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

Przetwornica do ladownia kondensatorow

02 Sie 2006 18:58 36926 80
  • Poziom 11  
    Witam. Potrzebuje zbudowac przetwornice ktora bedzie w stanie szybko naladowac kondensator o pojemnosci do 10mF. Niestety nie wiem jaka topologie wybrac jaki kontroler i jak policzyc transformator.
    Wiekszosc przetwornic jakie ogladalem do ladowania kondensatora do flasha uzywala topolgii flyback i specjalizowanego scalaka do kontroliz tym ze byly one malej mocy.

    Zalozenie jest takie zeby moc tej przetwornicy miescila sie w okolicach 100-120W napiecie zasilajace to 12 V -16V. napiecie wyjsciowe 250-300V.

    kazda pomoc bedzie mile widziana. Czy trzymac sie flyback'a i gdzie znalezc wzory do wyliczenia trafa - najlepiej krok po kroku. i jaki kontroler bylby najleposzy do tego zadania?

    pozdrawiam i z góry dzieki za pomoc.
  • AdexAdex
  • Poziom 42  
    10 mF i 300V to 450J - przy średniej mocy 100W daje to 4.5 s ładowania.

    1. Flyback daje najlepsze efekty przy ładowaniu kondensatorów.
    2. http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps_e/spw_smps_e.html
    Edit: aktualny link http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/spw_smps_e.html
    3. UC3845

    Link do strony ''mówi'':
    Strona internetowa jest niedostępna!
    _P_
  • Poziom 11  
    Bylem na tej stronie i zrobilem wyliczenia dla f = 100 kHz. mozna tam podejzec proponowany rdzen oraz ilosci uzwojen. jedyny problem widze w zmieszczeniu uzwojen na karkasie bo na pierwotnym uzwojeniu plyna szczytowe duze prady i trzeba by nawijac te kilka zwoji chmara przewodow.
    czy w tym przypadku zwazajac ze przetwornica nie bedzie pracowala ciagle mozna przyjac duzo wieksza gestosc pradu w przewodach? nagrzewanie chyba nie powinno byc az tak drastyczne. indukcja maxymalna tez wychodzi spora i przy tej czestotliwosi i rdzeniu z np. 3c90 straty beda tez spore ale znow czy nie pominac tego ze wzgledu na czas pracy przetwornicy?
  • AdexAdex
  • Poziom 42  
    100 kHz to za dużo. Będziesz miał duże straty na przełączaniu MOSFETa. Proponuję raczej 50 kHz (czyli generator w 3845 = 100 kHz).

    Strona liczy w taki sposób, że uzwojenia powinne się mieścić bez problemów.
    Ja bym nawinął ETD39-3C90:
    - pierwotne: 6 zwojów 7 drutami 0.7 mm,
    - wtórne: 120 zwojów drutem 0.5 mm
    i zastosował przekładkę 0.5 mm na wszystkie kolumny.
    Zmniejszenie przekładni w stosunku do proponowanej skutkuje szybszym ładowaniem w zakresie niskiego napięcia na wyjściu. Szybszemu ładowaniu sprzyja też praca w trybie CCM.

    Ograniczenie prądowe ustawiłbym na 30A ale, żeby ograniczyć straty użyłbym rezystora 0R01/5W (szukaj na Alledrogo u użytkownika Javoreczek) i przesunął poziom napięcia na nóżce Isense tworząc dzielnik napięcia pomiędzy Vref a rezystorem kontroli prądu 6k8/1k.
  • Poziom 11  
    Naszkicowalem wstepnie ponizszy schemat. nie wiem niestety co zrobic z koncowkami 1 i 2 scalaka mimo ze przestudiowalem noty aplikacyjne to nie bardzo to wszystko rozumiem. Co trzeba w nim poprawic?
    Czy nie dalo by sie upakowac transformatora na jakims mniejszym rdzeniu? nie ukrywam ze zalezy mi tez na wymiarach. Czy etd34 nie wystarczy?
  • Poziom 42  
    Uzwojenie wtórne transformatora podłączone odwrotnie.

    R7 niepotrzebny - dzielnik przesuwający poziom tworzą R1 i R6. R1 ma być połączony do Vref a nie do potencjometru.

    P1 podłączony absurdalnie. Rt ma wynosić 18 kom a C1 1 nF. C7 do Vref a nie do C1.

    Wejście VFB to wejście sprzężenia zwrotnego - tu masz podłączyć dzielnik napięcia z wyjścia przetwornicy.
    CMPEN to wejście kompensacji - w przypadku ładowania kondensatorów możesz z niego nie korzystać. Możesz go użyć jako wyjścia sygnalizującego pracę przetwornicy ale musisz bardzo delikatnie je obciążać - najlepiej wtórnikiem emiterowym lub małym MOSFETem, żeby nie zakłócić pracy wzmacniacza błędu (w tym wypadku pracującego jako komparator).
  • Poziom 11  
    zaraz to poprawie. czy uzwojenie wtorne na transformatorze ma byc nawiniete w odwrotna strone czy trzeba je tylko odwrotnie podlaczyc?
    załączam uaktualniony schemat.
    mam jeszcze watpliwosci czy ten uklad nie bedzie za bardzo sial. na co zwrocic szczegolna uwage przy projektowaniu plytki?
  • Poziom 28  
    Jeśli chcesz kontrolować napięcie końcowe ładowania, połącz jeszcze minus elektrolita z masą układu.
  • Poziom 38  
    VFB zle podlaczone - jesli chcesz mierzyc napiecie na kondensatorze, to musisz jego minus dac na mase ukladu.
  • Poziom 42  
    :arrow: loker

    To samo napisał przed Tobą fotton.

    :arrow: NUKE

    Uzwojenie wtórne teraz jest podłączone dobrze. Oczywiście nawija się w tym samym kierunku a kropki oznaczają początek uzwojenia.
    Przy nawijaniu transformatora pamiętaj o izolowaniu pomiędzy uzwojeniem pierwotnym a wtórnym oraz pomiędzy poszczególnymi warstwami uzwojenia wtórnego.

    C7 do Vref a nie do C1
    C1 = 1 nF
    Zamiast P1 rezystor 1k8
    R4 ze względu na dość duży spadek napięcia powinien być podzielony na dwa rezystory 470 kom połączone szeregowo.

    No i oczywiście uwagi kolegów wyżej - '-' kondensatora wyjściowego do masy.

    Co do siania - krytyczna jest długość ścieżek na drodze: '+' C5, uzwojenie pierwotne, tranzystor kluczujacy, R5, '-' C5 - to musi być zrobione naprawdę możliwie krótkimi i grubymi ścieżkami. Punktem wspólnym masy powinien być '-' C5 - od tego punktu powinne odchodzić ścieżki masy do pozostałych miejsc.
  • Poziom 11  
    ok dokonalem niezbednych poprawek, z tym ze przy wartosciach C1 = 1n i jesli zamiast p1 dam 1k8 to czestotliwosc oscylatora wg wzorow podanych w datasheecie wychodzi 1 MHz czy te wartosci sa napewno poprawne?
    Na opornniku R4 wydzieli sie najwyzej 0.12W wiec bedzie sie troche grzal ale nic mu nie powinno byc czy sie myle?
  • Poziom 42  
    Masz rację - powinno być 18 kom a nie 1k8. Zresztą już wcześniej podawałem 18 kom i po prostu zapomniałem ;)

    Co do R4 - problemem nie jest ciepło ale możliwość przebicia - stąd żądanie dwóch rezystorów szeregowo. Lepiej niech napięcie rozłoży się na dwa rezystory.

    Zapomniałbym o najważniejszym - żeby podczas ładowania nie grzać niepotrzebnie kondensatora wyjściowego - koniecznie równolegle do niego daj kondensator MKT na 400V o pojemności rzędu 1 uF lub więcej - zredukuje to składową zmienną, która mogłaby uszkodzić kondensatory elektrolityczne.
  • Poziom 11  
    Przyszlo mi do glowy jeszcze jedno pytanie - czy cos sie stanie jak uruchomie przetwornice bez podlaczonego kondensatora elektrolitycznego? Druga sprawa, to czy moge izolowac uzwojenia zwykla tasma izolacyjna czy wymagana jest do tego celu specjalna tasma izolacyjna? no i czy etd 34 wystarczy dla tego trafa(etd39 nie moglem dostac)

    dolaczam finalny schemat
  • Poziom 42  
    Pojedynczy impuls niesie energię: W = Ipk^2 * L/2 = 30^2 * 7 * 10^-6/2 = ok. 3.15 mJ
    Kondensator 1 uF przy napięciu 300V gromadzi energię W = U^2 * C/2 = ok. 45 mJ, czyli do naładowania kondensatora 1 uF potrzeba kilkunastu impulsów - przetwornica zdąży się wyłączyć zanim nastąpi zniszczenie klucza. Ale warunkiem jest to, żeby kondensator MKT 1 uF/400V był w ukladzie na stałe.

    Do izolacji międzywarstwowej na wtórnym może służyć nawet zwykła biurowa taśma samoprzylepna - ma wystarczającą wytrzymałość. Typowa taśma izolacyjna jest zbyt gruba, ale możesz jej użyć do izolacji między pierwotnym a wtórnym.

    Na rdzeniu EDT34 pierwotne powinno mieć 7 zwojów a wtórne 140 - może być problem ze zmieszczeniem.
    Przekładka między połówkami rdzenia grubości 0.5 mm.
  • Poziom 11  
    a moze znasz odpowiedz jak to jest ze w fabrycznych "ladowarkach" kondensatorow we fleshach transformatory maja przekladnie ledwo 1:4? bo moze nie ma sensu tyle tego nawijac . to by zmniejszylo znacznie trafo.
  • Poziom 42  
    Jeśli uważasz, że sie mylę - zrób po swojemu i zdaj relację.
  • Poziom 11  
    Jeszcze jedna rzecz. Czy w uzwojeniu wtornym kazda warstwa musi miec tyle samo zwojow czy moze sie roznic?
  • Poziom 27  
    najlepiej zeby tyle samo , bo wiecej sie zmiesci drutu i bedzie elegancko , ale nie musi byc tyle samo
  • Poziom 11  
    Dolaczam wykres pradu na rezystorze pomiarowym. prosze o pomoc.
    Przetwornica do ladownia kondensatorow
  • Poziom 42  
    Jaki typ diody zastosowałeś w rzeczywistym układzie? Powinna to być szybka dioda soft-recovery - możesz spróbować BYV36C lub 36D - ale będzie wymagała chłodzenia. Zastosowanie klasycznej, bardzo szybkiej diody skutkuje oscylacjami.

    Układ jest zmontowany na płytce z uwzględnieniem uwag z końcówki posta https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=2876919#2876919 czy jest to pająk?

    Zastosowałeś porządny rezystor 0R01 czy tez kawałek drutu?

    Skoro dysponujesz oscyloskopem, pokaż oscylogram przebiegu na drenie tranzystora. Być może trzeba będzie dodać układ tłumiący.

    Niska sprawność oznacza, że gdzieś energia znika a tam gdzie znika - będzie się grzało. Który element obecnie się grzeje?
  • Poziom 11  
    Zastosowalem diode UF5408, ale probowalem tez hexfreda hfa25pb60 (25A 600V ultrafast, ultrasoft rec.) poszla szybciej niz UF. Uklad zmontowalem na plytce drukowanej z uwzglednieniem uwag w twoim poscie. Przynajmniej sie staralem zrobic to porzadnie. Rezystor 0R01 kupilem ze zrodla o ktorym wspominales. Najbardziej sie teraz grzeje mosfet, na drugim miejscu chyba jest kondensator na wejsciu (2200uF) ale to przez to ze nie znalazlem odpowiedniego low esr i zastosowalem zwykly. ten blad naprawie mam nadzieje jutro. Z uwagi na to ze nie mam teraz zadnych diod, oscylogramy postaram sie wkleic jutro. W ukladzie finalnym po pierwszych probach zmienilem kondensator C4 z 330pF na 22nF ( to przez to uklad startowal z minimalnym wypelnieniem) i usunalem opornik R3 bo przebiegi napiec na bramce mosfeta mialy zaokraglenia.

    Dziekuje i pozdrawiam.
  • Poziom 42  
    Kondensator na wejściu musi mieć wyższą pojemnośc i bezwzględnie musi być kondensatorem LowESR, najlepiej kilka kondensatorów. Prad szczytowy jest rzędu 30A i na pojedynczym, zwykłym kondensatorze będą duże straty. Na dokładkę całość będzie miała dużą tendencję do silnych oscylacji.
    Dioda jest ubijana prawdopodobnie właśnie przez energię oscylacji. To, ze MOSFET żyje jest skutkiem zastosowania MOSFETa na wysokie napięcie.
    Niestety te MOSFETy mają bardzo dużą pojemność bramki i to powoduje dość powolne przełączanie i duże straty na przełączaniu.
    Wymiana MOSFETa na inny, o mniejszej rezystancji Rdson i mniejszej pojemności bramki (np. IRFZ44) powinna poprawić znacznie zachowanie układu. Ale takie MOSFETy są na niższe napięcia i bez układu likwidującego przepięcia po stronie pierwotnej nawet nie ma co myśleć o ich zastosowaniu.

    C4 o pojemności 22 nF zabija ograniczenie prądowe - to zdecydowanie za dużo.
  • Poziom 11  
    Skoro za duzo to jaka dac wartosc? przy 330pf zabezpieczenie bylo nadgorliwe.
    Uzylem mosfeta irf3205 pojemnosc bramki 3 nF okolo Rdson 8mom. Ogladalem przebiegi napiecia na uzwojeniu wtornym ( bezposrednio) i wygladalo to raczej jak przebieg z generatora. zamieszcze zdjecie jutro.

    pozdr.

    oto wykres na drenach pod obciazeniem zarowka 75 W. Kondensator C4 zmienilem na 4.7 nF i tranzystor jest teraz irfz44. Boje sie to obciazac zeby mi dioda nie poleciala....
  • Poziom 11  
    Chcialem jeszcze zamiescic oscylogram napiecia na diodzie pod obciazeniem ale wychodzi poza skale jest tam w szczycie ponad 400V. Wiecej z ta sonda ktora mam nie zmierze. Dioda po chwili obciazenia robi sie ciepla. zastosowalem hfa25pb60.

    pozdr.
  • Poziom 42  
    Nadal czekam na rysunek płytki z położeniem elementów.

    Poza tym - odnoszę wrażenie, że używasz sondy 1:10 a w tekście tego nie zaznaczasz...

    Przebieg na drenie wygląda dobrze - ta dodatkowa 'falka' to efekt pracy w trybie DCM. Być może dobrym wyjściem byłoby zastosowanie jednak UC3843 a nie 3845 - jesli masz układ w podstawce, to może spróbuj wymienić. W takim przypadku Ct musi mieć wartość 2 nF i jest to jedyna zmiana konieczna do poprawnej pracy.

    Co do diody - spróbuj z diodą na wyższe napięcie - być może obecnie dioda jest na krawędzi przebicia.
  • Poziom 11  
    Obraz plytki drukowanej. Bede ja jeszcze przeprojektowywal bo to jest tylko prototyp.
    Przetwornica do ladownia kondensatorow
    Tak to sonda 1:10. Uklad mam w podstawce, ale jaki efekt bedzie mialo uzycie ukladu uc3843? On chyba nie ma ograniczenia wsp. wyp. do 50% czy tak?
    Skoro uklad pracuje w trybie DCM to moze dalem zbyt gruba przekladke miedzy polowki rdzenia? Oddzielone sa przy pomocy tektury 0.5mm wsadzonej pomiedzy 2 zewnetrzne kolumny.
    Wymienilem kondensator 1000uF na 2x1000uF low impedance panasonic'a.
    Dioda jest na 600V. Z ciekawosci dotknalem jej i przylozylem jednoczesnie obciazenie w postaci zarowki. Rozgrzewa sie blyskawicznie w ulamku sekundy. W razie watpliwosci tu jest link do datasheeta. http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/hfa25pb60.pdf
  • Poziom 40  
    Witam
    dioda pada najprawdopodobnie z przekroczenia szybkości narastania prądu i/lub napięcia. Dodaj jakiś gasik na diodę i na trafo po stronie pierwotnej.
  • Poziom 11  
    Gasik w sensie uklad rc? Jak dobrac wartosci?
  • Poziom 42  
    Płytka wygląda dobrze. Jedyne, czego można się przyczepić, to brak ceramicznego kondensatora blokującego na zasilaniu ale to można dodać od strony druku. Najlepiej kilka sztuk SMD 1206 100 nF lub więcej.

    UC3843 zapobiegnie wychodzeniu z trybu CCM i oscylacjom właśnie dzięki brakowi ograniczenia współczynnika wypełnienia. Ale po naładowaniu kondensatora i tak układ musi wyjść z CCM.

    Co do diody - jej chłodzenie jest zdecydowanie wskazane. Jeśli to jest dioda z wyprowadzeniami osiowymi, to najprościej od strony katody przylutować ją do kawałka blaszki miedzianej - choćby 1x3 cm. Jeśli TO220/247 - to na małym radiatorze - bez przekładki izolacyjnej i koniecznie na pastę. Sama obudowa dośc marnie odprowadza ciepło i to, że dioda rozgrzewa się szybko jest zupełnie normalnym zjawiskiem.
    Napięcie wsteczne diody = 600V, biorąc pod uwagę stosunkowo dużą energię gromadzoną w rdzeniu i nieznaną indukcyjność rozproszenia może być za niskie. Możesz spróbować wstawić diodę na wyższe napięcie - 800V powinno wystarczyć i usunąć problem.
  • Poziom 11  
    Dodalem radiator na diode (to247). Grzeje sie dosc mocno mimo wszystko ale sie juz nie spali od kilku sekund obciazenia.
    Kondensator 3.3 mF jest ladowany w ponad 3 sekundy do napiecia 250V. w pierwszej chwili ladowania wsp wypelnienia na bramce jest bardzo maly i rosnie wraz ze spadkiem obciazenia. dlatego jest tak dlugi czas. Czy tak powinno byc? Chyba pod obciazeniem uklad powinien chodzic z max wsp wypelnienia.