Teorie smps

[smilex]

Am vazut o discutie pe tema asta, asa ca incerc sa fiu cat mai scurt privitor la avantajele si dezavantajele feritei in fata pulberilor, in inductantele serie forward, in ordinea importantei. Este punctul meu de vedere.

Avantaje:

-pierderi foarte mici in miez datorate variatiei inductiei;

-dimensionarea inductantei dupa dorinta pentru un numar de spire dat, prin ajustarea intrefierului, asta face mai usor evitarea saturatiei;

-permeabilitate mult mai rigida fata de variatia sarcinii, inductanta se pastreaza valoric si la sarcini mari;

-posibilitatea de izolatii mult mai bune intre sectiuni;

-bobinare usoara, pe carcasa.

Dezavantaje:

-pret mai mare pentru acelasi scop;

-radiatii mai mari cu intrefierul concentrat intr-un loc;

-racirea cuprului mai slaba (pentru mai multe straturi) conduce la o densitate de curent aleasa mai mica (preferabil max 3A/mmp);

-intra sigur in saturatie la depasirea maximelor, datorita rigiditatii permeabilitatii;

-necesita confectionarea intrefierului;

-volum mai mare.

 

Orice solutie trebuie sa aiba in vedere prioritatile, zic eu. Daca se cer compromisuri, pulberea e solutia. Ferita e buna daca se urmareste randament maxim.

[pisica matache]

Foarte bine punctate atat avantajele cat si dezavantajele feritei. Totusi, o comparatie obiectiva, ar trebui facuta intre un anumit material al torului si ferita. Pana la urma exista pulberi si pulberi, iar eu chiar as vrea sa stiu, daca se poate, ce diferenta de pierderi exista, procentual, intre o pulbere buna si ferita. Si ca sa fim si mai obiectivi, ar trebui luate in calcul si pierderile in conductor si intr-un caz si in altul. Ca astfel, sa vedem cam cate procente inseamna acel compromis.

Editat Decembrie 7, 2014 de pisica matache

[smilex]

Sigur ca se pot face niste calcule pentru o situatie data, dar diferenta de pierderi nu e mare procentual. Probabil cca 2-3% din puterea utila se poate pierde pe un tor pulbere iar cu o ferita potrivita se reduce la jumatate. Uneori conteaza chiar si atat. Dar uneori conteaza si caldura disipata datorita unei densitati mari de putere pe volum. Aici, daca alegi un cupru potrivit, obtii o functionare rece a inductantei pe ferita, imposibil de egalat ca si comportament cu o pulbere. Si ar mai fi situatia cand se doreste predictibilitate si stabilitate in variatii de sarcina, mai ales cand inductanta face limita la compensare. Permeabilitatea la pulbere poate avea variatii enorme, peste 60%, daca componenta continua e mare (aproape de saturatia teoretica). Asta duce la scaderea inductantei, mutarea caracteristicii bode spre dreapta, dar si cresterea riplului de curent prin electroliticii atat de la intrare cat si de la iesire. Asta-i o alta problema de care am vazut ca nimeni nu tine cont. Sau nu pe forumuri. Sigur ca filtrajul se poate suplimenta/redimensiona corespunzator, proiectarea retelei de compensare sa tina cond de variatia inductantei, etc. Toate problemele au si solutii. Dar ce vreau sa zic e ca efectul pulbere-ferita e mai larg in cadrul sursei, nu vorbim strict doar de pierderi. Insa chiar si strict legat de pierderi, un procent din puterea utila nu inseamna mare lucru, dar la 1kW inseamna 10W, iar caldura asta poate face diferenta ca intr-un anume loc, un electrolitic sa dureze cu 5 ani mai mult, sau nu.

Eu mereu am preferat ferita, pentru ca nimic din ce am facut nu se poate ventila, trebuie sa fie ermetic si sa functioneze in ploaie, zapada, etc. Si nu pot scrie care e cel mai bun randament obtinut la o sursa (un buck, cu ferita 2,5kW), pentru ca nu e credibil. Nici eu n-as crede. Dar am vazut efectele. De asta sunt subiectiv. Insa pulberea exista, se aplica, nu e o solutie proasta. Dar sunt si surse de larg consum care la PFC activ (boost) si inductante serie (redresare cu dublare de curent) au numai ferita. Si chiar si ventilate fortat. Daca nu ma insel, e cazul RSP-2400-24 Mean Well. Cred ca am vazut numai ferita in locurile mentionate. Deci si solutia asta se practica. Preferinta mea pentru ferita este poate si datorata faptului ca prin paduri siliconice termoconductibile, ferita se poate atasa foarte bine de radiatoare.

Daca se opteaza pentru ferita, experienta ma face sa inclin spre acelasi miez ca si al trafului. Cam asta e necesarul. Daca strans incape pe un miez la traf, strans va incape si pe acelasi miez la inductanta serie. Si tot din subiectivism: parca are si alta estetica pe placa (sau langa) doua miezuri identice decat un miez si un tor.

Dar nimic nu e batut in cuie, aplicatii sunt multe, fiecare face cum crede... Eu doar prefer ferita, nu spun ca e universal mai buna, ci ca uneori e mai potrivita. Si credibil sau nu, fac intrefierul cu atentie, la polizor (masurand periodic inductanta), dar fara nici o mila.

Imi pare rau matache, dar chiar nu am nici un chef sa calculez randamentul a doua situatii ipotetice. Insa uita-te pe graficele power loss la un 3C90 si un -52 (sau cat o fi ala verde cu albastru) si fa o comparatie pentru pierderi pe inductii. Chiar daca volumul feritei e peste dublu la aceiasi aplicatie, garantez ca puterile disipate in miez sunt mult, mult mai mici la ferita. Ramane cuprul, care il alegi cum vrei si cum incape...

[pisica matache]

Foarte rar am pus la indoiala afirmatiile tale, iar cand am chiar am avut dubii, am testat practic si am constatat ca ai avut dreptate. De aceea si acum cred ca ai dreptate, desi poate esti cum spuneai, un pic subiectiv. Recunosc, si eu sunt subiectiv, prefer torurile. In ultimul timp, pentru diverse surse, am cumparat inductantele gata facute, pe tor, de la TME. Desi era mai ieftin sa cumpar torul sa sa-l bobinez, nu am rabdarea s-o fac. N-am gasit din pacate facute si pe ferita. Sunt comod, desi am miezuri de ferita ce stau degeaba, n-as avea rabdarea sa pilesc n miezuri, sa le fac intrefier. Desigur ca la puteri mari s-ar justifica ferita, dar chiar si la puteri mari, peste 2 Kw, am vazut in surse industriale, folosite toruri, atat ca inductanta serie cat si in PFC. Aminteai de o sursa pe care ai facut-o, unde ai obtinut un randament foarte bun. La o putere mult mai mica, cred ca vreo 200W, cu tor, si redresare sincrona am obtinut 95% . Asta in conditiile in care o sursa industriala, Mean Weel, cu aceleasi caracteristici are 90% randament. Ce mi-as putea dori mai mult ? Iar daca eu am scos 95% cu tor, presupun ca tu ai obtinut la 2,5Kw, ceva peste, care e intradevar o performanta.

Toata discutia a plecat de la constructia unul PFC activ, pentru un invertor de sudura. Nu cred ca in acest caz, unde oricum exista ventilarea fortata, e nevoie de un randament iesit din comun.

Si pana la urma, nu contrargumentele m-au deranjat in acea discutie, ci tupeul unuia care de cand il stiu, s-a tot plans ca-l abuzeaza ba unul ba altul, ajuns acum mare moderator, a indraznit sa-mi sterga postarile, care erau ON TOPIC.

Editat Decembrie 8, 2014 de pisica matache

[smilex]

Matache, nu ma intereseaza ce s-a discutat pe elforum. Eu doar am incercat sa pun fata in fata, cum le vad eu, avantajele si dezavantajele utilizarii feritei versus pulbere. Asta pentru ca s-a deschis discutia aici si am citit-o. Fiecare foloseste ce crede ca e mai potrivit pentru aplicatia lui. Am folosit si pulberi, dar mai mult la filtre pe curent continuu. Dar ambele sunt functionale, ambele au avantajele lor aferente.

Exista la tme inductante pe ferita. Nu-mi plac. De exemplu: http://www.tme.eu/ro...cala/feryster/# . Adica 47u/50A/10m? pe miez E42. Asa ceva eu am facut pe E71 pentru a putea folosi conductor convenabil la 50A. Dar nu e obligatoriu sa le folosesti la curentul din reclamele lor. Le poti folosi in functie de conductor, pe ferita numai in conductor ai pierderi semnificative (pt. aplicatiile discutate si regim continuu).

Ferita se polizeaza foarte usor. Cand ai ocazia, incearca. La mivarom e extrem de ieftina (inclusiv carcasele aferente), nu stiu insa si cat de buna...

Editat Decembrie 8, 2014 de smilex

[pisica matache]

O sa incerc sa polizez ferita, dar cu ce ? Merge cu flexul ?

[smilex]

Da-i si cu flexul daca n-ai polizor. Polizorul cu pietre mari face suprafata polizata mai apropiata de plana. Dar poti cu flexul si finisezi cu smirghel.

Trebuie sa verifici relatia B= L?I/(N?S) pentru a obtine un B sub 0,35T (pt. 3C90).

Departezi cele doua E-uri pana la obtinerea inductantei dorite (masurata), masori distanta dintre E-uri si dublul distantei o confectionezi in coloana centrala. Verifici inductanta mereu, sa nu polizezi prea mult.

 

Cred ca faci praf mult cu flexul... Vezi la imbracaminte.

Editat Decembrie 8, 2014 de smilex

[pisica matache]

Multumesc, o sa incerc. N-am polizor, am flex si o minifreza pe care pot pune o piatra fina, de mici dimensiuni.

[smilex]

Am convingerea ca merge si cu aceea.

[smilex]

Eu nu prea inteleg, dar e foarte bine daca foloseste cuiva.

[cordial]

Felicit?ri smilex!

Foarte interesant acest topic, dar din p?cate, el se adreseaz? celor care cunosc deja cel pu?in no?iunile de baz? referitoare la SMPS.

Eu ??i propun (dac? ai timpul ?i pl?cerea s-o faci), pentru c? pari s? fii cel mai priceput la acest tip de surse de alimentare, s? deschizi un topic ?n care s? te adresezi ?ncep?torilor, adic? celor care afl? pentru prima dat? cum func?ioneaz? o surs? ?n comuta?ie.

 

Ceva ?n genul acestui film:

 

De asemenea, ar trebui precizat din capul locului dac? o astfel de surs? poate fi construit? de un amator care nu are ?n dotare un osciloscop, ci doar un multimetru digital sau clasic.

Ar fi de asemenea util, s? se explice o serie de scheme clasice simple, cu avantajele ?i dezavantajele lor.

Foarte mul?i amatori ar dori s? renun?e la alimentatorul clasic, dar nu ?tiu dac? au ?anse s? realizeze unul ?n comuta?ie, chiar ?i

dup? ce au ?n?eles perfect teoria, ?n lipsa unor instrumente adecvate.

[ovirgil]

Subscriu  la propunerea lui @cordial .

Dar ar trebui sa se explice , si cum se fac , construiesc , aceste surse . Mai precis detalii constructive . Multi tineri , si nu numai , au notiuni , cunosc ceva teorie , poate au si ceva dotare , dar se inpotmolesc la executia practica . Nu spun ca teoria nu este necesara , fara ea nu se face nimic ,   dar in felul in care expune @smilex aceste lucruri , tin deja de o inalta pregatire in domeniu , la care unii chiar daca ar vrea , cu toata vointa lor,  nu o pot face .

In schimb unii , dintre amatori , au abilitati dezvoltate sa faca asa ceva . Uneori ramai uimit sa vezi ce ise din mana lor .

Sper sa nu fi deranjat pe cineva . Rog moderatorul , daca am grest , sa stearga postul .

[smilex]

Dragii mei, nu se poate. Am sa-l iau exemplu pe Marian, care poate infirma ce spun, daca e necesar. Cand l-am cunoscut, avea notiunile elementare de baza in electronica, dar nu intelegea functionarea unei surse in comutatie. Daca ati vedea cum arata prima lui sursa construita, ati intelege. Nu stiu cate sute de postari i-au fost dedicate. Sau cate mail-uri. Sau cate zeci, poate sute, de ore de convorbiri telefonice. Acum, el poate proiecta o schema de sursa in comutatie, poate face toate calculele aferente, poate proiecta un cablaj bun aferent. Dar inca mai are nevoie de experienta si informatii pentru acest nivel. Ca pentru mai mult, nici eu nu detin tot. Dar ca si mine, a ajuns la un nivel la care se poate informa singur, nu mai are nevoie de ajutor. Insa nu-mi permit asa ceva, Marian a fost o exceptie. Pur si simplu nu am timpul necesar pentru asta.

Da, e nevoie de un bagaj de cunostinte, comutatia e varful in alimentare. Nu escaladezi Everest-ul fara o practica anterioara. Nu pot explica functionarea unui operational cuiva care vrea sa inteleaga o sursa in comutatie. Nu se pot sari atatea nivele. Dar pot ajuta punctual cu vreo informatie in asemenea cazuri. Au fost multi care au facut o sursa functionala, fara a o intelege si fara dotari deosebite.

Teoretic, daca ai proiectat bine schema si cablajul, daca toate componentele sunt bune, nu ai nevoie de nimic, montezi piesele si va functiona perfect. Insa daca ti-a scapat ceva si nu merge chiar ok, atunci e nevoie de un osciloscop uneori. Un L-metru e avantajos, uneori necesar. Dar daca nu gresesti nimic teoretic si practic, nu e nevoie de nimic. Daca ai 230Vca la retea si introduci in priza o rezistenta de 100?, vei avea 529W pe ea. Si oricat de mult ai vrea sa nu fie asa, tot asa va fi, pentru ca asa reiese din calcule. Matematica asta se extinde asupra tuturor lucrurilor si e imbatabila. Conditia e sa fie corecta si realista. Dar daca nu gresesti, rezultatul e imbatabil, nu e nevoie de dotari deosebite pentru a o confirma. Trebuie doar sa intelegi fenomenele ce se petrec intr-o situatie data si sa calculezi corect. Exista insa si lucruri care nu pot fi anticipate, cum ar fi de exemplu inductante parazite sau de scapari, lucruri care necesita ajustari ulterioare si necesita dotari pentru maxim de rezultate. Dar pentru a functiona, e nevoie de un pistol de lipit. Si ceva fludor si sacaz. Cum ziceam, daca nu ai fost corect teoretic sau practic, atunci apare distractia cu dotarile necesare. Fac precizarea ca eu nu am pornit nici o sursa fara a vizualiza forme de unda, dar vizualizarea nu a facut decat sa confirme eventuala greseala facuta teoretic sau practic. Unde greseala a lipsit, vizualizarea a existat dar a fost inutila.

 

Mariane, sa-ti zic ce. Imi amintesc ca atunci cand aveam cu sutele de cablaje de acelasi tip, ai nostrii apelau la firme. Toti mi-au cerut fisiere cu gerber-e si drill-uri. Adica doua fisiere mici. Nu inteleg rostul si numarul fisierelor din arhiva. Nu inteleg de ce pentru un electronist nu ajunge o simpla poza. Daca as vrea sa fac cablajul, poza aceea ar fi suficienta. As deschide softul sferent, as pozitiona componentele si as imprima pentru foto sau altceva. De ce e nevoie de mai mult? Eventual, daca as fi lenes, un pdf ar fi de ajuns pentru imprimare. Iar oglinda sau nu as face-o din imprimare, dupa dorinta. Eventual poti completa cu intoarse la 90 grade, poate e mai convenabil asa... Evident ca si in oglinda. Dar cum ziceai, sa fie cu folos.

Editat Ianuarie 10, 2015 de smilex

[smilex]

N-as dori o interpretare simplista a ceea ce am spus. Daca exista intrebari legate de functionare, incerc sa raspund.

[cordial]

Bun? seara.

 

C?nd am spus ?ncep?tori, m-am g?ndit la ?ncep?tori ?ntr-ale comuta?iei nu ?n ?ntr-ale electronicii ?n general, a?adar, la amatori care au ceva experien??.

Este clar c? lucrurile s?nt mult mai complexe dec?t ?n cazul unei surse clasice. Este mult de ?nv??at ?i de experimentat. Ideea nu era neap?rat de a proiecta de la zero o astfel de surs?, ci mai ales de a modifica una existent?, de exemplu, o surs? de calculator, astfel ?nc?t s? corespund? cerin?elor noastre. Dar pentru a face asta, trebuie ?n primul r?nd s? ?tim cum func?ioneaz?, s? identific?m corect blocurile func?ionale, tipul de schem? adoptat?, circuitele integrate folosite, cu particularit??ile lor etc. Evident c? la ?nceput vom lucra pe cele mai simple scheme (surse), ?i abia apoi, pe m?sur? ce evolu?m, vom trece la modele mai complexe. Din p?cate, literatura de specialitate este ?n general ?n limba englez?. Sper s? m? descurc, totu?i.

 

Mul?umesc pentru r?spuns.