed wysłaniem do produkcji, no a potem będzie czekanie na testy nowej wersji i mam nadzieję finał tego wątku.
  • #34
    CosteC
    Level 34  
    TL494 - nie ma czegoś starszego i gorszego? TL494 nie oferuje żadnego szybkiego zabezpieczenia zwarciowego, maksymalnie przeciążeniowe. Czas reakcji jest w dziesiątkach cykli kluczowania. Nawet nie umie sterować MOSFETami bezpośrednio.
    Z dławiem po stronie wtórnej chociaż ten półmostek będzie?

    Transformator prądowy to dobry pomysł, ale kluczowe jest co zrobisz z sygnałem z niego... trochę szkoda kasy.
    Czemu nie flyback? o ile rozumiem mocowo miało by to sens, regulacja wzajemna też jest niezła za darmo (za koszt projektu trafa)... UC3842 jest antyczny i niebo lepszy do tego co potrzebujesz niż TL494.
  • #35
    nuclear
    Level 15  
    Dzięki za słowa krytyki, już się tłumaczę :)
    Jak wspominałem wolałbym półmostek z kilku powodów, po pierwsze mam do niego elementy - do jednej przetwornicy mam już nawinięty transformator, do pozostałych dwóch mam kupiony rdzeń z karkasem, w zasadzie poza samym sterownikiem mam wszystkie elementy. Poza tym przyznaję że flybacka jeszcze nie uruchamiałem i trochę się boję kolejnych nieznanych mi jeszcze problemów, z półmostkiem już jakoś się zżyłem. Może się w końcu przekonam kiedyś, natomiast teraz chciałbym zrobić w końcu wersję finalną zasilacza ( przynajmniej z dużym prawdopodobieństwem) a nie kolejny prototyp.
    Zgadzam się że TL494 to trochę zabytek ale z drugiej strony jak rozumiem po przekopaniu kilkudziesięciu wątków na tym forum jest to " jedyny słuszny" sterownik i jak półmostek to tylko na nim - takie odniosłem przynajmniej wrażenie toteż dałem się ponieść temu trendowi, no i też już go kilka razy używałem w innych realizacjach więc też go "oswoiłem".
    Przyznaję że nie jest łatwo znaleźć sterownik który by spełniał wszystkie wymagania i zachcianki i był przy okazji w miarę tani i przede wszystkim dostępny. Z najbliższych wymaganiom znalazłem układ L6390 którym mógłbym zastąpić IR2101 a miałbym załatwione zabezpieczenie przeciwzwarciowe. Nadaj jednak jeszcze jest potrzebny drugi układ jako generator PWM, ale wtedy już choćby ten TL494 da radę. Ciekawy jest też układ L6591 ale jeszcze go dokładnie nie przeanalizowałem, widzę natomiast że ma nawet większą funkcjonalność niż potrzebuję . Innych układów na razie nie znalazłem które byłyby warte rozpatrywania, ale i te jak widać podnoszą koszt układu, acz jeszcze akceptowalnie. Zgadzam sie iż najprawdopodobniej wynika to z mojego uporu do półmostka który się stosuje raczej przy większych mocach, i problem ze znalezieniem sterownika wynika z tego że "tak się nie robi".

    PS. nigdy nie rozważałem pominięcia dławików po stronie wtórnej.
  • #36
    CosteC
    Level 34  
    https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/sg3525a-d.pdf chociaż? Nie musi być od ON-SEMI. TL494 to zabytkowy zabytek, w przeciwieństwie to MC34063 (też zabytkowy zabytek) nie ma niczego czego co innego nie robiło by lepiej. O słuszności TL494 można było rozmawiać 20 lat temu. Albo raczej 30... SG3525, UC3525 to następne pokolenie po TL494.
    L6591 to hmhm nie to co ci trzeba chyba.
  • #37
    nuclear
    Level 15  
    No cóż, skoro wiedzę zdobywa się czytając archiwum to i wiedza jest archiwalna :) W międzyczasie doczytałem - L6591 faktycznie to nie to. SG3525 znam, w sumie ma jakieś drobiazgi lepsze od TL494 ale nie wydaje się przełomowym układem. Ma lepszą precyzję reference, posiada wejście shutdown "pulse-by-pulse" ale to w sumie wydaje się na TL494 też realizowalne - przez chociażby wysterowanie linii FEEDBACK stanem wysokim. Posiada zabezpieczenie undervoltage, ale to już ma też driver mostefów. Więcej znaczących zalet nie widzę, nadal mosfetami w półmostku nie wysteruje wiec dodatkowy driver lub trafo jest potrzebne. Podsumowując - jest to faktycznie nowszy układ więc mogę go wziąść pod uwagę (chociaż akurat kilka TL494 jeszcze w szufladzie mam więc mógłbym je wykorzystać). Nadaj jednak konfiguracja byłaby podobna czyli SG + IR2101(albo L6390). L6390 daje możliwość realizacji jednocześnie zabezpieczenia przeciwzwarciowego - czyli badającego prąd maksymalny w impulsie, oraz zabezpieczenia przeciwprzeciążeniowego badającego prąd uśredniony.
    Szkoda trochę że nie ma ( albo nie potrafię znaleźć) drivera łączącego funkcjonalność SG3525 i L6390 w jednym układzie.
  • #38
    CosteC
    Level 34  
    Przepraszam za komentarz o dławikach. Za dużo bezdławikowców na tym forum.

    Co do kontrolera, trochę masz przechlapane. Półmostki zasilane z 230 VAC stosuje się dla mocy powyżej 100 W, gdzie dwa tranzystory, kontroler po stronie wtórnej, zasilacz pomocniczy, transformator(y) bramkowe, czasem przekładnik prądowy są finansowo uzasadnione. Chociaż ostatnio z okazji wymogu PFC kontroler jest po stronie pierwotnej. LLC też zdobywa popularność. Z powodu wad wrodzonych półmostków w trybie napięciowym odchodza do lamusa, na rzecz LLC, asymetrycznych półmostków typu L6390 oraz ogólnie bardziej wyrafinowanych topologii. I znowu, z powodu oczekiwania sporej mocy, LLC zazwyczaj towarzyszy PFC które stabilizuje napięcie wejściowe LLC... A ty tego nie zrobisz, bo skomplikowało by ci projekt bez sensu.

    Dlatego doradzałem flyback. Mocowo odpowiedni, wiele wyjść to nie problem, dużo dobrych kontrolerów z ochroną przeciwzwarciową, jedna indukcyjność zamiast całego katalogu (trafo, liczne dławiki, transformator bramkowy...) transoptor +TL431 to nie argument cenowy.
    Zakłócenia to trochę kwestia jakości transformatora, trochę kwestia layoutu i ewentualnie małych filtrów potem. Pytanie ile to są "małe zakłócenia"

    SG3525 jest relatywnie szybki i uszedłby z transformatorem bramkowym. Tryb prądowy to w ogóle problem dla półmostka, ale potencjalnie mógłbyś na pinie 10 zrobić zabezpieczenie nad prądowe. Pytanie czy transformator bramkowy czy osobny scalony sterownik półmostka. Cena i szybkość reakcji do rozważenia.
  • #39
    nuclear
    Level 15  
    Flybacka spróbuję uruchomić w kolejnych projektach, nie wszystko na raz ;), Teraz mam już transformator nawinięty więc już to dokończę.
    Nie planuję tutaj dawać transformatora bramkowego tylko scalony sterownik, L6390 kosztuje aktualnie 7.11zł a daje od razu zabezpieczenie nadprądowe i undervoltage, czyli to co najważniejsze. Dodatkowo ma też zabezpieczenie przed jednoczesnym włączeniem kluczy i dead time. W zasadzie jedyne co ma robić sterownik to kontrolować napięcie sterując PWM i zapewniać soft start. To tego akurat nawet najtańszy TL494 za 2.24zł się nada. Z kolei jakbym zastosował prostszy i tańszy IR2101 za 3.67zł to żeby zachować funkcjonalność to powinienem użyć przynajmniej SG3525 za 6.10zł. W zasadzie na jedno wychodzi, zarówno pod względem ceny jak i ilości elementów.
  • #41
    nuclear
    Level 15  
    Co do cen to patrzyłem tylko na aktualnie dostępne, ale fakt, można bez problemu go kupić taniej.
    Narysowałem na szybko schematy obydwu wersji sterownika, na wstępie wytłumaczę dlaczego rezystor pomiarowy a nie przekładnik prądowy. Straty mocy można raczej pominąć przy tak małej przetwornicy. Rezystor ma zasadniczą wadę - wprost zabezpiecza tylko dolny tranzystor. Wydaje mi się jednak, iż nie jest to duży problem. Najbardziej prawdopodobnym scenariuszem zwarcia jest zwarcie jednego lub kilku uzwojeń wtórnych. W takiej sytuacji rozumiem że należy rozpatrywać transformator jako cewkę o indukcyjności równej indukcyjności rozproszenia transformatora. Tutaj jest to ok 500uH (zakładam że nie nastąpi jednoczesne zwarcie wszystkich uzwojeń wtórnych). To oznacza że prąd w impulsie na tranzystorach nie przekroczy 2-3A, a to tranzystor spokojnie wytrzyma ten jeden cykl jeżeli akurat zwarcie wystąpi przy włączaniu górnego klucza. Diody prostownicze też powinny to wytrzymać (1n5819 powinien wytrzymać 25A w krótkim impulsie). Jedyne na co nie jest to odporne to zwarcie uzwojenia pierwotnego, ale to raczej mało prawdopodobne jako przyczyna awarii. Podsumowując - moim zdaniem uproszczenie do rezystora jest wystarczającym zabezpieczeniem.

    Pierwszy schemat to SG3525 + IR2101
    Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory.
    Filozofii tutaj żadnej nie ma, jest regulacja PWM napięciem ze sprzężenia zwrotnego poprzez aux oraz jest zabezpieczenie nadprądowe. W przypadku zwarcia powinno osiągnąć stan próbkowania z małym wypełnieniem - kondensator soft startu C14 zostanie rozładowany.
    Drugi schemat to TL494 + L6390
    Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory.
    Tutaj zrobiłem podwójny układ kontroli prądu, pierwszy to płynne zmniejszanie wypełnienia PWM na podstawie uśrednionego prądu. Do tego służy filtr C12,R16. Potem wykorzystując wbudowany w L6390 opamp poziom sygnału jest wzmacniany po czym podany go na wejście TL494.
    Drugi stopień to zabezpieczenie przeciwzwarciowe wbudowane w L6390 - duży prąd powoduje uruchomienie funkcji "smart shutdown" - wyjścia zostają natychmiastowo wyłączone, po ustalonym czasie układ ponownie je odblokowuje. Jednocześnie wykorzystując linię SD/OD jest rozładowywany kondensator od soft start w TL494 tak aby był gotowy na ponowną próbę rozruchu. Na drugi komparator TL494 podawane jest napięcie ze sprzężenia zwrotnego ( z aux).

    Zapomniałem dodać iż wartości elementów są na tych schematach przypadkowe i nie należy się nimi sugerować, chciałem przedstawić tylko zamysł. Rozważałem jeszcze połączenie SG3525 z L6390 ale tu się sprawa komplikuje trochę ze względu na zanegowane jedno wejście L6390 i podobną sytuację z shutdown - w L6390 jest aktywne stanem niskim a w SG3525 wysokim. Można to zrobić oczywiście prosto i tanio chcociażby dając jednobramkowyego NOTa za grosze, ale zawsze są to dodatkowe elementy a zysku z tego rozwiazania nie widzę.
  • #42
    jarek_lnx
    Level 43  
    nuclear wrote:
    Filozofii tutaj żadnej nie ma, jest regulacja PWM napięciem ze sprzężenia zwrotnego poprzez aux oraz jest zabezpieczenie nadprądowe.
    Śmiałe stwierdzenie, zważywszy fakt że kompensacja częstotliwościowa pętli sprzężenia zwrotnego, to temat którego większość użytkowników tego forum nie rozumie. Może przez to że potrzebna jest analiza zespolona, czyli matematyka na poziomie szkoły średniej nie wystarcza.
  • #43
    nuclear
    Level 15  
    Postanowiłem jednak wykorzystać zalety układu SG3525 i połączyłem go z driverem L6386:

    Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory.

    Wykorzystuję wbudowany w L6386 komparator porównujący wejście CI do napięcia referencyjnego 0.5V do sterowania wejściem SHUTDOWN układu SG3525. Wygląda to teraz sensownie czy zrobiłem jakiś oczywisty błąd?
  • #44
    CosteC
    Level 34  
    L6386 jest chyba oficjalnie wycofany z produkcji.
    Czemu nie wykorzystałeś SD z L6386 do wyłączenia tranzystorów tylko sygnał leci długą drogą przez SG3525? Nie mówię że to źle, ale na pewno dłużej trwa.

    Kolega wspomniał o liczeniu sprzężenia zwrotnego: tu, IMHO, jest tryb napięciowy, z zabezpieczeniem nadprądowym. Trybu prądowego nie ma jako takiego.
  • #45
    _lazor_
    Moderator of Designing
    CosteC wrote:
    Kolega wspomniał o liczeniu sprzężenia zwrotnego: tu, IMHO, jest tryb napięciowy, z zabezpieczeniem nadprądowym. Trybu prądowego nie ma jako takiego.


    Nie rozumiem stwierdzenia "tryb napięciowy". Chodzi Tobie o to że na wyjściu mamy ustalone napięcie? Trochę też brzmi jakby do "trybu" napięciowego nie można było policzyć sprzężenia zwrotnego, co by było nie prawdą jeśli "tryb napięciowy" ma tą definicję co napisałem powyżej.
  • #47
    nuclear
    Level 15  
    L6386 faktycznie jest obsolete, aktualnie produkowane są L6386E i L6386AB różniące się poziomem napięcia granicznego undervoltage. Rzeczywiście w tym układzie mógłbym dodatkowo wysterować SD z wyjścia DIAG - efekt będzie podobny tylko szybszy. Chyba lepszy efekt uzyskałbym zamieniając komparator na opamp, wtedy wysterowywałbym wejście SHUTDOWN napięciem zależnym od mierzonego prądu - w odpowiednim zakresie napięć powinienem uzyskać efekt rozładowywania kondensatora soft start bez blokowania wyjść, czyli wymuszanie zmniejszenia wypełnienia PWM. Druga rzecz którą bym musiał do tego zrobić to dodanie małego kondensatora filtrującego napięcie odpowiadające prądowi tak żeby wygładzić szpilki z przełączania kondensatorów.

    Jednak się przeliczyłem - nie da się w SG3525 uzyskać tego efektu modulacji - Shutdown threshold jest ok 0.8V potrzeba ok 1V żeby soft start kondensator zaczął się rozładowywać. Czyli żeby uzyskać efekt regulacji wypełnienia w funkcji prądu obciążenia przy przeciążeniu to łatwiej . byłoby wykorzystać TL494 i jego drugi Error Amplifier. Zasadnicze pytanie jest tylko czy ja to potrzebuję - raczej nie.

    Widzę natomiast inny problem, moje uproszczenie pomiaru prądu tylko do dolnego klucza powoduje że przy przeciążeniu układ będzie blokował wyjścia na bardzo krótko - w zasadzie na czas włączenia dolnego klucza, a górny klucz już będzie się włączał normalnie - poskutkuje to utratą symetrii czasu włączania kluczy, przesunięciem napięcia 160V w górę i ogólnie może być nieciekawie. Czyli albo przeproszę się z przekładnikiem prądowym i będę badał oba cykle, albo pozostanę przy L6390 i jego smart shutdown który blokuje oba klucze na pewien czas. Skłaniam się ku rozwiązaniu pierwszemu.
  • #48
    _lazor_
    Moderator of Designing
    jarek_lnx wrote:
    _lazor_ wrote:
    Nie rozumiem stwierdzenia "tryb napięciowy".
    Wydaje się oczywiste, tryb pracy sprzężenia zwrotnego
    https://techweb.rohm.com/knowledge/dcdc/s-dcdc/02-s-dcdc/97


    W takim wypadku ja tym razem źle zrozumiałem post.
  • #49
    CosteC
    Level 34  
    Ograniczenia SG3525 i L6386 wynikają wprost z trybu napięciowego - są jedynie sposobem na ochronę kluczy przed zniszczeniem w przypadku twardego zwarcia na wyjściu. O sprawnym ograniczaniu prądu wyjściowego można raczej zapomnieć. Ale czy to wada? Nie obsługujesz dużej mocy i też raczej chodzi ci o ochronę "na wypadek".

    SG3525 jest raczej dedykowany do układów push-pull gdzie lepiej działa proponowany sposób zabezpieczenia kluczy. TL494 jest jeszcze wolniejszy, więc nie próbowałbym raczej tej ścieżki. W półmostku i pełnym mostku kondensator w szereg z uzwojeniem pierwotnym często upraszcza konstrukcję zabezpieczeń nadprądowych...
  • #50
    nuclear
    Level 15  
    Zdecydowanie zabezpieczenie przed zwarciem mi wystarczy - płynne zmniejszanie wypełnienia przy przeciążeniu rozważam raczej jako ciekawostkę. Zastanawiam się natomiast nad tym pomiarem prądu. Proponujesz zrobienie półmostka asymetrycznego i zamiast podpiąć uzwojenie pierwotne do dzielnika napięcia to podpiąć do masy? Oczywiście przez ten kondensator 1uF który już jest. Wtedy mógłbym dać rezystor i miałbym na nim obie połówki prądu do mierzenia. Zastanawiam się czy danie tam mostka prostowniczego na szybkich diodach w celu wyprostowania tego prądu byłoby akceptowalne. działałoby to tak że w szeregu byłyby kolejno podłączone licząc od kluczy: kondensator 1uF, uzwojenie pierwotne, pierwsza dioda mostka, rezystor pomiarowy, druga dioda, masa. Mógłbym wtedy wzmacniaczem różnicowym na opampie ten prąd przekładać liniowo na napięcie względem masy. Nie byłby potrzebny w takiej konfiguracji przekładnik prądowy, a przy tej mocy straty na diodach byłyby raczej pomijalne. Obawiam się tylko czy dodatkowe nieliniowe elementy w pętli prądowej nie wpłyną negatywnie na pracę przetwornicy.
  • #51
    CosteC
    Level 34  
    Nie proponuję mostka asymetrycznego, kondensator w szereg z uzwojeniem tak jak masz. Na razie w przypadku zwarcia przez tranzystor pójdzie tyle energii ile jest w kondensatorach po stronie pierwotnej (dużych) można to ograniczyć kondensatorem w szereg. Masz taki zresztą 1 uF tak jak piszesz. To często wystarcza w praktyce, o ile MOSFETy są z zapasem.

    Co do pomiaru prądu... Przekładniki są fajne, ale po obciążeniu mostkiem prostowniczym mogą być nieliniowe - zależy od przekładnika, trzeba policzyć albo sprawdzić. Widywałem przekładnik, mostek, rezystor jedną nogą na masie. Nie trzeba wzmacniacza różnicowego.
    Twój pomysł z diodami... trochę nie widzę tego...
  • #52
    nuclear
    Level 15  
    Ok, nie będę już wymyślał tylko zostanę przy sprawdzonych rozwiązaniach, poniżej przedstawiam schemat i pcb wersji którą zamierzam teraz zrobić, chyba że widzicie tu jeszcze coś do zmiany.

    Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory. Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory.
  • #53
    CosteC
    Level 34  
    Na oko masz za małe ostępy pierwotna-wtórna, o ile wtórna jest dostępna dla dotyku dla człowieka.

    Dałbym rezystor w kolektor Q3. Zmniejszy straty mocy.
    W mostku przekładnika dałbym Shottky. No i nie lubię potencjometrów, ale to inna sprawa, do prototypu ma to jakiś sens.
  • #54
    nuclear
    Level 15  
    Dzięki za uwagi, potencjometry na płytce zostają, może się przydadzą, a może ich nie wlutuję, tego jeszcze nie wiem. Diody ok, rezystor też dałem chociaż nie bardzo rozumiem jakie straty może on ograniczyć? Moim zdaniem przenosi tylko część strat z tranzystora na ten rezystor.
    No i oczywiście ta izolacja - no to już moje grube niedopatrzenie, chodziło mi to po głowie że trzeba poprawić i oczywiście gdzieś po drodze wyleciało. Już poprawiłem, będę musiał lekko zmodyfikować istniejące trafo - przelutować drut od uzwojenia pierwotnego na sąsiednią nóżkę a drugą usunąć ale innego wyjścia nie widzę - chyba tylko pominąć nóżki i lutować drut uzwojenia bezpośrednio do pcb. Teraz w najwęższym miejscu jest 5mm izolacji i to pod soldermaską, a bez soldermaski 7mm.
    Martwi mnie tylko czy na pewno thermal pady od mosfetów takie wystarczą ( ok 3cm2 miedzi na każdy tranzystor) - z obliczeń wychodzi mi maksymalna moc strat ok 200mW na tranzystorze sumując dynamiczne straty i z rezystancji kanału pod maksymalnym obciążeniem. Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory.
  • #55
    CosteC
    Level 34  
    Nie wiem pod którą normę to projektujesz, w mózgu mam załadowane tylko limity dla 61010-1 CATIV 300V, więc raczej za duże dla ciebie :)

    Ile masz przerwy powierzchniowej (Creepage) na żółtych kreskach?
    Przetwornica na IRS2153 - ciepłe tranzystory. Obudowy kondensatorów oficjalnie nie mają żadnej izolacji.
  • #56
    nuclear
    Level 15  
    Przyznaję się że nie korzystałem z konkretnej normy tylko z luźnych informacji znalezionych między innymi na tym forum gdzie znalazłem informację że przerwa powinna być min 5mm na laminacie - ale bez informacji do jakiej to normy się odnosi. Jak już przytoczyłeś normę 61010-1 to myślę że CAT2 to jest to co potrzebuję realnie. Jak już poruszamy ten temat, to jakiej normy powinienem się trzymać projektując np zasilacz to zwykłych urządzeń domowych przykładowo wzmacniacz, i jakie z niej wynikają odległości/napięcie przebicia ?

    Co do kondensatorów i odległości miedzy nimi - ten 100uF 250V wygląda na tak solidnie zaizolowany (rownież od góry) że nawet nie pomyślałem że może tu być problem, ale faktycznie w nocie katalogowej nie ma ani słowa o tej izolacji, więc jakoś to porozsuwam.
  • #57
    CosteC
    Level 34  
    Nigdy zawodowo nie projektowałem wzmacniaczy audio (chyba, że o inny chodzi), więc normy nie podam. Wg 61010-1, która jest dosyć restrykcyjna, 5.5 mm odległości po izolacji (creepage) wystarcza dla CAT IV 300 V o ile strona wtórna jest uziemiona. W poniedziałek mogę sprawdzić co trzeba dla CAT II które do domu jest absolutnie wystarczające.

    Co do kondensatorów - niestety koszulka jest estetyczna, nie izolacyjna, przynajmniej nigdzie nie widziałem podanej odporności na przebicie :)
    Obejrzyj jeszcze transformator, czasem konstrukcje są dziwne. Mean well lubi małe transformatory obwijać taśmą z 5 stron, a wątpię aby robił to charytatywnie.

    UPDATE:
    PL-EN 61010-1 wymaga, dla CAT II 300 V, izolacja podstawowa, 1.5 mm creepage na PCB i od 1.5 do 4.7 mm dla innych materiałów w zależności od stopnia zanieczyszczenia. Odstęp powietrzny z tego co widzę też 1.5 mm.
    Ty podejrzewam chcesz zrobić izolację podwójną/wzmocnioną, co by wymagało podwojenia tych wielkości czyli 3 mm po PCB i powietrzu...
    Ale piszę to na szybko i ze złej dla ciebie normy, więc się nie przywiązuj :). Aha no i bez poprawek na wysokość na przykład :)
  • #58
    feryster

    Level 17  
    Wzmacniacze audio podlegają w zakresie bezpieczeństwa pod normę 62368-1 Urządzenia techniki fonicznej, wizyjnej, informatycznej i telekomunikacyjnej. Transformatory do nich podlegają normie 61558-1 a w przypadku impulsowych 61558-2-16. Urządzenia audio zazwyczaj są urządzeniami II klasy izolacji, łączonymi do sieci bez przewodu PE. Oznacza to wymogi na creepage na poziomie 7.5-8 mm. Ostrzej chyba niż dla normy 61010.
    Samo wykonanie transformatora jest już trudne - przypominam, że zgodnie z normą emalia nie jest izolacją i trzeba stosować albo marginesy izolacyjne albo druty FIW lub TIW.
  • #59
    nuclear
    Level 15  
    Dzięki za informacje, na płytce porozsuwałem te elementy i mam min 8mm. Transformator nawijałem nie żałując izolacji między uzwojeniami, marginesy są, wyprowadzenia uzwojenia pierwotnego są odsunięte od wtórnych. Sprawdziłem z powodzeniem izolację między uzwojeniem pierwotnym i wtórnymi na 2.5kV DC. Aktualnie płytki są w produkcji więc teraz pozostaje czekać.
  • #60
    nuclear
    Level 15  
    Temat wraca na tapetę bo w końcu znalazłem czas na uruchmienie przetwornicy. Przede wszystkim na schemacie są dwa błędy - R50 powinien być zdecydowanie większy, dałem 47k, i druga i w sumie najważniejsza a jednocześnie trywialna kwestia - dioda D4 musi być na większe napięcie, UF4005 jest ok. Niezłe fajerwerki były jak zgodnie ze schematem dałem diodę na 40V :D.
    Po tych zmianach przetwornica działa bez zarzutu, klucze zimne, najcieplejszy ( czyli wyczuwalne ciepło dotykowo) jest sam SG3525. Wstępnie na wykresach jest ok całkiem czyste przełączanie. Zgodnie z przewidywaniami całość jest dość miękka przy obciążeniu i napięcie nie jest sztywne, ale to nie było wymogiem. Ogólnie - na razie nic nie wybuchło ale testy trwają.