Ograniczenie prądu w przetwornicy

Witam,

Czy istnieje jakiś sprytny (i prosty) sposób ograniczenia prądu wyjściowego w izolowanej przetwornicy flyback i/lub forward? Zależy mi jednak na tym, by charakterystyka wyjściowa opadała możliwie stromo, np. przetwornica o maksymalnym prądzie Imax=0,5A miała prąd zwarcia Izw=0,6A. Chodzi tylko o zabezpieczenie, przetwornica nie będzie wykorzystywana jako źródło prądowe, a bezpieczniki (polimerowe i nie tylko) odpadają - to ma działać szybko (i nie jednorazowo:).

Wg moich doświadczeń wynika, że klasyczne ograniczenie prądu po stronie pierwotnej nie daje dostatecznych wyników. Dla przetwornicy forward o Imax=0.5A (ograniczenie prądu ustawione na granicy) uzyskuje Izw=1.1A (zależnie od Uwe). Podobnie jest dla flybacka, przy czym nie próbowałem stosować jakiś szczególnie dużych indukcyjności w transformatorze. Próbowałem też z przekładnią (n=0,8 i n=1,3), ale ma to niewielki wpływ. Jak rozumiem, w tym wypadku im większa indukcyjność dławika (mniejsze tętnienia prądu) tym lepiej, oraz im mniejsza przekładnia tym lepiej. Przewtornica DC/DC typu: Uwe=12V Uwy=5V Imax=0,5A (lub mniej).

Czy pozostaje tylko ograniczenie po stronie wtórnej, podobnie jak w zasilaczach liniowych?

Być może dobrym rozwiązaniem byłby pomiar prądu po stronie wtórnej i przekazanie sygnału przez transoptor do kontrolera, ale szukam póki co rozwiązań prostszych (mogą być oczywiście mniej skuteczne).

Przeglądałem różne PDFy, ale niczego w tym temacie nie znalazłem - stosowane w układach "short-circuit protection" polega na ograniczeniu prądu po stronie pierwotnej (przynajmniej ja tylko takie spotkałem), przy czym nie podaje się w ogóle wartości prądu zwarcia.

Zadowolony z poprzednich odpowiedzi w temacie przetwornic (dzięki wszystkim!), znów proszę o pomoc.

Reply to
Dykus
Loading thread data ...

Dykus napisał(a):

Najprostszy, ale malo precyzyjny i lekko niebezpieczny polega na takim zaprojektowaniu przetwornicy (zwlaszcza doborze trafa), zeby ten prad byl uzyskiwany przy maks. mozliwym wypelnieniu kluczowania tranzystora. A jezeli chcesz uzyskac bardzo precyzyjne ograniczanie, zostaje zrobienie feedbacka od pradu do sterownika PWM.

Reply to
Jaroslaw Berezowski

Witam,

Dnia 3.06.07 (niedziela), 'Jaroslaw Berezowski' napisał(a):

"Ten" tzn. jaki - maksymalny prąd obciążenia (Imax)? Jeśli tak, to teraz tak właśnie mam - przy Uwe_min i Iwy_max mam d=0.48 (dmax=0.5) i praca w CCM. Problem w tym, że przy zwarciu przetwornica nie próbuje zwiększyć wypełnienia - bo niby czemu, ale je zmniejsza - Uwy spada do 0.5V (dioda) i przy określonej przekładni spada d. Do tego oczywiście działa ograniczenie.

A docelowo chciałbym pracować przy d>0.5, a praca przy pełnym obciażeniu z d~0.9 (o czym chyba piszesz) jakoś mi się nie uśmiecha... :) Poza tym to chyba i tak nie rozwiąże problemu.

Możnaby coś zrobić z pętlą napięciową, by przy spadku Uwy poniżej określonej wartości (zwracie) przetwornica przyjęła minimalny współczynnik wypełnienia. Uwy możemy monitorować poprzez napięcie wzmacniacza błedu. Ale to też proste nie jest...

Cały casz szukam i póki co znalazłem, że na typowym UC3843 z transoptorem i (prawdopodobnie) TL431 na wyjściu można zrobić charakterystykę z podcięciem. To by było coś. Co prawda nie mam TL431 na wyjściu, ale chętnie obejrzałbym takie rozwiązanie. :)

No i jeszcze "Frequency foldback" - przy przeciążeniu spada częstotliwość. Robiłem próby z flyback, i z 100kHz przy zwraciu spada do 50kHz, ale to zmniejsza prąd zwarcia zaledwie o 0.1A (z 1.6A do 1.5A - inne prądy niż w pierwszym poście bo mam inne trafo). Z prób wynika, że najlepiej gdyby częstotliwość spadała do akustycznej... :) Ma ktoś jakieś doświadczenia z tym rozwiązaniem?

Reply to
Dykus

Dykus napisał(a):

Hmm moze pomysl o rdzeniu trafa z regulowanym bocznikiem magnetycznym? Tyle ze to mocniej obciaza pradowo falownik przetwornicy i obniza sprawnosc.

Reply to
Jaroslaw Berezowski

Użytkownik "Dykus" snipped-for-privacy@SpAmYwp.pl napisał w wiadomości news:f3uo3p$pel$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

nie :) Przy klasycznej przetwornicy prądowej, nawet z ustawionym precyzyjnie maksymalnym prądem szczytowym, prąd zwarcia będzie zależał od napięcia wejściowego. Istnieją za to kontrolery, które mają bardziej zaawansowaną obsługę sytuacji awaryjnych (np. prąd szczytowy powyżej pewnego poziomu przez pewien czas powoduje softstart albo wyłączenie) - od biedy da się w nich ustalić średni prąd zwarcia, ale będzie on silnie tętnić, albo kontrolery śledzące zależności prądowo-napięciowe w transformatorze flyback - jest jakiś kontroler Lineara albo seria LinkSwitch (PI) - te ostatnie mają wręcz stałoprądowy fragment charakterystyki wyjściowej. Oczywiście są też rozwiązania liniowe typu stały prąd lub stała moc lub nieprzekraczalna moc w kluczu. Generalnie da się temat zrealizować na wiele sposobów, tylko po co ? :)

pozdrawiam entrop3r

Reply to
entroper

wKF: Da się ograniczyć dość dobrze prąd w przetwornicy. Wymaga to jednak zastosowania indukcyjności większych niż optymalne i pracy w głębokim trybie CCM - ciężka kompensacja :(

Reply to
RoMan Mandziejewicz

Użytkownik "RoMan Mandziejewicz" snipped-for-privacy@pik-net.pl napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@pik-net.pl...

Generalnie to właśnie tak jest. Im głębiej w CCM tym teoretyczna zależność prądu zwarcia od napięcia wejściowego będzie mniejsza - granicznie prąd klucza będzie miał kształt prostokątny i stały, prawie zerowy współczynnik wypełnienia, no i prąd wyjściowy faktycznie będzie stały (oczywiście, ze względu na wymagane ogromne i do tego idealne L, to tylko czysto teoretyczne rozważania).

Przy wartościach L stosowanych (w CCM) w praktyce, zależność będzie już dobrze widoczna, dla jednych do zaakceptowania, dla innych nie. Sytuację - prąd pracy

0.5A, prąd zwarcia 0.6A da się osiągnąć, ale z wieeelkim bólem.

Niestety w praktyce konstrukcyjnej sytuacja jest zwykle diametralnie inna - filtracja sygnału CS (ktoś się nie boi i nie filtruje ? :) ) oraz opóźnienia CS->OUT psują to jeszcze całkiem znośne ograniczenie i okazuje się, że przy zwarciu występuje po prostu pewien minimalny czas załączenia i praktycznie brak kontroli prądu - im więcej narośnie w tym czasie, tym gorzej na wyjściu. No i wtedy rzeczywiście - im większe L, tym katastrofa mniejsza. No i pozostaje kwestia różnego typu dzwonień w obwodzie (szczególnie w amatorskich trafach) - niektóre niosą sporą energię, transformują się do obciążenia i są praktycznie poza kontrolą z poziomu sterownika.

pozdrawiam entrop3r

Reply to
entroper

Nie takie teoretyczne...

Przy flybacku - zgoda - wychodzą dość absurdalne wartości indukcyjności i nie sposób opanować indukcyjności rozproszenia. Ale forward - żaden problem.

Nie ma katastrofy - przy dużej indukcyjności prąd nie narośnie. Problemem jedynym jest ładunek zgromadzony w kondensatorze wyjściowym. Co do kompensacji - tak jak pisałem - ciężko. Można pogodzić się z pracą bang-bang (działa-nie działa) i osłabieniem stabilizacji...

Dlatego rozważyłbym jednak forward...

Reply to
RoMan Mandziejewicz

Witam,

Dnia 4.06.07 (poniedziałek), 'RoMan Mandziejewicz' napisał(a):

Naprawdę, to żaden problem?! To już druga osoba, od której słyszę, że w forward to nie problem. :) Póki co kombinuję z forward i przy L=200uH (ale kobyła - więcej nie da rady!:) mam takie wyniki (Imax=0.5A): f=100kHz Izw=0.8 f= 63kHz Izw=0.74 f= 63kHz Izw=0.68 , ale bez C w filtrze prądu.

Od momentu przekroczenia napięcia na CS do momentu, gdy prąd drenu zacznie spadać uzyskuję opóźnienia nieco mniejsze niż 300ns (głównie za sprawą filtru). Bez filtru widać poprawę. Próg mam ustawiony na granicy, nieco nawet pogarsza stabilizację. Chętnie zwiększył bym częstotliwość :), ale cewki wolałbym już nie zwiększać. 220uH to granica przy której dostępne cewki są tylko trochę duże i mają Isat na poziomie 0.5A. :/

We flybacku jest gorzej, ale wykombinowałem proste zabezpieczenie z podcięciem - charakterystyka dla Imax=0.5A zwraca przy 0.6A i mam Izw=0.43A. Wymaga jednak dopracowania...

Reply to
Dykus

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.