Wydzielone z tematu "Wzmacniacz z tranzystorami HEX-FET , AVT890"

[Olkus]

Akurat domyśliłem się, że to wina rdzenia Skoro się tak nagrzewa, znaczy że dochodzi do jego nasycenia. Mam drugi taki sam, mogę spróbować nawinąć np. połowę tego co na poprzednim dławiku i sprawdzić jak się zachowa. Aczkolwiek nie wiem czy jest sens, czy aby rezultaty nie będą podobne. Bo parametrów rdzeni za bardzo nie znam, niestety.

Pozdrawiam,
A.

[Olkus]

Niestety zdjęć nie widać

Pozdrawiam,
A.

[Romekd]

Czołem.

Niestety zdjęć nie widać

Pozdrawiam,
A.

Przepraszam, zdjęcie się źle dodało.
Zamieszczam ponownie tamtego posta:

Romku, przetwornice zaporowe zostawmy na boku, one działają zupełnie inaczej. W przypadku przetwornic przepustowych, podręcznikowo dławik jest konieczny. Dlaczego? Przyjmijmy, że uzwojenie pierwotne zasila generator przebiegu prostokątnego o częstotliwości kilkudziesięciu kHz. Jakie obciążenie "widzi" nasz generator, gdy bezpośrednio za prostownikiem mamy kondensator? Impedancje kondensatora, która przy tej częstotliwości bliska zeru (a właściwie jego ESR). Tranzystory kluczujące pracujące na zwarcie są na pewno bardzo szczęśliwe. Oczywiście jak Rdson tranzystorów, rezystancje drutu i ESR kondensatora będą odpowiednio duże to impulsy prądu bedą miały znośną wartość i kosztem sprawności i zakłóceń zaoszczedzimy na dławiku wyjściowym i dostaniemy nieco sztywniejsze napięcie wyjściowe. I tak w praktyce całkiem często się robi, ale zanim się to rozwiązanie skopiuje to może warto zrozumieć z czym to się wiąże.

Łukasz, przepraszam, może nieprecyzyjnie to ująłem
Zanim przejdę do odpowiedzi, chciałbym Kolegom i Koleżankom przedstawić zdjęcie dwóch małych transformatorków i sprawdzić co o nich sądzicie, jaka może być ich moc wyjściowa?

Transformatory_2.jpg

Pozdrawiam
Romek

[Olkus]

Czarny ma podaną moc 3,2 VA Natomiast drugi, jeśli jest także na częstotliwość sieci, to sądzę, że około 2 VA.

Pozdrawiam,
A.

[Romekd]

Dziękuję, bardzo dobra odpowiedź. Pierwszy (po lewej stronie) ma moc 3,2 VA, a drugi pochodzi z przetwornicy, w której był sterowany z wyjścia półmostka typu H, z częstotliwością kilkudziesięciu kHz. Ten drugi pozwala pobierać z układu 120 W ciągłej mocy (24 V, 5 A, DC).
Poniżej zdjęcie tamtego zasilacza, który przez wiele lat pracował bezawaryjnie, aż w pewnym dniu wyładowanie atmosferyczne doprowadziło do jego uszkodzenia.

Zasilacz_24V_5A.jpg

Próbował go naprawić jeden z moich kolegów, ale poniszczył nieco połączenia drukowane na płytce PCB i zrezygnował z naprawy. Właścicielowi zasilacza powiedziałem, że nie mam czasu bawić się w "koronkową" naprawę ścieżek i zaproponowałem mu podobny zasilacz mojego pomysłu. Ten zasilacz ze zdjęcie jest "nieco" rozmontowany, więc powtykałem niektóre z elementów, by pokazać jak wyglądał. Co ciekawe przy mocy wyjściowej 120 W tranzystory po stronie pierwotnej (widoczne na zdjęciu) pracowały bez jakichkolwiek dodatkowych radiatorów, co wskazuje, że moc na nich tracona była niewielka, przez co nie wymagały one dodatkowego chłodzenia. W układzie nie było żadnego dławika ani po stronie pierwotnej transformatora (nie licząc dławika sieciowego w filtrze sieciowym /filtrował zaburzenia wspólne/). Napięcie wyjściowe nie było w ogóle stabilizowane, jednak zmieniało się podobnie jak napięcie w sieci zasilającej 230 V, a tylko nieznacznie zależało od prądu obciążenia wyjścia zasilacza (idealne do zasilania np. wzmacniacza niskiej częstotliwości). Na zdjęciu zasilacz może wydawać się duży, jednak w rzeczywistości miał wymiary zbliżone do pudełka papierosów...

Pozdrawiam
Romek

[Marek7HBV]

Przetwornice nie wymagające regulacji wypełnienia {45/45} mogą mieć transformator o większej idukcyjności.

[Olkus]

Dziękuję, bardzo dobra odpowiedź. Pierwszy (po lewej stronie) ma moc 3,2 VA, a drugi pochodzi z przetwornicy, w której był sterowany z wyjścia półmostka typu H, z częstotliwością kilkudziesięciu kHz. Ten drugi pozwala pobierać z układu 120 W ciągłej mocy (24 V, 5 A, DC).
Poniżej zdjęcie tamtego zasilacza, który przez wiele lat pracował bezawaryjnie, aż w pewnym dniu wyładowanie atmosferyczne doprowadziło do jego uszkodzenia.

Zasilacz_24V_5A.jpg

Próbował go naprawić jeden z moich kolegów, ale poniszczył nieco połączenia drukowane na płytce PCB i zrezygnował z naprawy. Właścicielowi zasilacza powiedziałem, że nie mam czasu bawić się w "koronkową" naprawę ścieżek i zaproponowałem mu podobny zasilacz mojego pomysłu. Ten zasilacz ze zdjęcie jest "nieco" rozmontowany, więc powtykałem niektóre z elementów, by pokazać jak wyglądał. Co ciekawe przy mocy wyjściowej 120 W tranzystory po stronie pierwotnej (widoczne na zdjęciu) pracowały bez jakichkolwiek dodatkowych radiatorów, co wskazuje, że moc na nich tracona była niewielka, przez co nie wymagały one dodatkowego chłodzenia. W układzie nie było żadnego dławika ani po stronie pierwotnej transformatora (nie licząc dławika sieciowego w filtrze sieciowym /filtrował zaburzenia wspólne/). Napięcie wyjściowe nie było w ogóle stabilizowane, jednak zmieniało się podobnie jak napięcie w sieci zasilającej 230 V, a tylko nieznacznie zależało od prądu obciążenia wyjścia zasilacza (idealne do zasilania np. wzmacniacza niskiej częstotliwości). Na zdjęciu zasilacz może wydawać się duży, jednak w rzeczywistości miał wymiary zbliżone do pudełka papierosów...

Pozdrawiam
Romek

Tak podejrzewałem, że drugi to impulsowy, moc podejrzewałem 100 W, dużo się nie pomyliłem
Zasilacz wygląda na dość porządny, nie chińska tandeta, teraz bardzo popularna. Wiadomo coś o kontrolerze, który tym sterował?
Elementy widzę niektóre SMD, przy układach scalonych SMD lutowanych cyną bezołowiową łatwo urwać pady, jak się nie ma doświadczenia. A co to za zasilacz Kolegi pomysłu? Jeśli to nie jakiś sekretny projekt to może zechciałby się Kolega z nami podzielić?
Generalnie konstrukcja zasilacza ze zdjęcia dość prosta. Tranzystory bez radiatorów raczej rzadko się spotyka, MOSFET czy BJT? Nawet w małej mocy przetwornicach typu flyback są radiatory (poza tymi naprawdę bardzo niewielkiej mocy).
Co do braku dławika to jestem ciekaw jak bardzo się grzały kondensatory wyjściowe, szkoda że zasilacz niesprawny bo już się nie dowiemy. Dławik sieciowy musi być aby produkt spełniał normy EMI, choć teraz najtańsze chińskie zasilacze tych dławików nie mają. W swojej przetwornicy także zaobserwowałem pewne zmiany napięcia wyjściowe zależnego od wahań sieci, ale to nie są duże wartości, więc nie powinno to mieć znaczenia.
Natomiast wracając do kwestii dławików wyjściowych w moim zasilaczu, wczoraj przeprowadziłem próby z różnymi ilościami zwojów (na posiadanych rdzeniach proszkowych). Przy 16 zwojach napięcie nadal dość mocno spadało i dławik szybko się grzał. Dla 10 zwojów już było lepiej, bo napięcie spadło z ponad 31 V do trochę ponad 28 V, ale dławik też się grzał aczkolwiek już mniej. Przy 5 zwojach dławik był chłodny, natomiast grzał się mocniej kondensator wyjściowy.
Tak więc wszystkie ilości zwojów okazały się nietrafne. Działa natomiast idealnie z wcześniej pokazanym dławikiem na pręcie ferrytowym. Ani kondensator ani dławik się zbytnio nie grzeje, niestety posiadam tylko jedną sztukę, nie mam dwóch identycznych. Chyba kupię 6,8 uH 10 A, nie toroidalne i zobaczymy jak to będzie.

Pozdrawiam,
A.

[Romekd]

Czołem.
W zasilaczu użyto popularnego kontrolera typu IR2153, w wersji SMD, który steruje dwoma mosfetami typu P7NK40Z (nie mam pewności czy są oryginalne, czy też podmienił je już poprzedni serwisant), które z kolei pracują w półmostku H, sterując poprzez kondensatory transformator wyjściowy. W filtrze sieciowym pracują cztery kondensatory (w połączeniu szeregowo-równoległym) o pojemności 100 μF/200 V firmy JAMICON (serii TX). Co ciekawe wszystkie mają obecnie rzeczywistą pojemność 90 μF z tolerancją nie gorszą niż ±1 μF oraz ESR w okolicach 0,25 Ω (myślę, że podobną pojemność miały w momencie ich montażu na płytkę, choć gwarantowana przez producenta odchyłka pojemności to ±20%). Uzwojenie pierwotne transformatora ma indukcyjność równą 6 mH oraz indukcyjność rozproszenia równą 22 μH, przy oporności uzwojenia pierwotnego 0,171 Ω (w temp. 25 °C) i wtórnego równej 2 x 13 mΩ (prostowanie jest pełnookresowe; uzwojenie wtórne ma odczep pośrodku).
Znajomy dostał ode mnie podobny zasilacz mojego pomysłu.
Pomysł zasilacza niestety sprzedałem z pewnym urządzeniem, więc nie mogę go już opublikować

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Uzwojenie pierwotne transformatora ma indukcyjność równą 6 mH oraz indukcyjność rozproszenia równą 22 μH

No właśnie.

[Romekd]

Czołem.

Przetwornice nie wymagające regulacji wypełnienia {45/45} mogą mieć transformator o większej idukcyjności.

Uzwojenie pierwotne transformatora ma indukcyjność równą 6 mH oraz indukcyjność rozproszenia równą 22 μH

No właśnie.

Przepraszam, właśnie w tamtej wypowiedzi zapomniałem o tym wspomnieć (wieczny pośpiech). W przetwornicach, w zależności od ich typu i przeznaczenia, stosuje się transformatory o różnej indukcyjności własnej uzwojenia pierwotnego oraz o również różnej, czasem niskiej, a czasem specjalnie podniesionej indukcyjności rozproszenia, która zależy od wielkości wzajemnego sprzężenia poszczególnych uzwojeń transformatora. Projektując jakieś urządzenia najpierw sami nawijamy z Markiem (wspólnikiem w firmie) dany transformator prototypowy, a później zamawiamy ich partie w firmie zewnętrznej (np. w firmie FERYSTER, https://feryster.pl/ ), konsultując sposób wykonania elementu i jego parametry z doświadczonym pracownikiem takiej firmy. W pewnych układach można również szeregowo z uzwojeniem pierwotnym, poza kondensatorem sprzęgającym, włączyć również dławik, który przez tranzystory sterujące (pracujące np w półmostku H) będzie widziany jako większa indukcyjność rozproszenia obciążającego układ transformatora.
O przetwornicach zaporowych wspomniałem tylko dlatego, że większość z nich nie ma dodatkowych dławików, choć widziałem (i projektowałem z Markiem) też takie, które miały szeregowy dławik przy kilku diodach.

Poniżej zamieszczam kilka linków do przykładowych stron z różnymi zasilaczami (jest ich w necie mnóstwo, jedne z dodatkowym dławikiem, inne bez, jedne warte głębszej analizy, inne niekoniecznie...):

https://www.kirich.blog/obzory/bloki-pi ... teley.html
https://elektronikab2b.pl/technika/3759 ... e-napiecia
https://www.circuitlab.com/circuit/f39n ... er-supply/
https://www.elettroamici.org/en/uso-ed- ... el-ir2153/
https://danyk.cz/iz_2_35.html
https://www.google.com/search?q=%D0%B8% ... gMNQe2reZM

https://www.diyaudio.com/community/thre ... rt.375585/
https://www.youtube.com/watch?v=b6Luryjd1jo
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3542084.html
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3414347.html
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3348035.html
https://www.google.com/imgres?imgurl=ht ... egUIARDdAQ

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Sęk w tym, że w przetwornicy zaporowej dławik wyjściowy pełni funkcję tylko i wyłącznie dodatkowej filtracji, a nie ograniczenia prądu. A jest tak dlatego, że w tych przetwornicach mamy nie tyle transformator, co wielouzwojeniowy dławik i jego indukcyjność ogranicza narastanie prądu. Z punktu widzenia dyskusji o przetwornicach półmostkowych to nie ma żadnego znaczenia, bo zasada działania jest inna. To tak jakbyś pisał, że samochód z silnikiem spalinowym nie potrzebuje skrzyni biegów, bo te z silnikiem elektrycznym nie mają.
Zastosowanie indukcyjności rozproszenia do ograniczenia prądu w przetwornicy półmostkowej to właśnie to o czym pisałem: upraszczamy układ kosztem sprawności. I to, że same tranzystory się nie grzeją niekoniecznie tu coś udowadnia, bo jest jeszcze co najmniej kilka elementów, na których następują straty mocy. Dodatkowe dławiki w szereg z uzwojeniem pierwotnym (albo starannie "zaprojektowana" indukcyjność rozproszenia) to już bardziej domena przetwornic (quasi)rezonansowych, a to jeszcze inna para kaloszy.

[Romekd]

Całkowicie się z Tobą zgadzam. Tak właśnie to wszystko funkcjonuje. A wracając jeszcze do pytania Kol. Aleksandra, to wspomnę, że kondensatory na wyjściu przedstawionego przeze mnie układu same raczej się zbyt mocno nie grzały, ale za to były niepotrzebnie dodatkowo podgrzewane przez radiatory umieszczone na diodach, ulokowane na płytce bezpośrednio w ich sąsiedztwie, co na pewno nie pozostawało bez wpływu na ich trwałość (nie pamiętam już dokładnie w jakim były one stanie, gdyż układam zajmowałem się wiele lat temu), ale sprawność tej przetwornicy raczej była dobra, gdyż poza rezystorami zasilającymi układ IR2153 płytka drukowana w żadnym innym miejscu, poza tym jednym, nie wyglądała na przegrzaną... Co prawda czasy potrzebne na zamykanie się obu stron bramy nie były zbyt duże (chyba nikt niepotrzebnie nie traci czasu na jej ciągłe zamykanie i otwieranie, chociaż kto wie...), ale układ przepracował bezawaryjnie przez wiele lat.

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam

W zasilaczu użyto popularnego kontrolera typu IR2153, w wersji SMD, który steruje dwoma mosfetami typu P7NK40Z (nie mam pewności czy są oryginalne, czy też podmienił je już poprzedni serwisant), które z kolei pracują w półmostku H, sterując poprzez kondensatory transformator wyjściowy. W filtrze sieciowym pracują cztery kondensatory (w połączeniu szeregowo-równoległym) o pojemności 100 μF/200 V firmy JAMICON (serii TX). Co ciekawe wszystkie mają obecnie rzeczywistą pojemność 90 μF z tolerancją nie gorszą niż ±1 μF oraz ESR w okolicach 0,25 Ω (myślę, że podobną pojemność miały w momencie ich montażu na płytkę, choć gwarantowana przez producenta odchyłka pojemności to ±20%).

Stosowanie małych elementów lutowanych powierzchniowo na płytce, gdzie występuje dość wysokie napięcie rzędu 300 V przy odległościach między ścieżkami rzędu 1 mm lub nawet mniej nie jest dobrym rozwiązaniem. W takim przypadku nietrudno przebicie przy np: zawilgoceniu lub zanieczyszczeniu powierzchni obwodu drukowanego.

[Romekd]

Czołem.

Witam

W zasilaczu użyto popularnego kontrolera typu IR2153, w wersji SMD, który steruje dwoma mosfetami typu P7NK40Z (nie mam pewności czy są oryginalne, czy też podmienił je już poprzedni serwisant), które z kolei pracują w półmostku H, sterując poprzez kondensatory transformator wyjściowy. W filtrze sieciowym pracują cztery kondensatory (w połączeniu szeregowo-równoległym) o pojemności 100 μF/200 V firmy JAMICON (serii TX). Co ciekawe wszystkie mają obecnie rzeczywistą pojemność 90 μF z tolerancją nie gorszą niż ±1 μF oraz ESR w okolicach 0,25 Ω (myślę, że podobną pojemność miały w momencie ich montażu na płytkę, choć gwarantowana przez producenta odchyłka pojemności to ±20%).

Stosowanie małych elementów lutowanych powierzchniowo na płytce, gdzie występuje dość wysokie napięcie rzędu 300 V przy odległościach między ścieżkami rzędu 1 mm lub nawet mniej nie jest dobrym rozwiązaniem. W takim przypadku nietrudno przebicie przy np: zawilgoceniu lub zanieczyszczeniu powierzchni obwodu drukowanego.

Ależ jest to dobrym i powszechnie stosowanym rozwiązaniem. Wiele układów sterujących zasilaczami impulsowymi (montowanymi w obudowach SMD, np. typu SO-8) ma na jednym z wyprowadzeń napięcie o dopuszczalne wartości nawet 600 V. Maciupeńkie tranzystory w obudowach SOT-23 mają dopuszczalne napięcie emiter-kolektor równe 500 V. Dobrze jest na płytkach PCB pod tego typu elementy stosować soldermaskę. Można też pokryć punkty lutownicze i druk którymś z lakierów izolacyjnych, stosowanych w elektronice, przez co poprawi się wytrzymałość izolacji przy zwiększonej wilgotności powietrza.

Pozdrawiam
Romek

[Olkus]

Czołem.
W zasilaczu użyto popularnego kontrolera typu IR2153, w wersji SMD, który steruje dwoma mosfetami typu P7NK40Z (nie mam pewności czy są oryginalne, czy też podmienił je już poprzedni serwisant), które z kolei pracują w półmostku H, sterując poprzez kondensatory transformator wyjściowy. W filtrze sieciowym pracują cztery kondensatory (w połączeniu szeregowo-równoległym) o pojemności 100 μF/200 V firmy JAMICON (serii TX). Co ciekawe wszystkie mają obecnie rzeczywistą pojemność 90 μF z tolerancją nie gorszą niż ±1 μF oraz ESR w okolicach 0,25 Ω (myślę, że podobną pojemność miały w momencie ich montażu na płytkę, choć gwarantowana przez producenta odchyłka pojemności to ±20%). .
Znajomy dostał ode mnie podobny zasilacz mojego pomysłu.
Pomysł zasilacza niestety sprzedałem z pewnym urządzeniem, więc nie mogę go już opublikować

Pozdrawiam
Romek

Czyli dość popularny kontroler. Tranzystory na 400V to dla mnie lekkie zaskoczenie, spodziewałbym się czegoś a przynajmniej 500V, np. IRF840.
Kondensatory to pewnie jeszcze "stary dobry" Jamicon, bo obecnie ich jakość jest niestety nienajlepsza.
Szkoda, że nie może Kolega udostępnić projektu zasilacza, bo może ktoś by skorzystał, no ale cóż...

Przepraszam, właśnie w tamtej wypowiedzi zapomniałem o tym wspomnieć (wieczny pośpiech). W przetwornicach, w zależności od ich typu i przeznaczenia, stosuje się transformatory o różnej indukcyjności własnej uzwojenia pierwotnego oraz o również różnej, czasem niskiej, a czasem specjalnie podniesionej indukcyjności rozproszenia, która zależy od wielkości wzajemnego sprzężenia poszczególnych uzwojeń transformatora. Projektując jakieś urządzenia najpierw sami nawijamy z Markiem (wspólnikiem w firmie) dany transformator prototypowy, a później zamawiamy ich partie w firmie zewnętrznej (np. w firmie FERYSTER, https://feryster.pl/ ), konsultując sposób wykonania elementu i jego parametry z doświadczonym pracownikiem takiej firmy. W pewnych układach można również szeregowo z uzwojeniem pierwotnym, poza kondensatorem sprzęgającym, włączyć również dławik, który przez tranzystory sterujące (pracujące np w półmostku H) będzie widziany jako większa indukcyjność rozproszenia obciążającego układ transformatora.
O przetwornicach zaporowych wspomniałem tylko dlatego, że większość z nich nie ma dodatkowych dławików, choć widziałem (i projektowałem z Markiem) też takie, które miały szeregowy dławik przy kilku diodach.

Poniżej zamieszczam kilka linków do przykładowych stron z różnymi zasilaczami (jest ich w necie mnóstwo, jedne z dodatkowym dławikiem, inne bez, jedne warte głębszej analizy, inne niekoniecznie...):

https://www.kirich.blog/obzory/bloki-pi ... teley.html
https://elektronikab2b.pl/technika/3759 ... e-napiecia
https://www.circuitlab.com/circuit/f39n ... er-supply/
https://www.elettroamici.org/en/uso-ed- ... el-ir2153/
https://danyk.cz/iz_2_35.html
https://www.google.com/search?q=%D0%B8% ... gMNQe2reZM

https://www.diyaudio.com/community/thre ... rt.375585/
https://www.youtube.com/watch?v=b6Luryjd1jo
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3542084.html
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3414347.html
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3348035.html
https://www.google.com/imgres?imgurl=ht ... egUIARDdAQ

Pozdrawiam
Romek

Dziękuję za linki jak i wyjaśnienie kwestii transformatora.

Całkowicie się z Tobą zgadzam. Tak właśnie to wszystko funkcjonuje. A wracając jeszcze do pytania Kol. Aleksandra, to wspomnę, że kondensatory na wyjściu przedstawionego przeze mnie układu same raczej się zbyt mocno nie grzały, ale za to były niepotrzebnie dodatkowo podgrzewane przez radiatory umieszczone na diodach, ulokowane na płytce bezpośrednio w ich sąsiedztwie, co na pewno nie pozostawało bez wpływu na ich trwałość (nie pamiętam już dokładnie w jakim były one stanie, gdyż układam zajmowałem się wiele lat temu), ale sprawność tej przetwornicy raczej była dobra, gdyż poza rezystorami zasilającymi układ IR2153 płytka drukowana w żadnym innym miejscu, poza tym jednym, nie wyglądała na przegrzaną... Co prawda czasy potrzebne na zamykanie się obu stron bramy nie były zbyt duże (chyba nikt niepotrzebnie nie traci czasu na jej ciągłe zamykanie i otwieranie, chociaż kto wie...), ale układ przepracował bezawaryjnie przez wiele lat.

Pozdrawiam
Romek

U mnie kondensator wyjściowy bez dławika jest już dość ciepły przy żarówce 21 W, co prawda nie jest to jakaś bardzo wysoka temperatura (ok. 35 stopni), ale przy większym obciążeniu przez dłuższy czas na pewno będzie się grzać bardziej.
Fakt, że zasilacz od silnika bramy nie był bardzo długo używany, ale mój zasilacz ma zasilić wzmacniacz, a nie chciałbym wymieniać kondensatorów po roku. Dławiki panuję zakupić 6,8 uH 10 A i powinno być dobrze (a w każdym razie taką mam nadzieję).

Pozdrawiam,
A.