Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCIM Europe 2019
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica z wykorzystaniem MC34063 5V->300V

skazoo 10 Mar 2006 11:38 6998 6
  • #1 10 Mar 2006 11:38
    skazoo
    Poziom 10  

    Witam, śledzę wątki o budowie przetwornic na ww układzie i postanowiłem zbudować układ o mocy średniej do 5W w konfiguracji flyback. W tym momencie zasilanie 5V wymusza prąd średni na poziomie 1A płynący przez tranzystor wewnętrzny MC34063 a prąd impulsowy do 2-2,5A (takie wartości prądu wychodzą mi z obliczeń na stronce http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps_e/smps_e.html dla f=100kHz)

    Czy układ w obudowie DIP-8 to przetrzyma (teoretycznie max straty mocy 1,25W przy prądzie kolektora średnio 1,3A i Ucesat 0,7V daje to 0,91W) a w szczególności wartości prądu powyżej 1,5A (impulsy do 2,5A)? Czy może lepiej od razu dać SO8 i zewnętrzny tanzystor ?

    0 6
  • Pomocny post
    #2 10 Mar 2006 17:02
    -RoMan-
    Poziom 42  

    1. Prąd szczytowy klucza w MC34063 to 1.5A

    2. Zdecydowanie nie polecam stosowanie tak wysokiej czestotliwości na tym układzie.

    3. Nie zapominaj o tym, że MC34063 jest układem PFM a nie PWM i w związku z tym dość ciężko jest 'opanować' przetwornicę na tym zbudowaną. Przede wszystkim należy z duża rezerwą podchodzić do wzorów podawanych w PDFie - one pasują do PWM a nie PFM.

    0
  • #3 10 Mar 2006 18:05
    skazoo
    Poziom 10  

    Dziękuję RoManie za odpowiedź,

    ad. 1. Czyli mogę odpuścić sobie zastosowanie układu w DIP8 na rzecz SO8 i zewnętrznego NPNa.

    ad. 2. A jaka maksymalna praktycznie stosowana jest częstotliwość? Czy obliczenia z ww stronki co do samego trafo (oczywiście po przeliczeniu dla innej bazowej częstotliwości) będą poprawne?

    ad. 3. Właśnie dosyć ciekawym jest oscylator na pojemności Ct (6t narastające 1t opadające) którego prąd ładowania może być zwiększany celem skrócenia ładowania. W takim przypadku jak ugryźć (jaką częstotliwość pracy, średnią, maksymalną, minimalną) przy obliczaniu trafa?

    Układ docelowy ma służyć do ładowania kondensatora 0,47uF/400V z którego będzie zasilany układ zapłonowy CDI. Minimalny czas ładowania jaki potrzebuję to około 5-8ms. Mam już zrealizowaną część logiczną (program obliczania wyprzedzenia zapłonu) na PIC12F629 i niestety utknąłem na HV. Więcej do tej pory siedziałem w prockach i cyfrówce a analog ograniczałem tylko do stabilizatorów zasilających.

    1
  • Pomocny post
    #4 10 Mar 2006 18:58
    -RoMan-
    Poziom 42  

    ad. 1 - tak

    ad. 2 - nie stosuj częstotliwości powyżej 30 kHz, szczególnie, jesli zastosujesz zewnętrzny tranzystor. Obliczenia na stronie są poprawne.

    ad. 3 - jako podstawę do obliczeń Ct przyjmujesz toff odczytany z wykresu na stronie. ton ma się ustalić automagicznie - właśnie poprzez skracanie przy osiąganiu założonego prądu szczytowego Ipk, czyli bezwzglednie stosujesz Rsc.
    Dzięki temu w początkowej fazie ładowania kondensatora przetwornica pracuje w trybie CCM, co przyspiesza ladowanie kondensatora wyjściowego.

    A teraz policzmy to sobie:

    W = U^2 * C/2
    W = 300^2 * 0.47 * 10^-6 /2 = ok. 0.02 J - mam wrażenie, że to za mała energia do zapłonu...

    P = W * f = 0.02 * 200 = 4 W ale ładowanie kondensatora nie przebiega optymalnie i trzeba przyjąć moc szczytową co najmniej 2 razy większą. Wstępnie przyjmujemy 10W, czyli liczymy dla 300V 0.033 A.
    Wchodzimy na stronę http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps_e/spw_smps_e.html i wpisujemy kolejno: 5, 5, 5, 300, 0.033, 30 i otrzymujemy niesatysfakcjonujące wyniki - przede wszystkim za duży prąd szczytowy - 8A prawie.
    No to czas na zmiany :-)
    Zmieniamy indukcyjność uzwojenia pierwotnego na 30E-6 a przekładnie na 60E-3 - dzięki temu uzyskujemy lepsze warunki ladowania kondensatora wyjściowego oraz niższy prąd szczytowy - rzędu 4A.

    Nakazujemy Calculate i uzyskujemy wykresik, z którego odczytujemy toff = 33.33 - 26.1 = 7.23 us
    Następnie z wykresu dostępnego tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=1996885#1996885 odczytujemy wartość Ct dla toff = 7.23 us - wychodzi nam ok. 1.8 nF

    Pozostaje policzenie Rsc - ok. 0.1 oma. Zdecydowanie nie polecam stosowania jako Rsc rezystorów drutowych - mają za dużą indukcyjność. W handlu dostępne są małe rezystory metalizowane o mocy 0.6W - są znacznie lepsze do tego celu - proponuję połączenie 4 sztuk 0.39 om równolegle.

    Wybór transformatora z tabelki na stronie. Tylko jedna uwaga - strona proponuje jako idealny rdzeń E20 ze szczeliną 0.5 mm. Jednak układ ma pracować w trudnych warunkach i warto jednak pójść stopień wyżej, czyli do rdzenia E25 i zastosować większe srednice przewodów niż proponowane. Na tym rdzeniu zastosowałbym uzwojenie pierwotne 13 zwojów drutem 1 mm (zmieści się w jednej warstwie) a na wtórne 200 zwojów drutu 0.2 mm w 4 warstwach po 50 zwojów. Bardzo ważne: musisz izolować uzwojenie pierwotne od wtórnego oraz każdą warstwę uzwojenia wtórnego. Jesli nie masz specjalnej taśmy, to możesz zastosować najzwyklejszą w świecie biurową, przeźroczystą taśmę klejącą o szerokości 15 mm.
    Strona proponuje zastosowanie szczeliny 0.25 mm. Ja jednak proponuję szczelinę 0.3 mm. Jak ja uzyskać? Poszukaj folii stosowanej na okładki do bindownic - ma ona grubość dokładnie 0.15 mm.
    W związku z tym, że szczelina bedzie stosowana na wszystkich kolumnach, potrzebujemy w rzeczywistości szczeliny 0.15 mm. Czyli wystarczy wąziutki pasek takiej folii włożony pomiędzy połówki rdzenia, żeby uzyskać właściwa szczelinę. Przy składaniu rdzenia na kolumne środkową dajesz kropelkę kleju epoksydowego, składasz delikatnie rdzeń, pomiędzy zewnętrzne kolumny rdzenia dajesz paski z folii, żeby ustalić dokładną szczelinę, ściskasz i owijasz taśmą klejącą - dobra jest taśma izoloacyjna - do czasu zastygnięcia kleju. Potem mozesz usunąć paski folii (o ile się da) i szczelinę w zewnętrznych kolumnach zalać choćby Kropelką.

    0
  • #5 10 Mar 2006 21:32
    skazoo
    Poziom 10  

    Wielkie podziękowania za odpowiedzi na pytania, ale pojawiają mi się juz kolejne :)

    Znalazłem w sklepie internetowym rdzenie E25/7-3C90 i E25/11. Który z nich bedzie właściwszy? Z tego co widzę na proponowanych transformatorach są tylko rdzenie 7mm czyli wnioskuję że jednak E25/7-3C90.

    Z wykresów wynika że napięcie indukowane na tranzystorze w Toff będzie przekraczać 18V. Czy lepiej zastosować tranzystor z małym wzmocnieniem i liczyć na duży prąd bramki wymuszony prądem kolektora wewnętrznego tranzystora czy lepiej dać coś na większym wzmocnieniu? Czy zastosowanie mosfeta w rodzaju IRF7455 ma sens czy moze pojemność jego bramki jest za duża i może powodować wydłużenie Ton (rozładowanie przez rezystor do masy)? Ewentualnie jaki tranzystor pasowałby do tego zastosowania?

    0
  • Pomocny post
    #6 10 Mar 2006 22:58
    -RoMan-
    Poziom 42  

    E25/13/7-3C90 - takie jest pełne oznaczenie.
    Gdyby Ci się udało zdobyć wersję E25/13/7-3C90-A250 (ze szczeliną 280 um na środkowej kolumnie), to miałbyś z głowy zabawę w robienie szczeliny.

    Napięcie z wykresów jest poprawne - zmieniłem przekładnię, żeby poprawić ładowanie kondensatora w początkowej fazie. W rzeczywistości na kolektorze tranzystora moga się pojawiać wyższe, krótkie szpilki ale nie niosą one dużej energii i nie trzeba się nimi przejmować. Oczywiście bezwzględnie musisz pilnować sprzężenia zwrotnego, żeby napięcie na wyjściu nie wzrastało w sposób niekontrolowany. Czyli z +300V dzielnik napięcia na _3_ rezystorach. Dlaczego na trzech? Proste - pojedynczy rezystor nie powinien pracować przy napięciu rzędu 300V, stąd 'górną' wartość rezystancji dzielnika napięcia trzeba rozłożyć na dwa, szeregowo połączone rezystory.
    Przykładowe wartości rezystancji: 'górny' 2 * 300 kom 0.25W (takiej mocy ze względu na większe rozmiary, zabezpieczające przed przebiciem), 'dolny' 2.4 kom 1/8W. Wyjście dzielnika na nóżkę 5 (FB).

    Co do zewnętrznego tranzystora - zastosuj tranzystor NPN o prądzie Icmax minimum 7A o stosunkowo dużej częstotliwości ft (czyli na przykład polski z serii BDP28x), połącz go w układ Darlingtona z tranzystorem końcowym MC34063, pamiętając o rezystorze 10 om pomiędzy bazą a emiterem zewnętrznego tranzystora. Kolektor tranzystora sterującego MC34063 (końcówka 8) poprzez rezystor 180 om do końcówki 7. Czyli dokładnie tak, jak na rysunku 9a MC34063A-D.PDF.

    Wzmocnienie nie jest wartością krytyczną - do poprawnej pracy wystarczy nawet wzmocnienie pradowe rzędu 5 przy nasyceniu - a to zapewniają nawet bardzo marne tranzystory.

    MOSFETa przy tak niskim napięciu zasilania nie wysterujesz poprawnie z MC34063 - za duży spadek napięcia i musiałbyś stosować układ pośredniczący. Bez sensu to by było.

    1
  • #7 26 Sty 2007 23:10
    amol
    Poziom 10  

    Witam
    Widze ze rozwazany problem dotyczy ukladu przetwornicy na MC34063.
    Mam podobny problem z przetwornica ale z 12v na 200v, autor przetwornicy aby dzialalo tak jak trzeba radzi wykonac dlawik o okreslonych parametrach, ja tu ma pytanie czy nie dalo by sie jakos zmodyfikowac tego schematu by uzyc dlawikow dostepnych w sprzedarzy chociazby z http://www.tme.pl/katalog/artykuly.phtml?id_g=84&id_p=5&f_radio=&id2=28&id_drzewo=345 jako ze bardziej zajmuje sie programowaniem niz elektronika prosil bym o jakies rozwiazanie schematy ponizej oraz zaproponowane przez autora parametry dlawika. Przetwornica bedzie pobierala niecalego 1W.

    Przetwornica z wykorzystaniem MC34063 5V->300V
    Przetwornica z wykorzystaniem MC34063 5V->300V

    0