БП 110->5

[zenon]

В плане БП, из 110 постоянки, 5 вольт 2-4 ампера.
Сердечник есть PQ26/25.

PQ2625 12Pin
Ferrite PC40
AL 4800nH/N2
C1 0.476m-1
Le 55.828mm
Ae 117.3mm2
Ve 6548.6mm3

Наверное uc3843, стандарт, хотя можно и подумать.
В старичка программу добавил сердечник, по рассчётам вышло 32 витка 0,6 провода первичка (~260мкГн), вторички 0,6х4, 2 витка для 5 вольт, и 5 витков 14 вольт самопитание.
Что-то два витка мне не нравятся...
https://www.tdk-electronics.tdk.com/inf/80/db/fer/pq_26_25.pdf

[Slabovik]

Два витка сделать можно, но это неудобно.
Можно добавить витков во вторичке, но пересчитать отражённое и Duty Cycle покороче сделать.

А почему не прямоход? Обычный, двутактный? У него нагрузка на компоненты (главное - на конденсаторы) полегче получается. Но доминирующий из минусов - нужен дроссель. Хотя, это поди единственный серьёзный недостаток...

[zenon]

Не знаю, наверное уже привычка на такую небольшую мощность - сразу обратноход.
Многие, которые собрал, уже не один год работают не выключаясь совсем.
Ну и схему уже сообразил, плату тоже начал разводить, но пока она мне не нравится, только прикидки.
Радиаторы из библиотек, сегодня поищу какие в наличии и поменяю.
---
Продвинулся чуть.
---
ы. А можешь набросать свой вариант двутакта на +/- эту мощность?

[Slabovik]

Концептуально разводка mono12 вполне нормальная. С20 С21 не великоваты?

Свой вариант накидать могу, но потом, ибо пока нам тепло дали, надо огород окучить

[zenon]

Да, великоваты... та в два раза меньше надо.
ы. Тепло в этом году и у нас запоздало, точнее сначала дали на недельку и выключили...

[zenon]

Собрал, работает, коррекцию трудно поймать, по 0,1 мкФ на 1-ой ноге и на 431 в ОС успокоилась.
Подумал, а не лучше ли будет пуш-пулл тут сообразить? 110 постоянного вроде неплохо подходят, и диодам на выходе легче и транзисторы для таких токов можно без радиаторов, dpack на плату положить.

[Slabovik]

На устойчивость в первую очередь работают R25C32. При более-менее значительном R25 нужен ещё один конденсатор малой йомкости параллельно этой цепочке (по сути R25 корректирует глубину коррекции чуть ниже среза, что позволяет малый конденсатор, про который я говорю, сделать ещё меньше, что на переходной характеристике отражается благоприятно).

R27 можно (нужно, т.к. это улучшает точность поддержания напряжения) подключить к '+' С34.

R18 R19 как считал?

Никогда не нравился мне С25. Imho не нужен.

Для чего используется C35?


Пуш-пул вполне можно, напряжение не высокое. 400-вольтовых транзисторов вполне хватит с запасом, а они недорогие. 110 вольт в каких пределах болтается? Imho не много. Или там стабилизация тиристорная?

[zenon]

R18 R19 заглушил, 2-ой ногой га землю.
Без C25 свистит, попробую избавится, мне он тоже не нравится.
C35 около ноги питания 3843.
R25 сейчас перемычка, C32 0,1, работает норм.
Да, стабилизация та-самая, больше 120 вряд-ли будет, защита сработает, но варистор на 150 не помешает.

[Slabovik]

3843 не нужно 12 вольт питания. У неё пороговые напряжения 8,4 вольта на включение и 7,6 вольта на выключение. Т.е. довольно мало. 10 вольт питания вполне достаточно. Это ещё и удобно т.к. обмотку самопитания можно сделать по виткам ровно в два раза больше выходной (особенно ценно, когда витков надо мало).

R18 R19 используются для защиты от перенапряжения, образую петлю ООС, связанную с выходным напряжением через трансформатор. В обычном режиме не должна работать, поэтому  напряжение стабилизации по этой петле выбирается немного выше номинального выходного.
Расчёт прост: опорное 2,5 вольта = напряжению на R18, суммарное напряжение на R18 R19 должно быть, скажем, 12 вольт (с учётом того, что  номинане там 10 вольт). На данный момент у тебя там 27 вольт... Поставь R18 = 2,4к, R19 = 9,1к. Можно R18 = 3,0к, R19 = 12к.
Но на таких сопротивлениях ток imho великоват для этой цепи. Лучше R18 = 15к (24к), R19 = 56к(91к). Таким образом уберётся вопрос с шунтированием конденсатором С26 цепи оптрона.

Параллельно оптрону конденсатор не нужен - это считай второй ОУ (TL431), выходом зацепленный прямо на вход компаратора ШИ формирователя. По правилам хорошего тона, тормозить надо узел с большим усилением, т.е. TL431.

R23 R24 не указаны на схеме. Какие они? R24 должен быть таким, чтобы светодиод совсем не светился, когда через TL431 идёт минимальный рабочий ток (вообще, до 1 мА, т.е. довольно много). R23 же только защищает эти цепи от сверхтока и попутно уменьшает усиление узла на TL431. Т.е R23 будет достаточно 100-120 Ом.

Да, при тиристорной стабилизации в цепи 110 довольно сильные пульсации. Поставь туда диод, ну тот же FR303, чтобы локальные конденсаторы на занимались фильтрацией напряжения для всей сети.

Максимальный Duty Cycle заложен порядка 85% (R17) - это действительно надо? Какую часть периода занимает ток на выходе при максимальной нагрузке?

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/spw_smps_e.html (http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/spw_smps_e.html)

Если сделать 30 витков и три витка во вторичке (1:10), то картинка выглядит так



При снижении входного напряжения Duty будет расти, но по-любому даже до 50% будет ещё далеко.

[zenon]

R23 470 Ом, R24 = 1 кОм. R27/R26 4,7 кОм/4,3 кОм, чтобы было немножко более 5-ти вольт на выходе, на деле 5,2 получилось.
У меня пока от 90 вольт запитан.
Трансформатор I=45 витков, II=4 витка, самозапитка 8 витков.

Лучше R18 = 15к (24к), R19 = 56к(91к). Таким образом уберётся вопрос с шунтированием конденсатором С26 цепи оптрона. Таким образом уберётся вопрос с шунтированием конденсатором С26 цепи оптрона.

Ты наверное хотел сказать C25? C26 у меня сейчас нет, как и R19, а R19 - перемычка, вот только не пойму, как R18/R19 влияют на шунтирование оптрона в данном случае...

[Slabovik]

R23 470 - это много. Обычно такой резистор добавляют в гораздо более высоковольтные цепи с целью облегчить жизнь TL-ке. Можешь смело уменьшить до 100 Ом. Конечно, коррекция маленько уедет (фактически ослабнет), надо будет скомпенсировать.

При таком трансе наверное зазор побольше? Я ориентировался на твои данные из первого поста (0,26 мГн первичка).

Не, шунтируют оптрон на его выходе две цепочки: С25 (говоришь, у тебя не поставлен) и С26. По переменке, конечно. C26 включен последовательно с сопротивлением 2,7 кОм (параллельно 3 и 30 кОм делителя), что тоже не так уж много. Я и предлагаю вот это шунтирующее сопротивление значительно увеличить, тем самым убрав шунтирование.

А влияют они тем, что по переменному току оба резистора вторыми концами на земле. Гм, а R19 перемычкой быть не может никак.  Поди нумерация съехала. Я вот сюда смотрю:

↓ спойлер ↓

[свернуть]

Да, R26 R27 тоже можно на порядок увеличивать (и это тоже повлияет на коррекцию C32). Сейчас их сопротивление маленькое, применительно к C32 всего 2,25 кОм, поэтому влияние R25 настолько велико было, а ёмкость C32 нужна была большая.

[zenon]

Ну да, R26 и R27 увеличил, 36 и 33 кОм поставил. R23 100 Ом.
R25 C32 1 кОм 10 нанофарад.
Поставил R19 R18 56 и 15 кОм.
ОС (верхние концы R23 и R27) завёл после L1.
C26 C25 для успокоения себя поставил по 330 пик.
Возбудов нет, смотрю вроде всё хорошо, но появилась просадка при токе около 2-х ампер с 5,2 вольт на XX до 4,6 при нагрузке, блин....

[Slabovik]

Надо посмотреть, просадка начинается сразу при росте тока, или только в какой-то момент по достижении какого-то значения.
Можно проконтролировать на вторичке Duty/Dead/Relax
Также на самопитании что делается (не через неё ли подсаживает при нагрузке, но это тогда результат не очень удачной намотки).
А вообще, какова индуктивность первички?

[zenon]

Самопитание в норме, около 10 ХХ, 11,5 под нагрузкой.
Просадка при росте тока, добавил ещё пол-ампера, просело до 4,5 вольт.
Индуктивность первички в районе 600 мкГн.
Зазор старался попасть в 0,5мм, бумага один слой, это наверное чуть меньше.
Каринка вот такая на первичке, дрожит, остановил в сингл-моде, щуп 1:100 на самом деле, те размах в пиках где-то 200 вольт.

↓ спойлер ↓

Сверлил радиатор, засверлился в мягкую часть большого пальца, хожу, на всякий с компрессом из демиксида...

[свернуть]

[Slabovik]

Что-то идёт не так. Для начала, индуктивность очень большая (поиграйся по ссылке, увидишь) - увеличивай зазор до получения расчётной индуктивности. Расчётная порядка 250 мГн.

Паразитное повторное включение ключа есть. Попробуй для начала C22 1000 пФ поставить, как аппноты велят (но это наверное не то т.к. включение после отключения происходит)

Надо поэтапно. Для начала, оптрон отцепить (выпаяв TL431), стабилизация (благодаря R18 R19) должна наступить, проследить уровень порядка 12~12,5 вольт (т.е. гарантированно выше, чем стабилизация целевая) на питании (7 и 5 ноги) и порядка 6 вольт на выходе. Настроить устойчивость, подобрав C26.

[zenon]

Игрался с Rt/Ct, сейчас 4,3 кОм/10 нан, остальное не менял. Просадка такая же.
Картинка на пол-ампера нагрузки норм, а вот когда 2А, сразу появляется повторное включение.
Цепь стабилизации во вторичке отключал, всё как и должно быть, 6 вольт на выходе, примерно 12,5 на самопитании.

[Slabovik]

Не понял, а почему частота разная? на второй картинке вообще порядка 21 кГц... Да и на верхней частота далеко не дотягивает до заявленной в 120 кГц...
не, тут так экспериментировать нельзя. Частота сильно связана с параметрами первички и самого сердечника, поэтому просто туда-сюда одним параметром никак - надо, чтобы всё вкупе менялось. Для начала - понизить индуктивность первички, либо рассказать сюда, что там за расчёты, почему не совпадают с исходными. 0,6 мГн супротив 0,25 - зело нехилая разница.

Ради интереса, что там с током на транзисторе. Оcциллограмма на токовом резисторе как выглядит при этих же условиях?

[zenon]

Да знаю что сильно так нельзя... пойду тр-р выдерну и зазор выставлю...
А просатка из-за того, что ввели стабилизацию самопитания, попробовал верхний резистор увеличил, - просадка ушла, а возбуд появился.

:: добавлено 07 Июнь, 2024, 18:17
ы. Ну бешенная у этого сердечника индуктивность выходит при 45-ти витках, с зазором в лист примерно 2,2 мГн....
Не ожидал я такого, по привычке всё.
Лежат они у меня уже давно, покупал на али, это первый раз я их пробую...
Зазор суммарный наверное больше 2 мм получился, и индуктивность всё равно больше нужной, но ближе - 360 мкГн.
С26 = 10 нан, С25 нету, С32 = 10 нан, R25 = 0.
R19 = 82 кОм, R18 = 15 кОм.
Пока работает и не жужжит.
Картинка на 2-х амперах.

[Slabovik]

Индуктивность пропорциональна квадрату количества витков. Витков 45 - индуктивность улетела на 600 вместо 260 - закономерно.
Таки предлагаю уточнить расчёты и перемотать.

Там, на обмотке самопитания тоже могут быть выбросы, вводящие в заблуждение усилитель ошибки. Против них делают простую фильтрацию. Резистор небольшого сопротивления (несколько Ом, до десяти) последовательно с диодом. И между конденсаторами (там два электролита) тоже можно добавить такой же резистор.

[zenon]

Да, на самопитании стоит резистор 10 Ом, как раз после диода, а конденсатор стоит один, на этой схеме его просто нет.
Как под этот сердечник посчитать корректно?
Хотя не хотелось бы, вторичка 6 х 0,5 намотана, между двумя слоями первички...

[Slabovik]

Если не сматывать первичку, то для получения нужной индуктивности надо большой зазор делать.

Вообще, у сердечника два определяющих параметра: ампервитки и индуктивность к квадрату витка. Отсюда можно всё посчитать. Проблема есть в том, что когда зазор делаешь сам, а не используешь фабричный (данные для которого есть), параметры уплывают и посчитать на пальцах не получается (я сходу не умею). Легче провести измерения (например, собрав калькулятор Лысого).ъъ

Ампервитки - это сколько тока нужно загнать в обмотку, чтобы сердечник насытился. Используется в качестве верхней границы допустимого.
Индуктивность к квадрату витка - это сколько витков наматывать для нужной индуктивности, которая зависит от частоты и напряжения с опорой на ампервитки, чтобы не превысить. Тут всё связано.

Осмелюсь взять рабочую частоту 80 кГц (потом посмотрим, основываясь на мощности, хватит ли) с параметрами частотозадающей части: R 1,8к, С 0,01 мкФ, максимальный Duty порядка 80%

Опираясь на 80 кГц и изначальную тобой заявленную индуктивность, пересчитанную на 30 витков первички, получаем следующее



Апервитки - 1,6. Надо, чтобы у сердечника с зазором было больше.

Далее идём кланяться Старичку и берём программку для обратного рассчёта FlyBack. Обратный рассчёт полезен тем, что можешь сам варьировать параметры намотки и смотреть, что получается. Вот, для ER28 картинка



Я не заводил твой сердечник (сделаешь сам), это пока пример. Тут для низкого напряжения уже непрерывный ток случается, но для его ликвидации можно увеличить зазор, уменьшив индуктивность - запас по ампервиткам ещё практически двукратный для этого сердечника.

Да, Duty не превышает 0,4 поэтому можно даже 3845 пробовать ставить (пересчитав опять частотозадающие элементы).
Ага, вот вставил параметры PQ, получилось так



Я там накосячил с окном, но это мелочи. И диаметры проводов тоже надо уточнить, чтобы и витки ровно легли, и плотность тока не слишком высокой была.

[zenon]

Спасибо за расчёты.
Вот была у меня в начале ещё правильная мысль, ток панелей в одной сборке у меня не больше 2-х ампер, кидать 3 метра провода с напряжением 5 вольт не есть хорошо, или по обратноходу на каждую сборку или вариант два - по чопперу на той же TPS`ке на плате, и запитать их от, ну например 24-х вольт...
ы. Не первый раз уже собираю ОХ на 5 вольт, и наверное больше не буду, основное это конечно токи выпрямителя, при 4-х амперах на выходе запас нужен 5-6 кратный...

[Slabovik]

Чисто технически выгоднее подводить более высокое напряжение и уже на месте делать низкое. Т.е. на месте TPS-кой делать 5 из диапазона 12-24, что даёт индульгенцию на практически любой провод. А 24 из 110 делать на блоке управления. Чисто моё видение...

[zenon]

Да-да, и я про то-же...
Где-то должен был остаться твой вариант разводки для TPS'ки, надо поискать.
ы. Нашёл.

[Slabovik]

Отбор питания, в т.ч. на оос надо делать таки с вывода C25

зы: а если провод взять 4-жильный, например, от какого-нибудь длинного USB, то внедрив RS485 получится всё в одном: и связь и питание. Топ пол-ампера, потеря пары-тройки вольт на проводе наверное не критичны (да и провод бывает не только от USB)