Fabryczne przetworniczki DC/DC - jak oni to robią? :)

Feb 14, 2007 24 Replies

Witam,



Czy ktoś wie jakiej topologii są fabryczne, miniaturowe, zalane przetwornice DC/DC? Już piszę o co mi chodzi...



Sprawa 1: Próbuję złożyć jakąś przetwornicę - flyback, 12V na 5V, 100kHz, przekładnia n ~ 2, rdzeń toroidalny: 16 x 9,6 x 6,3 [mm] z materiału 3F3 (Ferroxcube) (dane:

formatting link
Problem jest taki, że nie mogę "wycisnąć" z tej przetwornicy więcej jak 0.25W (5V/0.05A). Przy obciążeniu przetwornicy 50mA rdzeń już się zaczyna nasycać (na pierwotnym prąd osiąga wartość 0.3A, tryb DCM). Co prawda można obciążyć bardziej, ale przetwornica pracuje już na nieliniowej części ch-yki rdzenia. A, i trafo ma dość dużą indukcyjność rozproszenia. Próbowałem podnieść f do 300kHz, ale niewiele dało... Czy ktoś może mi powiedzieć, czy to normalne? :)



Nie chciałbym zmieniać topologii, gdy włożę trafo na dużym rdzeniu z zasilacza ATX to nie ma szans uzyskać objawów nasycenia... :) Czy rozwiązaniem jest tylko rdzeń proszkowy, lub rdzeń ze szczeliną (nie toroid)?



Niby wg obliczeń faktycznie, przy 15 zwojach pierwotnego, max. prąd uzwojenia pierwotnego (dla B = 0.3T) to ok. 0.3A. Tylko skąd taki duży prąd w pierwotnym? Sporo energii traci się w indukcyjności rozproszenia?



Wg pomiarów: L1 = 278uH, L1 rozproszenia = 1.5uH L2 = 102uH, L2 rozproszenia = 0.6uH.


---------------------------------------------------------------------------- Sprawa 2: Wziąłem przetworniczkę fabryczną ze starej karty sieciowej z BNC i zrobiłem jej reverse engineering:

formatting link
formatting link
formatting link
formatting link
W skrócie jej dane: Uwe=5V, Uwy=9V, Pwy=5W, f=85kHz, "Input Filter with Internal Capacitor".
formatting link
Rdzeń wg wyprowadzeń miał conajmniej 3 uzwojenia, jego AL=1300 (zmierzone na podstawie L przy f=300kHz). I pytanie zasadnicze - co to za topologia, która pozwala z tego maleństwa wycisnąć ponad 0.5A? :) Ten dławik może świadczyć o przepustowej, o ile nie wchodzi on w skład tego filtru wejściowego. Jakieś mostki chyba nie wchodzą w grę - brak tranzystorów. Mimo tego to i tak chyba niezły wynik? Nie zauważyłem tam żadnych scalaków, być może ten tranzystor to jakiś zintegrowany układ, coś w stylu TopSwitch... No a są obecnie mniejsze przetworniczki... :)



I właśnie wymiary tego rdzenia dały mi do myślenia - ja przy moim flybacku nie mogę wycisnąć 100mA, a oni przy takim maleństwie dali radę 550mA... ;)



Flyback wymaga rdzenia ze szczeliną.

Trafo na rdzeniu toroidalnym z samej zasady na małą indukcyjność rozproszenia.

W toroidzie też da się zrobić szczelinę. Kupujesz na Alledrogo tarczke diamentową, wysokoobrotowa szlifierka, kilka minut i gotowe.

Jak zmierzyłeś indukcyjność rozproszenia?

[...]

formatting link
[...]

Normalne.

Twarde bydle, nie wiem czy tak latwo pojdzie.

Nadciac, przelamac, podszlifowac, skleic, wiecej nie zamawiac takich rdzeni :-)

J.

Idzie jak burza.

A po co sie babrać w łamanie i klejenie?

Witam,

Dnia 14.2.07 (środa), 'RoMan Mandziejewicz' napisał(a):

I bez szczeliny, na tym rdzeniu nie ma co się starać o 200mA prądu wyjściowego? Niedobrze... :)

Chodziło mi o to, że dałoby się nawinąć to lepiej. :)

Dobre, dobre! :) Jak rozumiem to tylko powyżej 1mm. Mimo wszystko jakoś nie uśmiecha mi się szlifować ferrytu... kiedyś walczyłem z prętem anteny ferrytowej i pamietam tylko, że łatwo nie było. :)

Po prostu zwierałem drugie uzwojenie i mierzyłem indukcyjność tego pierwszego. Indukcyjność główna jest dużo większa, więc przyjąłem to jako indukcyjności rozproszenia poszczególnych uzwojeń. Coś nie tak? :)

Kurcze, siedziałem nieco nad tą stronką, kombinowałem, ale coś nie potrafiłem uzyskać porządanych wyników. Obecnie ta strona mi się nie otwiera, ale jak ruszy to jeszcze powalczę...

Normalne? :) Ten rdzeń przy 12 uzwojeniach zaczyna nasycać się już przy

60mA (prąd przestaje narastać liniowo). A prąd wyjściowy 550mA i napięcie wyjściowe dwukrotnie mniejsze od wejściowego...

Da się - w konfiguracji forward.

Bez większego znaczenia.

Tak jak pisałem - idzie jak burza. Sam byłem saskoczony a przecinałem rdzeń o średnicy zewnętrznej ok. 40 mm.

Chodzi mi o błędy metody. Znane mi mierniki indukcyjności maja albo pewnien zakres nieczułości (wskazują zero) albo pewną, niezbyt stabilną wartość początkową. No i długość przewodów między miernikiem a mierzoną indukcyjnością też ma znaczenie. Indukcyjność rozproszenia powienno się mierzyć mostkiem dającym sensowną dokładność w mierzonym zakresie.

formatting link
Oblicza co trzeba ale nie działaja wykresy pod guzikiem "Calculate".

Normalne. Zapominasz, że w układzie forward prąd uzwojenia pierwotnego jest kompensowany przez prąd uzwojenia wtórnego. Magnesowanie rdzenia jest niewielkie.

Witam,

Dnia 14.2.07 (środa), 'RoMan Mandziejewicz' napisał(a):

Mierzyłem to miernikiem tego typu:

formatting link
Stąd wysokie częstotliwości pomiaru (200..500kHz). Dokładność niby dobra, kalibrację posiada, więc długości przewodów mało wpływają (u mnie i tak cewka była przylutowana od razu do gniazda pomiarowego). Wyniki były dosyć powtarzalne. W zasadzie tylko tego używam do pomiarów indukcyjności...

Dziękuję za pomoc.

Ferrytowego magnesu dremelem nie byłem w stanie przeciąć. Znaczy cięło, ale w takim tempie, że przecięcie tych kilku mm by chyba dobę trwało.

J.

Nie ufałbym mu w przypadku małych indukcyjności. Ale - tak jak już pisałem wczesniej - dla rdzenia toroidalnego rozpatrywanie indukcyjności rozproszenia to objaw złej woli raczej - naprawde trudno jest osiągnąć znaczącą ;-)

[...]

Nie ma za co. BTW: na moim półmirrorze powinne być wszystkie strony pomocy - tam jest opis działania transformatorowej forward z wykresami.

Tarczką diamentową czy korundową? Może problemem były opiłki, utrzymywane polem magnetycznym i zacierające tarczę?

rozbabralem kilka, wiekszosc byla jako przeciwsobna z trafem, czyli trafo z dodatkwoymi uzwojeniami i 2 tranzystory na pierwotnym. ma to te zalete ze posiada niska rezystancje wyjsciowa i nie trzeba dodatkowo stabilizowac napiecia wyjsiowego

Witam,

Dnia 15.02.07 (czwartek), 'RoMan Mandziejewicz' napisał(a):

Kiedyś próbowałem mierzyć tym miernikiem (ale własnej konstrukcji) cewki powietrzne w.cz., indukcyjności rzędu kilkudziesięciu nH i wyniki pomiarów bardzo pokrywały się z obliczeniami (róznice <10nH!). Trzeba tylko przestrzegać kilku zasad "dobrego wychowania" przy pomiarach. :)

Taką i taką próbowałem. Cośtam cięła tylko ta korundowa, diamentowa tylko paliła. Fakt, że diamentową mam już mocno zajeżdżoną i ona od początku nie była zbyt wysokiej jakości (pochodzi z kupionego na bazarze "od ruskich" zestawu ściernic grawerskich, takiego typowego w foliowym blistrze, jak u nich często można było spotkać), ale twarde metale, szkło itp tnie ładnie, ferrytu nie była w stanie.

J.

A ja piszę o tarczce stosowane w dentystyce protetycznej... Coś takiego jak to:

formatting link
[...]

Witam,

Dnia 15.02.07 (czwartek), 'Greg(G.Kasprowicz)' napisał(a):

Przetwornice też o mocy rzędu kilku Watów? A pamiętasz może, czy te tranzystory to były jakieś miniaturowe SMD, czy może z radiatorem? I czy sterownikiem był jakiś scalak?

----

Ostatnio znów podłączyłem tą przetworniczkę z karty sieciowej i zaskoczyło mnie, że ta przetwornica pracuje z modulacją FM (PFM) ze stałym stosunkiem ton/toff = 1 (wypełnienie 50%). Przynajmniej tak wygląda składowa AC na jej wyjściu. Częstotliwość zmienia się tylko w zależności od napięcia wejściowego: 4.5..5.5V -> 80..100kHz, zaś nie zależy od obciążenia (tzn. zależy, ale w minimalnym stopniu).

Czy to oznacza, że brak tam ujemnego sprzężenia zwrotnego (o czym pisał G.Kasprowicz), a przetwornica pracuje z ciągłym prądem dławika/transformatora (co wymaga wstępnego obciążenia - i to może wyjaśniać stosunkowo duży pobór prądu w stanie jałowym, rzędu 30mA)?

bez scalaka, zazwyczaj jedyne polprzewodniki to 2 tranzystory i 2 lub 4 diody na wyjsciu

te co rozbieralem to nie flyback, pracowaly ze stalym napieciem, tak jak zwykly transformator bez obciazenia napiecia sa nieco wyzsze.

Witam,

Dnia 14.02.07 (środa), 'J.F.' napisał(a):

A propo rdzeni toroidalnych ze szczeliną, przy okazji znalazłem coś takiego:

formatting link
Jak widać nie trzeba już ciąć... ;)

Jasne. Zapytaj o minimalne zamówienie i cenę ;-P

Myślisz, że jakby pogonić tą przetworniczkę z 6-8V, to dostanę na wyjściu coś koło 14V? Właśnie szukam prostej przetworniczki (nie musi być specjalnej stabilizacji i chwilowo sprawność mnie nie interesuje), która powieli mi zasilanie pi*drzwi x2 (zasilania 3 zwykłych białych ledów w szereg), a jakieś sieciówki mi się pałętają po domu.

pozdrawiam

majek

Thu, 15 Feb 2007 09:28:55 +0100 jednostka biologiczna o nazwie "Greg\(G.Kasprowicz\)" <Grzegorz.Kasprowicz_usunto snipped-for-privacy@CERN.CH wyslala do portu 119 jednego z serwerow news nastepujace dane:

Potwierdzam - rozmontowałem właśnie przetwornicę ze starej karty sieciowej. Przetwornica typu DC101, producent jakiś YCL electronics

5V->9V 200mA Demontaż, niestety, ze względu na twardą zalewę, był, delikatnie mówiąc, forsowny :-) Udało mi się ja jednak tak rozłamać że widać tranzystory i spód płytki

- są dwa tranzystory 2SD1616 połączone emiterami, bazy i kolektory dochodzą w okolice pozostałości po transformatorze, a więc na pewno była to samooscylująca push-pull (układ Royera).

Porada dla demontujących, zwłaszcza jeżeli chcą pooglądać i mieć szansę nie zepsuć - próbujcie najpierw oderwać część obudowy pod płytką (tak jak wchodzą nóżki to pod nimi).

Dobrą metodą łamania przetwornicy ;-) jest włożenie takowej do imadła (po środku jego szczęk, bo inaczej można imadło połamać) i przyłożenie do niej większego śrubokrętu bokiem, a następnie mocne zakręcenie. Działa to jak przecinak :-) Czasem jak się zakręca, to pojawiają się jakieś pęknięcia, coś zaczyna odstawać - można w takie pęknięcie włożyć mniejszy śrubokręt i popukać weń młotkiem :-)

Nie zamkną mnie za taki reverse engineering ? ;-)

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required