Problemy z budową przetwornicy flyback 12V->85V 35W - wysokie prądy i straty

Thu Apr 19, 2007 11:33 pm   

Witam Ponownie,

Po spedzonym pol dnia przy oscyloskopie, wystrzeleniu 1 kondensatora
wiem chyba troche wiecej o mojej przetwornicy.

http://www.bawolski.republika.pl/archiwum/no_load_ur2.gif
To obrazek pracy bez obciazenia ( tylko dzielnik R21/R20) - ladnie
doladowywany jest kondensator na wyjsciu. Przez 99% czasu tranzystor
nie jest sterowany, pozniej pojawia sie paczka jak na wykresach
powyzej, napiecie siega 200V - jest dobrze.

Po zapaleniu lampy sprawa juz nie wyglada tak ladnie:
http://www.bawolski.republika.pl/archiwum/hid_load.gif

Zolty - sterowanie bramka tranzystora,
Niebieski - napiecie na pinie 2 Uc3843 - nie podobaja mi sie szpilki,
Zielony - prad na wyjsciu (sonda pradowa zalozona w zlym kierunku,
stad ujemny) - dziwi mnie ze jest tak idealnie gladki, bo mierzac
napiecie na R2 juz tak ladnie nie jest.

Fioletowy - napiecie na R1 - w szczycie siega 20A i wylacza UC3843
zabezpieczenie pradowe.

Problemy ze smieciami na sprzezeniu zwrotnym UC3843 biora sie jednak z
mojego wzmacniacza sumacyjnego, a dokladnie czesci pomiaru pradu
obciazenia:
http://www.bawolski.republika.pl/archiwum/napiecie_r2.gif

Zielony sygnal. Przypuszczam ze zbiera smieci - na PCB sa dosc dlugie
sciezki/kynarek i dziala to jak antena.
Sygnal z dzielnika R21R22 jest w miare czysty, choc troszke smieci sie
w nim pojawia, ale w porownaniu z tym co jest z czesci pradowej to
jest gladki. Pewnie tez za dlugie sciezki zbierajace smieci z
transformatora.

Robilem testy z prostym ukladem, gdzie w szereg z obciazeniem (R2)
jest rezystor 6R8 - zeby uzyskac 2.5V przy interesujacym mnie pradzie.
Sygnal czysty, przetwornica cichnie, wykresy jak pradu jak z ksiazki.

Zrobilem jescze jedna zmiane - wczesniej mialem jako diode na wyjsciu
FES8JT , 600V, 8A i 35ns - myslalem ze im szybsza tym lepiej.
RoMan naprowadzil mnie po raz kolejny na dobra sciezke linkiem na
elektrodzie - zmienilem na HFA08T i poprawilo sie troche - nie ma
takich dzwonien na uzwojeniu wtornym, trafo pracuje ciszeh, choc
jeszcze go slychac - pewnie przez "dzikie" sprzezenie zwrotne i grzeje
sie znacznie mniej. Dolozylem tez 2 dodatkowe kondensatory 1000uF na
wejsciu, jak poradzil entrop3r i tez przestaly sie grzac.

Probowalem odfiltrowac sygnal sprzezenia zwrotnego z wzmacniacza LM358
najpierw 4.7nF, poazniej 100nF a na koncu 100uF na pinie 1 - albo nie
ma wplywu, albo tak zmienia ch-ke sprzezenia ze lampa nie jest wstanie
zapalic sie - za wolna reakcja przetwornicy na gwaltowna zmiane
obcizenia. Pewnie jakies slawetne zera na prawej
polplaszczyznie...stabilnosci kiedys nawet bylem w stanie policzyc :)


Dziekuje wszystkim za porady i czas poswiecony na przeczytanie mojej
"epopeji" - wiem w ktorym kierunku isc.
Jak dojde do dzialajacej konstrukcji to nie omieszkam sie pochwalic
wynikami

--
Marcin

Fri Apr 20, 2007 12:03 am   

Hello mbawolski,

Friday, April 20, 2007, 12:33:09 AM, you wrote:

[...]


Tylko skąd te ponowne wyzwolenia?


Wywal całkowicie ten wzmacniacz a sumowanie zrób wprost - na przykład
rezystor 2R7 do pomiaru prądu i do niego dodaj dzielnik napięciowy z
napięcia wyjściowego.

[...]


Nie Ty pierwszy nacinasz się na zbyt szybkich diodach...

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Fri Apr 20, 2007 12:10 pm   

On Fri, 20 Apr 2007 01:03:44 +0200, RoMan Mandziejewicz wrote:

Mnie to wyglada jakby jeden cykl sie caly zakonczyl, cewka nie zdazyla
sie "rozladowac" i w nastepnym impuls zostal uciety.

Co gorsza sytuacja moze byc stabilna - efektywnie mamy jakies 60%
wypelnienia - jesli to za malo do pracy lampy, to sprzezenie kaze
zwiekszac wypelnienie, a tu jak widac prawie 100% i nie starcza..

Pozostaje podniesc indukcyjnosc cewki [wraz ze stosownym
przeprojektowaniem trafa] - przejdzie w CCM i wyjdzie z kryzysu.
Cos mi sie zreszta wydaje ze CCM juz jest - ten fioletowy wykres
po przerwie tak jakby nie od zera narastal.
Moze wystarczy delikatnie zwiekszyc czestotliwosc i sprawdzic czy mam
racje.

Alternatywnie mozna by ograniczyc sprzezenie zeby nie dopuscic do zbyt
duzego wypelnienia .. jakos sie nie potrafie doczytat w pdf jaka jest
czulosc tego wejscia :-)


Rada moze byc dobra.
Ale jesli wierzyc sondzie pradowej i prad jest rowniutki,
to wzmacniacz pradowy najwyraznie zbiera cos z pradu po pierwotnej
stronie. Gdzie masz podlaczona mase oscyloskopu - gdzies blisko
-zasilania, czy moze blizej nozki 4 lm358 ?
Bo plytka jest dosc poprawna, ale te dwie cienkie sciezki masy
prowadzace do 3843 to bym przesunal lekko w prawo i troszke
przelaczyl, zeby obwodu oscylatora [C8] nie puszczac w petli
obejmujacej silne prady ..

J.

Fri Apr 20, 2007 12:37 pm   

Hello J,

Friday, April 20, 2007, 1:10:45 PM, you wrote:


Nie pasuje do generatora. Nijak.

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Fri Apr 20, 2007 12:42 pm   

Użytkownik <mbawolski@o2.pl> napisał w wiadomości
news:1177021989.111221.228350@y5g2000hsa.googlegroups.com...


Przekroczyłeś współczynnik wypełnienia 50% i masz efekt typowy dla
przetwornicy prądowej (_nie_jest_ to zjawisko zakłóceniowe typu niepożądane
wyzwolenia itp, zresztą łatwo to zweryfikujesz obserwując przebieg
oscylatora). W ramach ćwiczeń możesz sobie obliczyć, o ile większy jest RMS
takiego przebiegu względem przebiegu "klasycznego" przy tej samej wartości
średniej a więc, ile większe masz wszystkie straty I2R.

pozdrawiam
entrop3r

Fri Apr 20, 2007 1:44 pm   

On Fri, 20 Apr 2007 13:37:39 +0200, RoMan Mandziejewicz wrote:

O ile dobrze odczytuje pierwszy wykres, to oscylator ma okres ok 8us.
Czyli pasuje do drugiego.

J.

Fri Apr 20, 2007 3:11 pm   

On Apr 20, 12:10 pm, J.F. <jfox_xnosp...@poczta.onet.pl> wrote:

Mnie tez sie wydaje, ze wlasnie narost pradu po ponownym wylaczeniu
nie jest od 0. Tylko teoretyczenie CCM chcialem uniknac i przy
liczeniu transformatora max. wypelnienie przyjalem 50%,
Strona pierwotna to ok. 4uH liczone z narostu pradu na wykresach -
mialo byc 5uH.
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de dla danych: 12V zasilania,
85V@0,4A na wyjsciu, 110kHz oscylatora pokazuje, ze powinno byc
dobrze.


2.5V


Tylko nie bardzo mi wychodzi stakie sumowanie - do stabilizacji mocy
wyszlo mi z obliczen, ze musze wziac 0.013U i 3.0I
( zeby zamknac sprzezenie UC3843: 2.5V = 0.013Uo + 3Io)

Sygnal pradu z rezystora R2 moge miec latwo taki jak w powyzszym
rownaniu - 3Ohmy, czesc napieciowa tez = dzielnik 2k/150k to jak to
prosto zsumowac, zeby nie zmniejszyc poziomu? Wpuszczenie tego po
prostu w rezysror chyba sie nie uda, bo powstanie dzielnik, ktorego
zrodla maja b.rozne rezystancje wewnetrzne - 3 Omy i 1970 Omow. A
rezystora R2 wiekszego niz 3 Omy nie chce, bo to nastepne 0.5W straty

Sprawdze sobie, jak sie wszystko zmianie jak przekonfiguruje uklad na
prosta stabilizacje napiecia 85V i podlacze rezystor 200 Omow jako
obciazenie. Jak problemy znikna, to znaczy ze stabilizacja pradu
obciazenia nie dziala jak chcialem :(


Tearz widze, zrobie 3 wersje plytki - R18 podlacze bezposrednio do R2,
a mase (pin 4) bezposrednio masy UC3843 - i stamtad do "masy" R2.


nurkowa Cala przetwornica ma byc latarka nurkowa.

--
Marcin

Fri Apr 20, 2007 3:58 pm   

Hello mbawolski,

Friday, April 20, 2007, 4:11:18 PM, you wrote:

[...]


Ale jest OK. 3 omy + dzielnik 2k/150k podłączony do "gorącego" końca
rezystora 3 omy i sygnał sprzężenia bierzesz z dzielnika 2k/150 k.
Sumuje się samo. Sygnał prądowy (dokładniej: jego zmiana) zredukuje
się do poziomu 150/152 czyli o jakiś 1%

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Fri Apr 20, 2007 4:50 pm   

On Apr 20, 3:58 pm, RoMan Mandziejewicz <r...@pik-net.pl> wrote:

Rozwiazania najprostrze sa genialne - dlugo myslalem, ale takiego
polaczenia nie wymyslilem.
Przyznalem sie, ze z rozpedu chcialem przejsc przez wzmacniacz
odwracajacy ale w pore sie zorientowalem, ze z pojedynczym +12V ciezko
bedzie miec ujemne napiecia na wyjsciu Oj za duzo ostatnio w
cyfrowym swiecie siedze...

Zabieram sie za przelutowanie ukaldu
--
Marcin

Fri Apr 20, 2007 5:31 pm   

On 20 Apr 2007 07:11:18 -0700, mbawolski@o2.pl wrote:

Zebysmy sie zrozumieli - mowa o hid_load.gif, mamy dlugi impuls,
krotka przerwe, krotki impuls - i ten sie zaczyna od wysokiego pradu.

Po czym jest dluga przerwa i kolejny dlugi impuls .. tak nie bardzo
widac - od pradu zerowego czy tylko malego. Bo jesli tylko maly
to znak ze strumien w rdzeniu nie zdazyl zaniknac .. ale w sumie
to niewiele juz mu brakuje.


to moze uzyj 3844/45 - o ile dobrze rozumiem maja to ograniczenie
wbudowane. Tylko ze u Ciebie o ile dobrze wnioskuje - juz jest ponad
50% i jest to za malo ..


Tylko jak sam piszesz - na poczatku masz napiecie wyjsciowe 30V.
Co powoduje wolniejszy zanik strumienia. A i tak problem chyba nie tu
lezy. Przeszedlby w CCM i powinien pracowac.

Ale z drugiej strony - wyraznie cos _tu_ jest nie tak.
Wedlug Waltera powinny ci wystarczyc impulsy ok 4us z pikiem 13A
[i tu mozna sie tylko zgodzic]. U ciebie idzie 6us, 20A [ok],
i nie starcza ..

Jaka masz przekladnie trafa ? szczeline moze znasz ?
Napiecie wyjsciowe ? Prad wyjsciowy jakie 0.3A ?


Ale przy jakim napieciu jest wypelnienie 0% a przy jakim 100% ?
Niby pisza ze oscylator ma 1.7Vpp .. ale to z kolei troche duzo.
A moze brak tej kropki w pdf nie jest przypadkowy i nie reguluje sie
tam wypelnienia tylko wylacza/wlacza calymi paczkami ?

Bo ja bym sprobowal ograniczyc wypelnienie, ale to by trzeba
ograniczyc dolna wartosc napiecia w sprzezeniu .. hm, im dluzej
ogladam pdf od tego ukladu tym mniej rozumiem jak to niby ma dzialac..


Wlasciwie to juz masz to zrobione na schemacie, tylko wstaw rezystory
dobre. Wez sygnal z dzielnika [r13] a doda sie samo,
Napieciowo masz dzielnik 150k/(2k+3) czyli dokladnie
a pradowo to dzielisz napiecie z R2 w dzielniku 2k/150k - czyli tyle
co nic.


No to bym poszukal dalej przyczyn. bo raczej nie tu.
Zlelony wykres to na pewno jest z pin 1 358 ? Bo moze z pin 7 i
uwzglednia spadek napiecia ?


W zasadzie nie powinno pomoc. Zmierzy lepiej, ale wyjscie przejmie
skaczaca mase. A tam znow nie powinny tak bardzo prady rozne skakac.
Ewentualnie klasyczny wzmacniacz roznicowy.



Ale to to skalpelem i drucikiem sie poprawia w minute :-)

Nurkowa .. zobacz na diody Cree i po klopotach :-)

J.

Fri Apr 20, 2007 6:36 pm   

On Apr 20, 5:31 pm, J.F. <jfox_xnosp...@poczta.onet.pl> wrote:

Transformator nawiniety na rdzeniu Ferroxcube RM10 z fabryczna
szczelina - Al =160
Pierwotne 6 zwojów, wtorne o ile dobrze pamietam z 40 ( przekladnia
85V/12V).


Hehe, to nie jest taka prosta regulacja wypelnienia napodstawie
napiecia na sprzezeniu zwrotnym. Tez mi zajelo chwile zrozumienie jak
to dziala. W srodku jest komparator porownujacy przeskalowane napiecie
brane z rezystora w zrodle tranzystora - czyli zalezne od pradu w
pierwotnym. Maksymalnie tranzystor jest otwarty tak dlugo jak prad
plynacy w pierwotnym nie wywola spadku 1V na tym rezystorze. Podczas
normalnej pracy klucz jest wylaczany wczesniej - w zaleznosci od
roznicy napiecia na sprzezeniu a 2.5V. Nie podejmuje sie
dokladniejszych wyjasnien.
http://www.elenota.pl/pdf/ON_Semiconductor/uc3842a-d.pdf
na stronie 8 jest rysunek a dalej opis.

Wyjasnienia w PDFach faktycznie sa zawile, ale prawdzie - robilem
przetwornice na mniejsze moce i normalna stabilizacja napiecia na
wyjsciu - wszystko sie zgadzalo.
Najlepszy w/g mnie jest pdf ONSemi i Philipsa.


Juz mnie RoMan oswiecil, jak to mozna zrobic w genialnie prosty
sposob Widze, ze chyba tylko ja takiego rozwiazanie nie znalem.



Zarowka D2S jest w swiatlach samochodu i z tego co wyczytalem,
generuje ok. 1.5 raza swiatla wiecej niz 55W zarowka H7. JASNO - w
obudowie z soczewka 90mm lepiej nie patrzec w swiatlo..

--
Marcin

Fri Apr 20, 2007 7:44 pm   

Hello mbawolski,

Friday, April 20, 2007, 7:36:26 PM, you wrote:

[...]


Jakim drutem nawijałeś? Zdajesz sobie sprawę z tego, że przy 100 kHz
prąd wnika tylko na głębokość ok. 0.22 mm w miedź?

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Fri Apr 20, 2007 7:50 pm   

On Apr 20, 7:44 pm, RoMan Mandziejewicz <r...@pik-net.pl> wrote:

Pierwotne 4 przewodami DNE 0.4mm, wtorne dwoma, mysle ze nie jest zle.
Dla wtornego wystarczyl by chyba tylko 1x DNE 0.4mm.

Wlasnie przelutowuje uklad i przetwornica utrzymujaca napiecie 85V na
wyjscu dziala bardzo dobrze z obciazeniem rezystancyjnym. Jeszcze
dopracowac czesc pradowa i powinien byc koniec

--
Marcin

Fri Apr 20, 2007 8:07 pm   

On 20 Apr 2007 10:36:26 -0700, mbawolski@o2.pl wrote:

A mnie jakas slepota ogarnela - sciagnalem sobie pdf z TI,
gapie sie w ta bramke OR .. i nie zauwazam "current sense comparator"
... aaa, juz chyba wiem - napisu nie zauwazylem, a wydawalo
mi sie ze ten trojkat to bramka logiczna .. hm, ciekawe jaka mi sie
ubzdurala - and czy or :-)

TI sie nie chcialo opisac jak dziala oscylator. O ile rozumiem mozesz
tam ograniczyc maksymalne wypelnienie - i moze warto to zrobic.


D2S ma okolo 70lm/W.
Czyli 10 diodek cree po 3 waty powinno miec podobna
ilosc swiatla. No moze troche wiecej - bo 80lm/W to one maja
przy 1W mocy. Choc kto wie - przy dobrym wodnym chlodzeniu moze
uda sie dojsc do 2W :-)

J.

Fri Apr 20, 2007 10:16 pm   

Witam,

Dnia 20.04.07 (piątek), 'entroper' napisał(a):


Z mojego skromnego doświadczenia wynika, że nawet zastosowanie UC3845 nie
rozwiązuje tego problemu. Co prawda zmiana tego współczynnika
wypełnienia nie jest aż tak duża, ale jest i osobiście udało mi się coś
takiego uzyskać... :)


--
Pozdrawiam,
Dykus.