SURSA in COMUTATIE

Salut tuturor!

Idea mea este de a construi o sursa de alimentare de la retea (220v~) cu doua iesiri (+/- bineinteles pentru amplificatoare audio) si sa obtin acesta modificand surse ATX de calculator de 250W. As vrea sa scot vreo 2x60V, la cca. 5A. Asta ar fi vreo 600W. Din pacate sursa de calc mai mult de 300W nu poate debita, din cauza feritei folosite cu sectiunea de 1.23cmp. In schimb idea de a combina in singur driver cu doua circuite de putere si doua transformatoare identice pare a fi viabila. Teoretic merge. Practic insa voi vedea.
Ca baza conceptului sta aceasta schema insa cu descriere destul de vaga:
Sursa SMPS de 250W (sg3525)
Dupa cum vedeti este folosit un circuit SG3525 ca si driver, schema e simpla.
Am introdus cateva mici modificari: Frecventa de oscilatie am ridicat-o la 75kHz dand valori : R11=10k, C14=1nF. Schema modificata arata cam asa:
[ http://arh.uw.hu/electro/smps/send_2.gif - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

TR1 - traf obisnuit de 50Hz (220 to 12 V)
TR2 - senzor de curent - valori mentionate in proiect (vezi link mai sus)
TR3 - traf scos din sursa ATX si rebobinat.

formula magica: U=n*A*Bmax*4*f ; unde U=tensiunea, n=numar de spire, Bmax=inductia magnetica in miez(0,2-0,3 T), f=frecventa de lucru a miezului

Dupa calculele mele TR3 primar 40spire, secundar 8spire (pt tensiunea de iesire de 60V) Bobinarea am facut cu 20 spire pe un rand pt primar, dupa care un rand de 8 spire pt secundar, si ultima data iarasi 20 spire pt primar care va fi legat in serie cu prima. Intre straturi am pus izolatie si ecranare din folie de cupru.

TR4- traf pentru separare galvanica si generare curent pentru MOSuri. Are valori date mai sus (20sp/2x16sp) cu grija la inceputul infasurarii ca altfel MOSurile se deschid deodata si crapa tot!!!

DR2- bobina de acumulare de energie - inel de pulbere de fier scos tot din sursa ATX. Trebuie rebobinat, insa nu am date destule cum. Am aproximat cu numarul spirelor originale stiind tensiunea pe ele.

Mentionez, ca trafurile se desfac cu ajutorul caldurii (se pun la fiert in apa cca. 30 minute, dupa care se rotesc miezurile in jurul axei perpendicular pe planul de lipire). Chestia cu diluant nu merge.

Se mai poate observa ca am schimbat etajul de redresare, inclusiv TR3. Am renuntat la IGBT urile de comutatii, se poate si mai simplu (vezi desenul meu)
Pentru testare am folosit o tensiune de alimentare de 12V pt driver si o tensiune de 38V ~  pt partea de putere. Dupa cum observati deocamdata am pus totul pe aceeasi masa (fara separare galvanica) Circuitul functioneaza bine, la iesire am valoarea aferenta tensiunii de la intrare adica cca. 3V= (am folosit redresor monoalternata deocamdata).

Din pacate nu am osciloscop. Stiti ce inseamna asta nu? Inseamna ca nu pot sa pin circuitul pe 220V :nonobad: .  Functionarea SG3525 gasiti pe net orinde, nu vreau sa intru in detalii, mentionez, ca pe pinul 10 (shutdown) este aplicat orice semnal care are menirea sa blocheze functionarea oscilatorului - cum ar fi protectia la supracurent, sau  supratensiune la iesire. La 2.5V si 20mA intra in functiune protectia.
La aceasta tensiune(38v~) nici vorba de protectii insa la puteri mari la iesire ar trebui sa lucreze bine.  Am incercat sa introduc un potentiometru in lantul reactiei (R8), pentru a vedea cum se comporta factorul de umplere. Am observat ca miscand cursorul tensiunea de iesire variaza destul de mult (in jur de 1V de la un capat la celalalt). In cazul scurtcircuitarii iesirii apare un salt mare de tensiune pe gateurile MOSurilor, ceace ma duce cu gandul de factor de umplere mare. Am zis nu am osciloscop :cursing:.

Cateva imagini cu montajul:
[ http://arh.uw.hu/electro/smps/DSC07749.JPG - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

[ http://arh.uw.hu/electro/smps/DSC07701.JPG - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

[ http://arh.uw.hu/electro/smps/DSC07750.JPG - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

[ http://arh.uw.hu/electro/smps/DSC07751.JPG - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Daca cineva mai cu experienta are ceva de zis e binevenit, as avea un pic nevoie de ajutor sa pot da valori optime pentru rezistentele de la reactii si protectii.  :console:

As dori ca in cardul acestui topic sa nu vorbim despre surse in comutatie pentru amplificatoare audio de masina, adica ridicatoare de tensiune, montajele acelea fiind mult mai usor de facut, scheme exista o gramada, insa la aceasta sectiune inca nu am auzit pe nimeni sa faca o sursa K lumea. Este unul aici care cica a facut, insa era prea "ocupat" sa-mi dea detalii. Schema folosita e penibila.

Documentatii:
K6 - nu am date daca functioneaza :)
Calcul bobine
Miezuri ferita
Ceva site cu modificari surse calculator

Da, interesanta idee.
In lipsa unui osciloscop necesar pentru determinarea factorului de umplere, poti totusi sa folosesti un voltmetru digital care indica in curent continuu valoarea medie a tensiunii aplicata pe intrare. In particular valoarea medie a tensiunii la un semnal dreptunghiular[B] este direct proportionala cu factorul de umplere. De ex. cunoscind ca amplitudinea semnalului este 10v si indicatia aparatului este 4V atunci factorul de umplere este 0,4. In cazul tau amplitudinea este egala(aproximativ) cu tens de alim la SG3525.
Supratensiunea care apare pe grila trz fet banuiesc ca provine de la crcuitul rezonant format de primarul lui Tr4 si cond ce este inseriat cu acesta, circuit care se formeaza cind ambele iesiri de la PWM sunt in 0 logic.
Apropo, ai gasit pe undeva explicat motivul pentru care se conecteaza acel cond in serie cu primarul lui Tr4?
Referitor la Tr3 cred ca ceva nu e ok si iata de ce:
-tensiunea aplicata primarului este jumatate din tensiunea de la redresorul de pe alimentarea de la retea, tensiune ce are valoarea de aprox 315V in gol(sau la consum f mic) si de 260-270V in sarcina(nu ar fi rau ma gindesc sa conectezi un resou sau calorifer electric de 400W-600W la iesirea redresorului sa vezi la cit scade tensiunea in sarcina). Deci tensiunea in primar este maxim 160V in gol si probabil 130V in sarcina(asta neglijind caderea de tensiune pe cond in serie cu primaru lui Tr3). La iesire tens trb sa fie(pe o singura infasurare vorbesc) cam dublul tensiunii de la iesirea sursei, pt ca jumate "cade" pe drosselul de filtraj.
Pentru 60V la iesire ai nevoie de 120V la iesire din Tr3 si deci raportul de transformare treb sa fie cam 1 si nu 5 cit e la tine. In plus IRF740 cred ca e cam mic pt puterea necesara(150V si 600W => 4A mediu si virf repetitiv 16A).

Salut!

In mare parte ai dreptate. Ceva nu e in ordine cu TR3, si eu stiu acest lucru. Insa nu-mi dau seama ce. Traful original avea 20+20 spire la primar legate in serie si functiona exact asa cum am facut eu schema, tot la 75kHz. Din aceasta cauza am lasat primarul la fel, cum era. Si eu mam tot gandit la faza cu jumatatirea tensiunii, insa dupa cum vad  din cauza condensatorului C6 tensiunea ramane tot 310V la primar. Asa cred eu. Asta e singura explicatie...poate gresesc.
La iesirea din traf TR3-adevarat am dublul tensiunii, cum ai zis tu - adica in jur de 7V~,  daca  fac un raport: N1/N2=U1/U2 => 40/8 ?=? 38/7 da aproximativ egali...
Merci pentru ideea cu factorul de umplere. Intrebarea este: circuitul driver stie sa dea impulsuri in asa maniera incat sa nu se depaseasca niciodata factorul de umplere maxim admis? (adica 49.999999)

Privitor la nr de spire din primar e corect ce spui pt ca odata ce nu ai modif tens de alim si nici frecventa nu ai de ce sa modifici nr de spire.
Caderea de tens pe C6 este uzual de citiva volti (daca e suficient de mare), C6 avind doar rolul de a elimina componenta continuua aplicata pe primarul lui Tr3.
C6 nu afecteaza in nici un fel cei 310V, dar tensiunea aplicata lui Tr3 este 310/2 pt ca e conectat la punctul median dintre C3 si C4 care este punct virtual de masa.
Am urmarit linkul dat de tine si e f misto ca deseneaza formele de unda cind precizezi valorile elementelor din sursa.
Eu nu cred ca o sa dispui tot de 310V cind o sa ai 600W putere absorbita.
Toate circuitele PWM asigura comanda alternata pt trz astfel incit sa nu experimentaze niciodata conductia simultana(a se citi factor de umplere mai mare de 50%), ba chiar mai mult au si o intrare speciala care se numeste de obicei "dead time control" din care poti limita la cit vrei valoarea max a factorului de umplere intre 49% si zero de obicei.
Nu sunt convins ca in secundar ai 7V, si ca sa te convingi fa un detector de virf cu o dioda rapida conectata cu anodul la secundarul lui Tr3 si intre catod si masa conectezi un electrolitic de 10-47uF in paralel cu o rez de 1K dupa care masoara cu voltmetrul tens de pe condensator. In al doilea rind cind ai intre bornel + si - ale puntii redresoare 38V tensiune continuua atunci sa fii sigur ca intre punctul virtual de masa si oricare din bornele + sau - ale puntii o sa ai 19V.

normal ca o sa am.  ;) o sa verific tot ce ai zis. Referitor la cei 7 volti, am masurat cu voltmetru digital pus pe tensiune alternativa. O sa fac masuratori si cum ai zis tu.
Poate incerc sa pun montajul pe 220, sa vad daca pusca.  :worthy: Trebuie sa mai fac niste calcule referitoare la protectii, poate pun in paralel inca doi IRF uri, sau le schimb cu ceva mai mari sa reziste la cei 300W.
Merci inca o data pentru idei, daca reusesc sa fac sa mearga k lumea postez toata schema, tot cu cablaj, cu poze. ;)

Masurarea celor 7V cu voltmetrul pe curent alternativ este o greseala pt ca de obicei voltmetrele indica valoarea RMS si nu cea de virf despre care se discuta de obicei la sursele in comutatie. E drept ca sunt multimetre mai "destepte" care stiu sa indice si valoarea de virf pentru semnale dreptunghiulare, eu nu stiu de care ai folosit.

mercy pt link-uri . Am gasit ceva scheme care ma interesau ...

Edited by Sir_Vaska, 15 April 2005 - 21:54.

Am gait niste miezuri de ferita si carcase foarte faine
la http://www.comet.srl...main/index.html

Apropo unde ati gasit SG3525 ?

mai multe despre surse in comutatie http://www.hills2.u-...lectron/psu.htm

Edited by psanyika, 16 April 2005 - 12:33.

sg3525 e la vitacom

Ultimile noutati:
-Schema mai sus prezentata, cu mici modificari la rezistentele de reactii functioneaza bine la 220~, am reusit sa scot in jur de 100W fara probleme (doua becuri halogen de 12V/50W legate in serie). Tensiunea de iesire fiind in jur de 20-22V, curentul masurat era de 3,65A.  Mosurile nu se incalzeau deloc, radiatorul diodei redresoare insa ardea dupa 20minute  :rolleyes:
-Inca mai lucrez la posibilitatea realizarii reactiei cu optocuplor.

Revin cu noutati:

Am introdus optocuplorul. Merge brici. Schema mai incolo. Cu patru halogene de 12V/50W legate in serie si paralel doua cate doua tensiunea de iesire:

Respectiv curentul de sarcina:
Asta inseamna peste 100W. MOSurile sunt calduti, Dioda de iesire se incalzeste. Droserul de la iesire e fierbinte. Trebuie sa revad filtrajul de iesire.

O sa incerc sa rebobinez traful, sa scot cei 60 de volti de care am nevoie, respectiv sa realizez iesirea dubla cu doua trafuri si mai multi MOS uri legate in paralel.

Daca are cineva ceva de mentionat, e binevenit.

Scheme am gasit pe DIYAUDIO.com pentru optocuplor si stabilizare pe ambele iesiri (+/-) aici.

Revin cu schema finala pentru 2x50V / 3A. Cele cateva greseli in schema postata mai sus sunt corectate si optimizata cu posibilitatea alimentarii driverului fara traf de 50Hz. Pentru intrebari si sugestii va stau la dispozitie.

[ http://arh.uw.hu/electro/smps/send_3.png - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

schema de start pentru driver fara traf de 50Hz:

[ http://arh.uw.hu/electro/smps/mains%20startup_b%20(3).gif - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Se foloseste inca o infasurare aditionala pe TR3, cu tesiune de circa 25 volti (7 spire). Un astfel de circuit permite o putere absorbita f mica in cazul mersului in gol, sau cu sarcina f. mica.

:coolspeak:

zlazar, on Apr 24 2005, 22:12, said:

Nu reusesc sa vad schema postata de tine
Eu am facut o sursa in comutatie ce este alimentata la 220V si scoate 2 x 14V la 1A si o tensiune de 110V la 2A. Ferita pe care am bobinat este E55, in primar 30 spire, in secundarele mici 2*3 spire iar in secundarul de 110v 2*22 spire.
Daca poti sa iei cumva legatura cu mine vreau sa te mai intreb niste lucruri si poate ai si tu ceva intrebari de pus.
P.S. Schema nu este o modificare a sursei de PC, acum incerc sa fac o
modificare, dar pe alt cablaj decat cel al sursei.Stiu ca este de preferat pe acelasi cablaj din sursa, poate ai ajuns tu la o solutie magica.
Mersi

contact: [email protected]
Paul

Edited by PasParTu, 17 August 2005 - 15:55.

Poate-ti da idei
Build a 13.8V, 40A Switching Power Supply
http://ludens.cl/Ele.../PS40/PS40.html

daca ai modif. traf. chopper, ar fi bine sa verifici cu osc. factorul de umplere al mosfet-urilor.

daca treci de 50% nu e prea bine. vezi cat este fact. de umplere la funct. in gol si in sarcina puternica.

Scuze ca ma bag in discutie, dar am o nelamurire :confuzzled: . Ce diferenta e intre schema asta  untitled.JPG   15.31K   568 downloads si asta  untitled2.JPG   14.21K   483 downloads  ? In afara de numarul dublu de spire... :P . Eu ma gandesc... nu e mai buna varianta a 2-a, avand in vedere ca nu se mai folosesc condensatorii?

Edited by dan_electronica, 26 August 2005 - 20:30.

Schema cu condensatori se numeste "invertor semipunte" iar cealalta "push/pull". Principala diferenta intre ele este ca la semipunte, de exemplu, tensiunea pe care trebuie sa o sustina tranzistorii este V+ in timp ce la configuratia push/pull tranzistorii vor trebui sa suporte 2V+, si in plus daca la configuratia push/pull la o putere data curentul mediu prin tranzistori este I atunci la aceeasi putere pentru o configuratie semipunte curentul va fi 2I. Deci totul se rezuma la ce tranzistori dispui, de curent mare si tensiune mica (semipunte) sau de tensiune mare si curent mic (push/pull). Un avantaj al configuratiei push/pull este ca nu e necesara separarea galvanica fata de comanda tranzistorilor si a circuitului pentru limitarea curentului din primar (protectia la scurt) in schimb e f dificila eliminarea componentei continuue din primar spre deosebire de semipunte unde un condensator in serie cu primarul rezolva lejer problema.