Dlaczego w artykule o przetwornicy buck stosują niskie częstotliwości i duże rdzenie?

Fri Dec 20, 2019 12:10 pm   

W dniu 2019-12-20 o 08:28, Piotr Wyderski pisze:


Nie wiem jak, ale kupując (dość dawno było) byłem pewien który dławik na
którym rdzeniu. Może była podana liczba zwojów.


Ja na razie zrobiłem coś do wykrywania czy obwód jest zamknięty.
Transformator: 1zwój po stronie pierwotnej i 1 zwój po wtórnej.
Zwarcie 'uzwojenia' wtórnego wyraźnie zmienia parametry uzwojenia
pierwotnego.
Nie chcę skłamać a nie pamiętam w tej chwili - wydaje mi się, że
wykrywałem raczej zmianę dobroci niż indukcyjności, ale głowy nie dam.
Zmontowane prototypy czekają (od ponad roku) na decyzję, czy rozwiązanie
wchodzi do produkcji, czy coś zmienię. Z tego co w międzyczasie robiłem
podejrzewam, że coś zmienię, ale na razie mam inne rzeczy na głowie.

Można w ten sposób zrobić dobrze izolowany wyłącznik który nie wymaga
przenoszenia zasilania na stronę izolowaną.

Zrobiłem kiedyś w domu podświetlanie LED (kawałki taśmy) głębokich
(zwykłe 1m zmontowane jako narożne - 1 drzwiczki) szafek kuchennych. Nie
chciałem:
- mieć na stałe leżącego gdzieś w kurzu pod szafką grzejącego się
zasilacza 12V,
- przełączać 230V jakimś wyłącznikiem przy drzwiczkach.
Zastosowałem w sumie zasilanie z paluszków i oświetlenie włączane celowo
przyciskiem, wyłączane czasowo.

Taki izolowany 'wyłącznik' spowodowałby wtedy, że brałbym pod uwagę
włączanie w ten sposób zasilacza, ale nie wpadłem wtedy na to.
Aby zapewnić, że nie ma szansy, aby zasilacz był włączony na stałe
pewnie bym funkcjonalnie zrobił tak samo jak zrobiłem - po minucie samo
się wyłącza, ale przerabiać tego co jest to mi się nie chce.
P.G.

Fri Dec 20, 2019 1:00 pm   

Piotr Gałka wrote:


RRRRROTFL! Przed rokiem wymyśliłem *dokładnie* to samo rozwiązanie i
zastosowanie. Tylko liczbę zwojów na wtórnym mam większą, bo impedancja
transformuje się z kwadratem przekładni i łatwiej wykryć zmiany.
To jest normalny dzielnik LR, tylko w celu zapewnienia
energooszczędności nie zasilam go jakimś przebiegiem okresowym,
lecz zasilam go impulsami 1us co 1ms oraz stosuję detekcję
synchroniczną. Z komparator robi zwykły pin FPGA 3.3V.


U mnie się znakomicie sprawdziło. Tylko używam standardowych rdzeni
ferrytowych 6mm, a nie nanopermów. Po prostu są mniejsze, to jedyny powód.


U mnie to jest detektor otwarcia obudowy urządzenia (wyzwala emergency
shutdown), ale dalej jest wyłącznikiem.

Pozdrawiam, Piotr

Fri Dec 20, 2019 2:09 pm   

W dniu 2019-12-20 o 13:00, Piotr Wyderski pisze:


To jest standard, że ludzie w oparciu o podobny stan wiedzy dochodzą do
podobnych rozwiązań.
W 1991 dostaliśmy pytanie od znajomego, czy moglibyśmy coś takiego
wykombinować. Dał nam dwa klucze elektroniczne. Jeden (z procesorem SO8
w środku) wyglądał mniej więcej jak pen-drive. Złącze na szczycie to 4
dziurki od kołków raster 2,54. Obudowa (przekrój) klucza determinowała
sposób wkładania aby nie włożyć odwrotnie. Drugi miał na płaskim boku 16
pól stykowych (4x4) i w trakcie wkładania i wyjmowania kolejne czwórki
uzyskiwały kontakt ze sprężynkami w czytniku. Rezystory między pinami w
rzędach były kluczem.
Kombinując jak by tu pozbyć się zawodnych styków wymyśliłem karty
zbliżeniowe. Moje testowe rozwiązanie działało na 10MHz (nic nie
wiedziałem, o przydziałach częstotliwości itp.).
A potem w 1992r na CeBit zobaczyłem, że nie tylko ja na to wpadłem
W tamtych czasach dostęp do informacji był bardzo ograniczony. Na CeBit
rozmawiałem z konstruktorami w jednej firmie, która miała rozwiązanie
hybrydowe - zasilanie i transmisja do karty polem magnetycznym
odpowiadanie polem elektrycznym. Mówiłem, że robiłem eksperymenty z
transmisją zwrotną poprzez zmianę obciążenia pola przez kartę i to
działa. A potem w innej hali znalazłem też takie rozwiązanie.


Wszystko mi działało przy 1:1. Ale w ostatniej chwili mnie coś tknęło,
żeby sprawdzić na wszystkich 5 rdzeniach jakie miałem i się okazało, że
biorąc przypadkowo jeden trafiłem w najlepszy. Przy uwzględnieniu
rozrzutów wyszło mi 2 zwoje po stronie 'badanej' i 3 zwoje po stronie
wykonującej pomiar. Prototypy to była pierwsza moja płytka pod KiCadem
(maj 2018).


Ja zasiliłem prostokątem o okresie 100ms. Układ pomiarowy pobiera prąd
tylko w czasie trwającego rzędu 200ns pomiaru (wyzwalane jednym ze
zboczy) i zatrzaskuje wynik w LVC1G79. Kombinowałem, żeby przy pomiarze
na L powstawało małe napięcie (rzędu 0.3V) aby dostać dłuższe czasy.
Zakładałem, że pobudzam prostokątem U i wykrywam moment osiągnięcia
przez prąd jakiegoś progu. Dlatego u mnie to nie był zwykły dzielnik LR.
Potem robiłem z innymi rdzeniami doświadczenia podchodząc do nich na
zasadzie LR i dlatego planuję sprawdzić to podejście do tego tematu jak
do niego wrócę.


Detektor otwarcia to u mnie właśnie te inne doświadczenia .
P.G.

Fri Dec 20, 2019 2:13 pm   

W dniu 2019-12-20 o 14:09, Piotr Gałka pisze:


Autopoprawka.
Nie wykrywam momentu osiągnięcia prądu, tylko w określonym momencie
sprawdzam, czy prąd przekroczył zadaną wartość.
P.G.

Fri Dec 20, 2019 4:08 pm   

Piotr Gałka wrote:


Czyli właśnie detekcja synchroniczna. Dobrze, że się wzajemnie nie
poblokowaliśmy patentami. :-)

Pozdrawiam, Piotr

Fri Dec 20, 2019 4:30 pm   

W dniu 2019-12-20 o 16:08, Piotr Wyderski pisze:

Nie rozumiem jakim cudem dopuszczane są patenty różnych banalnych rzeczy.
Według mnie pomiar L poprzez pomiar stałej czasowej RL powinien być
uznany za tak banalną podstawę podstaw, że nie ma co tu patentować, ale
nie wykluczam, że takie coś by przeszło, albo może nawet, że już dawno
jest opatentowane.
Czytałem kiedyś, że np opatentowane jest, że dajesz równolegle dwa
kondensatory SMD i kładziesz je na płytce przeciwsobnie.
Albo że jakaś firma od lat stosowała dwie szpulki (jedna wchodzi w
drugą) do nawinięcia podwójnego uzwojenia (jakieś rdzenie typu kubek
ferrytowy) a potem inna to opatentowała i sądziła się z tą pierwszą.
P.G.

Fri Dec 20, 2019 5:35 pm   

Piotr Gałka wrote:


https://data.epo.org/publication-server/pdf-document/EP16197404NWA1.pdf?PN=EP3166217%20EP%203166217&iDocId=5325937&iepatch=.pdf

Wielonapięciowa przetwornica LLC znamienna tym, że połączono ze sobą
równolegle uzwojenia pierwotne transformatorów i dano dławik ustalający
efektywną indukcyjność pierwotnego, a nie tylko ten do rezonansu
szeregowego [figure 3]. Czyli dokładnie to, co się dostaje,
jak się narysuje model rzeczywistego transformatora, tj. nieskończona
indukcyjność uzwojeń plus równoległa cewka określająca rzeczywistą
indukcyjność. ))

A znalazłem to przez przypadek, bo miesiąc temu dokładnie to wymyśliłem
i szukałem artykułów omawiających regulację wzajemną w takich
przetwornicach, bo nie chciałem prototypować w ciemno. ))

Pozdrawiam, Piotr

Fri Dec 20, 2019 6:23 pm   

Użytkownik "Piotr Gałka" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:qtipe6$jnp$1$PiotrGalka@news.chmurka.net...
W dniu 2019-12-20 o 16:08, Piotr Wyderski pisze:

a) podejrzewam, ze czesto sie urzednikowi nie chce wchodzic w
szczegoly, moze sie zreszta nie zna az tak, aby ocenic
b) łatwiej klepnąc, niz sie sądzic z klientem.
c) i po co się sądzic - dostanie patent, zapłaci, urzednik zarobi,
potem zarobi drugi raz przy uniewaznieniu

Chociaż ... Łągiewce Anglicy wniosek zbadali dokladnie ... i
odrzucili.


Czemu nie. To wcale nie musi byc takie banalna wiedza zreszta ...

https://www.youtube.com/watch?v=BnR_DLd1PDI

A moze i banalna wiedza, tylko zapomniana :-)


Takie proste patenty moga przyniesc sporo pieniedzy.
Niby banalne ... ale nikt na to wczesniej nie wpadl.
Tzn w tym przypadku wpadl.

J.

Fri Dec 20, 2019 7:18 pm   

Użytkownik "Piotr Wyderski" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:qtit9b$q9r$1@gioia.aioe.org...
Piotr Gałka wrote:

Dokladnie, dokladnie, ale widziales zeby wczesniej to ktos stosowal ?
Wiec wynalazek :-)


Czyli sam uwazasz za wynalazek ... ale ktos byl szybszy :-)

Sorry, tak dzialaja patenty :-)

Pozostaje sprawdzic za dwa lata, czy patent nie wygasl :-)

J.

Sat Dec 21, 2019 12:23 am   

Hello Piotr,

Friday, December 20, 2019, 5:35:56 PM, you wrote:


Nijak mnie ten pomysł nie przekonuje.


Ze względu na poprawę stosunku indukcyjności rozproszenia do
magnesującej poszczególnych transformatorów zmniejszają się spadki
napięcia. Automagicznie zmniejszają się różnice względne tych spadków.

Jednak musiałbym być naprawdę zdesperowany, żeby zaproponować takie
rozwiązanie klientowi.





--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Sat Dec 21, 2019 10:08 am   

RoMan Mandziejewicz wrote:


Pomysł jak pomysł, rysujesz sobie schematy zastępcze elementów
indukcyjnych i elementy pasożytnicze przesuwasz na lewo, idealne na
prawo. Potem pasożytnicze kolapsujesz do trzech im równoważnych (Lp, Cs,
Ls) i zamykasz temat. Co tu patentować?


Ja miałem specyficzne zastosowanie, tj. koniecznośc wytworzenia ponad 20
napięć izolowanych, każdy obwód o mocy 200-500mW. Dawania po jednej
gotowej izolowanej przetwornicy na kanał nie chciało mi przejść przez
filtry estetyczno-ekonomiczne i postanowiłem wybrać ścieżkę znaną z
telewizji analogowej: skomplikować "nadajnik", by "odbiorniki" były
trywialne. Wielonapięciowa przetwornica LLC była jednym z pomysłów,
ale skończyło się na pełnym mostku pracującym w trybie prądowym (tym
"prawdziwym", z dławikiem na VDD, nie z opornikiem w źródle). Najpierw
był to push-pull, ale za bardzo dzwonił i nie dało się w prosty sposób
odzyskać energii z indukcyjności rozproszenia. Dwa dodatkowe tranzystory
i dioda kompletnie załatwiły sprawę. Napięcie wyjściowe ma znakomitą
jakość i prostowniki mają przyjemne życie -- mostek pracuje z ujemnym
czasem martwym.

Pozdrawiam, Piotr

Sat Dec 21, 2019 5:16 pm   

Hello Piotr,

Saturday, December 21, 2019, 10:08:15 AM, you wrote:


Ideę. Układ Sziklaiego jest też opatentowany, pomimo oczywistości.


Ja się w takiej sytuacji nie szczypię - co prawda o 20 napięć jeszcze
pytań nie było, ale przy podobnym problemie proponuję Najtańszy
kontroler - może być SG3525 - pracujący z niemal pełnym wypełnieniem a
za nim driver *4427 jako pełny mostek. Wyciska się z tego ładnych kilka
watów. Bez dławików, na chama. Zazwyczaj służy to do zasilania
optoizolowanych driverów, które pobierają średnio po kilkanaście mA.

Najbardziej bezczelne rozwiązanie to IR2153 zasilany z 12-15V,
pracujący sam jako pełny mostek - z tego się wyciska ok. 1 W.

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Sat Dec 21, 2019 8:03 pm   

RoMan Mandziejewicz wrote:


Ciekawy pomysł z tym sterownikiem mostka. Ale dławika będę bronił,
on załatwia problem niesymetrii prowadzącej do nasycenia rdzenia
transformatora (działa jak źródło prądowe) i jednocześnie służy za
dławik dla wszystkich napięć *wyjściowych*. No i w tym układzie nie masz
regulacji tych napięć, trzeba dawać stabilizatory po stronie wtórnej, co
przy tej liczbie wyjść już zaczyna boleć. Napięcie niestabilizowane
krzemowym MOSFETom aż tak bardzo nie przeszkadza, typowy zapas jest
dwukrotny, ale dla SiC (mój przypadek) zalecane napięcie bramkowe jest
tylko o 3V niższe niż maksymalne dopuszczalne i trzeba uważać.

Swoją drogą, to ta topologia jest znana od dawna, już Pressman ją
entuzjastycznie opisuje w swojej książce z 1991, a pozostaje raczej niszowa.


Spora liczba tych napięć właśnie do tego służy: +15V/-4V dla
tranzystorów z SiC. Wymaganie małego Qrr nie pozwoliło na użycie
krzemowych w tym zastosowaniu (nawet Superjunction), a GaN w tym
zakresie napięć drenu nie występuje.


Wiem, stosuję.
SN6501 też jest znakomity do zasilania drobnicy.

Pozdrawiam, Piotr