| |
 Расчет согласующего трансформатора, двухтактного БП |
|
|
|
|
 Nov 13 2013, 10:49
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 232
Регистрация: 13-03-12
Из: Украина
Пользователь №: 70 785
|
День добрый!
Господа, раскройте пожалуста великую тайну согласующего трансформатора на примере АТХ БП. Мне-то принцип работы ясен - со вторичной стороны происходит раскачка, с первичной открывается (либо закрывается) соотв ключевой транзистор. ток силового каскада по ходу течет через коротенькую обмотку того же трансформатора и создает ПОС для увеличения тока базы.
НО - это не все. ток, протекающий в этой коротенькой обмотке, преобразуется в напряжение во вторичных обмотках. это напряжение затем детектируется и используется для мониторинга тока силового каскада, как вариант, для защитного отключения.
как расчитывать такой трансформатор? например индуктивность обмоток, соотношение витков, габаритная мощность? я например напряжение с напряжением в разных обмотках еще могу связять, но как связать ток в первичке и напряжение во вторичке - вот в чем вопрос.
--------------------
нет повести печальнее на свете, чем повесть о запавшем ресете
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 11:21
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Hexel @ Nov 13 2013, 14:49)  День добрый!
... но как связать ток в первичке и напряжение во вторичке - вот в чем вопрос. К обмотке подключена цепь, состоящая из PN-перехода база-эмиттер и последовательно с ним резистора. Суммарное падение напряжения будет равно сумме: падения известного тока (известен ток коллектора и соотношение обмоток: токовой и базовой) на известное сопротивление резистора и падения на переходе база-эмиттер, которое мало зависит от протекающего тока и условно может считаться постоянным ~0,8 В (например). Вот - на лицо зависимость напряжения от тока  Так?
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 11:39
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799
|
в каше из токов в обмотках трансформатора - управление плюс ток нагрузки - вряд ли можно внятно оценивать какой-то один ток из этой каши.
Тут, скорее всего, другое. Ведь ключевые транзисторы - биполяры, у которых базовый ток зависит от тока коллектора, а, значит, можно по току базы, перенесённому в цепь управления, отслеживать и ток нагрузки.
Впрочем, результирующий ток через транзисторы в схеме управления связан с суммой токов базы и нагрузки, раз уж они изменяются синфазно.
Поэтому, надо препарировать трансформатор, срисовать кусок схемы управления и думать.
--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 12:08
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 232
Регистрация: 13-03-12
Из: Украина
Пользователь №: 70 785
|
так и быть, вот кусок схемы и раскуроченный трансформатор схема транса
и кусок схемы
хотя бы на примере их. какое напряжение во вторичке создаст ток коллектора выходного каскада, равный 2-3А?
--------------------
нет повести печальнее на свете, чем повесть о запавшем ресете
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 19:03
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Hexel @ Nov 13 2013, 16:08) так и быть, вот кусок схемы и раскуроченный трансформатор
схема транса
и кусок схемы
хотя бы на примере их. какое напряжение во вторичке создаст ток коллектора выходного каскада, равный 2-3А? Hexel. Вам что курсовой что ли нужно сделать? Спрашиваю потому что эта штука уже надоела всем лет эдак двадцать назад и уже давно вышла из моды При токе коллектора 3 А (он же ток в обмотке - 2 витка), ток в базовой обмотке (9вит.), он же базовый ток открытого транзистора (допустим это Q01) полумоста= 3*2/9=0,67А, падение на резисторе R4=0,67А*1 Ом=067 В, прямое падение на двух диодах D3, D4 =1,5В, на эмиттерном переходе Q01, ну что-то около 0,8-0,9 В, в сумме=0,67+1,5+0,9=3,07 В. В следующий такт тоже будет на другом плече полумоста и так с частотой около 25 кГц (так было задумано году эдак в 1980, года через 4 после выхода на рынок TL494 ) Да, транс никогда не насыщается, т.к. частота переключений и коэффициент заполнения ШИМ задаются микросхемой. PS Поправлюсь. В источниках с самовозбуждением (для PC AT) этот трансформатор, конечно, насыщается и работает так в течение нескольких периодов, пока TL494 не получит питание от этого же трансформатора. В установившемся режиме насыщения нет. В источниках, где есть вспомогательное питание (PC ATX ) трансформатор никогда не насыщается, даже при включении.
Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 14 2013, 07:53
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 19:24
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Oxygen Power @ Nov 13 2013, 23:07) Если сердечник не входит в насыщение или около того, тогда каким образом TL494 считывает критический ток? Что есть - критический ток? Если Вы знакомы с TL494 не по наслышке, то найдите у неё вход токовой защиты и посмотрите как она работает в данной схеме. К стати самый неприятный узел Цитата(Hexel @ Nov 13 2013, 23:09) ...я хочу сам пересчитать делитель на 16 ноге ТЛ-ки с учетом других силовых транзисторов и другого тока срабатывания защиты. например, на 5А или 10А Думаю кое-что придётся переделать, и может быть трансформатор управления (обмотки), то же. Силовые транзисторы - точно поменять.
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 19:24
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 232
Регистрация: 13-03-12
Из: Украина
Пользователь №: 70 785
|
MikeSchir
конструкция - да, на новизну не претендует. но именно на ее примере, как самой распостраненной, я решил изучить сам принцип. а что - все тут есть - и согласование, и контроль тока, и развязка. если драйверы плюс мосфеты - все равно транформатор для контроля тока нужен. извраты типа 3843 плюс маленький трансформатор я не признаю - это дань цене.
и нет - не курсовую. считайте что это моя наркота))
а вот за формулки спасибо, сам не дотумкал, хотя с виду все достаточно просто. хотя мне конечно трохи не то надо, а именно напряжения в 35-штучных обмотках. но соотношения обмоток я тут уже как-нибудь пересчитаю.
а на тл-ках между прочим отдельный кадры и буст и бак клепают - так што я ее хотя бы по назначению использую! =))
--------------------
нет повести печальнее на свете, чем повесть о запавшем ресете
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 19:37
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Hexel @ Nov 13 2013, 23:24) MikeSchir
конструкция - да, на новизну не претендует. но именно на ее примере, как самой распостраненной, я решил изучить сам принцип. а что - все тут есть - и согласование, и контроль тока, и развязка. если драйверы плюс мосфеты - все равно транформатор для контроля тока нужен. извраты типа 3843 плюс маленький трансформатор я не признаю - это дань цене.
и нет - не курсовую. считайте что это моя наркота))
а вот за формулки спасибо, сам не дотумкал, хотя с виду все достаточно просто. хотя мне конечно трохи не то надо, а именно напряжения в 35-штучных обмотках. но соотношения обмоток я тут уже как-нибудь пересчитаю.
а на тл-ках между прочим отдельный кадры и буст и бак клепают - так што я ее хотя бы по назначению использую! =)) Что-то Вас сильно "прёт" от этогго "курева" А своим "камнем" в сторону 3843 Вы "обидели" многих Правда и это уже старьё! Отстаёте от жизни. Из Тлки пусть делают что хотят, это не возбраняется. У них, должно быть, много времени
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 13 2013, 20:59
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 189
Регистрация: 16-07-07
Пользователь №: 29 147
|
Цитата(НЕХ @ Nov 13 2013, 23:03) Естественно. К тому же ИП на 494 при старте работает в режиме автогенератора. Обратная связь именно через эту доп обмоточку. Даьше, запитавшись вторичным напряжением достаточного уровня, уже включается и управляет сама 494. ПыСы Старые АТ источники питания были с тремя трансформаторами. Вот тот третий - ТТ и работал в цепи токовой защиты.
Сообщение отредактировал АндрейЦ - Nov 13 2013, 21:03
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 06:47
|
профессиональный дилетант
Группа: Участник
Сообщений: 866
Регистрация: 16-03-06
Из: Шебекино - Лысьва - Тюмень
Пользователь №: 15 292
|
Цитата(АндрейЦ @ Nov 14 2013, 00:59) ИП на 494 при старте работает в режиме автогенератора. Обратная связь именно через эту доп обмоточку. Даьше, запитавшись вторичным напряжением достаточного уровня, уже включается и управляет сама 494. конечно, модификаций разных много, но мне почему-то всегда попадались БП, где TL494 и транзисторы раскачки питаются от дополнительного источника, Standby 
--------------------
Скоро дело сказывается, да не скоро сказка делается, или тише будешь - дальше уедешь...   |
|
|
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 20:41
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 232
Регистрация: 13-03-12
Из: Украина
Пользователь №: 70 785
|
получается какое дело. седня работы было немного и "к счастью" нашлось время разобраться в сабже. допаял резистор на 0.33 ома последовательно с силовым трансформатором, чтобы промониторить ток. еще промониторил все составляющие согл каскада. получилось немного не то, как описано в посте №8. вообщем вот точный кусок подопытного зверька
там же указаны напряжения в ключевых точках при нагрузке в канале +12В порядка 15Вт. это средние напряжения (посчитанные по трапеции) в течение периода открытого ключа. токи посчитаны тоже по среднему напряжению через резисторы. в скобках указано число витков данного трансформатора. раскачка в АТХ отличается от АТ как бульдог от носорога. АТ открывает согласующие транзисторы, когда требуется открыть силовые ключи, а АТХ - наоборот, закрывает. это хорошо видно из схемы на пред. странице, либо на осциллографе. дальшую физику процесса описывать не буду, тут размышления вобщем просты. отмечу только, что напряжение на средней точке индуцируется именно от первичной стороны, потому что обмотка, обладающая индуктивностью, моментально не может набрать такую амплитуду (по моему имху конечно). а вот получить преобразованное напряжение из первички - вполне даже очень. идем дальше. напряжения на 2-витковой обмотке и 9-витковой не соотносятся, как описал MikeSchir, но ему все равно спасибо. а соотносятся они всего лишь как ток коллектора и базы. что подтверждают измерения. и самое интересное. напряжение, детектированное на средней точке, соотносится с током коллектора через напряжение на 9-витковой обмотке, на этот раз в точности согласно посту MikeSchir. ну плюс минус точность измерения по клеточкам осциллографа С1-93. не знаю зафиг я вообще это пишу, но раз открыл вопрос, решил поделиться результатами наблюдений. даже екселевский листочек приложу со всеми замерами и наблюдениями. 
______.rar ( 4.71 килобайт )
Кол-во скачиваний: 154
--------------------
нет повести печальнее на свете, чем повесть о запавшем ресете
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 18 2013, 12:07
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 157
Регистрация: 27-02-13
Пользователь №: 75 812
|
В принципе, все правильно. Но, не забывайте, что в базовой цепи стоит DRC цепь, которая обеспечивает начальный старт.
Ее тоже надо учитывать.
Соотношение витков обмотки положительной обратной связи и вторичной обмотки 1/5 (Это определяется коэффициентом усиления транзистора в режиме насыщения).
Использование базового трансформатора для измерения тока, не является хорошей идеей.
Все источники PC, с такой схемой защиты, дохнут в десять раз чаще, чем те, в которых есть отдельный трансформатор тока.
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 19 2013, 09:39
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Hexel @ Nov 15 2013, 00:41) ...идем дальше. напряжения на 2-витковой обмотке и 9-витковой не соотносятся, как описал MikeSchir, но ему все равно спасибо. а соотносятся они всего лишь как ток коллектора и базы. что подтверждают измерения... Не наговаривайте на меня О соотношении напряжений я ничего не говорил, а соотноситься они должны как 9:2 и никак иначе В Вашем эксперименте установлена очень маленькая нагрузка (15 Вт) это всего лишь около 10% от номинальной. И я даже не знаю выходит ли преобразователь из режима разрывных токов при такой нагрузке? При больших нагрузках количественнно что-то может измениться. Цитата(Александр Козлов @ Nov 18 2013, 16:07) Использование базового трансформатора для измерения тока, не является хорошей идеей.
Все источники PC, с такой схемой защиты, дохнут в десять раз чаще, чем те, в которых есть отдельный трансформатор тока. Да. Но ведь в лучшие времена эти источники (АТ) стоили не дороже $15 (ОЗУ в 1 МБ стоил дороже) . При такой цене их можно жечь и чаще
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 19 2013, 16:27
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Александр Козлов @ Nov 19 2013, 17:33) И еще, надо обеспечить хорошую связь между вторичками и обмоткой ПОС. Обратите внимание, что в классических блоках используются сердечники с увеличенной высотой. Конечно, чтоб меньше площадь на плате занимал. Положительная обратная связь то по току, стало быть специальных требований к связи не должно быть (ток "продавит"), а между базовыми и обмотками управления связь и так хорошая. Так что к трансу особых требований, кроме конструктивных нет.
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 21 2013, 10:48
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 157
Регистрация: 27-02-13
Пользователь №: 75 812
|
Цитата Конечно, чтоб меньше площадь на плате занимал. Интересно, а как увеличение высоты сердечника может сказаться на площади его снования? Если вы посмотрите каталоги, то обнаружите, что стоимость такого комплекта (сердечник+каркас) намного выше стандартного для Е-образных сердечников. Подумайте. Цитата Положительная обратная связь то по току, стало быть специальных требований к связи не должно быть (ток "продавит"), а между базовыми и обмотками управления связь и так хорошая. Так что к трансу особых требований, кроме конструктивных нет. Если нужен работающий долго и хорошо источник, то требования к трансформатору достаточно жесткие. Кстати и эта тема появилась потому, что автор верно почувствовал, что не все так просто.
Сообщение отредактировал Herz - Nov 21 2013, 17:05
Причина редактирования: Оформление цитат
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 21 2013, 13:23
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Александр Козлов @ Nov 21 2013, 14:48) Подумайте. Подумал Я ещё в начале сказал, что эта тема с использованием биполярных транзисторов сегодня потеряла свою актуальность, и может быть интересна только историкам, потому что "это" делалось 30 лет назад. А правильно или нет? Ведь уже всё сделано Цитата(Александр Козлов @ Nov 21 2013, 14:48) Если нужен работающий долго и хорошо источник, то требования к трансформатору достаточно жесткие. Кстати и эта тема появилась потому, что автор верно почувствовал, что не все так просто. Согласен! Не знаю, что почувствовал ТС, только сказал нам, что для него это некий наркотик: Цитата конструкция - да, на новизну не претендует. но именно на ее примере, как самой распостраненной, я решил изучить сам принцип. а что - все тут есть - и согласование, и контроль тока, и развязка. если драйверы плюс мосфеты - все равно транформатор для контроля тока нужен. извраты типа 3843 плюс маленький трансформатор я не признаю - это дань цене.
и нет - не курсовую. считайте что это моя наркота))
Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 21 2013, 13:24
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 21 2013, 16:54
|
и по нечётным радист
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598
|
Цитата(Александр Козлов @ Nov 21 2013, 18:39) У вас странный взгляд на историю. Если посмотреть более объективно, то окажется, что основа достижений в области IGBT транзисторов это использование
отличных биполярных структур. Что касается MOP. то они имеют весьма узкую область безопасной работы (ее определяет паразитный транзистор) и требуют приличной мощности для управления (если суммировать все потери в драйверах).
Не спорю, на постоянном токе и низкой частоте отличные приборы. История прошла через меня поэтому смотрю на всё соответственно. А Вам бы не помешало также объективно посмотреть на то, что скорость прибавления моделей биполярников у ведущих фирм на порядки меньше чем МОПов. Не мешало бы также посмотреть на причины по которым Мир перешёл на МОПы, а именно по указанным Вами причинам с точностью до "наоборот". Я бы ещё добавил о наличии большого заряда коллекторной области у высоковольтных БТ, которая приводит к, так называемому, "хвосту" на спаде коллекторного тока и создаёт проблемы с ОМР, как раз на ВЧ. Для объективности также сообщили бы ТС типы тех самых "высоких" сердечников для трансформаторов, дающих меньшую индуктивность рассеяния чем у "низких", и на сколько % или во сколько раз. А то - больше, меньше - голословно как-то. Я понимаю так, что у ТС трансформатор уже есть, и он только хочет его как-то приспособить для своих идей. Цитата(Oxygen Power @ Nov 21 2013, 19:14) Не стоит так категорично отбрасывать биполярник, полевик или IGBT. У каждой схемы своя область применений... Согласен. Заметьте, я с Вами почти всегда соглашаюсь
Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 21 2013, 16:58
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 22 2013, 08:17
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 157
Регистрация: 27-02-13
Пользователь №: 75 812
|
Цитата Не стоит так категорично отбрасывать биполярник, полевик или IGBT. У каждой схемы своя область применений. Совершенно верно.
Сообщение отредактировал Herz - Nov 23 2013, 13:29
Причина редактирования: Оформление цитаты
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
