Jump to content
RockDok

SMPS pentru amplificatoare cu lampi

Recommended Posts

Mai degraba vreo 30W pe filamente + 40mA/280V (Ub1) + 60mA/560V (Ub2) asta la un monobloc. Da' cum se aude...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Lucrez la un SMPS pentru niste lampi 6C41C. Schema, de bine de rau, am mai incercat-o in diverse variante(atasata). Pina acum imi pare cea mai simpla versiune. Am ajuns la dimensionarea transformatoarelor, ei bine, la fel ca si in cazul amplificatoarelor cu lampi, acestea sint extrem de importante, dimensionate aiurea compromit tot montajul ( ne bucuram in schimb de un costisitor joc de artificii) Pina acum m-am bazat pe ceea ce se cheama inginerie inversa, nu prea ma mai multumeste acest lucru si as vrea sa le calculez. Cam greu pentru cineva nedeprins cu acestea si cu o intelegere mai mult apropiata de cultura generala decit de specialitatea necesara acestor calcule. Miezurile pe care le am la dispozitie sint ETD44, prin combinarea jumatatilor de la mai multe miezuri pot obtine intrefier de 2mm, 1mm(implicit) sau fara intrefier. Nu stiu materialul dar presupun 3C90 ca fiind cel mai des folosit. Acestea au fost folosite in niste montaje flyback avind in primar 68 spire conductor d0.4mm. Se pune problema sa gasesc numarul de spire in primar si diametrul conductorului astfel incit temperatura transformatorului sa fie cit mai mica, stiind faptul ca TOP227 lucreaza la 100kH. Myrra, pentru ETD44 in flyback, spune 38 de spire in primar.

post-25928-0-16992400-1380818095_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Mi-am luxat degetele de cat am scris in topicul pe care l-am deschis (singurul topic deschis in viata mea). Probabil degeaba.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nici vorba, am citit de mai multe ori ceea ce ati scris aici: http://www.tehnium-azi.ro/topic/5084-teorie-smps/ si vreau sa vad daca reusesc sa aplic cele scrise. Doar ca merge mai incetut. Am inteles ca la flyback raportul de transformare nu este ceea ce intelegem in mod normal la un transformator.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Raportul de transformare este raportul dintre numarul de spire din primar si cel din secundar. Poate ca tensiunile nu respecta raportul de transformare, dar raportul de transformare e o definitie universala, configuratia (flyback) nu face parte din definitie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Graba mare, vreau sa termin cit mai repede cu amlif-ul cu 6C41C drept care pentru traf-uri am ales ca si inspiratie si cele calculate de PIExpert precum si documentatia Myrra astfel incit, cu materialele aflate la dispozitie, sa umplu uniform straturile bobinate. Cind voi avea vreme ma voi apuca sa fac un programel in CAVO pentru calculul trafurilor SMPS. Am atasat schema, schite trafo, etc.

post-25928-0-68186600-1381242196_thumb.png

post-25928-0-37049900-1381242214_thumb.png

post-25928-0-72521100-1381242224_thumb.png

post-25928-0-40276600-1381242380_thumb.png

post-25928-0-98492400-1381242390_thumb.jpg

Edited by RockDok

Share this post


Link to post
Share on other sites

Poate ca valorile sunt ok, dar pentru modul de abordare, ma repet la flyback. Trebuie sa tii cont de modul de lucru dorit, continuu sau discontinuu. Fiecare mod are avantajele si dezavantajele lui. In functie de modul de lucru, obtii inductanta calculata necesara, respectiv numarul de spire, iar pentru a obtine practic acea inductanta pentru acele spire, rectifici intrefierul. Valoarea intrefierului are importanta neglijabila, important este sa obtii inductanta tintita, altfel risti saturarea miezului. Executia (inductanta de scapari) are rol major in pierderi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Cred ca ma aflu in modul continuu, si nu ma refer aici la faptul ca exista un consumator in mod permanent legat la iesirea SMPS-ului. De asemenea am inteles ca nu exista o separare stricta intre modurile de lucru, in functie de Ton ( eu ii zic factor de umplere) ne putem deplasa catre discontinuu ( la Ton mic, mizul se "incarca" mai putin decit se poate descarca in secundar) si continuu (la Ton mare, miezul nu se "descarca" complect in secundar). PIExpert spune pentru TOPSwitch modul de lucru continuu. Trebuie stat si citit/recitit la documentatii de ma apuca groaza... Trafo IR2161 chiar trebuie bobinat astfel incit sa aiba inductanta de scapari relativ mare, am separat primarul de secundar, poate ar fi fost bine in doi galeti. Ordinea de bobinare este in schta.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Sper pentru tine ca softul folosit a facut ceea ce trebuie si ca datele sunt corecte.

Se poate trece de la continuu la discontinuu si invers, dar in orice situatie (cea mai dezavantajoasa) nu ai voie sa saturezi miezul. Daca prevezi modul continuu, ai nevoie de un miez mai mare ca sectiune. Inductia si variatia inductiei, inductanta, curentul si variatia de curent impreuna cu sectiunea miezului si numarul de spire, sunt mereu intr-o relatie stransa. Este foarte usor sa saturezi miezul daca sunt prea multe spire, prea mica sectiunea, prea mare curentul, etc. Arunca o privire la ultimul meu post de la teorie. Chiar daca ma refeream la inductantele cu precadere din buck, are aplicabilitate si la flyback-ul continuu. Aceiasi inductie (continua) peste care se suprapune variatia inductiei datorata variatiei de curent. Aceiasi formula si posibilitate de a verifica valoarea inductiei pentru a evita saturatia in cel mai dezavantajos caz..

Share this post


Link to post
Share on other sites

PIExpert spune 99 spire in primar, mie imi incap 38 spire cu d0.53 / strat + gap-uri de 2mm, total 76 spire, asa ca am redus proportional infasurarile in secundar.

Din pacate nu am timp acum sa iau pas cu pas calculele. Am facut modificari in schema, 7809 se incalzea prea tare desi avea 12V pe IN si un radiator destul de mare (evident nu suficient), l-am eliminat si am avut noroc sa obtin 9V/0.6A cu 5 spire pentru Uf2. Am adaugat un drosell scos dintr-o sursa PC. Imi patrundea un usor brum pe Ub. Cu drosell-ul a disparut. Singurul inconvenient este temperatura, dupa vreo doua ore de fuctionare cam toate piesele au pe la 60 de grade, nu poti tine mina pe ele mai mult de citeva secunde. Noroc de un ventilator cu diametru mare, silentios, de 12V si alimentat din Uf1. Trebuie sa ghicesc niste ecrane termice intre trafo si electrolitici, cu ventilatie nu este nici o problema doar ca mie nu-mi place. Am sa postez schema amplif-ului la sectiunea lampi.

post-25928-0-42172600-1381586270_thumb.png

post-25928-0-01179800-1381586288_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Am atasat motivul pentru care nu am avut timp sa iau la puricat trafo-urile pentru schema anterioara. De data asta nu mai merg pe bijbiite, poate si fiindca trafo forward mi se pare mai simplu de calculat decit cel de flyback. Schema cu rezolutie mai buna atasata in .pdf Pe cablaj nu am mai avut loc pentru sigurante. Sint mici inadvertente pe cablaj fata de schema ( sau invers) scuze pentru asta.

post-25928-0-91780800-1382115739_thumb.png

post-25928-0-40664100-1382116265_thumb.jpg

SG3535 IR2121 12V+25V-2A-150V-150mA+375V-400mA SMPS.pdf

Edited by RockDok

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nu-ti pare mult mai complex si scump?

 

Si intarzierea?

Edited by smilex

Share this post


Link to post
Share on other sites

Calculele pentru modulul cu TOPSwitch sint "on hold", are prioritate ultimul SMPS cu SG3525.

 

De mult nu mi-am mai zbirlit neuronii cu atitea calcule. Preluari masive din http://www.tehnium-a...84-teorie-smps/ Sper sa fi nimerit cit de cit.

 

Calcul transformator Tr1

 

Sursa de tensiune( acumulator auto)

Umin = 11V

Umax = 15V

 

Tensiuni si curenti de iesire

Uf = 25V(stabilizat) / If=2A

Ug = -150V / Ig = 150mA

Ub = 375V / Ibmin = 250mA / Ibmax = 400mA

 

Miez transformator ETD54 sau ETD44 material 3C90

 

Driver SG3525 fo=100kHz

 

la minima necesara de 25V in secundar si minimul de 11V in primar

raportul de transformare este:

k = Umin/Uf = 11/25 = 0.44

 

tensiunea de 15V determina o maxima in secundar de:

Ufmax = Umax/k = 15/0.44 = 34V

 

frecventa si perioada lucru trafo

f = fo/2 = 50kHz

T = 1/f = 1/50 = 20us

 

perioada alocata functionarii unui tranzistor este:

t = T/2 = 20/2 = 10us

 

umplerea la tensiune maxima de alimentare

Ton = ( Uf/Umax) * t = (25/34) * 10 = 74% * 10 = 7.4 us

Toff = t -Ton = 10 - 7.4 = 2.6 us

 

putere totala in secundar:

Pf = Uf * If = 25 * 2 = 50W

Pg = 150 * 0.15 = 22.5W

Pb = 374 * 0.4 = 150W

P = Pf + Pg + Pb = 50 + 22.5 + 150 = 222.5W

 

dimensionare miez

P = 5 * B * j * f * Sm * Sf

Sm * Sf > P/( 5 * B * j * f) ( Sm = sectiunea miezului [cm²], Sf=sectiunea ferestrei [cm²])

P = 223W

B = 0.15T ( inductia, limita pierderi 100mW/cm3 ventilatie naturala, 50kHz aprox. 0,15T, catalog 3C90)

j = 3A/mmp ( densitate de curent)

f = 50kHz

 

Sm*Sf > 223/( 5 * 0.15 * 3 * 50) = 1.98cm2 = 198mm2

 

numarul de spire in primar

N = U * Ton/( B * S)

 

SETD54 = 280mm2 ( suprafata miez, catalog ETD54)

NETD54 = ( 15 * 7.4) / ( 0.15 * 280) = 2.6 spire

 

Daca, din motive tehnice, dublam numarul de spire, atunci ecuatia ramine valabila pentru un B=0.07T ?

 

Pentru miez ETD44:

 

SETD44 = 173mm2

NETD44 = ( 15 * 7.4) / ( 0.15 * 173) = 4.3 spire

 

Cam asta este zona la care m-am oprit, ETD54 sau ETD44? o scadere a densitatii de curent (j) ar trebui sa conduca de asemenea la o marire a numarului de spire in primar, la fel si scaderea frecventei ( fo)

 

Daca ar fi dupa mine eu as continua cu miez ETD54 si primar de 5 + 5 spire.

 

Nu au importanta complexitatea si costul, singurele lucruri importante sint temperatura de lucru cit mai mica ( sub 40 de grade) , durata de viata cit mai mare si, evident, precizia adecvata scopului.

Edited by RockDok

Share this post


Link to post
Share on other sites

Da, cu cat maresti numarul de spire, scazi inductia. Dar cresc pierderile in cupru. Daca ai spatiu suficient, opteaza pentru marire spire dar si o densitate mai mica. Scazi astfel din ambele pierderi. Dar vezi ca E+E-urile sunt standardizate, nu permit foarte mult, ca nu-ti mai incape totul daca exagerezi.

In aceiasi idee, poti verifica daca la Umax si Ton max - deadtime (instabilitate), nu depasesti B=0,35T

Poti sa scazi la o minima de 9-10V. Cuprinzi astfel si deadtime-ul, si caderea pe diode.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Sa recapitulam.

 

La tensiunea minima de alimentare ( 10V acumulator) ar trebui sa avem umplerea maxima adica 10us - deadtime care, pentru Ct de 1n si Rd de 47 ohmi la SG3525, este de 0.75 us. asta inseamna Tonmax=10-0.75=9.25us.

 

Pentru tensiunea maxima de alimentare ( 15V) umplerea ar trebui sa scada astfel incit sa avem valoarea tensiunii propusa in secundar, in acest caz Uf=25V. In cazul cel mai defavoabil al alimentarii (10V acumulator) k =10/25 = 0.4 Aceasta valoare k implica, pentru tensiunea maxima de alimentare de 15V si Tonmax o crestere a Uf la valoarea de Umax/k = 15/0.4 = 37.5V

 

cum N = U * Ton/( B * S) atunci B = ( U * Ton)/(N * S)

iar la instabilitate B = ( Umax * Tonmax)/( NETD54 * SETD54) = ( 15 * 9.25)/( 5 * 280) = 0.100T

S-ar parea ca B nu depaseste 0.35T

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...

Important Information

We use cookies and related technologies to improve your experience on this website to give you personalized content and ads, and to analyze the traffic and audience of your website. Before continuing to browse www.tehnium-azi.ro, please agree to: Terms of Use.