logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Przetwornica Push-Pull 3-5W 10-25VDC -> 7V, jakie trafo ?

koniuszy 29 Sie 2006 15:45 3725 10
  • #1 2965940
    koniuszy
    Poziom 12  
    Posty: 22
    Witam Szanownych grupowiczów.

    Potrzebuje zrobić przetwornicę izolowaną z napięcia 10-25VDC na napięcia +7V/200mA, +3,5V/300mA, -3,5V/200mA
    oraz odizolowane 5V/200mA.
    Wiem że topologia push-pull przewidziana jest do dużych mocy, ale zależy mi bardzo na bardzo małych zakłóceniach od zasilania.
    Przeszukałem neta za sterownikami i jednym z wytypowanych jest UCC38084, ale nie wykluczam innych np SG3525.

    Proszę o pomoc w wyliczeniu transformatora.

    Na popularnej niemieckiej stronie można wyliczyć dławik wyjściowy, ale o parametrach tranformatora cisza.

    Myśle że przetworniczka powinna pracować jako pełnomostkowa z odczepem na uzojeniu pierwotnym.

    Proszę o wskazówki dotyczące obliczenia ilości zwojów uzojenia pierwotnego i uzwojeń wtórnych przy założeniu współczynnika wypełnienia (wydaje mi sie że) 50%,
    takie współczynniki są najczęściej oferowane przez sterowniki. Proszę o sugestie co do współczynnika wypełnienia.
    Wiem że np Flyback'a liczy sie dla wsp. ok 35% ponieważ czym mniejszy współczynnik tym mniejsze szpilki pojawiaja sie w układzie.
    Z góry dziękuje za wskazówki i sugestie. Mam nadzieję, że temat przetwornicy push-pull małej mocy zainteresuje kilka osób.
    Pozdrawiam.
  • #2 2967014
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 407
    Przy tak szerokim zakresie napięć wejściowych nie możesz żądać stałego współczynnika wypełnienia.

    Strona oczywiście podaje dane transformatora dla wszystkich układów - użyj przycisku 'Transformer data'. Ale strona liczy transformator dla pojedynczego napięcia wyjściowego.

    Mylisz się co do współczynnika wypełnienia we flybacku. Najkorzystniejszym współczynnikiem ze względu na wymiary transformatora jest 50%

    Wypełnienie ok 33% stosuje się w przetwornicach flyback zasilanych z sieci energetycznej.
  • #3 2971320
    koniuszy
    Poziom 12  
    Posty: 22
    śledząc forum elektrody widziałem wiele pomocnych postów
    od Pana i mam nadzieje ze i ja skorzystam z tej wiedzy :).

    Nie oczekuje stałego współczynnika wypełnienia tylko PWM.

    Widziałem na kilku wątkach jak niektórzy posługiwali sie fragmentami jakiś wzorów do wytłumaczenia wyliczania uzwojeń trafa.
    Prosiłbym o w miare łopatologiczne wytłumaczenie i policzenie na łamach forum transformatora o którym pisałem.
    Wystarczy mi jeśli pomoże Pan wyliczyć dla parametrów Uwe= 10VDC ÷ 25VDC Uwy= 7V/0,5A. Częstotliwość wolałbym największą optymalną.
    Mam rdzeń EE16/8/5 z materiału 3C90 i myśle pogonić go 100kHz lub 200kHz lub poszukać rdzenia na 500kHz.
    Zasilacz ma zasilać układ 24 bitowego przetwornika A/C dlatego zależy mi na bardzo małych zakłóceniach i tętnieniach.
    Wolałbym większą częstotliwość pracy z nadzieją że zakłócenia o większej częstotliwości wejdą poza zakres działania przetwornika A/C.
    Planuje użyć jako kluczy mosfetów STD20NE06. Jaki Pan proponuje kontroler ? ( dobrze żeby działał poprawnie przy 500kHz i przy Vdd 10-25V)
    Może jakieś sugestie jak zasilić taki kontroler.

    Pozdrawiam
  • #4 2971581
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 407
    Sam bym sie nie podjął budowy przetwornicy z takimi założeniami. Tym bardziej nie polecę budowy takiej przetwornicy laikowi. To co moge polecić, to budowa prostego flybacka, o normalnej częstotliwości pracy i _wyższych_ napięciach wyjściowych dla części analogowej. Napięcia dla części analogowej filtrowane filtrem LC i stabilizowane liniowo. Jedynie zasilanie dla części TTL dałbym bezpośrednio z przetwornicy (ewentualnie poprzez filtr LC).

    Dlaczego nie push-pull na wysokiej częstotliwości? Ze względu na niskie napięcia wyjściowe i kłopot z poprawnym dobraniem transformatora i dławika sprzężonego - koniecznego dla wielonapięciowej przetwornicy forward.

    Eliminacja zakłóceń jedynie poprzez poprawne ekranowanie, filtrowanie i prowadzenie mas. Bez względu na to, czy jest to rozwiązanie liniowe czy impulsowe.
  • #5 2973634
    Dar.El
    Poziom 41  
    Posty: 5450
    Pomógł: 750
    Ocena: 890
    Witam
    Dla transformatora na rdzeniu EE16/8/5 z materiału 3C90 i minimalnym napięciu wejściowym 10V wychodzi 17 zwoi na wolt dla 150kHz pracy przetwornicy. Pierwotne uzwojenie - 2x170 zwoi, na wtórnym 7V - 136 zwoi, 3,5V - 76 zwoi i 5V - 102 zwoje. Policz sobie średnicę drutów dla gęstości prądu 5A/mm² i sprawdź czy to się zmieści w oknie trafa. Wszystkie uzwojenia możesz wykonać drutem Φ 0,25mm co zajmie ponad 40mm² okna a ty masz do dyspozycji 20mm². Tak więc niestety nie uda ci się zrobić na tym trafie przetwornicy wystarczającej mocy. Można jeszcze przyjąć 150mT bo liczyłem na 100 ale i tak się nie zmieści. Aby robić przetwornicę na 0,5MHz nie wystarczy pomoc z ELEKTRODY, potrzebna jest wiedza i doświadczenie, chęci tu na wiele się nie zdadzą.
    ---------------------------------------------------------
    I tu się pomyliłem :D obliczyłem ilość zwoi na 10V a przyjąłem to jako zw/V przepraszam wszystkich których wprowadziłem w błąd :cry:
  • #6 2974557
    koniuszy
    Poziom 12  
    Posty: 22
    do: -RoMan-
    Nie jestem laikiem tylko nie mam dużych doświadczeń z przetwornicami a zwłaszcza z liczeniem transformatorów.
    Jeżeli wyliczałeś komuś na grupie 300W trafo do push-pulla to dlaczego widzisz problem dla mocy 3W ?
    Piszesz że lepiej Flybacka :| i prościej dobrać trafo. Takiego stwierdzenia po fachowcu z tej dziedziny nie spodziewałem się.
    Moge sie zgodzić że masz duże doświadczenia z Flybackami a mniejsze z push-pull ale dobranie trafa do flybacka to cała przeprawa (dobranie szczeliny)
    i w efekcie otrzymuje sie przetwornice która sieje szpilkami kilkakrotnie przewyższającymi napięcie zasilania.
    Przyglądając się tematowi zasilaczy impulsowych wielokrotnie natknąłem się w literaturze na stwierdzenie że najlepsze osiągi, tj największe sprawności, najmniejsze tętnienia i zakłócenia promieniowane ma przetwornica pełnomostkowa. Jedyną zaletą Flybacka jest to że potrzebuje mało elementów, jest "ekonomiczny" i zajmuje mniej miejsca niż pozostałe topologie.

    W moim przypadku nie potrzebuje wysokiej sprawności i dużych prądów i dla prostowania napięć 3,5V poprzestane na diodach schottky. Moim głównym celem jest izolowana przetwornica o jaknajmniejszych tętnieniach i zakłóceniach promieniowanych.

    Nie rozumiem stwierdzenia że dla małych napięć (3,5V i 7V) jest problem z dobraniem dławika wyjściowego. A jak działają wszystkie przetwornice korzystające z pojedynczych ogniw jako Uwe ? nie wydaje mi sie że to problemem. Nawet są fajne sterowniki push-pull od 4,1V UCC38084.

    Co do częstotliwości pracy może sie rozpędziłem. Wybierając stosunkowo tani i łatwo dostępny SG3525 powinienem spokojnie wycisnąć 150kHz, a 200kHz moge próbować. Poszukam tranzystorków z małą pojemnością żeby działały szybko, już mam kandydatów: STN3NF06L (60V 0,1Ω 4A 340pF)

    do: Dar.El

    Dzięki za podanie ilości zwojów, ale prosiłbym jeszcze o poparcie tych liczb, skąd one sie wzieły ?
    Ktoś kiedyś dla przetwornicy dużej mocy podawał 0,33 zwoja na wolt ty podajesz 17zwojów na wolt, ale na jakiej podstawie ?
    Prosiłbym w miare możliwości o przedstawienie toku myślenia-wyliczania,
    tak abym mógł sam sobie policzyć później dla zmienionych parametrów np inne napięcia, prądy.

    W literaturze anglojęzycznej o której wspominałem są przykłady liczenia trafa, ale nie do końca ich rozumiem.
    Po pierwsze po angielsku po drugie często korzystają z jakiś nomogramów albo przyjmują jakieś dziwne parametry
    (np straty mocy na gram masy rdzenia).

    do: Grupowicze
    Prosiłbym grupowiczów wprawionych w liczeniu transformatorów do przetwornic push-pull o zdradzenie tej tajemnej wiedzy
    i przedłożenie tego łopatologicznie.

    dzięki za zainteresowanie, pozdrawiam.
  • #7 2974668
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 407
    Widzę, że jesteś na tyle dobrym fachowcem i masz tak szeroką wiedzę, że dziwię się, po co w ogóle pytasz na forum... Skoro wiesz lepiej - zrób i pochwal się.
  • #8 2974686
    Dar.El
    Poziom 41  
    Posty: 5450
    Pomógł: 750
    Ocena: 890
    Właśnie masz do czynienia ze wszystkimi którzy mogą ci pomóc :D . Jak już napisałem masz za mały rdzeń, wszystkie uzwojenia nie zmieszczą się, wybierz większy to się policzy.
    ----------------------------------------
    Otrzymałem list od :D GregBa :D w sprawie tego tematu i napisał między innymi :"Jednak nawet zza "krat" będę Wam patrzył na "rączki"". Pomylił się bo te 17zw/V zastosował do przetwornicy zaporowej a ja przecież liczyłem dla przepustowej tak jak chciał autor tematu (od kiedy liczy się zw/V dla przetwornicy zaporowej :D ?). Wcześniej nie napisałem że są to obliczenia dla przetwornicy PUSH-PULL z odczepem w środku więc naprawiam swój błąd. Czekam aż wybierzesz większy rdzeń a wzory i opis jak liczyć są już umieszczone w wielu tematach.
  • #9 2978810
    koniuszy
    Poziom 12  
    Posty: 22
    fragmenty wzorów pojawiały się w tematach, ale nie spotkałem się z kompletnym wyliczeniem, czy np poparciem wyliczeń jakimiś odnośnikami do źródeł.
    Prosiłem o pomoc i ciągle jeszcze mam wiarę, że ją otrzymam.

    prosiłbym o podaniu w tu linku/linków do tematów w których pojawiają się najsensowniejsze wyliczenia

    Może na tablicy ogłoszeniowej "zasilania układów elektronicznych" powinno sie znaleść takie ABC zasilaczy impulsowych.
    Byłoby to cenne i stałoby sie hitem zwłaszcza że sensowna literatura jest po angielsku a i tak bywa pokrętna.

    Może w formie tematu przydałyby sie propozycje ciekawych artykułów i książek.
    Np w EP reklamowana była książka A.I Pressmana, zassałem z netu pdfa wcześniejszego wydania i wydaje mi sie dużo gorsza od książek Marty Brown'a

    Trafko nawinąłem na wspomnianym rdzeniu: pierwotne 2x13zw. wtórne 6+6+6+6 zw. i 2 x 5zw.
    W weekend musze zaliczyć wesele, ale w tygodniu będę musiał coś uruchomić z tym trafkiem.

    Pytanie do fachowców: jaki materiał na wyjściowy dławik mocy?
    wyobrażałem sobie toroidalny Φ 16-20mm z 3C90 ale jak parzyłem co jest dostępne to wcale ten materiał nie jest popularny.
    i może jakieś propozycje co do dławików filtrujących ?
  • #10 2979076
    Dar.El
    Poziom 41  
    Posty: 5450
    Pomógł: 750
    Ocena: 890
    Witam
    Stanowczo za dużo wymagasz, jakby temat był do wytłumaczenia w kilku zdaniach to już dawno byłby tu zamieszczony. Podam ci uproszczony wzór dla konkretnego przykładu na trafo z rdzeniem 3C90 :

    .................Uwe.minimum x 10
    Ile.zwoi=------------------------------------
    ...............2 x fprzetwornicy x Ae.rdzenia

    Uwe.minimum - jest najniższym napięciem jakie może być na pierwotnym.
    Ile.zwoi - ilość zwoi jakie trzeba nawinąć na pierwotnym
    fprzetwornicy - na jakiej częstotliwości działa przetwornica
    Ae.rdzenia - przekrój rdzenia w m²

    Jak już policzysz ilość zwoi na pierwotnym to dzielisz to na minimalne wejściowe napięcie i masz upragnione zw/V.
    Teraz biorąc pod uwagę spadki napięć na prostowniku liczysz ile trzeba na wtórnym nawinąć.
    Jak masz wszystkie uzwojenia policzone to przyjmujesz średnicę drutu z maksymalnej gęstości prądu 5A/mm².
    Na koniec wyliczasz czy to ci się zmieści w oknie rdzenia.
    koniec

    Wcześniej pomyliłem się bo wyszło 1,7zw/V
  • #11 3572517
    koniuszy
    Poziom 12  
    Posty: 22
    temat przycichł :(
    Zrobiłem przetwornice push-pull, ale niestety nie udało mi sie zapanować
    nad wszystkimi napięciami. Ponieważ nie miałem czasu na dociekanie
    jak zrobić żeby było ok, skorzystałem z innych rozwiązań.
    Mam nadzieje że temat kiedyś powróci.
    Pozdrawiam grupowiczów

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Dyskusja dotyczy projektowania izolowanej przetwornicy push-pull o mocy 3-5W, zasilanej napięciem 10-25VDC i generującej wyjścia +7V/200mA, +3,5V/300mA, -3,5V/200mA oraz izolowane 5V/200mA. Autor poszukuje wskazówek dotyczących doboru transformatora, w szczególności wyliczenia liczby zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnych przy założeniu współczynnika wypełnienia około 50%, typowego dla sterowników PWM. W dyskusji podkreślono, że przy szerokim zakresie napięć wejściowych nie można wymagać stałego współczynnika wypełnienia. Podano uproszczony wzór na liczbę zwojów pierwotnych transformatora na rdzeniu 3C90 (np. EE16/8/5) dla częstotliwości pracy 150kHz, z uwzględnieniem minimalnego napięcia wejściowego, przekroju rdzenia i częstotliwości. Zwrócono uwagę na ograniczenia fizyczne rdzenia i okna uzwojenia, które mogą uniemożliwić realizację projektu na małym rdzeniu przy wymaganej mocy i prądach. Wskazano, że push-pull jest topologią bardziej skomplikowaną w doborze transformatora i dławików sprzężonych, szczególnie przy niskich napięciach wyjściowych, a alternatywnie proponowano prosty flyback z liniową stabilizacją napięć analogowych dla lepszej filtracji i mniejszych zakłóceń. Dyskusja poruszała także kwestie częstotliwości pracy (100-500kHz) i wpływu na zakłócenia elektromagnetyczne, a także dobór kluczy MOSFET (np. STD20NE06) i sterowników PWM (UCC38084, SG3525). Autor ostatecznie wykonał przetwornicę push-pull, ale miał problemy z uzyskaniem stabilnych napięć wyjściowych i rozważał powrót do tematu w przyszłości. Wskazano również, że literatura fachowa jest często w języku angielskim, a w polskich źródłach brakuje kompleksowych wyliczeń transformatorów dla takich przetwornic.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA