Здравствуйте.

В настоящий момент занят разработкой AC-DC преобразователя, номинальной выходной мощностью в 70W.
Выход: 22В 3А
Вход: 100..240В

За основу взял TOP Switch HX.

В настоящее время проектируется уже вторая версия (первая имела 3 ревижина + 1 прототип) этого блока питания.
И самый тревожный для меня момент - наличие этой проклятой высокочастотной помехи, которая вызывается индуктивностью рассеивания...
Частота затухающих колебаний превышает 20 МГц, амплитуда в отдельных случаях достигала 1В.

На самом деле, нагрузке, впринципе, эта помеха не существенна. Но здесь другая проблема - у меня на БП стоит микроконтроллер, который пока что питается через линейный параметрический стабилизатор. И вот тут то начинается самое интересное.. Помеха имеет очень высокую частоту, изза этого, естесственно, стабилизатор она пролетает без каких-либо изменений. И на линии питания МК имеем 5В и пики в среднем близ 500мВ амплитудой (1В это был совсем страшный случай).

Сейчас начал всё почти с нуля. Собрал макетную печатную плату (она является именно печатной платой, разведена с учётом специфики SMPS, но имеет макетные элементы - тест-поинты, площадки под токовые петли и тому подобное), спаял. Для трансформатора установлен разъём, в который ETD29 вставляется непосредственно. Дополнительно, для начальных тестов сделан переходник под POL-30030 от Premier Magnetics.

Последняя версия трансформатора имела двухсекционную первичную обмотку и односекционную вторичку + экран поверх магнитопровода.
Сравнивая помехи на выходе между моим трансформатором и POL-30030 - разницы почти нет.
Посмотрел на выход у БП MeanWell, 12V 55W - амплитуда меньше раза в 3.

Завтра приступаю к полному расчёту трансформатора и компонент схемы, начну мотать... Пока что в голову лезет только 2 экрана поверх первички и вторички соответственно + экран поверх магнитопровода.
Бусины сегодня уже попробовал поставить, они не дали никакого эффекта. Но здесь оговорюсь. Индуктивность у бусинок близ 7мкГн. Ток насыщения - менее 1А. Поэтому (поправьте меня, если я не прав) по-идеи, при выходном токе в 3А она будет просто по-определению бесполезна...
Дополнительно попробовал взять кольцо М2000НМ, намотать на нём пару витков с большим расстоянием (чтобы минимизировать межвитковую ёмкость), получил индуктивность близ 5мкГн, впаял - разницы совершенно никакой.

И в завершении, все уже полагаю поняли в чём состоит собственно вопрос - господа, пожалуйста, если кто-то сталкивался и нашел удачные решения, прошу, поделитесь опытом. Любые идеи, как минимизировать помеху или скорректировать дизайн, чтобы получить амплитуду этой помехи ну хотябы до 100мВ... Иначе у МК здорово глючит АЦП, да и вообще както всё некрасиво...

Также, дополнительный вопрос. На предыдущих блоках была проблема - сгорали диодные мосты. Причём каждый раз летел только один мост, ну и предохранитель разве что. Вопрос - это может быть как-то связано с этой самой помехой (в высоковольтной части её амплитуда поболее будет), либо причина только в мостах. Мосты, кстати, "таблетки", непонятно чьего производства, чей предельный ток совпадает с потребляемым (упущение разработки...).

Последнее. Следующий этап развития, ещё не утврждённый, но намечаемый - сборка этого же блока, но с выходом 144В 0.35А. Пока не буду сильно затрагивать эту тему, но всёже, кто как считает, здесь будут какие-то проблемы, кроме конструкции обратной связи?

Заранее всем большое спасибо за участие, буду отписываться по мере продвижения. И буду очень признателен за любые ответы, кроме безпочвенной критики

Я не разбирался как в этом случае помехи попадают на щуп осциллографа, могу только предполагать.
А вы считаете что на метровом отрезке провода не может навестись помеха амплитудой в 1 В?

а Вы попробуйте . Если диоды сетевого выпрямителя не зашунтированы - обязательно поставьте впараллель каждому 4,7nF 500V керамику (хотя можно и только 2 штуки, но для вас начните с 4-х) . Также зашунтируйте выходной диод емкостью 470 пик. Посмотрите на результат.
Да, источник есть несомненно и многие из тут его находили , локализовали и давили в зародыше. Насчет листа и/или аккумулятора - это всего лишь припарка, для того чтобы Вы сами убедились что на нагрузке собственно звона 20MHz нету. Тоже самое по дифф входу с вычитанием - нужно лишь для укрепления понимания что и как.

вы бы схемку привели, кроме той неполной. Перед синфазным дросселем емкость нужна вообще-то параллельно сети, она есть?

в недалеком будущем будет еще прикол. не сомневаюсь что звон на выключении ТОР задушите , а на включении - останется

Нет, функция суммы-разности - это да, но не дифканал. Даже для современных осциллографов и просто разделённые земли каналов - всё ещё большая редкость, к сожалению. Хотя, вроде, не так уж сложно это технически.

Функция сумма-разность для отсеивания помех - это ф.. х.. плохо (есть опыт). Чтобы отсеить все помехи нужно сделать то, что я уже предлогал. Аккамулятор-DC\AC-осциллограф. А все остальное либо от бедности, либо от .......

Чувствую, меня сейчас засмеют...

Как я и планировал, начал день с добавления "примочки" к щупу по рекомендации инженеров Power Integrations. И каково же было моё удивление, когда я увидел ЭТО:





А всё, что я для этого сделал, собственно, вот:



Полагаю комментарии излишни... PI-вцы грёбаные гении.
На горбушки по-прежнему не смотрим, это походу ОС шалит, но я её даже не пытался настраивать, хотя и собирался. Буду настраивать уже под 144В, всёже утвердили переход на повышенное напряжение.

Теперь для контроля - попробую ещё, как рекомендовал Microwatt, через дроссель с керамикой, потом через кусок витой пары - просто из любопытства. Но по всей видимости этой помехи в самом деле не существует, по крайней мере такой, какой мы её видели изначально.

тау


Это пожалуй сделаю, на случай если всё-же бывает какае-то высоковольтная помеха которая пробивает мост. Хотя я уверен что причина куда банальней - дешевые китайские мосты, которые выглядят как на 1А, а написано, что на 2А. Да и помехи иной раз подрежет.

И что касается схемы входного каскада, вот она:



Два дросселя стоят с целью расположить два разных посадочных места; это также пока макет.

Заодно, немного отклоняясь от темы, хотелось бы услышать мнение по поводу разрядников - есть ли смысл их ставить, или супрессор справится?
Суть идеи - супрессор стоит на 440В, при повышении входного напряжения шунтирует его; ток ограничивается самовосстанавливающимся предохранителем. А на случай совсем страшных условий, вроде удара молнии - стоят разрядники, причём без предохранителей и на 800В аж. Трехэлектродного не нашел на такое напряжение. Стояли раньше на 380В - бывало срабатывали при нормальном питающем напряжении.

от безграмотности хотите сказать? так я у Вас насчитал в тексте 3 ошибки
я всего лишь предложил попробовать, т.к. если щупы одинаковые, то и помеха в двух измерительных контурах будет одинаковой, а значит она будет отсутствовать в разностном сигнале

Ладно, никто тут смеяться не будет. Все боятся молнии и чего-то еще непонятного после первого прочтения статеек об источниках. Потери от молний неизбежны, но не так уж велики. Можно оценить менее 1% за 3-5 лет эксплуатации. У меня много источников работают на воздушные линии меж домами и есть кое-какая статистика.
Выбрасывайте к чертовой бабушке эти разрядники, сапрессоры и двойные дроссели.
Предохранитель, термистор пусковой (для успокоения совести), 0.22 мкФ пленка, дифференциальный дроссель, 0.22мкФ. Все, классический входной фильтр для этих мощностей.
Когда попадет реальная молния, повертевши в руках осколки разрядников, сапрессоров и, увидев себя в зеркальной пленке от испарившихся дорожек меди, Вы согласитесь, что против лома нет приема. Удаленное попадание молнии оставляет дуговые следы на дорожках, разнесенных на 6мм и более. Прямое попадание оставляет еще пару метров входного-выходного кабеля, сплавленного в комок.

Microwatt

Убедительный довод. Тут на днях приедет HV блок питания, он выдаёт 225/450В (на входе дополнительно ЛАТР стоит) и имеет схему формирования 850В импульса. Попробую, если супрессор выдержит, то наверное разрядники уберу в самом деле; а супрессор должен выдержать.
От молнии не спасёт конечно, но если она гдето далеко бьёт и в линии появляется всплеск на +100..200В - то самое оно
У меня в посёлке недалеко от города есть дачный участочек, там линии воздушки все и много открытых мест. Так вот, насосная станция управляется цифровым блоком (самоделка). И за прошлый сезон я 2 раза перепаивал контроллер на плате, когда на второй раз заметил - пакетник на входе был пробит и пропускал фазу. А моменты сгорания совпадали с грозами. Когда поменял пакетник - всё окей, до сих пор всё живо.
Тоесть я что хочу сказать - прямого удара молнии в фонарь или проводку недалеко конечно же никто не выдержет, но если достаточно далеко происходит и на линии попадается сравнительно небольшой выброс - для этого должна быть хоть какаето защита.
Но с разрядниками согласен, это походу перебор уже.

Ни каких личных притезий и ругательных слов не имел в виду. По поводу разности сигналов - математика не всегда правильно отрабатывает(на TDS-ах) и получаются пики и провалы там где их на самом беле нет. Но частота их возникновения не однародна и в принципе их можно отсеить, но не всегда.
Влияния наличия арфаграфических ашибак в тексте на работу электронныхх устрайств - выявлена небыла

Очередное дополнение; полагаю это будет интересно присутствующим. В ходе дальнейших тестов, вспомнил про небольшую комплектацию щупов.
Воспользовался. И к моему удивлению, даже безо всяких там конденсаторов - при измерении этой штукой (в отсутствие земляного контура от провода с "крокодилом") я также увидел абсолютно чистый сигнал, никаких иголок.



При измерении с крокодилом иголки существенно меняют свою амплитуду, если саму петлю земли поводить над платой.

Microwatt, вы абсолютно правы...

я вижу Вы поняли, что я пошутил

Попробовал. В принципе - работает. Но всёже амплитуда сигналов на каналах заметно отличается, поэтому результатирующий сигнал далёк от идеального.

наверное Вы правы, что влияет сама петля земляного провода и ее пространственное положение

Можно еще взять небольшой синфазный дросселек и смотреть сигнал через него (т.е., пропустить землю и сигнал щупа через синфазник).

Попробовал подключить на выход синфазный дроссель (торроид, 2мГн, заводской), обвесить керамикой.
Дроссель на расстоянии 35см от блока, подключен двумя проводами обычными (не витая пара).
На первый взгляд - помеха почти целиком исчезла. Но дальше, как и пророчил Microwatt - стоило дроссель с щупом поднести поближе к плате - начали появляться иголки. Приблизил петлю земли щупа к трансформатору - иглы вышли за диапазон вертикальной развёртки.

Казалось бы загадка решена, но тут заметил непонятную вещь.. подключил к блоку витую пару, отрезок близ полуметра. Взял что было под рукой - FTP5. Отвёл её от блока не образуя петель, подцепил щуп и.. увидел иголки. При том что щуп был на существенном удалении от стола, вообще осциллограф отнёс от стола на метр и втыкнул в другую розетку.

Далее. Подцепил земляную пружинку, снял крокодил - ткнул - то же самое. Подцепил насадку с конденсаторами (выше выкладывал фото) - оп, иголок как и не было.
Далее попробовал воткнуть витую пару непосредственно в BNC разъём осца - иголки увеличились в амплитуде.

Таким образом, суммируя всё это, выходит нечто около.. Трансформатор шумит; создаёт по всей видимости наведенный электромагнитный шум. Этот шум сам по себе имеет достаточно низкую энергию, практически не вызывает какого-либо изменения амплитуды выходного напряжения и, более того - он симметричен по всем линиям. Тоесть - он совершенно безвреден. Тем не менее, осциллограф (или щуп; или они оба) ловит этот шум и.. каким-то волшебным образом выплывает явление, близкое к резонансу? иначе я не представляю как объяснить подобные иголки.
Либо же, как писал Vokchap:


Я всё верно понял?

p.s. Заземления в розетках нет. Пока нет. Хотя это пожалуй не имеет никакого значения.