Wybór dławika dla przetwornicy buck -- artyku

Używam "większych" kontrolerów (obecnie LM5041), gdzie dodatkowa nóżka CS zazwyczaj występuje. A do zastosowań drobnych jest TPS54302 i tam rzeczywiście dławiki daję przewymiarowane (stare zapasy). OK, chyba o to samo nam chodziło.

Standardowy dławik, czy z odczepem? Bo w standardzie współczynnik wypełnienia wychodzi mało przyjemny.

Ja tak zrobiłem z gołymi rdzeniami, są idealne do prototypowania.

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski
Loading thread data ...

Widzę, że Waldek (tak jak ja) używa tina. Pamiętam, że konfiguracja pliterek też mi na początku przysporzyła trochę problemów. Warto się zasugerować:

formatting link

Reply to
Queequeg

W dniu 2019-12-19 o 14:53, Piotr Wyderski pisze:

Standardowy. Temu scalakowi tak mały współczynnik wypełnienia nie przeszkadza. Oczywiście nie mogę osiągnąć maksymalnej częstotliwości bo ograniczeniem staje się minimalne ton. W różnych urządzeniach pracuję między 300 a 500kHz. Podoba mi się, że reakcja na zmianę obciążenia jest praktycznie po jednym impulsie, a nie po 6..10 jak to ma miejsce w Current-mode.

Nie brałem całego szeregu, tylko kilka typowych wartości. Założenie takie, że zapewne akurat to będzie potrzebne, a jak nie to rozwinięcie niewiele kosztuje.

Mam też trochę rdzeni o bardzo dużym AL. Na przykład:

formatting link
Ale to nie z myślą o DC/DC. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

Mam nadzieje ze na doktorat cos takigo nie przejdzie. Jako czesc magisterki wygladaloby slabo. Ale wiem ze jest nacisk by opublikowac cokolwiek i pani pewnie musiala.

Post idzie przez pare systemow ktore sie nie zgadzaja jak kodowac...

Reply to
antispam

W dniu 19.12.2019 o 13:31, Elektrolot pisze:

Nie wiem kim jest autorka (może studentką?), ani nie oceniam jego jakości, bo się nie znam. Jednakże fakt, że jak napisałeś, obecnie budowanie takich przetwornic jest codzienną praktyką, nie wziął się znikąd. Ktoś wcześniej przeprowadził takie podstawowe badania. Skoro ten artykuł opublikowano (*był to rok 2015*), to może potrzeba żeby prowadzić takie badania jednak dalej istnieje, a może ten artykuł zawiera jakieś nowe informacje. Nie wiem.

Czasopismo w którym opublikowano ten artykuł jest całkiem nieźle punktowane przez MNiSW. Jak dla studenta czy doktoranta to niezły kąsek.

Reply to
Kaczin

W dniu poniedziałek, 16 grudnia 2019 22:02:10 UTC+1 użytkownik Piotr Wyderski napisał:

Scoring by the Polish Ministry of Science and Higher Education: 20 points

Cokolwiek to oznacza, być może jaki pieniądz, albo dopłaty dla uczelni/pisma/studentki.

Pijondz Panie, pijond.

formatting link
inaczej forsa przepadnie, a Ty tak ambitnie podchodzisz do tematu:)

Reply to
Konopny

Tylko to wszystko kosztuje i zajmuje miejsce, tudziez sprawia problemy, a PG majac male przetwornice moze nie miec na to ochoty :-)

Wiec jak ma kontroler z wbudowanym zabezpieczeniem, to dobiera dlawik do niego...

J.

Reply to
J.F.

Czyli jest szkoła Falenicka i Otwocka, skuteczności nie da się odmówić. :-)

Problem z dławikami Ferystera jest taki, że nie podają (lub ja nie umiem znaleźć) na jakim konkretnie rdzeniu to zostało wykonane. Rozwijasz dławik i nie wiesz, co Ci się wylosuje. Może będzie AL 125, a może 26. Dlatego ja preferuję podejście odwrotne: wielkie pudło z dobrze wyspecyfikowanymi rdzeniami i wielkie pudło z drutami. Nawijanie cewek w ilościach detalicznych ze dwa razy w miesiącu mnie nie odrzuca. ;-)

Tylko niestety straty w rdzeniach proszkowych są duże, wręcz gigantyczne w porównaniu z nowoczesnymi ferrytami w rodzaju 3C95. No i ferryty występują w kształtach planarnych, co sprzyja miniaturyzacji, a ze względu na wyciskanie izostatyczne proszki są tylko toroidalne lub co najwyżej EE.

Owszem, znalazłem kilka fajnych zastosowań dla nich. Przykład: detektor przejścia przez zero o bardzo dużej izolacji. Nawijasz na takim rdzeniu dławik, szeregowo z nim łączysz ogranicznik prądowy AC (np. dwa LND150 przeciwsobnie ze wspólnym opronikiem ustalającym prąd) i podłączasz uzyskany dwójnik do sieci. Przez większość cyklu nic ciekawego się nie dzieje, bo U=-L*dI/dt, a I jest stałe. Dławik jest napompowany energią zgromadzoną w polu magnetycznym i sobie ją trzyma. Ale w okolicach zera napięcia rezystancja źródła prądowego nie pozwala utrzymać zadanej wartości prądu i pole magnetyczne gwałtownie się zapada. Wystarczy na rdzeń dowinąć drugie uzwojenie drutem TIW i sobie nim zbierać te bardzo ostre szpilki napięciowe. Jeśli użyjesz prostownika mostkowego (np. z BAS4002) albo dwóch uzwojeń "wtórnych", to informacja o przejściu przez zero będzie unipolarna, "cyfrowa", ale z dwiema diodami na jednym uzwojeniu dowiesz się nie tylko o tym, że napięcie przeszło przez zero, ale jeszcze w którą stronę. Amplituda szpilek nie zależy od napięcia wejściowego, bo urządzenie jest sterowane stałym (czy raczej sigmoidalnym) prądem, działa poprawnie od woltów do kilowoltów na wejściu. Tylko źródło prądowe musi to wytrzymać, ale są MOSFETy zubożane i JFETy na kilka kV. Ale do zwykłej sieci 230V tani LND150 wystarczy z zapasem.

To są rdzenie z metalowej taśmy amorficznej, więc wraz ze wzrostem częstotliwości uwidacznia się efekt naskórkowy w taśmie rdzenia i efektywna przenikalność dość radykalnie spada. W okolicach 100kHz jest już porównywalna z ferrytami. Filtrom EMI to bardzo nie przeszkadza, ale na cewki szerokopasmowe to się nie nadaje. Za to szybko się nasyca, więc da się z nich zrobić rozsądnie małe wzmacniacze magnetyczne i transduktory. Co prawda są dedykowane stopy do takich zastosowań, ale Feryster ich nie ma w ofercie, a po drugie już te działają zadowalająco.

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

W dniu 2019-12-19 o 19:18, Kaczin pisze:

Ja na studiach na laboratoriach z energoelektroniki jakieś 20 lat temu badałem przetwornice o dokładnie takim samym schemacie. A taka topologia konwertera DC-DC była znana dużo wcześniej.

Pełna zgoda. Punkty na uczelniach to ważna rzecz.

Reply to
Elektrolot

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.

Reply to
Piotr Gałka

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

Reply to
Piotr Wyderski

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.

Reply to
Piotr Gałka

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.

Reply to
Piotr Gałka

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

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

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.

Reply to
Piotr Gałka

formatting link
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

Reply to
Piotr Wyderski

Użytkownik "Piotr Gałka" napisał w wiadomości grup dyskusyjnych:qtipe6$jnp$1$ snipped-for-privacy@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 ...

formatting link
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.

Reply to
J.F.

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.

Reply to
J.F.

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

Reply to
Piotr Wyderski

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

Reply to
Piotr Wyderski

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.