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

Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A

14 Sty 2008 01:32 20735 49
  • Poziom 13  
    Witam.
    Mam do zaprojektowania przetwornicę DC-DC 220>5V 30A. Szukałem po forum ale mimo wielu schematów nadal nie wiem jak je przerobić aby pasowały do tego projektu. Oto dwie przetworki z forum , które by mi najlepiej pasowały:
    http://danyk.wz.cz/iz_2_35.html
    oraz
    Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A

    Nie ukrywam, że lepsza byłaby pierwsza tym bardziej że nie zależy mi na extra stabilizowanym napięciu i kontroli wszystkich parametrów. Przetwornica ma tylko obniżyć napięcie z małymi stratami dla układu PWM sterującego uzwojeniem wzbudzenia silnika szeregowego co by PWM na sensownym wypełnieniu jechał. Proszę o rady co w jednym lub drugim schemacie przerobić aby wyszło to o co pytam.

    głównie sprawa chyba polega na dobraniu trafa i uzwojeń na nim. Patrząc na inne przetwornice wychodzi na to, że nie jest to proste Uin/Uout.
    Do trafa znalazłem też taką stronkę:
    http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/spw_smps_e.html
    Z góry dzięki za zainteresowanie.[/img]
  • HelukabelHelukabel
  • Poziom 42  
    Mógłbyś się zdecydować, o co pytasz? Czy o przetwornicę zasilaną z akumulatora 12V czy też z sieci energetycznej? Oraz czy ma to być 5V 30A czy też zasilanie wzmacniacza akustycznego napięciem symetrycznym. Na razie nie da się tego pogodzić.
  • HelukabelHelukabel
  • Poziom 13  
    Schematy sa jedynymi sensownymi jakie znalazłem na elektrodzie. Ale to są przetwornice różniące się parametrami od mojej. Mi chodzi o przetwornice 230V na 5V 30A. 230 może byc stałe lub zmienne. Najprawdopodobniej będzie to stałe. Tak jak pisałem układ ma obniżyć napięcie do 5V i mieć wydajność ok 30A. Zasilać to będzie układ regulacji prądu wzbódzenia silnika szeregowego przerobionego na prądnice obcowzbódną. Dlatego potrzebuje obniżonego napięcia a nie znamionowego silnika. Przetworka nie musi mieć super zabezpieczeń itp. Większość zabezpieczeń będzie miał układ sterowania PWM. Nie ma byc to zasilanie symetryczne tylko 1x5V.
  • Poziom 31  
    30V * 5A = 150W, można półmostkowa, coś jak mają w kompach. Schematy do znalezienia. Można sie też zastanowić nad zwykłą forward.

    Forward można zrobić o tyle fajnie że np uc3845, który na dodatek mamy z kontrolą prądu. Dość prosta konstrukcja. Schematy w notach aplikacyjnych producentów.

    Można też sie pobawić w prostownik synchroniczny na wyjściu, bo co jak co 30A
  • Poziom 13  
    OK. Poszukałem noty aplikacyjnej tego UC3844 i nawet by ten schemat nieźle pasował.
    Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
    tyle, że tam pisze max 130AC na wejsciu. Jak to zmienić aby było 220DC. No i mały prąd na tym 5V uzwojeniu. O ile dobrze rozumiem to prąd zwiększe dobierając odpowiedni tranzystor i trafo. Uzwojenie 12V można narazie wstępnie pominąć. Co zrobić aby wyszło z tego 220VDC>5VDC i 30A. Jaki rdzeń na trafo i jaie uzwojenia. Jakieś zależności z czego to się liczy by się zdały albo jakaś konkretna strona o tym. Może być anglojęzyczna. Postaram się w miare szybko kupić ten układ ale bez trafa nie powalcze. Licze na konkretne odpowiedzi bo czas mnie nagli.
  • Poziom 42  
    Spokojnie i powoli - na razie jesteśmy przy wyborze konfiguracji. Nie napalaj się tak ;)

    Flyback przy tak dużym prądzie wyjściowym nie jest optymalną konfiguracją. Zdecydowanie lepiej zrobić półmostek a najlepiej - dwutranzystorowego forwarda.
    Strona do liczenia: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/hdw_smps_e.html

    Kontroler: UC3845A, driver IR2101, dwa MOSFETY na napięcie 400V lub wyższe i prąd 3A lub wyższy - np. IRF840. Transformator na rdzeniu ETD39, na dławik możesz użyć rdzenia toroidalnego z dławika wyjściowego zasilacza PC (będzie wymagał chłodzenia).
  • Poziom 13  
    To mi wyszło z obliczeń. Sterówka ma się rozumieć konfiguracje ma podobną do wzmaków więc chyba dam rade schemat przerobić.
    Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
  • Poziom 42  
    1. Źle. Nie możesz jako wartości maksymalnej wpisać 220V, bo zmienny 230V + 10% po wyprostowaniu da Ci na wejściu ponad 350V. Czyli do obliczeń podajesz Vin_min = 220 i Vin_max = 360.

    2. Dlaczego aż 80 kHz? Chcesz ugotować dławik na miękko?

    3. Nie jak wzmacniacz. Te tranzystory przewodzą równocześnie. Podałem Ci, jakich elementów masz użyć. Jeśli tego nie rozumiesz - odpuść sobie - nie dasz rady tej przetwornicy uruchomić a wpędzisz się tylko w koszty.
  • Poziom 13  
    1. Nie do końca. Bo jak pisałem na wstępie zasilane to będzie napięciem stałym 220V więc i min i max raczej w tych granicach.

    2. czestotliwość wziołem z bani bo nie wiem jak się ją wylicza a taką w innej przetwornicy widziałem. Fakt że tamta miała mieć 1000W przy +-75V.

    3. Sory za błąd ale w głowie miałem schemat przetwornicy z mojego pierwszego linka z tego tematu.

    Poza tym ciężko jest coś składać jak się schematu przed oczami nie ma.
    Nie wiem czy ten aplikacyjny UC3844 jest dobry. I co oprócz sterowania trafem trzeba w nim przerobić. Ty masz na pewno w głowie już gotowy schemat bo masz doświatczenie a to będzie moja pierwsza przetwornica. Przedtem tylko naprawiałem. Ale to przecież za mało żeby samemu ją wymyślić.
    Podsumowując. Jaką częstotliwość proponujesz i dlaczego. wiem tylko że zależy ona od mocy układu i parametrów trafa. Jeszcze doczytam w necie ale liczyłem że z Tobą będzie szybciej.
    Oto poprawione obliczenia przy f 40kHz. Trafo zaproponowane to ETD39 więc chyba nie przegiołem natto :)
    Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
  • Poziom 42  
    1. Sam piszesz tu: https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=4692671#4692671 , że 230 może być stałe lub zmienne.

    2. 40 kHz może być.

    Nie wiem, co rozumiesz przez "ten aplikacyjny UC3844" - ja Ci podałem UC3845A.
    Nie masz przerabiać jakiegoś schematu tylko stworzyć na nowo.

    O rdzeniu ETD39 pisałem już wcześniej - nadaje się ze sporym zapasem.
  • Poziom 13  
    Ale teraz już jestem na 100% pewien że to będzie stałe.
    Mam pdf'a "datasheets uc2844" i w nim pisze na wstępie:
    UC2842/3/4/5
    UC3842/3/4/5

    schemat o jakim mówie przedstawiłem we wcześniejszym poście
    o rdzeniu wspomiałem właśnie dlatego, że wyszedł dokładnie ten sam.
    Co do przerabiania schematu to aplikacyjnego raczej się dużo nie przerobi. Zwłaszcza, że temu, którego przedstawiłem brakuje tylko wydajności prądowej i większego Uwe. Naprawdę aż tak wielkie zmiany zajdą by to osiągnąć? Nie licze tutaj zmiany wartości elementów i konfiguracji sterowania trafem na Two-Transistor.
  • Poziom 42  
    Ale to są najistotniejsze zmiany - konfiguracja, driver, obsługa dwóch tranzystorów. Do tego musisz dodać jeszcze zasilanie kontrolera. Nie można liczyć na własne zasilanie przetwornicy ze względu na zmienność obciążenia.
    Ale spróbuj coś namalować - będziemy poprawiać.
  • Poziom 23  
    Ja proponuję półmostek, sterownik na UC3846 i IR2110. Chodzi fajnie, mam na tym przetworke 1kW do zasilania wzmacniacza. UC ma tryb prądowy, możliwość stabilizacji prądu, shutdown i inne bajery. Dlatego stawiałbym na półmostek :)
    http://www.mod-planet.com/forum/viewtopic.php?t=3385

    Tu jeszcze na starym sterowniku :)

    A tak szczerze to nie prościej zwykłego ATXa czy AT wziąć i po kłopocie, ew. odciąć stabilizację 12V.
  • Poziom 13  
    Prościej a jakże. To była moja pierwsza myśl jak dostałem to zadanie. Tyle że to jest praca dyplomowa więc takich składaków się raczej nie daje. Poza tym już się mi ten pomysł spodobał i wolałbym go do końca doprowadzić. Wkońcu nie można wiecznie na zasiłkach z PC żerować.

    Chociaż wszystko się może zmienić w czwartek jak dostane OPR od promotora za nie terminowość :(. Dlatego tak mi na czasie zależało.
  • Poziom 42  
    -> olinek2

    UC3845 to również tryb prądowy.

    BTW: dożyję komentarza?
  • Poziom 13  
    Z mojej strony? Narazie malować nie będe. W czwartek wieczorem jak przeżyje spotkanie z promotorem to coś namaluje. Narazie musze jakąś teorią mu oczy zamydlić.
  • Poziom 42  
    Taż zaadresowałem pytanie do Olinka :)
  • Poziom 23  
    Roman dożyjesz :) Zaraz pośle, sorry ale miałem kilka problemów ze zdrowiem :/
  • Poziom 13  
    Mam jeszcze jedno pytanie. Czy ograniczenie prądowe, które można dodać do przetwornicy działa w całym zakresie. To znaczy czy tym ograniczeniem będe mógł regulować prąd od teoretycznie 0 do max obciążenia tak jak to jest w klasycznych zasiłkach? Bo jak tak to będe zachwycony :)
  • Poziom 42  
    Nie, to tak nie działa. Ograniczenie prądu klucza służy poprawnej pracy przetwornicy w trybie prądowym po stronie pierwotnej. A badanie prądu pobieranego musisz zrobić po stronie wtórnej. Nie jest to prosta sprawa.
  • Poziom 13  
    To robota na puźniej więc chodzi mi tylko o odpowiedź czy da się zrobić ograniczenie prądu jak wyżej ale nie stosując układu jak w klasycznym zasilaczy bo to przecież ogromne straty mocy na elementach. A to czy jest to skomplikowane czy nie to nie takie ważne. Bo jeśli da się to zintegrować z przetwornicą to nie będe musiał konstruować PWM'a sterującego prądem a to też proste nie będzie. Poco mam drugi układ budować jeśli pierwszy dało by rade podrasować.
  • Poziom 42  
    Nie licz na dokładną i liniową regulację ograniczenia prądowego od 0 - 30A w prostym zasilaczu impulsowym. Nie tędy droga. Natomiast każda przetwornica w trybie prądowym ma "naturalną" odporność na zwarcia i w stanie zwarcia pobiera (i traci!) niewielką moc.

    Wprowadzenie regulacji prądu jest stosunkowo proste - kwestia dodania transoptora. Ale ten transoptor trzeba już od strony sterownika odpowiednio potraktować. W najprostszym i najskuteczniejszym rozwiązaniu będzie można uzyskać w miarę liniową zależność pomiędzy prądem diody transoptora a prądem wyjściowym tyle, że... odwróconą - to znaczy zwiększenie prądu diody transoptora będzie zmniejszało wydajność przetwornicy.
  • Poziom 13  
    Oto co wydziergałem narazie. Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
    Licze na wyrozumiałość bo robiłem to na podstawie not katalogowych więc zapewne wiele tam jeszcze brakuje a i pewnie błędów sporo. Poza tym mało mam ostatnio czasu bo sesja na studiach. ale jeszcze jakiś tydzień i poswięce temu projektowi więcej czasu.
  • Poziom 23  
    A może półmostek, albo forward jednotranzystorowy ??
    To nie jest wieeelka moc jak w spawarkach :)
  • Poziom 42  
    -> Kalvis

    Podążasz w dobrym kierunku ale popełniasz błędy:

    1. Zapomniałeś o zasilaniu IR2101.

    2. Nie możesz brać napięcia z uzwojenia pomocniczego jako wzorca do sprzężenia zwrotnego - to nie flyback. Oczywiście nadaje się ono do zasilania układów ale tylko i wyłącznie pod warunkiem, że cała przetwornica nie będzie miała tendencji do wyłączania się, bo wtedy całość dostanie "czkawki" i zacznie "próbkować" (jak to nazywają serwisanci RTV). Trzeba się pogodzić ze stratami i jednak zasilić układ z 230V DC trochę wyższym prądem oraz zrezygnować z uzwojenia pomocniczego - w tym układzie ono po prostu nie zadziała poprawnie.

    3. Ujemne sprzężenie zwrotne musi być pobierane z wyjścia układu - jeśli ma być izolowane - trzeba użyć transoptora.
  • Poziom 13  
    Złożyłem taki układ: Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
    Jak dotąd testowałem go na napięciu 40V z transformatora. Wcześniej podłączyłem go do 230 ale nie miałem diody schottky'ego po stronie wysokiej drivera oraz rezystora przy bootstrapie i rezystora między Vs a masą (470k). Ale najważniejsze to to ze miałem przebitą diodę na wyjściu i przebiegi wyglądały tak:
    Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
    To przy napięciu wejściowym 20V. Popaliło mi tranzystory, driver, R czujnika prądu, oraz kawałek scieżki. Nie chce starcic ostatniej pary tranzystorów przez głupi błąd wiec prosze o sprawdzenie schematu i informacje co mu jeszcze brakuje i co jest zle. Wiem, że brakuje sprzężenia zwrotnego i dławika na wyjściu. Przy 40V zmiennego na wyjściu jest napięcie 2.8V i przebiegi jak należy (prostokątne ze stromymi zboczami). Układ jest zmontowany na trzech płytkach plus trafo na kablach. Zasilany jest z zasilacza na LM317. Diody przy tranzystorach wyciągnołem z innej przetwornicy ale nie wiem czy są odpowiednie. Nie moge nic znalezc po tym oznaczeniu. Mam !n5408 wiec moge wstawić ale nie wiem czy nie są za wolne. Wszelkie uwagi mile widziane.

    Jeszcze jedno: Na schemacie Vcc jest połączone z LO drivera ale normalnie tego połączenia nie ma. Protel z uporem maniaka wstawia mi tam kropke. Zawsze musze uwazac na to przy projektowaniu płytki.
  • Poziom 42  
    Chyba serwer obrazków padł :(

    Już są.

    1. Dioda w układzie bootstrap (popraw numerację diod!) musi być dioda szybką a nie zwykłą prostowniczą. Na przykład może być BA159 - tania i dostępna.

    2. Gdzie druga dioda i dławik po stronie wtórnej? Poprawny układ dwutranzystorowego forwarda wygląda tak: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/hdwandl_e.png

    3. Dioda kluczująca przy dolnym MOSFETcie ma być anodą do masy a nie do rezystora kontroli prądu - temu rezystorowi dodatkowe impulsy potrzebne nie są.
  • Poziom 13  
    U mnie chodzą.

    Dodano po 1 [godziny] 12 [minuty]:

    W zasadzie niewielkie poprawki. Czyli po ich dokonaniu moge bez zbytnich obaw podłączać na 230? Oczywiscie dodam jeszcze sprzężenie zwrotne o czym jeszcze pewnie napisze. Bałagan na schemacie wynika z faktu, że to są 3 schematy połączone metodą copy/paste.
    Jeszcze pytanie apropo sprzężenia. Daje się tam jakąś histereze czy bezposrednie sterowanie? Pytam bo nie wiem czy dobże zauwazyłem na oscyloskopie ale przy bezposrednim dochodzi chyba do wielokrotnych przełączeń podczas regulacji a to chyba nie jest dobre dla tranzystorów.
  • Poziom 13  
    Znalazłem taki układ sprzężenia zwrotnego:
    Przetwornica DC>DC 220(230) > 5V 30A
    Juz jest zmontowany i działa ale mam pytanie. Jakie są kryteria doboru elementów C4, C5 i R6 oraz czy rezystory R1 i R2 powinny mieć rząd wartosci zbliżony do R5?
  • Poziom 13  
    Widzę brak zainteresowania tematem.
    Zadam teraz konkretne pytanie. Może na nie odpowie ktoś.
    Przetworka działa złożona na kilku płytkach połączona kabelkami. Podłączona pod 230V co daje 310-320V na kondensatorze. Testowałem pod obciążeniem (jakieś 50W) i wszystko działa jak należy bez grzania itp. Pozostała jedna kwestia z którą nie mogę sobie dać rady. Mianowicie regulacja napięcia bądź prądu. Chodzi o to że podczas regulacji tym układem jaki przedstawiłem powyżej przetwornica zaczyna piszczeć. Jest to spowodowane tym, że zamiast regulacji wypełnienia po prostu gubi cykle i zamiast 40kHz mam paczki impulsów powtarzające się np. z częstotliwością 1kHz. Są momenty w regulacji od 0-max że sygnał się zsynchronizuje i jest prawidłowy. Wówczas przetworka chodzi bezgłośnie.
    I teraz pytanie: Czy to jest mankament tego układu czy może wszystko zależy od dobrania elementów regulatora i wzmacniacza błędu UC3845? A może to tylko wina kabelkomanii i zakłóceń.

    Z góry dzięki za odpowiedź bo bardzo zależy mi na możliwości regulacji.

    PS. Sama regulacja nawet na piszczącej przetworce działa tak jakbym tego chciał wiec kwestia tylko uciszenia trafa :)