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

Zabezpieczenie tranzystora MOS we Flyback

professor1234 28 Lut 2008 15:04 2511 20
  • #1 28 Lut 2008 15:04
    professor1234
    Poziom 12  

    Witam

    Zrobiłem sobie przetwornicę flyback na trafie od monitora jakiegoś i mam mały problem. Otóż do obciążenia około 2A (przy 12V) wszystko jest wzorowo, przy większym pali mi się zenerka 180V/2W. Jest ona niezbędna ponieważ tranzystor ma dopuszczalne Uds = 600V. A takie rozwiązanie znalazłem w jakiejś książce (znaczy bez R i C ale dołożyłem bo dzięki R przez zenerkę płynie zawsze mniejszy prąd, a C gasi impulsy prądowe). Tak sobie pomyślałem, że zamiast tej zenerki można by dać taki układzik z tranzystorem. Co o tym myślicie ewentualnie jak inaczej gasić te szpilki ??

    Pzdr

    0 20
  • #2 28 Lut 2008 15:14
    lechoo
    Poziom 39  

    Zwiększ C1 do 10nF, diodę Zenera usuń całkowicie i zmierz napięcie na C1.
    Pokaż jak masz możliwość przebieg na drenie tranzystora, być może transformator ma za dużą przekładnię i stąd problem. Inną przyczyną może być zbyt duża indukcyjność rozproszenia - wtedy transformator należałoby przewinąć.

    0
  • #3 28 Lut 2008 16:38
    r2d2004
    Poziom 31  

    Witam!

    Próbowałeś w miejsce tej 2W diody Zenera użyć diody typu Transil (rodzaj Zenerki dedykowanej do takich celów). Np. Transil 1.5Kxx(x)CA wytrzyma w impulsie 1,5kW mocy, a dioda ta jest wielkości 3A diody prostowniczej.

    Pozdrawiam
    PS Diody transil:

    1.5KExx(x)

    Skoro tranzystor wytrzymuje 600V, to postaw na cewce dwukierunkowego transila np. 1.5KE400CA (resztę elementów wywal) i sprawdź jak to zda egzamin. Sam jestem ciekaw.

    0
  • #4 28 Lut 2008 20:11
    professor1234
    Poziom 12  

    Sprawdzę tą diodę, którą Kolega polecił. Oscyloskop mam, ale jest typowo do 20V/działkę więc nie bardzo się kwapię do podłączania go między "-" a dren tranzystora. Zwiększenie pojemności kondensatora z 1nF na 4.7nF chyba nie jest najlepszym pomysłem - przetwornica hula na 80kHz -> T = 12.5us, stała czasowa tego układu RC (18k*1nF) daje 18us. Kondensator ładuje się w czasie gdy tranzystor nie przewodzi, a rozładowuje gdy tranzystor przewodzi.
    Przy małym wypełnieniu (a przy takim pracuje przetwornica) tranzystor dłużej nie przewodzi niż przewodzi co daje że kondensator dłużej się ładuje niż rozładowywuje, czyli średnie napięcie na tym RC jeszcze by się podniosło. Więc wydaje mi się że lepiej byłoby jeszcze zmniejszyć a nie zwiększać pojemność. Stosunek zwojów został dobrany na podstawie książeczki.
    Transformator nawinąłem na przekładkę czyli pierwotne,wtórne,pierwotne
    Spróbuję jeszcze z tą diodą co Kolega polecił, tylko muszę ją przez sklep zamówić więc nie wiem kiedy dostanę. Jak tylko coś zdziałam to napiszę

    Pozdrawiam Kolegów i dziękuję za odpowiedzi

    $$
    V_{in}+V_{z}=382+V_{z} \leq 570 \\ \frac{V_{z}}{V_{or}}=1.4 \\ V_{or} = \frac{V_{z}}{1.4} = 128V \\ n=\frac{V_{or}}{V_{out}+V_{diode}}=\frac{128V}{12V+1V}=10\\
    $$

    0
  • #5 28 Lut 2008 21:22
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Stała czasowa tłumika przepięć ma być znacznie dłuższa niż cykl - kondensator musi przejmować energię przepięć bez istotnego podwyższania napięcia na nim a rezystor ma tracić moc przepięć a nie rozładowywać kondensator.
    Flyback to nie przetwornica rezonansowa i zbyt mała pojemność w tłumiku przepięć daje właśnie efekt przegrzewania się diody i marnowanie energii.

    0
  • #6 29 Lut 2008 00:11
    nemo07
    Poziom 36  

    Witam.

    professor1234 napisał:
    ... Przy małym wypełnieniu (a przy takim pracuje przetwornica) tranzystor dłużej nie przewodzi niż przewodzi co daje że kondensator dłużej się ładuje niż rozładowywuje, czyli średnie napięcie na tym RC jeszcze by się podniosło. Więc wydaje mi się że lepiej byłoby jeszcze zmniejszyć a nie zwiększać pojemność.

    To tylko spekulacje, na dokladke bledne.
    professor1234 napisał:
    ... Oscyloskop mam, ale jest typowo do 20V/działkę więc nie bardzo się kwapię do podłączania go między "-" a dren tranzystora.

    Tak trudno ruszyc glowa, profesorze?
    Prosty. skompensowany dzielnik 1:10 zalatwilby sprawe, np. 1M || 10p/2kV i 100k || (100p - Cin); Cin - pojemnosc wejsciowa oscyloskopu (typowo ≈ 5...10 pF).
    Te diode Zenera bym wyrzucil, a w zamian tak dobral opornosc tlumika RC, aby nie przekroczyc Uds-max.
    Pomysl z tranzystorem jest ciekawy.
    Pozdrawiam

    0
  • #7 29 Lut 2008 02:16
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Średni prąd, jaki będzie płynął przez diodę Zenera, czy opornik (jak jest i dioda, i opornik, to ich suma)
    można policzyć następująco: niech I oznacza maksymalny prąd tranzystora, Lr indukcyjność rozproszenia
    cewki, f - częstotliwość pracy przetwornicy; energia, która magazynuje się w indukcyjności rozproszenia
    cewki, jest równa Lr*I^2/2; ta energia nie może być przekazana do obwodu wtórnego - musi ładować C1
    (warto by było przy okazji policzyć, o ile go naładuje, gdy już jest na nim pełne napięcie); mnożąc ją przez
    częstotliwość i dzieląc przez napięcie na C1 otrzymujemy prąd f*Lr*I^2/(2*Uc1) - co najmniej taki prąd musi
    popłynąć, jeśli jest on za duży dla tej zenerki, to trzeba ją zastąpić czymś innym, lub zmienić coś w układzie.

    Do tego prądu daje wkład indukcyjność rozproszenia - można pomyśleć o lepszym wykonaniu transformatora,
    żeby ta indukcyjność była mniejsza; można zmniejszyć szczelinę w jego rdzeniu, żeby zwiększyć indukcyjność
    wzajemną, i poprawić stosunek indukcyjności wzajemnej do indukcyjności rozproszenia - tylko wtedy będzie
    problem, bo trzeba będzie ograniczyć prąd, żeby uniknąć nasycenia rdzenia - może mniej zwojów w cewkach?

    Indukcyjność rozproszenia można zmierzyć zwykłym miernikiem indukcyjności zwierając uzwojenie wtórne.

    0
  • #8 01 Mar 2008 12:44
    professor1234
    Poziom 12  

    Kolega Nemo07 pojechał mi po ambicji z tym oscyloskopem :) No i wziałem się i podłączym go pod układ. Wprawdzie dzielnik zrobiłem 1M i 10k||33pF i na tym mierzyłem. Przebiegi przedstawiam na obrazkach poniżej. Przepraszam z góry za jakość zdjęć, ale aparaty fotograficzne w nokii nigdy nie były dobre... Może teraz będzie łatwiej zdiagnozować błąd

    Pzdr

    0
  • #9 01 Mar 2008 14:16
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A jakbyś tak napisał, jaki przebieg jest na którym obrazku? jakie skalowanie?
    I niewykluczone, że żeby cokolwiek móc ocenić, przydadzą się zdjęcia przez lupę.

    0
  • #10 01 Mar 2008 16:54
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Przede wszystkim trzeba skompensować dzielnik napięcia. Na moje oko są mocne przerzuty :(

    Nawet zakładając pojemność rezystora 1M zaledwie na 2 pF, to przy podziale 100:1 pojemność równoległa do 10k powinna wynieść 200pF. A składają się na nią pojemność wejściowa oscyloskopu (zazwyczaj 30 pF), pojemność kabla i (znikoma) pojemność rezystora.

    Bez skalibrowania dzielnika nie ma mowy o poprawnej obserwacji oscylacji :(

    0
  • #11 02 Mar 2008 00:00
    professor1234
    Poziom 12  

    Myślę, że udało mi się rozwiązać problem. Odwinąłem kilka zwojów z pierwotnego i jakoś układzik sobie sporo lepiej pracuje. Zmieniłem ten 18k na 5k(10||10). Zastanawia mnie cały czas ta stała czasowa. Nawet biorąc notę aplikacyjną do uc3842 http://pdf1.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/view/25560/STMICROELECTRONICS/UC3842.html

    To na stronie 8 mamy przykład przetwornicy pracującej na 40kHz -> 25us. A układ RC, gdzie R=4.7K i C = 3.3nF daje Nam 15,5 us czyli około połowy okresu.

    Postaram się na dniach wrzucić zdjęcia ze skompensowanym dzielnikiem jak radzi RoMan oraz dorzucę fotki przetwornicy, tak żeby było wiadomo przy czym się męczymy :)

    0
  • #12 02 Mar 2008 01:09
    nemo07
    Poziom 36  

    professor1234 napisał:
    ... Zastanawia mnie cały czas ta stała czasowa.
    Zastanawiasz sie nad nie tym, co trzeba, professore!
    W zasadzie wszystko istotne w temacie zostalo powiedziane; tylko Ty jestes jakos malo kooperacyjny, ... albo moze ... zbyt leniwy?
    Poczytaj raz jeszcze posty, byle z uwaga i zrozumieniem, szczegolnie kol. _jta_ i kol. -RoMana-, ktory jest forumowym specem od Ukladow Zasilania.

    0
  • Pomocny post
    #13 02 Mar 2008 14:30
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Kabel 50 omów ma około 95pF/m, więc 2m kabla, i już mamy 220pF.

    Z tą energią z indukcyjności rozproszenia sprawa jest nieco bardziej skomplikowana:
    część napięcia na kondensatorze to jest przetransformoane napięcie wyjściowe, i ta
    część nie wpływa na prąd uzwojenia pierwotnego - więc we wzorze na prąd zamiast
    Uc1 powinno być Uc1-Utr, gdzie Utr to przetransformowane napięcie wyjściowe.

    Nadal nie napisałeś, który przebieg jest z jakiego punktu układu.
    Przerzuty rzeczywiście chyba jakieś widać na Osc03.

    Mam wrażenie, że najlepiej by było, gdyby napięcie na C1 było prawie stałe.

    0
  • #14 02 Mar 2008 15:10
    professor1234
    Poziom 12  

    Kolego Nemo07 nie wiem co wzbudza w Tobie jakąś złość czy coś w tym stylu do mojej osoby, że piszesz o moim lenistwie czy też kooperacyjności. Twoja złość dziwi mnie tym bardziej, że żaden Twój post nie wniósł niczego do dyskusji. W żadnym wypadku nie neguję wiedzy Kolegów, ani też Twojej. Elektronika to połączenie matematyki i fizyki. Dużą część rzeczy da się policzyć. Kolegów -RoMana-, czy _jta_ nie będę miał cały czas ze sobą aby mi pomagali. Dlatego lepiej raz dowiedzieć się i zrozumieć problem niż podkładając zamiast jednej wartości drugą i czekać na cud.
    Odnośnie dzielnika napięcia, zmierzyłem pojemność oscyloskopu z kablem wyszło 250pF (27pF oscyloskop + kabel) czyli na oporze 1M winno być koło 2.5pF czyli mniej więcej tyle, ile ten opór może posiadać. Oscylogramy po odwinięciu 10 zwojów zapewne się teraz zmieniły i wrzucę je jutro, przy okazji postaram się to zrobić lepszym aparatem. Jeżeli chodzi o te oscylogramy, które wrzuciłem kilka postów temu - ten ładniutki prostokąt to przebieg z gate'a a pozostałe z drenu.

    Męczę problem, bo to nie tylko o to chodzi, żeby urządzenie działało, ale również działało w miarę swoich możliwości optymalnie.

    I jeszcze kolejne pytanie. Mam jeszcze jedno trafo z przetwornicy Flyback'a z monitora. Jeżeli zeszlifuję jedną połówką (tą ze szczeliną) np.: na papierze ściernym do momentu usunięcia szczeliny będę mógł tego trafa użyć do przetwornicy ogólnie typu forward ??

    0
  • #15 02 Mar 2008 15:40
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Po co męczyć się ze szlifowanie, skoro nowe rdzenie są dostępne. Na dokładkę w cenach nieprzyzwoicie niskich.

    Nigdy nie zrozumiem, dlaczego ludziom chce się bawić rdzeniami z demontażu - o nieznanych parametrach i jakości. Jedyny wyjątek: rdzenie proszkowe (iron powder) - ich parametry są tak marne i tak przewidywalne, że wiadomo czego się po nich spodziewać a równocześnie trudno o alternatywne źródło.

    0
  • #16 03 Mar 2008 20:46
    professor1234
    Poziom 12  

    Witam ponownie z nowymi oscylogramami. Ogólnie stała czasowa to 5us, napięcie na gate i na opornikach w source bez dzielnika. Z dzielnika tylko napięcie na drenach, wszystko względem "-" mostka prostowniczego zarazem elektrolitu. Osc_01,02 to gate; osc_03,04 to dren; osc_05 to opornik w source o wartości 0,5Ohm tu oscyloskop ustawiony na 2us.

    0
  • #17 04 Mar 2008 09:50
    professor1234
    Poziom 12  

    Kolego -RoMan- dlatego chciałbym zastosować ten rdzeń bo jest ogromny :) Średnica wewnętrznej kolumny 21mm, pole do nawijania 10mm*30mm :) WaAc wychodzi tutaj 346mm^2 * 300 mm^2 = 103 855 mm^4 czyli 10,4 cm^4 :)) . Jeżeli uwzględnić ten wzór jaką moc można uzyskać z takiego trafa nawet przy 40kHz to budzi to szacunek :) Tylko ma jedną wadę - szczelinę, ale to mógłbym usunać. A koszt takiego dużego trafa jak tu napisałem wcale nie byłby chyba mały. No i tak sobie pomyślałem zrobić na nim taki konkretny prostownik. Bez sprzężenia strony wtórnej z pierwotną. W stronie pierwotnej potencjometr zmieniający współczynnik wypełnienia w jakimś małym zakresie.

    Pzdr

    0
  • #18 04 Mar 2008 14:08
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Co to był za monitor, że do niego ETD59 wsadzili?

    0
  • #19 04 Mar 2008 20:02
    professor1234
    Poziom 12  

    Szczerze mówiąc to nie wiem. Bo fragment płyty tylko mam, ten z trafem. Na rdzeniu pisze OREGA i jakieś tam cyferki. Ale nigdzie na necie nie mogę znaleźć specyfikacji tych rdzeni. Czyli powiedz mi Kolego czy warto bawić się w usunięcie tej szczeliny ?? I jeszcze jedno PRZEPRASZAM za WPROWADZENIE W BŁĄD... :( :( :( te przebiegi co podpisałem że są z drenu - są zza tej diody D1 :( Tak mi się jakoś to podłączyło bezmyślnie... sorry jeszcze raz

    0
  • Pomocny post
    #20 04 Mar 2008 22:22
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Co do monitora - mi by się nie chciało męczyć. Do stanu takiego, jaki wychodzi przy szlifie fabrycznym (< 5 um) w życiu nie dojdę, spocę się jak mysz a przy demontażu na gorąco łatwo połamać karkas.

    Ale faktem jest, że na rdzeniu tej wielkości już małą spawareczkę inwertorową da się zrobić.

    Uparłeś się na małą stałą czasową, to masz takie przebiegi. Ja bym dał większą stałą czasową, zdolną zmagazynować energię z rozproszenia bez katowania diody i nie cudował z wydumanymi zabezpieczeniami.

    0
  • #21 05 Mar 2008 09:10
    professor1234
    Poziom 12  

    Witam

    Myślę że pora zakończyć wątek. Generalnie mój flyback działa nawet przy obciążeniu 80 Watt. Uważam że wszystko jest ok. Zwiększę stałą czasową jak poleca -RoMan- . Z tym rdzeniem może się pobawię, zobaczę jak to będzie wychodzić.

    Dziękuję wszystkim za pomoc.

    Pzdr

    0
  Szukaj w 5mln produktów