Z racji ograniczonej ilości miejsca w jednym z projektów zmuszony jestem do zaprojektowania przetwornicy napięcia, z racji prostoty najchętniej zrobiłbym generator prostokąta na NE555 20khz oraz Mosfet kluczujący transformator. Testowałem układ w pająku przy częstotliwości 700hz z użyciem zwykłego transformatora na blachach krzemowych i rezultaty były bardzo obiecujące pomimo prostoty układu.
Po stronie pierwotnej napięcie 320V, po wtórnej 320V i 7V. Łączna moc wszystkiego 30W.
Z rdzeni ferrytowych mam wyciągnięty z jakiejś radzieckiej przetwornicy taki jak na zdjęciu:
Potrzebuje parametrów tego rdzenia, przenikalności i indukcji nasycenia, patrząc na gabaryty z pewnością 30W przeniesie a mając te dane już przeliczę sobie wszystko tak jak dla typowego transformatora sieciowego tylko uwzględnię inną częstotliwość pracy.
Ewentualnie wezmę klasyczny rdzeń np. z niewielkiego TWOP-a, nawinę uzwojenia pierwotne/wtórne sekcyjnie aby zmniejszyć indukcyjności rozproszenia i popróbuję przy częstotliwości pracy około 5khz... Też na miniaturyzacji powinienem wyjść na plus. Jak zaimpregnuje żywicą epoksydową to i piszczeć może nie będzie.
Z tego rdzenia E42 widocznego na zdjęciu można uzyskać moc przekraczającą 100W, przy mocach jakich potrzeba wystarczy prosty układ przetwornicy zaporowej, rdzeń można zastosować z transformatora zasilacza monitora CRT 15".
Układ scalony 555 nie jest modulatorem PWM i nie powinien być stosowany w przetwornicach impulsowych, należy zastosować układ odpowiednio do tego przeznaczony np: UC3842, SG3524, TL494 w zależności od konfiguracji. Częstotliwość pracy można przyjąć w zależności od układu 21-50kHz.
AZ12 pisze:Układ scalony 555 nie jest modulatorem PWM i nie powinien być stosowany w przetwornicach impulsowych
Metoda modulacji PWM do uzyskiwania regulacji parametrów wyjściowych przetwornicy nie jest jedyna słuszną metodą.
Trzeba zacząć od dobrej teoretycznej literatury.
Przy małej mocy przetwornica zaporowa jest czymś na czym warto się pochylić, odporność na przeciążenia i zwarcia - tylko pamiętać trzeba a by nie uruchamiać bez obciążenia (warystor załatwia elegancko ten problem). Całkiem spory odsetek TV miało jako zasilacz zaporowa przetwornicę.
AZ12 pisze:
, należy zastosować układ odpowiednio do tego przeznaczony np: UC3842, SG3524, TL494 w zależności od konfiguracji.
To już lepiej sięgnąć po nowocześniejsze układy. Łatwiej dostępnem cena niewygórowana no i dodatkowe features. Albo fly-back i podzespoły z TV.
AZ12 pisze:
Częstotliwość pracy można przyjąć w zależności od układu 21-50kHz.
to już kwestia rdzenia. Generalnie jest parcie na możliwie wysoką częstotliwość kluczowania ....
Troche mnie przekonaliście i koncepcja się zmieniła, przychylam się do nowoczesności i układu TL494 w konfiguracji przeciwsobnej, nauczę się jednej topologii i będę miał spokój z tematem jak będzie trzeba mi i większych mocy, napisałem posta w temacie gdzie to zagadnienie było szeroko omawiane "trafa w zasilaczach komputerowych" a nie tutaj dla spójności ale wrócę do tego wątku z konkretnym projektem.
Konfiguracja układu półmostkowego zasilacza sieciowego wymaga stosowania dławika wyjściowego, bez niego tranzystory mocy po stronie pierwotnej by wybuchły. Ponadto przy wysokich napięciach wyjściowych są kłopoty z izolacją międzyzwojową, dlatego zasilacze impulsowe dające napięcia o dużej wartości buduje się w konfiguracji flyback.
Zmontowałem, wykorzystałem transformator EI33 z zasilacza ATX, gabarytowo wyszła bardzo zgrabna płytka, do zasilania układu TL494 użyłem układu z ładowarki do telefonu komórkowego przerabiając tak aby dawała na wyjściu 10V. Częstotliwość pracy przetwornicy około 50khz (po 25khz na "połówkę"). Jako tranzystory kluczujące użyłem IRF830, sterowane są bezpośrednio z wyjść TL494. Uzwojenie pierwotne 2x100zw 0.23mm.
Pojawił się taki problem, że grzeją się tranzystory sterujące, po 20s są gorące (póki co bez radiatora), po kilku minutach jakbym je zostawił to pewnie by się uszkodziły pomimo bardzo małego obciążenia na wyjściu (jakiś 1-2W rezystorami). Pobór prądu z sieci 230V - 40mA, przy zmniejszaniu współczynnika wypełnienia maleje maksymalnie do 12mA (wtedy tranzystory grzeją się znacznie wolniej). Zastępowałem też rezystory 33omy zworą ale nie poprawiało to w zauważalny sposób sytuacji.
Wydaję mi się, że bez obciążenia, nawet bez radiatora tranzystory powinny być co najwyżej letnie. Trudno mi określić, czy przyjąłem zbyt małą ilość zwojów na wolt i powinienem dowinąć np 2x150zw przy zasilaniu 320V czy też powinienem przeprojektować płytkę drukowaną i zastosować chociażby najbardziej klasyczne sterowanie z emiterów dwóch tranzystorów npn/pnp. A może normalne że się tak grzeją bez radiatora?
Zarówno płytkę jak i transformator wykonałem bardzo starannie i nie chciałbym robić i jednego i drugiego od początku, bardziej typujecie nasycanie się rdzenia czy kiepskie sterowanie?
PS. Jak powinien wyglądać oscylogram na drenach tranzystorów kluczujących w przypadku nasycania się rdzenia?
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Układ sterowania rozwiązany został nieoptymalnie. Mosfety załączane są dość szybko, gdyż ich bramki sterowane są przez rezystory 33 Ω bezpośrednio z emiterów tranzystorów w układzie TL494, jednak wyłączanie tranzystorów jest spowolnione, gdyż ładunek zgromadzony w pojemnościach bramek rozładowywany jest do masy przez rezystory o oporności ponad 1 kΩ (1 KΩ+33 Ω). Wolne wyłączanie tranzystorów zwiększa poziom traconej w nich mocy, powodując szybki wzrost temperatury.. Może nawet dochodzić do sytuacji, w której drugi tranzystor zaczyna się włączać zanim całkowicie wyłączy się pierwszy. Diody 1N4007 nie nadają się do przetwornic. Są za wolne.. Napięcie zasilające układ TL494, sterujący bramki tranzystorów, jest nieco za niskie.
Przeprojektuję płytkę, pomyślę albo o sterowaniu z pary npn-pnp albo skoro wyjście ze sterowania jest z emitera tranzystora npn to dołożę tylko tranzystor pnp. W sumie w drugim przypadku jak zacząłem rysować to bardzo zbliżyłem się do rozwiązania jakie zaproponowałeś w swoim schemacie przetwornicy. Początkowo nie wiedziałem jak te tranzystory pnp na wyjściu tl494 miały prawo działać, początkowo dla mnie "wisiały w powietrzu", teraz już wiem:) Nie mam co prawda takich szybkich diod schottkiego bat43 ale dam 1n4148, przełączają się w 4ns i impulsowo wytrzymują prąd 450mA, myślę że wystarczą. Jak uda mi się to wszystko pomieścić na płytce to się pochwalę.
Dziękuje!
//na schemacie zapomniałem umieścić szybkie diody spolaryzowane zaporowo pomiędzy źródła a dreny, będę o nich pamiętał. Będą szybkie, UF4007. Napięcie zasilające TL494 podniosę do 12V.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Niestety. Zrobiłem płytkę od początku, tak jak na schemacie wyżej. Tranzystory grzeją się bardzo szybko (bez radiatora), temperaturę 100st osiągają w jakieś 10s. Znacznie wolniej osiągają tą temperaturę (jakieś 50s)przy napięciu sieciowym 200V, lub mniejszym wypełnieniu sygnału.
Diody przy tranzystorach sterujących: 1n4148, cała reszta UF4007. Tranzystory kluczujące IRF830, sterujące BC640. Rdzeń EI33 z zasilacza ATX, złożony starannie, bez szczeliny.
Układ uzwojeń (idąc od środka karkasu na zewnątrz):
Przebiegi na oscylskopie bez podłączonego transformatora bardzo ładne, sygnał niemal idealnie stromy. Po podłączeniu transformatora nie oglądałem bo pilnuje żeby coś nie wybuchło;) Generalnie z radiatorem (a będzie podłączony) układ pewnie by mógł pracować ale dalej jest coś nie tak...
bardzo prosiłbym o sugestie co sprawdzić, zrobić.
//Możliwe że bliskie umiejscowienie transformatora i układu TL494 powoduje w nim jakieś wzbudzenie? Wejścia TL494, dwa odwracające i dwa nieodwracające "wiszą w powietrzu" może połączyć ze sobą piny odwracające z nieodracającymi w wejściu 1 i 2 TL494?
Tranzystory IRF830 mają dopuszczalne napięcie pracy 500V, a w układzie PP będzie pojawiało się teoretycznie napięcie 630V, może to jest źródłem problemów?
Ostatnio zmieniony wt, 25 listopada 2014, 16:46 przez sztyga20, łącznie zmieniany 1 raz.
W tym układzie amplituda napięć na tranzystorach mocy wynosi dwukrotność napięcia zasilania, ponieważ zastosowane zostały elementy na zbyt niskie napięcie, więc nic dziwnego, że grzeją się, działają one wtedy jak diody Zenera. Trzeba zastosować tranzystory na napięcie 800 lub nawet 1000V.
Doświadczenie właśnie zdobywam, to moja pierwsza przetwornica stąd tyle błędów.
Myślę, że transformator wytrzyma o ile nie będzie się zbyt grzało wszystko. Drut podwójnie emaliowany, uzwojenia nawinięte zwój obok zwoju. Przekładki pomiędzy warstwami w obrębie jednego uzwojenia z dwóch warstw taśmy izolacyjnej (może mało wykwintne ale wygodnie się przewód układa na niej). Pomiędzy poszczególnymi uzwojeniami cztery warstwy. Szczególną uwagę zwracałem na krańce uzwojeń aby nic się nie zsunęło. Niestety tranzystory muszę sprowadzić bo nie mam MOSFETów na takie napięcia, mam na oku jakieś z RDSon 4omy, niby dużo ale powinno spokojnie wystarczyć w tym zastosowaniu.
