Подавление ВЧ помехи в fly-back AC-DC преобразователе. Опции

[uq.vintch]

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

[AlexeyW]

Если предельный ток совпадает с реальным - диоды сгорят по определению (а он, скорее всего, совпажает со средним током, а вот эффективное значение тока еще раза в полтора-два больше).
Существенный вопрос, как Вы меряете эту помеху, корректность подключения.
А если Вы грешите на поле рассеяния вокруг трансформатора - возьмите тор, а обмотки пусть занимают практически весь периметр равномерно.

[uq.vintch]

С диодным мостом я почти уверен был в ответе, но для порядка решил уточнить..
Номинальный ток моста совпадает с амплитудой; форма тока - "недоСинус", зауженные "горбушки", PFC то отсутствует..

Теперь об измерениях. Ну давайте начнём с того, что при аналогичном способе измерения на ряде других БП (подчёркиваю - не на одном) эта помеха практически отсутствует (амплитуда близ 20-40мВ). При этом же измерении на fly-back блоках, я наблюдаю эту помеху со значительно большей амплитудой чем на форвардах, но всёже в пределах 200мВ при 12В выходе (я писал, это на MW блоке).

Сама помеха на выходе представляет собой иголки с частотой появления 132кГц и шириной в наносекунды. Осциллограммы приложу, если нужно; но думаю любой кто тыкал осцем в выход флая - знает о чём речь.

Способ измерения - землю щупа на GND схемы (по выходу), tip щупа на выход "+" собственно. Без конденсаторов развязки.

Я грешу на всплеск, который появляется в момент закрытия ключа. Первичная обмотка практически не создаёт каких-либо выбросов, а вот включенная последовательно индуктивность рассеивания (речь о цепи замещения, разумеется) - она какраз выкидывает всплеск. В сочетании с межвитковой ёмкостью, получаем затухающие колебания высокой частоты. И эта самая гадость дальше разлетается по всей плате.

Только сейчас осознал, ведь амплитуда этой помехи должна быть пропорциональна коэффициенту трансформации. Но всёже есть сомнение на этот счёт - если это наведенная помеха, которая передаётся через емкостную завязку трансформатора (а при такой частоте - это вполне реально), то коэффициент трансформации не будет иметь особого значения... Я прав?

Сообщение отредактировал uq.vintch - May 25 2011, 20:18

[Microwatt]

Разве что схему - в студию. И как меряем. Странно. Обычно, при таком выходном (20-25 вольт) относительно легко милливольт 100 пульсации, ну 200. Но чтобы вольты...
А как понимать "без конденсаторов развязки"? Без конденсаторов меж землями сети и выхода? Если так - странно, что оно вообще хоть как-то работает.

[uq.vintch]

Окей, схемку оформлю, выложу. Но там ничего нового...

А как понимать "без конденсаторов развязки"?

Для измерения пульсаций выхода на щуп осциллографа рекомендуют одевать керамику+электролит небольшой - их у меня нет. Да честно говоря, не вижу особого смысла в этом; имхо - это способ скрыть проблему с глаз))

На выходе схемы, разумеется, стоит П-образный LC фильтр с емкостями 680х2 и 680 мкФ плюс с обеих сторон керамика 100нФ и 1нФ.

И так... схема.
Я не стал выкладывать целиком схему макета, чтобы не путать зря всех. Перерисовал быстренько фактическую схему, те детали, которые там сейчас впаяны.

L2 и C8 добавил ради пробы, они просто ничего совершенно не дали, никак не повлияли на выход.



Сразу оговорюсь - это макет, на стадии разработки. Обратная связь пока ещё не настроена. Завтра расчитаю трансформатор, намотаю, под него настрою ОС. В схеме этой не все детали, дальше будет добавлена цепочка soft-finish, phase-boost и ещё ряд доработок. Но всё это не меняет сути - высокочастотные "иголки". Они у меня были на всех ревижинах блока, с различными трансформаторами, схемами и различными трассировками.

Вот, собственно, проблема:



Напряжение питания 320VDC.
Выход: 21.3V
Ток: 2.98A

Канал 1 - это непосредственно выход блока. На низкочастотную осцилляцию не смотрим, её я завтра поправлю. Проблема в иголках.
Канал 2 - ток стока силового ключа. Приведен с целью отметить моменты открытия и закрытия ключа. Как видим, при открытии всплеск терпимый, что логично. А при закрытии наступает тихий ужас... Если необходимо, подгружу детальную осциллограмму "иголки", но там ничего интересного, обычный затухающий синус с частотой >20 MHz.

Канал 1 отображает фактическое напряжение (без деления), канал 2 - фактическое значение тока в соотношении 1V == 1A.

На сегодня пожалуй всё, завтра продолжу... Буду рад любым идеям

Забыл добавить.

Снаббер планируется делать RC + Zener, как и раньше. Он немного более эффективен и не так выражена проблема с нагревом супрессора. Но пока стоит один супрессор. В любом случае, снова, это не имеет никакого влияния на те самые злополучные иголки; они одинаково хороши, что при RC, что при RC+Zener, что при Zener-only снаббере.

Полоса пропускания осца 100 MHz, частота дискретизации 1 GSa.
Полоса пропускания токового щупа - 50 MHz, 7ns отклик.

[Microwatt]

Картинка вправду отвратительная по содержанию
Так а конденсаторы межземельные где же?
Обратная связь с С4 вроде должна быть, до выходного дросселя.

попутно
POL-30030 для 22 вольт - может и не самое лучшее решение.
24219, кажется, больше сбалансирован под это.
Еще стандартный вопрос: а где это такая сеть 100-240? С таким диапазоном делать сложнее, Ваша схема работать не будет. А вот зачем это вообще нужно оценивалось?

[uq.vintch]

Межземельный конденсатор забыл нарисовать. Стоит 2.2nF 2kV Y1 между HV DC "+" и Выходной GND. Если вы о нём...
К слову - его установка заметно влияет на этот шум, но видимо не достаточно хорошо.

Снаббер на выходном диоде будет стоять, но из практики - его установка почти никак не сказывается на выходе.

Обратная связь с С4 вроде должна быть, до выходного дросселя.

Да, Power Integrations рисуют везде так, но я нигде не нашёл объяснения, почему. И судя по просто здравому смыслу, поидеи, это не должно иметь никакой разницы. Завтра попробую переставить из интереса... На предыдущих версиях делал отвод, взятый до выходного дросселя, а здесь почему-то решил поумничать))

POL-30030 для 22 вольт - может и не самое лучшее решение.

Это факт. Как я сказал - сие творение, лишь макет, а POL-30030 - только для старта. Завтра расчитываю и мотаю трансформатор на 22В. На предыдущих версиях также стояли трансформаторы собственного проекта; правда расчитанные PI Expert. В этот раз основательно перекопав теорию, расчитывать буду всё самостоятельно; всякие "умные программки" к добру не приведут.

Еще стандартный вопрос: а где это такая сеть 100-240? С таким диапазоном делать сложнее, Ваша схема работать не будет. А вот зачем это вообще нужно оценивалось?

Блок питания делается для уличного фонаря, достаточно функционального, с расчётом на среднесерийное производство (план до 1000шт/месяц). Поэтому логично предусмотреть универсальное входное напряжение, как минимум из соображений маркетинга.
Предыдущие версии тестировались в диапазоне 90-240В - работали на ура, не считая шума и, как в последствие оказалось, сгорающих мостов. В самом деле, совершенно нелепая ошибка...

Добавлю, что следующим этапом планируется интеграция PFC. Отсюда всего 100мкФ ёмкости на входе. Но это уже другая история...

Microwatt, вы сказали, что достичь 100мВ вполне просто. Позволю себе предположить, что замеры были произведены со сравнительно узкой полосой пропускания.
При включении ограничения полосы до 40 МГц, я наблюдаю заметное снижение амплитуды иголок.
И в довершении, не удержался, нашел свой старый осциллограф с полосой в 10 МГц, посмотрел на выход... Чего и следовало ожидать:

Здесь шума не видно вовсе.
Если я не прав, то моё положение ещё печальнее

[stells]

Да, Power Integrations рисуют везде так, но я нигде не нашёл объяснения, почему.

по-моему после дросселя сигнал уже сильно отстает и Вы его никакой ОС не скорректируете - болтанка будет на выходе

Для измерения пульсаций выхода на щуп осциллографа рекомендуют одевать керамику+электролит небольшой - их у меня нет. Да честно говоря, не вижу особого смысла в этом; имхо - это способ скрыть проблему с глаз))

вроде писали уже много раз, что эти иголки есть, даже если ткнуться щупом в землю. т.е. это наводки на щуп, а не реальная помеха

[vao]

Здравствуйте.

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

Делал подобный.
Выша проблема может иметь следующие причины:
1. Измерения. Попробуйте подключить осциллограф от аккумулятор через обычный DC/AC. В этом случае вы полностью исключите влияние питающей сети. Развязывающий транс тоже можно использовать но это не полностью исключает проблему.
2. Замените диод 8TQ100 на ультобыстрый хотя-бы на тот же FR307 а лучше на MURD530.
3. Поставьте не большей RC снаббер параллельно вашему снабберу, по первичной сторона.

[Vokchap]

вроде писали уже много раз, что эти иголки есть, даже если ткнуться щупом в землю. т.е. это наводки на щуп, а не реальная помеха

Верно.
+ организация длинных измерительных контуров с заземлением в нескольких точках, которые дёргают возвратные токи (возможно осцилл в розетке через вилку "землится"). Дизайном платы Вы обеспечили ёмкостным токам смещения транса путь возврата через измерительные цепи, сравнимый с возвратом через проходной конденсатор (который у Вас 2.2нФ). Возможно слишком высокий импеданс участка, где стоит этот конденсатор, возможно чрезмерно большая межобмоточная ёмкость у трансформатора, возможно просто дизайн платы "кривой".

[Herz]

вроде писали уже много раз, что эти иголки есть, даже если ткнуться щупом в землю. т.е. это наводки на щуп, а не реальная помеха

+1. Это первое, что надо проверить. Эта страшная картина, как часто оказывается, в реальности не существует. Так что Ваш аналоговый скоп, вполне возможно, честнее. В пользу этого горит также и то, что столь высокочастотная пульсация на выходе БП вполне эффективно (по идее ), могла бы быть подавлена керамикой.
А что это за бусины по 7мкГн? Никогда таких не встречал.

[Microwatt]

Если включить ОС после выходного фильтра почти со 100% уверенностью можно ждать автоколебаний с частотою этого фильтра.
Там дроссель всего несколько мкГн, но емкость-то большая. Вы вводите в ОС звено запаздывания. т.е. делаете генератор.

Еще, мелкое замечание. Выходной фильтр обычно делается так, чтобы сразу после диода стояло две трети емкости, после выходного дросселя - одна треть. Это компромисс меж подавлением пульсаций и устойчивостью петли ОС. Не стоит делать фильтр из разнокалиберных электролитических конденсаторов. Да, так иногда делают с керамическими, если необходимо подавить всплески в очень широком спектре, но это в стабилизаторах на частоты в сотни кГц, где фильтр только из керамики.
Возможно, разводка вторичной стороны неоптимальна. Обычно можно обойтись без дополнительного звена с бусиной и даже керамики параллельно электролитам, или только непосредственно у выхода ее поставить.
Несколько мягче, чем сапрессор работает RC снаббер в первичке. Классический диод там- UF4007.
И еще. Если это уличный светильник, то можно было бы ожидать стабилизатор тока, а не напряжения. Что питаем, светодиоды?

[тау]

RCD снаббер в первичку. DCR клэмпер в первичку. ( Zener фтопку .) RC снаббер во вторичку.
Синфазный дроссель помехи с малой проходной емкостью (индуктивностью 1-2mH) - в сеть.
Возможно еще потребуется оптимизировать разводку платы.
выпрямитель сети - не мудрите , ставьте 1N4007 - копейки , Вам надо уже начинать экономить, хотя ТОР этого не позволит.
До выпрямителя - SQP резистор 5-10 Вт на 4,7 Ома , для снижения броска тока при втыкании и для защиты диодов.

Осциллограф с платой - на общий металлический лист, осциллограф заземлить на лист коротким жирным проводом при измерении вашей помехи.

А что это за бусины по 7мкГн? Никогда таких не встречал.

бывают и по 15 , с несколькими дырками. изврат.

[Plain]

следующим этапом планируется интеграция PFC

Тогда тем более, если у изделия изначально планировался универсальный вход из-за намерения выхода на забугор, это и должен был быть первый этап, а не то, что сейчас — без корректора оно там может уже никому и не нужно.

[uq.vintch]

Огоо.. быстро здесь отвечают))

По порядку..

stells

по-моему после дросселя сигнал уже сильно отстает и Вы его никакой ОС не скорректируете - болтанка будет на выходе

Звучит разумно, но ведь сам резисторный делитель всегда стоит после дросселя, а именно он главным образом влияет на обратную связь. Питание же диода оптрона требует просто постоянного напряжения, поэтому в сущности без разницы откуда его заводить, или я что-то упускаю?
Просто далее ещё планируется запуск на 144В и там у меня есть сумрачная идея, запитать оптрон от обмотки 5-10В, а делитель подключить к выходу 144В.

вроде писали уже много раз, что эти иголки есть, даже если ткнуться щупом в землю. т.е. это наводки на щуп, а не реальная помеха

Да, вы правы. В самом деле, имеет место.

vao

1. Измерения. Попробуйте подключить осциллограф от аккумулятор через обычный DC/AC. В этом случае вы полностью исключите влияние питающей сети. Развязывающий транс тоже можно использовать но это не полностью исключает проблему.

Блок питания работает через ЛАТР + изолирующий трансформатор. Последний правда ширпотреб, едва ли не залетает в насыщение, но ближайшими днями приедет торроид 1:1 мощностью 500W.
Тем не менее, идея с аккумулятором - это сильно) подумаю как бы попробовать, меня заинтересовал потенциальный результат

2. Замените диод 8TQ100 на ультобыстрый хотя-бы на тот же FR307 а лучше на MURD530.

Позвольте поинтересоваться, чем мотивируется это предложение? Ведь, 8TQ100 - шоттки диод, а они заведомо весьма шустрые. Да и PI Expert когда-то мне его рекомендовал. Здесь есть ещё ньюансы? В любом случае попробую FR307.

3. Поставьте не большей RC снаббер параллельно вашему снабберу, по первичной сторона.

Да, я писал, что планируется RC + Zener и просто один супрессор стоит временно. Но также я писал, что конфигурация снаббера никак не сказывается на этих иголках, практически никак (едва заметное отклонение амплитуды).

Vokchap

+ организация длинных измерительных контуров с заземлением в нескольких точках, которые дёргают возвратные токи (возможно осцилл в розетке через вилку "землится"). Дизайном платы Вы обеспечили ёмкостным токам смещения транса путь возврата через измерительные цепи, сравнимый с возвратом через проходной конденсатор (который у Вас 2.2нФ). Возможно слишком высокий импеданс участка, где стоит этот конденсатор, возможно чрезмерно большая межобмоточная ёмкость у трансформатора, возможно просто дизайн платы "кривой".

Допустим.. За исключением кривой разводки и высокой ёмкости у обмоток трансформатора (Посмотрите на форму тока по первичке, всплеска тока при открытии ключа практически нет, и это на POL30030; на моих трансформаторах (сейчас мотаю...) этот всплеск ещё меньше).
Но в таком случае не вяжется, почему на форвардах этой помехи, можно сказать, нет вовсе; на заводском флае она меньше в 2-3 раза...
И опять же, я собирал в сумме более 3 версий этого блока, каждый раз с некоторыми коррекциями схемы, трассировки и трансформатора. Проблема всегда эта присутствовала, немного изменялась амплитуда конечно, но всёже оставалась весьма существенной.

Добавлю. Если это наводка на сам щуп, то, очевидно, кто-то виноват в том, что на него она наводится) И этого кого-то нужно пристрелить. Осталось найти...
Также, во время отладки программного обеспечения, я использовал лог. анализатор с импедансом 100кОм - он точно так же регулярно ловил очень узкие импульсы, которые совпадали с иголками. Так что влиянием их очевидно нельзя принебречь. Ещё как-то можно понять щуп с импедансом 10 МОм, но 100кОм это уже не так много.

Herz

А что это за бусины по 7мкГн? Никогда таких не встречал.

В документации на них был указан только импеданс при частоте 25 и 100 МГц.
Индуктивность мерял RLC метром (Е7-22), при частоте тест-сигнала в 1кГц.
Мелкая трехвитковая бусинка, причём походу сигнальная... так что я дважды промахнулся)
Вот здесь: http://kosmodrom.com.ua/table.php?name=fer...ssel&page=0
бусинка FR3.

Microwatt

Если включить ОС после выходного фильтра почти со 100% уверенностью можно ждать автоколебаний с частотою этого фильтра.
Там дроссель всего несколько мкГн, но емкость-то большая. Вы вводите в ОС звено запаздывания. т.е. делаете генератор.

Хм, а во всех дизайнах приведеных PI делитель подключается после дросселя. К тому же, когда я настраивал ОС, колебаний небыло.
В любом случае - учту, попробую до дросселя, посмотрю что выйдет. Настройка ОС следующая за намоткой трансформатора; но это уже не в первый раз

Еще, мелкое замечание. Выходной фильтр обычно делается так, чтобы сразу после диода стояло две трети емкости, после выходного дросселя - одна треть. Это компромисс меж подавлением пульсаций и устойчивостью петли ОС. Не стоит делать фильтр из разнокалиберных электролитических конденсаторов. Да, так иногда делают с керамическими, если необходимо подавить всплески в очень широком спектре, но это в стабилизаторах на частоты в сотни кГц, где фильтр только из керамики.
Возможно, разводка вторичной стороны неоптимальна. Обычно можно обойтись без дополнительного звена с бусиной и даже керамики параллельно электролитам, или только непосредственно у выхода ее поставить.

Да, у меня ведь так и сделано - 2 штуки 680 перед дроссеем, 1 штука 680 - после. Бусинку добавил, можно сказать, методом тыка - результата ноль. Её я уберу.

Возможно, разводка вторичной стороны неоптимальна.

Вполне возмможно, но тогда немного непонятна статистика - проблема присутствовала на всех блоках, немного в разной степени. А разводка менялась от раза к разу. Разводка выполнена максимально короткой, "жирными" полигонами.

И еще. Если это уличный светильник, то можно было бы ожидать стабилизатор тока, а не напряжения. Что питаем, светодиоды?

Токовый стабилизатор будет. Но только после того, как я поправлю помеху. При стабилизации по напряжению просто проще тестировать/отлаживать.

тау

RCD снаббер в первичку. DCR клэмпер в первичку. ( Zener фтопку .) RC снаббер во вторичку.

Пишу в третьий раз, будет RCD + Zener. Супрессор только для защиты, если вдруг снаббер "промажет", чтобы сгладить всплеск.
И в очередной раз повторюсь, на выходном сигнале практически не сказывается.

Синфазный дроссель помехи с малой проходной емкостью (индуктивностью 1-2mH) - в сеть.

Стоит 12мГн. Пробовал 15, никакой разницы. Подозреваю она будет только на анализаторе спектра, когда будем пытаться попасть в IEC стандарт по шуму.

До выпрямителя - SQP резистор 5-10 Вт на 4,7 Ома , для снижения броска тока при втыкании и для защиты диодов.

Стоит и будет стоять NTC 10 Ом. Правда в предыдущих версиях небыло ни его, ни синфазого дросселя нормального - стоят на 4.7мГн.

Осциллограф с платой - на общий металлический лист, осциллограф заземлить на лист коротким жирным проводом при измерении вашей помехи.

Хм, попробую из интереса наверное, но не очень скоро, металлический лист найти нужно ещё. В любом случае, снова - на других блоках эта проблема не столь остро выражена, следовательно любые уловки подобного рода - смажут результат и скроют его с глаз... А мне то не для галочки помехи поправить нужно







Ох хренасе я написал сколько...
Спасибо всем за ответы, пойду считать/мотать. Только проснулся...
Попробую последователь некоторым рекомендациям, отпишусь что получится.

Сообщение отредактировал uq.vintch - May 26 2011, 09:41

[shewor]

пожалуйста, если кто-то сталкивался и нашел удачные решения, прошу, поделитесь опытом. Любые идеи, как минимизировать помеху ...

Помнится в книге Мкртчяна 'Электропитание ЭВМ, 1980г' была идея на эту тему, которую я когда-то пробовал, тоже на макете. Для Вашей схемы надо убрать конденсаторы С1 и С2 (электролиты), т.е. оставить сразу после диода 8TQ100 только керамику, увеличив ее суммарную емкость (навскидку до 1-2 мкФ).
Во времена транзисторов 2Т809 и диодов 2Д212 это привело к тому, что после диода образовалась симпатичная пила почти без помех, которая последующими LC фильтрами сглаживалась до допустимого уровня.
Из того макета изделие не получилось (по несвязанным с данной проблемой причинам), но этот опыт остался в памяти. Если будете пробовать, то поосторожней, т.к. непонятно как будет реагировать на это Ваш TOP в плане устойчивости.

[Microwatt]

Да, я писал, что планируется RC + Zener и просто один супрессор стоит временно.
Microwatt


Хм, а во всех дизайнах приведеных PI делитель подключается после дросселя. К тому же, когда я настраивал ОС, колебаний небыло.
В любом случае - учту, попробую до дросселя, посмотрю что выйдет. Настройка ОС следующая за намоткой трансформатора; но это уже не в первый раз

Если есть оптимальная RC-цепочка, то стабилитрон там вовсе ни к чему. Не промажет, не беспокойтесь.

Знаете, был и у меня этап копирования типовых схем от PI и приблизительно те же сложности, что и у Вас. Позже у меня возникло ощущение, что большинство схем из апнотов PI ни разу не собирал в железе или же проверял это поверхностно. Общее итоговое впечатление от продукции этой конторы - негативное, кроме маломощных TNY, LINK. Обратная связь после выходного дросселя ОБЯЗАТЕЛЬНО даст автоколебания. Если не постоянные, то в диапазоне нагрузок где-то они возникнут.
Питать светодиод, ТЛку Вы можете и после фильтра, но делитель обратной связи должен быть ДО.

Что касаемо выхода на 144 вольта, то можно погасить лишнее питание ТЛ431 стабилитроном, это плоховатый способ. Лучше - дедовский узел ОС на одном транзисторе со стабилитроном в эмиттере . Есть маломощные транзисторы ММТВ на 150 и даже 300 вольт.
Правильно подобранный ТКН почти идеально компенсирует температурный дрейф, не хуже ТЛ. А устойчивость такой ОС - как у кубометра бетона. Проверено в серийном источнике 110 вольт выхода.

[muravei]

Блок питания делается для уличного фонаря

Значит и на широкий температурный диапазон. На досуге: попробуйте поднести к оптрону паяльник.

[uq.vintch]

shewor

Благодарю за предложение, обязательно попробую.

Позвольте только уточнить, в чём именно может заключаться неустойчивость TOP? Вы об обратной связи?

Microwatt

Хм, насчёт автоколебаний всё же. Ведь, по идее, до дросселя будет несколько больший коэффициент пульсаций, соответственно обратную связь будет иной раз дёргать. После дросселя же их нет, хотя он и добавит инертности; но для этого у нас есть loop compensation, которая при должной настройке должна свести эффект к нулю. Я не спорю, просто рассуждаю. Мои теоритические познания и практический опыт в аналоговых и силовых цепях очень и очень скромен; это вовсе не моя специализация, но, жизнь (начальство) заставило)))
Попробую до дросселя, после. Протестирую на всём диапазоне входных напряжений и выходной нагрузке, сравню.

Конструкция обратной связи взята на заметку, как доберусь - буду иметь ввиду. Спасибо.

muravei

Взял на заметку, проверю.

Сообщение отредактировал Herz - May 26 2011, 11:08

[muravei]

Взял на заметку, проверю.

Возможно , ТЛка скомпенсирует.
Кстати, есть оптроны с ТЛ внутре. FOD2742, например.

[Integrator1983]

В принципе, можно спокойно брать сигнал ОС после дросселя и сделать стабильный регулятор - но быстродействие у него получится значительно ниже, чем у тоже устойчивого регулятора, сигнал на который снимается непосредственно с емкости после выпрямителя.

[Plain]

Мои теоритические познания и практический опыт в аналоговых и силовых цепях очень и очень скромен; это вовсе не моя специализация, но, жизнь (начальство) заставило

Если специализация — микроконтроллеры, то может Вам будет проще сделать блок программно? Например, тупым корректором на инверторе и пуш-пулом, без какой-либо обратной связи (выпадает оптрон с обвесом) передать на вторичную сторону нормализованное выпрямленное (пульсирующее), а там застабилизировать его первым попавшимся готовым стабилизатором, если по ТЗ это вообще надо для полной мощности. Такая схема сертификацию пройдёт без проблем, т.к. будет корректор, и земли у пуш-пула не пляшут друг с другом. Заодно и мосты перестанут гореть — холодного броска тока у инвертора практически нет.

Просто на мой взгляд, тоже,— PI и сомнительны, и далеко не готовые кубики для начинающих.

[Microwatt]

В принципе, можно спокойно брать сигнал ОС после дросселя и сделать стабильный регулятор - но быстродействие у него получится значительно ниже,

Согласен. Но для этого у ОС частота среза должна быть ниже частоты выходного фильтра. Это приведет к очень плохому отклику источника на сброс-наброс нагрузки.
Обычно, частоту среза ОС выбирают в 5-10 раз ниже частоты преобразования. Для данного случая это 10-20кГц. А за фильторм ее нужно понижать еще раз в 10. И то, не уверен, слишком большой разброс частот у НЧ фильтров и там запутано еще ESR конденсаторов, кроме громадного допуска на их емкость .

[uq.vintch]

Integrator1983

Да, логично

Plain

Специализация и в самом деле микроконтроллеры, но мне очень бы не хотелось пускать силовой каскад на МК, ну это както слишком уж.
Что касается ТОРов, мы уже отгрузили близ сотни фонарей, всё вполне уверенно работает. Мосты поправил, сейчас вот с помехой разобраться, больше у меня вопросов нет собственно, всё понятно, всё работает

-------------------

И кстати, вопрос всем кто зацепил эту тему - чем вам так не нравится интегральное решение от PI? Я могу назвать чем оно лучше, но никак не могу назвать, чем хуже (гибкость в виде выбора мосфета - не в счёт; речь о БП низкой мощности).

Теперь по теме. Намотал сегодня трансформатор. Собрал такой аццкий бутерброд (исключительно ради того, чтоб посмотреть, что получится):
- экранирующая обмотка, замкнута на "+" силовой части (во время обратного хода это "минус" первички ведь)
- первичка
- экран из фольги, замкнут на "+" силовой части
- обмотка смещения
- экран из фольги, замкнут на GND выхода
- вторичка

собрал сердечник. Поверх сердечника - изоляция, затем короткозамкнутый виток фольги.
Припаял к "+" силовой части. Скобы, удерживающие половинки сердечника (имеют электрический контакт с половинками) также замкнул
на этот экран.
обмотнул изоляцией.

Поставил в плату. Всё сходу запустилось, сразу нагрузил под полную нагрузку. Всплеск тока обусловленный паразитной ёмкостью носит вполне терпимую амплитуду, видимо благодаря целым 6 виткам изоляции между экранами и обмоткой.
Но в остальном же, помеха какой была - такой и осталась. Просто тупо никакой разницы.

Я както совсем запутался. Понятно, если бы помеха просто изменилась. Уменьшилась амплитуда или увеличилась. Но она не изменилась вовсе, по крайней мере визуально, существенной разницы нет. Отсюда следует логический вывод - завязка обусловлена не трансформатором, я прав?

Но в таком случае, чёрт возьми, откуда же пробивает этот проклятый шум и каким же образом он так лихо бьёт через всю плату.. Каким образом его экранировать.
Разводка силовой части в этой плате была сделана в соответствии с совокупностью рекомендаций целого ряда источников - минимум изгибов дорожек, максимально короткие соединения, максимально широкие полигоны, с достаточно большим клиренсом между собой, для минимизации емкостной связи.
Выходной каскад - по аналогии. И в очередной раз повторюсь, разводка уже многократно переделывалась, а на результате никак не сказывается.

Полагаю, рекомендации касательно снабберов, замены диодов и прочее - временно можно отложить. Очень сомневаюсь что причина в этом.

В завершении этого малоприятного дня, у кого-то есть интересные мысли на этот счёт?

И вот после всего этого, я всё больше склоняюсь к рекомендациям от тау и vao, а именно - запитать осц от аккумулятора и всё это дело положить на металлический лист, который заземлить. Но мне по-прежнему непонятно, если помеха наводится, то так или иначе есть её источник (или я снова чего-то не понял?) и следовательно его нужно найти и устранить; или хотябы купировать както...

Маленькое дополнение.

Взял щуп. Замкнул землю на измерительный контакт (тоесть накоротко замкнул сам щуп) и ткнул его в GND выхода.
Как я думаю все уже догадались, увидел две иголки с такой же амплитудой...

Выходит, чтоль, это шум который обусловлен в сущности только самим осцем, а точнее какой-то комплексной завязкой через линию питания?
И эту штуку совсем ничего не подавляет получается.. На входе ведь стоит дроссель синфазный, полноценный фильтр собран.

Тык... видимо эта штука решила меня сегодня добить. Только обратил внимание на временную развёртку осциллографа, частота работы выходит не 132кГц а 46кГц. При том, что согласно ДШ, даже если замкнуть Frequency пин на Control - частота должна быть более 50кГц. И это не говоря о том, что мне совершенно непонятно, каким образом тогда вообще работает трансформатор. Нужно осц проверить на чём-то. Не думаю что он совсем сошёл с ума, но всёже проверю. Только завтра. А сегодня - пойду напьюсь...

[Microwatt]

. Но мне по-прежнему непонятно, если помеха наводится, то так или иначе есть её источник (или я снова чего-то не понял?) и следовательно его нужно найти и устранить; или хотябы купировать както...

Вы не спешите питать паяльники от батареек. С суперэкранированным трансформатором уже поспешили, просто времени Вашего жалко.
Поскольку таких проблем с обратноходовиками на каждом шагу нет, то, возможно, и Ваш случай лечится проще.
Дифференциальный дроссель. Колечко с 15-20 витками двойного провода. На входе и выходе по 0.1 керамики. Включите по выходу и промеряйте, подключая землю прибора прямо параллельно выходному конденсатору. Должно уменьшиться в десятки раз.
Если не уменьшается - скорее всего и иголки этой нет, а только кажется, когда плохо согласованный кабель осциллографа звенит. Припаяйте землю щупа, встаньте , насколько возможно близко к выходным точкам и попробуйте земляной провод щупа (петлю провода) повертеть в горизонтальной плоскости. Если амплитуда иголки меняется, встаньте щупом на землю в точке подпайки земли ( по идее, там кз щупа) и повторите фокус с петлей.
Видите злополучную иголку? Скорее всего, ее реально нет, просто кабель резонирует. Попробуйте понять где этот резкий фронт возникает, подвигавши этот короткозамкнутый щуп по плате, меняя точки подключения. Скорее всего, у трансформатора, ближе к зазору магнитопровода. Оттуда - по эфиру щуп ловит.
Все описанное может быть полезно, если Вы этим осциллографом и кабелем-делителем пользуетесь недавно. Т.е. если это свойство прибора, а не источника.
Сделайте для контроля витую пару в полметра. Посмотрите картинку у нагрузки за полметра кабеля (дальше от платы). Должна эта иголка исчезнуть.
Ну, чем еще тут помочь заочно при остром приступе аппендицита - не знаю... Топологию вторичной стороны бы еще глянуть...

[SergCh]

Сделайте для контроля витую пару в полметра. Посмотрите картинку у нагрузки за полметра кабеля (дальше от платы). Должна эта иголка исчезнуть.

Вот тут возможны сюрпризы. Если измерять помехи на нагрузке обычным щупом, то чем длиннее провода от модуля к нагрузке, тем больше помехи. Т.е. амплитуда помехи на контактах модуля в разы меньше чем на нагрузке.

[stells]

Сделайте для контроля витую пару в полметра.

мне кажется, что если осциллограф двухканальный, то можно одним щупом встать на выход, вторым на землю и посмотреть разность напряжений (если у осциллографа есть такая функция). по идее будет виден искомый сигнал

[Microwatt]

Вот тут возможны сюрпризы. Если измерять помехи на нагрузке обычным щупом, то чем длиннее провода от модуля к нагрузке, тем больше помехи. Т.е. амплитуда помехи на контактах модуля в разы меньше чем на нагрузке.

От кого-чего помехи? Из дальнего космического пространства или из-за несогласованной линии?
Вряд ли на 7-10 омах можно что-то на длине метр навести просто так. Это же не микрофонный вход.
Или я что-то не так понял? Поясните, пожалуйста.

мне кажется, что если осциллограф двухканальный, то можно одним щупом встать на выход, вторым на землю и посмотреть разность напряжений (если у осциллографа есть такая функция). по идее будет виден искомый сигнал

Так то ж дифференциальный канал нужно в осциллографе иметь. И куда землю обоих каналов? на землю же?

[uq.vintch]

мне кажется, что если осциллограф двухканальный, то можно одним щупом встать на выход, вторым на землю и посмотреть разность напряжений (если у осциллографа есть такая функция). по идее будет виден искомый сигнал

В самом деле.. хорошая идея. Позволит рассмотреть фактическую форму сигнала на выходе, математически вырезав эти иголки. Спасибо.

Так то ж дифференциальный канал нужно в осциллографе иметь. И куда землю обоих каналов? на землю же?

Если я правильно понял stells, он имеет ввиду следующее:
когда мы тыкаем щуп в землю, мы видим в чистом виде иголки. Когда мы тыкаем щуп в выход (земля щупа на земле схемы, где торчит первый щуп со своей землёй) - мы видим выходной сигнал + иголки. Следовательно, получив выходной сигнал с иголками и иголки в чистом виде, затем простейшей математикой можем вырезать иголки. Завтра попробую.

Вы не спешите питать паяльники от батареек. С суперэкранированным трансформатором уже поспешили, просто времени Вашего жалко.
Поскольку таких проблем с обратноходовиками на каждом шагу нет, то, возможно, и Ваш случай лечится проще.
Дифференциальный дроссель. Колечко с 15-20 витками двойного провода. На входе и выходе по 0.1 керамики. Включите по выходу и промеряйте, подключая землю прибора прямо параллельно выходному конденсатору. Должно уменьшиться в десятки раз.
Если не уменьшается - скорее всего и иголки этой нет, а только кажется, когда плохо согласованный кабель осциллографа звенит. Припаяйте землю щупа, встаньте , насколько возможно близко к выходным точкам и попробуйте земляной провод щупа (петлю провода) повертеть в горизонтальной плоскости. Если амплитуда иголки меняется, встаньте щупом на землю в точке подпайки земли ( по идее, там кз щупа) и повторите фокус с петлей.
Видите злополучную иголку? Скорее всего, ее реально нет, просто кабель резонирует. Попробуйте понять где этот резкий фронт возникает, подвигавши этот короткозамкнутый щуп по плате, меняя точки подключения. Скорее всего, у трансформатора, ближе к зазору магнитопровода. Оттуда - по эфиру щуп ловит.
Все описанное может быть полезно, если Вы этим осциллографом и кабелем-делителем пользуетесь недавно. Т.е. если это свойство прибора, а не источника.
Сделайте для контроля витую пару в полметра. Посмотрите картинку у нагрузки за полметра кабеля (дальше от платы). Должна эта иголка исчезнуть.
Ну, чем еще тут помочь заочно при остром приступе аппендицита - не знаю... Топологию вторичной стороны бы еще глянуть...

Я вас понял. Утром всё это попробую. Если мы здесь все правы, то я получу убедительные доказательства того, что я много недель гонялся за приведением...

---

p.s. Разобрался почему ТОР работал на частоте близ 40кГц. Слишком рано начал паниковать, как говорится - RTFM! В ДШ всё подробно расписано, почему так происходит.

Ещё раз, всем спасибо

Сообщение отредактировал uq.vintch - May 26 2011, 21:30

[stells]

Если я правильно понял stells...

ага

Так то ж дифференциальный канал нужно в осциллографе иметь. И куда землю обоих каналов? на землю же?

у меня дешевый осциллограф, но и у него это есть

[SergCh]

От кого-чего помехи? Из дальнего космического пространства или из-за несогласованной линии?
Вряд ли на 7-10 омах можно что-то на длине метр навести просто так. Это же не микрофонный вход.
Или я что-то не так понял? Поясните, пожалуйста.

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?

[тау]

Полагаю, рекомендации касательно снабберов, замены диодов и прочее - временно можно отложить. Очень сомневаюсь что причина в этом.

В завершении этого малоприятного дня, у кого-то есть интересные мысли на этот счёт?

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.

И вот после всего этого, я всё больше склоняюсь к рекомендациям от тау и vao, а именно - запитать осц от аккумулятора и всё это дело положить на металлический лист, который заземлить. Но мне по-прежнему непонятно, если помеха наводится, то так или иначе есть её источник (или я снова чего-то не понял?) и следовательно его нужно найти и устранить; или хотябы купировать както...

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.

На входе ведь стоит дроссель синфазный, полноценный фильтр собран.

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

Тык... видимо эта штука решила меня сегодня добить.

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

[Herz]

у меня дешевый осциллограф, но и у него это есть

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.

[vao]

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 .......

[uq.vintch]

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

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.

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.

[stells]

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 .......

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

[Microwatt]

Чувствую, меня сейчас засмеют...

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 -

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.

[uq.vintch]

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.

[vao]

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

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

[uq.vintch]

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...

[stells]

Влияния наличия арфаграфических ашибак в тексте на работу электронныхх устрайств - выявлена небыла

я вижу Вы поняли, что я пошутил

[uq.vintch]

мне кажется, что если осциллограф двухканальный, то можно одним щупом встать на выход, вторым на землю и посмотреть разность напряжений (если у осциллографа есть такая функция). по идее будет виден искомый сигнал

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

[stells]

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

[Integrator1983]

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

[uq.vintch]

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:

+ организация длинных измерительных контуров с заземлением в нескольких точках, которые дёргают возвратные токи (возможно осцилл в розетке через вилку "землится").

Я всё верно понял?

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

[vao]

Таким образом, суммируя всё это, выходит нечто около.. Трансформатор шумит;...

Вообщето транформатор надо экранировать. - Откройте любой буржуйский ИП. - Вы увидите, что трансформатор обкрнут фальгой, которая заземлена. Без этого вы ЭМС не пройдете. Ведь у вас трансформатор с зазором.
Оберните трансформатор фальгой по верх каркаса, чтоб небыло КЗ витка.

[Microwatt]

Плохо согласованный кабель щупа резонирует. Работает как детекторный приемник на 10МОм нагрузки. Любой резкий фронт вызовет эту мнимую помеху. На прямом входе (без выносной делительной головки) картинка будет качественно другая.
Это говорит о том, что иголки то есть, то нет, смотря как измерять. так же не бывает? Тем более, если видим их на практически короткозамкнутом входе с крокодилом на земле. Я давным -давно сразу этот кроколил обрезаю и землю обязательно подпаиваю при измерениях.
Тоже ведь из-за этих иголок лбом об стену бился в свое время неделями. Ведь на керамике 1мкФ на удалении в полметра при 1 Ом нагрузки это же какую мощность фронта нужно иметь, чтобы эта 20-40нс иголка достигала нескольких вольт. Вы увидите их и на сантиметре фольги шириною в 5-8мм, это же явная несуразица!
Потом профи по источникам, проработавшие на борту лет 20-25, меня успокоили. Да и картинки от PI в инженерных отчетах (Вы же их и привели) должны Вас успокоить. На расстоянии фут и с дополнительной керамикой они меряют не случайно. Тоже иголки досаждают.

[uq.vintch]

vao

Трансформатор был обёрнут, временно снял. Для интереса посмотрю, будет ли разница в улавливании иголок щупом когда транс будет с экраном. Но в любом случае на финальном трансформаторе экран будет стоять.

Кстати. Экран лучше именно заземлить или достаточно замкнуть на 1й вывод первичной обмотки? PI рекомендуют просто замыкать на первый пин ("минус" при обратном ходе) первички.

Microwatt, но ведь для резонанса необходимо точное совпадение собственной частоты резонанса контура с частотой сигнала. А в моём случае - помеха существует на разных щупах (у меня есть 2 щупа которые были в комплектации и два HV щупа, 1:100 1.5kV) и на разных платах. Не может же быть такого, чтоб все щупы имели одинаковую резонансную частоту и, более того, каждый БП должен генерить сигнал с одной и той же частотой.
Это уже не говоря о том, что я пробовал втыкат провод идущий от БП напрямую во вход осца.
Или это можно объяснить звоном входного контура осциллографа, который резонирует с одной из гармоник, которая присутствовала во всех версиях БП

[Microwatt]

Или это можно объяснить звоном входного контура осциллографа, который резонирует с одной из гармоник, которая присутствовала во всех версиях БП

Вот это, скорее. Там на крутом фронте обязательно найдется что-то в спектре на что щуп откликнется.
Это могут быть не гармоники, кратные частоте преобразования источника . И даже что-то вне заявленной полосы пропускания вертикального усилителя. Если она 100МГц, то 101 он тоже показывает и 150, но сильно искажая амплитуду.

[uq.vintch]

Обмотнул транс экраном, иголки всё также существенно растут при поднесении петли к силовой части.
И сходу заметил интересную вещь - замыкаю крокодил на контакт щупа, получаю эдакую антеннку (коэффициент деления щупа стоит 1:1) - подношу эту петлю (без электрического контакта) к трансформатору - появляются иголки, причём амплитудой по-прежнему близ 1В. А когда выровнял параллельно плоскости платы и поднёс снизу под контур кондёр-обмотка-ключ - амплитуда выросла ещё сильнее.

Нужен анализатор спектра, глянуть на какой частоте шум. Полагаю, Microwatt, вы правы - тут может быть частота выходящая за пределы заявленной полосы пропускания осца и по какой-то причине он здорово мажет с амплитудой. Впрочем, это всё уже не важно. Самое главное - что целиком понятна суть проблемы, а точнее её отсутствие. Поэтому ещё немного обобщу все рекомендации, может кто-то что-то добавит, и на этом пожалуй тема будет исчерпана
Ещё нужно только найти способ мерять осцем линии БП, но без конденсаторов на щупе. Дело в том, что на протяжении отладки мне нужно будет ещё там ОС настраивать, то да сё. Не говоря уже о том, что мне потребуется логический анализатор для отладки ПО контроллера, а он изза шума с ума сходит. Попробую пустить осц от изолирующего транса когда тот приедет. Потом от аккумулятора (если бесперебойник выпрошу на день). Может дойду до металлического листа))

Интересно ещё будет попробовать, для чистоты эксперемента, ткнуться в БП аналоговым осциллографом с полосой хотябы 40 МГц. И цифровым осцем, но с полосой в пару гигагерц. Жаль только я врятли смогу это попробовать, у нас больше нет оборудования подобного, да и знакомых по близости нет. Просто любопытство

[тау]

А когда выровнял параллельно плоскости платы и поднёс снизу под контур кондёр-обмотка-ключ - амплитуда выросла ещё сильнее.

это пока у вас основной источник помехи - контур тока между этими деталями. Площадь его минимизирована в разводке ? раз он у вас такой вредный - его просто необходимо демпфировать.

Может дойду до металлического листа

это сечас не требуется, звон от незадемпфированного контура, хоть и ослабленный листом, будет мешать и вам покажется что лист - это лишнее.

[uq.vintch]

это пока у вас основной источник помехи - контур тока между этими деталями. Площадь его минимизирована в разводке ? раз он у вас такой вредный - его просто необходимо демпфировать.

Да, площадь минимизирована. В финальной будет ещё меньше, здесь изза "макетности" платы чуть больше чем хотелось бы, но всёравно достаточно маленькая (сравниваю с трассировкой серийных образцов БП и рекомендуемыми от PI).
Демпфировать... как?

[uq.vintch]

Сейчас ковырялся, всёже немогу однозначно найти ответ на вопрос.
В чём разница, между так называемой "cancellation winding" (экранирующей обмоткой) и экраном из фольги (1 не замкнутый виток)?

Обратил внимание на RDK-242 от Power Integrations, там именно вначале идёт обмотка экранирующая, затем первичка, затем экран из фольги.
Когда я на днях мотал свой "суперэкранированный трансформатор" - просто незадумываясь повторил. Но вот сейчас стало интересно, существует ли разница между обмоткой из обычного провода и витком фольги..

Подскажите кто-нибудь, пожалуйста

[uq.vintch]

Так как на данный момент считаю тему практически исчерпаной (за исключением некоторых вопросов), подобью промежуточный итог.

1. Меняю диодный мост. Впрочем в этом даже вопрос не стоял, я в любом случае его намеревался заменить.
2. Переставляю ОС до выходного дросселя, положусь на опыт Microwatt - вы меня убедили.
3. Корректирую расчёты под вход номиналом 370-390В - из расчёта на PFC.
4. Схему снаббера делаю RCD + Zener; последний всёже вопреки рекомендациям оставлю.
5. Если входной каскад выдержет импульс 850В без разрядников - убираю разрядники.
6. Добавляю снаббер на выходной диод.
7. Бусины выбрасываю нафиг, оставляю только 10мкГн дроссель.
8. Рекомендация от тау - зашунтировать каждый диод моста конденсатором. Не уверен в целесообразности, ведь этого практически никто не делает. тау, пожалуйста, прокомментируйте немного этот совет
9. Трансформатор экранируем, разумеется. Дополнительно, электрически замыкаю половинки сердечника на экран (непомню где видел эту рекомендацию, представляется логичной). При сертификации проблем с точки зрения электробезопасности быть не должно? Из-за сердечника, электрически замкнутого на контакт силовой части.
10. Оптимизирую трассировку платы, это также было в планах изначально.

Иголки определяем как шум, наведенный на щуп, который практически не существует в реале и, следовательно, априори - безвреден для схемы. Дополнительно, вероятно, имеет место особенность осциллографа, изза которой АЦП вертикальной развёртки неадекватно преобразовывает амплитуду (возможно - какой-то резонанс входного контура осциллографа).
Тем не менее, для упрощения измерений остаётся актуальным вопрос - как правильно мерять, чтобы не ловить шум. Не выйдет всегда щупом тыкать с земляной "пружинкой" - земля не везде рядом есть...

Дополнительные тесты которые я намереваюсь провести, но которые пожалуй уже не повлияют существенно на результат. Так же, не уверен со сроками, когда получится всё это попробовать. Тем не менее:

1. Было предложение от shewor - оставить у вторички только керамику, а электролиты ставить после дросселя. Честно говоря, на первый взгляд немного сомнительно, но всёже из интереса попробую.
2. Температурная стабильность оптрона - проверю. Хотя до этого блоки работали разогреваясь до 75 градусов (завёрнутые в одеяло) и всё было окей...
3. Попытаться запитать осциллограф от аккумулятора, затем от изолирующего трансформатора. Сравнить результат измерений.
4. Подложить под всё это дело металлический лист, включительно с осциллографом. Сравнить результат измерений.

И наконец, оставшиеся без ответа вопросы:

1. тау говорил о демпфировании контура первичной обмотки. Пожалуйста, тау, опишите подробней, что вы предлагаете сделать.
2. Если кто-то может прокомментировать, пожалуйста, опишите различие между экранирующей обмоткой (мотается в 1 полный слой, один конец оставляется не подключенным, второй замыкается на "-" первички) и экранирующим витком фольги (также не замкнут, один конец замыкается на "-" первички). Живой пример - RDK-242 (документ RDR-242) от Power Integrations.

Вроде бы ничего не упустил.
В очередной раз, благодарю всех за участие Всёже мне помогли разобраться с проблемой которая мне не давала покоя

Сообщение отредактировал uq.vintch - May 29 2011, 18:41

[halfdoom]

9. Трансформатор экранируем, разумеется. Дополнительно, электрически замыкаю половинки сердечника на экран (непомню где видел эту рекомендацию, представляется логичной). При сертификации проблем с точки зрения электробезопасности быть не должно? Из-за сердечника, электрически замкнутого на контакт силовой части.

Очень могут быть. Большинство каркасов небольших размеров рассчитаны на соблюдение "clearance margin" с учетом никуда не подключенного магнитопровода. Если посадите на заземляющий провод, то выверяйте все зазоры с учетом требований страны в которою поставляете.

[gte]

8. Рекомендация от тау - зашунтировать каждый диод моста конденсатором. Не уверен в целесообразности, ведь этого практически никто не делает. тау, пожалуйста, прокомментируйте немного этот совет

Я не знаю причин совета ТАУ, но могу сказать из собственного опыта. Очень давно в домашний паяльник поставил первый попавшийся диод для уменьшения нагрева. В результате телевизор на некоторых каналах стало невозможно смотреть. Тип диода был неизвестен, вероятно, высокочастотный. Пришлось блокировать конденсатором.

[тау]

Диоды шунтируют емкостями, иначе ЭМС бывает трудно пройти. Дело в том что когда диоды выключены , они представляют из себя весьма малую емкость, иногда образуя вредный резонансный контур с паразитной индуктивностью пленочных конденсаторов , параллельных линиям сети , плюс подмешанная индуктивнсоть рассеяния двухобмоточного синфазного дросселя может сказаться. Начальный толчок для возникновения ВЧ колебаний возникает в момент закрытия диодов при их принудительном рассасывании пачками с частотой преобразователя но на вершинах входной синусоиды. Иногда этот звон можно увидеть осциллографом до моста , синхронизированный к максимумам сети. Я видел, многие слышали в радиоприемниках. Зависит от фазы луны.

Демпфирование паразитного контура первички (не путать с клэмпером) строится по такой вот схеме (вложение) , хотя иногда упрощают до RC или даже просто С (в тепло при этом на полевике и в трансформаторе). В тяжелых случаях применяют нондиссипативные снабберы (вам такие не надо , имхо). Демпфированна цепь первички испытывает в работе меньшее значение dI/dT и dU/dT что благоприятно против помех.

Различие между экранами такое: Экраны в виде обмоток тонким проводом - фтопку. не вижу отличий от самой обмотки, одним концом прицепленным к выводу первичного питания. Другое дело экраны в виде незамкнутой полоски меди , такой экран разделяет обмотки , существенно на порядки уменьшая проходную емкость между ними, и уменьшая напряжение пульсаций на межземельной емкости, с которыми далее призван бороться синфазный дроссель помехи. В Вашем случае светильника - экраны излишество нехорошее и неоправданный рост цены транса , с одновременным ростом L расс.

Заземление сердечника - имхо излишество , их землят разве что параноики. Также давно не землят КЗ виток из медной полоски вокруг транса с обмотками. Хотя иногда и встречается , но погоды это заземление не делает. Внешний экранирующий виток поверх собранного транса - должен быть замкнутым , я не понял где Вы там увидели что внешний виток разомкнут.

Сообщение отредактировал тау - May 30 2011, 08:57

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Integrator1983]

Различие между экранами такое: Экраны в виде обмоток тонким проводом - фтопку. не вижу отличий от самой обмотки, одним концом прицепленным к выводу первичного питания. Другое дело экраны в виде незамкнутой полоски меди

Экран в виде полоски меди конкретно греется в области зазора. Экран в виде обмотки греется меньше, но и работает хуже.

[тау]

Экран в виде полоски меди конкретно греется в области зазора.

в зазор , к зазору впритык, его вообще ,имхо, лучше не ставить - ну уменьшим паразитную емкость к объему феррита (она невелика , ибо каркас заметно толще межобмоточной изоляции + воздух там есть) , незначительно уменьшив проходную емкость между обмотками (если там нет экранов). Плюс проблемы с нагревом, о которых Вы упомянули, плюс нетехнологичность , вобщем экран к сердечнику в подавляющем большинстве - неоправдан . имхо.

[uq.vintch]

тау

Я вас понял, благодарю за объяснение.

Виток фольги поверх сердечника - замкнут, всё верно, возможно я забыл уточнить.

Суть схемы вполне ясна, обязательно попробую и, скорее всего, поставлю.
Если не трудно, пожалуйста, уточните порядок номиналов элементов висящих на силовом ключе. Я попробую сейчас погуглить ещё, но хотелось бы услышать из первых рук, так сказать

halfdoom, gte, Integrator1983

Спасибо, буду иметь ввиду.

[Integrator1983]

To ТАУ:

Я имею ввиду межобмоточный экран - решили как-то совместить в трансформаторе квазирезонансного источника собственно трансформатор и резонансный дроссель, для чего пропилили зазор по центральному керну (сердечник - большой PM). Ток первички - 100 А пик, 90 кГц. Также туда всунули экран Фараддея. В общем, это счастье жутко грелось, когда его разобрали - на экране посредине (в области зазора) увидели коричневую с переливами полосу отожженной меди в оплавленной изоляции. Выкинули экран (вернее, сделали его поверх феррита) и немного изменили намотку - стало все нормально.

[uq.vintch]

Есть... нашел. Вижу же, знакомая цепь)

Вырезка из документа TOP252-262_rev F_0109.indd:



Здесь чуть-чуть другая конструкция, но суть совершенно та же. Понятны номиналы деталей. Хотя, если быть откровенным, на вскидку я ожидал ёмкость порядка единиц нанофарад...
Всё же по-прежнему интересно мнение тау.

Да, по поводу вырезки схемы от PI - неужели при 120пФ там будет столь огромная рассеиваемая мощность, что они поставили аж 3 резистора по 2 Ватта?

[тау]

Если не трудно, пожалуйста, уточните порядок номиналов элементов висящих на силовом ключе. Я попробую сейчас погуглить ещё, но хотелось бы услышать из первых рук, так сказать

порядок С 100-1000pF , R рассчитывается из того чтобы С на прямом ходу успел разрядиться процентов на 90. Но и малое значение R нельзя выбирать, так как при замыкании ключа внутри TOP может сказаться импульсный ток разряда C через R. Емкость чем меньше тем лучше- КПД выше, но надо чтобы она работала эффективно уменьшая dI/dT, вобщем компромисс ищется между помехами и КПД.

Я имею ввиду межобмоточный экран ....

понял, бывает же такое , сильные поля видимо. Спасибо.

Да, по поводу вырезки схемы от PI - неужели при 120пФ там будет столь огромная рассеиваемая мощность, что они поставили аж 3 резистора по 2 Ватта?

а Вы посчитайте , да еще с учетом 380 вольт на входе + отраженное на первичке на ОХ.
CU2/2 *F . С нанофарадами вообще много для вашего случая.

[uq.vintch]

а Вы посчитайте , да еще с учетом 380 вольт на входе + отраженное на первичке на ОХ.
CU2/2 *F . С нанофарадами вообще много для вашего случая.

Посчитал, "прикидочно", в самом деле вышло близ 7 Ватт... Меня ввела в заблуждение низкая, на первый взгляд, ёмкость. Но я совершенно забыл о частоте...

Ещё раз благодарю вас за подробные ответы, теперь всё понятно, буду пробовать
Сейчас занят расчётом дросселя PFC, досчитаю, выдам коллеге список подходящих колец; после разведу макетную плату PFC и вернусь к доработке основного каскада БП. Тогда и отпишусь о результатах пожалуй.

[vlvl@ukr.net]

Диод выходной зашунтируйте RC цепочкой 47Ом 470пФ

[uq.vintch]

Диод выходной зашунтируйте RC цепочкой 47Ом 470пФ

Благодарю за ответ, но подобная рекомендация уже была и она была учтена

Так как на данный момент считаю тему практически исчерпаной (за исключением некоторых вопросов), подобью промежуточный итог.
....
6. Добавляю снаббер на выходной диод.
....

[uq.vintch]

Пока делают плату PFC, вновь вернулся к блоку.
Рассчитал трансформатор на 150В выхода при токе 350мА.

Сделал каким образом: одна обмотка на 13В, одна на 150В.
Обмотка на 13В будет использоваться для питания МК, и она же используется для снабжения током диода оптрона обратной связи.
со 150В взято напряжение через делитель и заведено на Vref TL431.
Выход 150В нагружен на 5мА.

Запускаю - пускается с первого раза, работает. На нагрузке временно не могу протестировать - жду пока приедет электронная нагрузка, обещают в скором времени. Пока что не хочу из резисторов городить нагрузку.

Но когда я взглянул на форму тока при старте, ужаснулся..
Желтый - напряжение выхода.
Синий - ток стока.
Собственно, вот:


Индуктивность первичной обмотки - 1мГн. Расчётный размах тока при максимальной нагрузке - 1А.

Обмотка BIAS расчитана на 30В и заведена на ТОР через параметрический стабилизатор на 15В. Сделано это исходя из двух соображений:
1. У меня от неё будет питаться PFC контроллер
2. Так как блок питания в будущем станет источником тока, выходное напряжение может снижаться до 70В. Чтобы напряжение на BIAS не упало ниже 12-14В пришлось сделать на 30В, ну и чтобы ничего не сжечь - стабилизатор.

Собственно, вопрос. Опять же, не в тему, но не хочу стартовать новый топик...
В какую сторону копать, чтоб поправить подобный старт-ап?

Если рассматривать детально, то первый (саамый первый) импульс проходит нормально, со второго наблюдается вход в режим неразрывных токов, и уже с третьего в начале импульса видна сильная токовая иголка, а рампа похоже заканчивается насыщением (что не удивительно, ведь расчётный ток насыщения составляет приблизительно 1.7А). Когда же напряжение доходит до номинального, блок возвращается в режим разрывных токов и работает в штатном режиме. Хотя меня и смущает очень тот факт, что при практически отсутствующей нагрузке ток первички всёравно достигает 1А

Убрал компенсацию обратной связи - ничего не изменилось. Уменьшил номинал токоограничивающего резистора диода оптрона - так же без результатов. Что-т я совсем запутался... Первоначально ожидал, что в этом месте проблем не будет существенных, ну а вышло как всегда

Измерение тока производится токовым щупом Agilent N2782A c ихним же блоком питания Agilent N2779A. Измеряемый ток AC/DC 0..30A, полоса 50 MHz, отклик 7ns.
Отображение тока: 1В = 1А
Сам токовый щуп на шум от БП не реагирует, в штатном режиме рампа ровная и красивая, никаких иголок, помех, ничего.
Напряжение обычным щупом с делителем 10:1
Ток измеряется непосредственно на линии, идущей к стоку ключа.

И в завершении. Вставил заводской трансформатор, всё тот же POL-30030. Настроил ОС на 14В (первый попавшийся резистор...). Запустил. Идеальный запуск, ток не выходит за пределы 1А; старт продолжается длительной пачкой, после чего переходит "пакетный" режим - с большим интервалом формирует 4-6 импульса. Всё стабильно, всё красиво (по-прежнему работа без нагрузки).

Для стабильной работы на POL30030 пришлось отключить стабилизатор на BIAS. Но для верности попробовал пустить со своим трансформатором так же без этого стабилизатора - картина запуска не изменилась.

Пожалуйста, подскажите, где я налажал - с трансформатором, с обратной связью, ещё где-то..
Осмелюсь предположить, что я не первый с такой проблемой.

Сообщение отредактировал uq.vintch - Jun 12 2011, 13:36

[uq.vintch]

Я в очередной раз туплю, паникую и бегу жаловаться...
Простите за неопытность. Причина очевидна и банальна: высокая выходная ёмкость.

Трансформатор расчитан на импульс до 47%, ТОР же может выдать до 78%.
А изза столь высокой ёмкости, ТОРу приходится завышать ширину импульса, что и загоняет трансформатор в насыщение.
Убрал электролиты, оставил только 470нФ + 10нФ ёмкости и ту же нагрузку. Всё красиво запустилось, без каких-либо проблем вообще.
Если конечно не считать пульсаций примерно 40Vp-p

Теперь буду думать как обеспечить либо плавный запуск, либо может транс пересчитаю под 78% максимальный импульс...

Тем не менее, если у кого-то есть что добавить, буду рад услышать любые рекомендации

[Microwatt]

Я в очередной раз туплю, паникую и бегу жаловаться...
Простите за неопытность. Причина очевидна и банальна: высокая выходная ёмкость.

Трансформатор расчитан на импульс до 47%, ТОР же может выдать до 78%.
А изза столь высокой ёмкости, ТОРу приходится завышать ширину импульса, что и загоняет трансформатор в насыщение.

Дело не в неопытности. Меж дрессировкой и обучением есть существенная разница. Когда человек понимает что он делает, то даже неопытный не допускает грубых ошибок. Он лучше остановится и дополнительно подумает, подучится, чем будет действовать наобум.
Коэффициент заполнения абсолютно не зависит ни от ТОРа, ни от индуктивности трансформатора. Он зависит только от отношения входного и выходного напряжения и коэффициента трансформации косвенно.
Рассчитайте коэффициент заполнения при минимальном входном напряжении. Получите максимальную амплитуду рабочего тока.
Вот на этот рабочий ток и должен быть рассчитан трансформатор. если ток не прквышать, в насыщение он не войдет.
К сожалению, большой принципиальный недостаток ТОРов (наряду с массой других), что многие модели не позволяют ограничивать этот ток на заданном уровне, а работают с какими получились при выпечке кристалла. Это заставляет применять трансформаторы с избыточной габаритной мощностью.
Выходной фильтр рассчитывают из допустимых пульсаций на частоте работы ключа и допустимой реактивной мощности конденсаторов. Напряжение на на выходе должно удерживаться на нижнем пределе 5-10 периодов минимум (запас энергии в конденсаторе).
"Икающий" (hiccup) режим источника может объясняться
- работой на чистом холостом ходу (подгружать флай нужно резистором на 1-2% выходной мощности)
- несоответствием скорости роста выходного напряжения и системы мягкого старта или самоподхвата питания от вспомогательной обмотки.
Следует помнить, что многие модели ТОР снабжены системой прореживания рабочих тактов при малой нагрузке. Нужно почитать это место в даташите внимательнее.
В заключение скажу, что если бы Вы знакомились с флаем не на "готовой микросхеме", а собрали это на россыпи с отдельным ключом и классическим контроллером 38ХХ, общий прогресс у Вас шел бы на порядок быстрее. Потом можно и интегральные решения пощупать. Но Вы уже будете лучше подготовлены, не будет загадочного "черного ящика" ТОР.
Успехов Вам!

[uq.vintch]

Microwatt

Спасибо

Трансформатор рассчитывался исходя из знаний некоторых основных формул для дросселей и в дальнейшем - по рекомендациям, приведенным Дмитрием Макашовым в своей статье (Flyback-R01.pdf - в сети очень легко найти).

Собственно, на вдаваясь в подробности, я проще приложу собственную табличку расчётную, которую сделал, чтобы не считать вручную:
 Transformer_calculation.zip ( 7.94 килобайт ) Кол-во скачиваний: 106


Ширина импульса выбрана в 47% с целью предотвращения вхождения преобразователя в режим неразрывных токов. Столь большая ширина импульса для столь высокого минимального входного напряжения выбрана с целью обеспечить запас на снижение выходной мощности, так как, повторюсь - у меня должен быть источник тока в конце концов.

И снова возвращаюсь к старту.. Я поспешил радоваться. Вернул ёмкости. Изучил детальней, что происходит... Снова тупик, просто не понимаю.
Нагрузка блока установлена нагрузочным резистором на 1.5% от номинальной мощности.

Немного детальней, общая картина запуска:

Далее ток снижается до ~1A и всё успешно работает.

По-прежнему, первый канал - выходное напряжение, второй - ток стока.

Первые импульсы имеют нормальную амплитуду, вот они поближе:


Ширина импульса немного меньше расчётной, амплитуда в норме, частота снижена самим ТОРом; что согласно ДШ является нормой для запуска.

Но вот дальше наступает собственно непонятный момент. На самой первой осциллограмме видно как ток почти экспоненциально возрастает, вот что там происходит:



Ширина импульса явно ниже 50%
Напряжение на выходе не дошло ещё и до 50% целевого. Вопрос: какого же чёрта он ушёл в CCM?
Ну с насыщением здесь всё понятно, ток превысил расчётный ток насыщения. Но откуда CCM?

И ещё раз повторюсь - спустя несколько десятков миллисекунд, выходное напряжение достигает целевых 150В и блок переходит в штатный DCM с нормальными формами напряжения/тока на стоке. При этом регуляция работает стабильно, всё впорядке. Отклик ОС пока не изучал, жду нагрузку; но осцилляций нет.

Если убрать выходные ёмкости (2 штуки по 100мкФ), видим вот что:



Сообщение отредактировал uq.vintch - Jun 12 2011, 16:04

[Microwatt]

Ну почему в непрерывный режим может уходить? Велика индуктивность первичной обмотки., неудачный коэффициент трансформации. Вы еще, во избежание гигиены, посмотрите напряжение на выпрямительном диоде в этом режиме непрерывных токов. В том числе при пуске.
Полагаю, увидите нечто неожиданное. Вот тот токовый пик в начале прямого хода (он у Вас большой, особенно по длительности. возможно, выпрямительный диод либо медленный, либо прошивается по напряжению), так этот пик тока имеет и свое напряжение. На диоде.
С табличками Вашими разбираться не стал. Попробуйте для грубого расчета хорошо опробованный ресурс
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html
Неплохо считает индуктивности, частоты, заполнения, коэффициенты трансформации. Однако, моточные данные использовать оттуда не рекомендую. Завышает требования.

[uq.vintch]

Ну почему в непрерывный режим может уходить? Велика индуктивность первичной обмотки., неудачный коэффициент трансформации. Вы еще, во избежание гигиены, посмотрите напряжение на выпрямительном диоде в этом режиме непрерывных токов. В том числе при пуске.
Полагаю, увидите нечто неожиданное. Вот тот токовый пик в начале прямого хода (он у Вас большой, особенно по длительности. возможно, выпрямительный диод либо медленный, либо прошивается по напряжению), так этот пик тока имеет и свое напряжение. На диоде.
С табличками Вашими разбираться не стал. Попробуйте для грубого расчета хорошо опробованный ресурс
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html
Неплохо считает индуктивности, частоты, заполнения, коэффициенты трансформации. Однако, моточные данные использовать оттуда не рекомендую. Завышает требования.

Индуктивность первички 1мГн, при напряжении питания под 400В, вроде бы, вполне уместна..?
Коэффициент трансформации 1.48, больше нельзя изза отраженного напряжения.
Я было подумал, что вторичка просто не успевает "вытягивать" всю энергию из сердечника, хотел перемотать трансформатор. Но тут вспомнил - у меня второй (я несколько намотал, разные конфигурации обмоток, но индуктивность/коэффициент трансформации одинаков) имеет достаточно толстый провод. Должен бы успевать.

Если по порядку. В чём заключается режим непрерывных токов - к началу следующего такта в сердечнике всё ещё остаётся некоторый запас энергии.
Остаётся он там, очевидно, потому, что вторичная обмотка по какой-то причине не может его вытащить. В случае со штатной работой можно было бы говорить об обратной связи. Но у нас же запуск, выход нагружен весьма низким импедансом (конденсаторы заряжаются).
Почему же не вытаскивается вся энергия?
- слишком высокая индуктивность вторичной обмотки
- слишком маленькое сечение провода вторичной обмотки
Выходит так?

Что касается диода. Стоит FR207. Амплитуда обратного напряжения достигает во время пиков немногим более 700V. Весьма дохрена, но всё-же до 1кВ запаса ещё достаточно. Что касается времени восстановления. Хм. 500ns указано в ДШ. Ширина того самого огромного всплеска - близ 500ns. Следовательно, диодик нужно ставить по шустрее... понял, спасибо, поправим.

Чёрт.. а это случайно не из-за диода все проблемы? Ведь если ширина импульса длится всего считанные микросекунды, а диоду только на восстановление нужно 0.5мкс

Включение UV/OV защиты и ограничения максимального тока у ТОРа немного сглаживают картину, но недостаточно.

По-прежнему остаётся вопрос, почему блок залетает в CCM и похоже добавляется вопрос - как бы это поправить...

Можно конечно вообще забить на это дело, запускается ведь. Но мне совесть не позволит выпустить в серию продукт, в котором я допустил подобного рода недоработанные моменты.
Можно купировать уже по вторичной части, ограничивая ток заряда емкостей. Да и сами ёмкости будут меньше стоять я думаю; при 350мА вряд ли там нужны целых 200мкФ (я пока ещё не рассчитывал, воткнул просто что было). Но это больно уж напоминает распорки, которых я стараюсь до последнего избегать.

За ссылку спасибо. Удобный ресурс. Прикинул для своей задачи, получил расчёт сходный с собственным. А если не подставлять свой коэффициент/индуктивность, то индуктивность первички предлагает ещё больше.

------------------------------------------------------------------------ [добавлено позже]

Microwatt

В очередной раз, склоняю пред вами шляпу

Вы снова абсолютно правы. Честное слово - я бы доходил, по меньшей мере, неделю.
Заменил диод на BYV26 (один единственный на плате левой нашел). Включил. Идеальный старт. В начале лёгкий перебор по току, максимальный пик примерно 1.5А, а дальше всё окей. При этом, за время этого "перебора" преобразователь работает.. даже непонятно в чём он работает. Рампа начинается с небольшой осцилляции (очень мелкая), растёт и заканчивается; но всёже наверное это CCM, хотя остаточная энергия в сердечнике очень мала. Никакого насыщения, никаких гигантских всплесков тока, ничего. Всё гладко и красиво. А что самое главное - при переходе в режим регуляции, амплитуда токовой рампы настолько мала, что её едва ли удаётся уловить токовым щупом. А до этого была близ 1А...

Похоже вся проблема крылась как раз в диоде. Конечно для блока я поищу альтернативы, может найду что-то ещё быстрее; но главным образом - на ток не менее 2А и напряжение 1кВ.

Для интереса осциллограмму тока при запуске сравнил с оной в дизайн-ките от PI - у них форма визуально идентична, амплитуда (в пропорции) примерно такая же.

Больше никаких граблей, спрятавшихся в могучей тени диода, по идеи, быть не должно? (конкретно касательно вопроса временной работы в CCM режиме и гигантских токовых всплесков)
Имею ввиду "штатные" для флая.

Сообщение отредактировал uq.vintch - Jun 12 2011, 21:50

[Microwatt]

Все-таки нужно сесть, разобраться в принципах работы флая и рассчитать.
Возможно, нить обсужденя уже ускользнула для меня. Но, если делаем флай 22 вольта 3 ампера на TOP Switch HX., то при частоте 132кГц индуктивность первички должна быть не более 330мкГн, а при 66кГц (кажется, там есть такой вариант) - не более 630мкГн. У Вас почти вдвое-вчетверо больше - 1мГн. Конечно же, стабилизатор входит в непрерывный режим.
Коэффициент трансформации рекомендую не более 5-5.5. Отраженное - 125-130 мах. На демпфере добавится еще заметно, а ключ должен работать с определенным запасом, на выше 500-550 вольт, если не хотите, чтобы источник вылетал по каждому чиху в сети.
НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендую не влезать в непрерывный режим ни при каких обстоятельствах, пока не накопите достаточный практический опыт, чтобы вогнать выпрямительный диод в режим. В режиме пуска в ССМ Вы все равно попадете кратковременно. Нужно позаботиться о снаббере параллельно диоду, чтобы напряжение на нем не превышало расчетное.
Искать 1000-вольтовые диоды для 20вольт выхода - плохой стиль. Потеряете на прямом падении и большом времени восстановления очччень много тепла. Там и 150-200 вольт Шоттки вытянут. С гораздо меньшими потерями.
"Сесть и разобраться" у меня заняло год. Пусть у Вас процесс переваривания схем будет вдвое быстрее. Но в две недели методом тыка наугад с низкого, нулевого старта, - ничего не получится. И тут Вы не что-то особенное. У очень многих сходу не получалось, хотя люди отлично уже разбирались в другой схемотехнике.

[uq.vintch]

Все-таки нужно сесть, разобраться в принципах работы флая и рассчитать.
Возможно, нить обсужденя уже ускользнула для меня. Но, если делаем флай 22 вольта 3 ампера на TOP Switch HX., то при частоте 132кГц индуктивность первички должна быть не более 330мкГн, а при 66кГц (кажется, там есть такой вариант) - не более 630мкГн. У Вас почти вдвое-вчетверо больше - 1мГн. Конечно же, стабилизатор входит в непрерывный режим.
Коэффициент трансформации рекомендую не более 5-5.5. Отраженное - 125-130 мах. На демпфере добавится еще заметно, а ключ должен работать с определенным запасом, на выше 500-550 вольт, если не хотите, чтобы источник вылетал по каждому чиху в сети.
НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендую не влезать в непрерывный режим ни при каких обстоятельствах, пока не накопите достаточный практический опыт, чтобы вогнать выпрямительный диод в режим. В режиме пуска в ССМ Вы все равно попадете кратковременно. Нужно позаботиться о снаббере параллельно диоду, чтобы напряжение на нем не превышало расчетное.
Искать 1000-вольтовые диоды для 20вольт выхода - плохой стиль. Потеряете на прямом падении и большом времени восстановления очччень много тепла. Там и 150-200 вольт Шоттки вытянут. С гораздо меньшими потерями.
"Сесть и разобраться" у меня заняло год. Пусть у Вас процесс переваривания схем будет вдвое быстрее. Но в две недели методом тыка наугад с низкого, нулевого старта, - ничего не получится. И тут Вы не что-то особенное. У очень многих сходу не получалось, хотя люди отлично уже разбирались в другой схемотехнике.

Я немногим меньше года в сумме уже занимаюсь этими фонарями Перечитал не мало теории, накопил какой-то практический опыт; мои блоки уже были в мелкой (~100штук) серии. Сейчас просто всё основательно перерабатывается.

Да, суть немного изменилась. Я писал. Утвердили переход на повышенное напряжение. В настоящий момент блок делается на 150В 0.35А выхода, с расчётом на питание от PFC.

Насчёт индуктивности. Не могли бы вы в кратце пояснить, откуда столь жесткие ограничения? По расчёту как раз таки выходит свыше 1.4мГн максимум и исходя из формул - вполне понятно, почему. Даже примеры от PI имеют трансформаторы с индуктивностью свыше 700мкГн, да и POL30030 который хоть и на 30В, но также имеет индуктивность 740мкГн.

Коэффициент трансформации в настоящий момент выбран 1.48

Отраженное напряжение выбрано 220В, итого, при питании от PFC на ключе максимум будет 620В при пробое в 700В. Но этот момент я обязательно проконтроллирую, чтобы ни при каких условиях (в том числе старт/перегрузка) небыло превышения порога в 650В. Если будет - буду корректировать.

Про CCM я в курсе, многократно натыкался на пояснения, чем он плох. Поэтому то я так его "боюсь"...

Снаббер параллельно выходному диоду обязательно будет; выше я уже приводил подытоженный список рекомендаций, которые я получил от участников форума, за которые ещё раз хочу сказать спасибо
Обратное напряжение также будет контролироваться. У меня давно уже составлен целый список необходимых тестов и измерений для БП. Во многом он взят из трудов PI University, хотя они там не всё изложили... Некоторые додумывал сам.

Диод соответственно я ставлю на киловольт, т.к. у меня выход 150В в настоящий момент. Но да, вы правы, тема начиналась с 22В и 3А, тогда у меня и стоял шоттки на 100В. Сейчас просто условия несколько изменились.

Что касается разработки. Вы правы, сходу за две недели ничего не выйдет.. оочень много различных нюансов. Собственно поэтому я, совместно с тех.директором (он в большинстве), "раскрутили" соучредителей на закупку кучки оборудования, углубился в теорию, всё пересчитал, опробовал различные варианты практически, для подтверждения/доосознания теории и так далее.
В настоящий момент, во многом, конечно же, благодаря этому форуму, у меня на столе вполне рабочий блок Его ещё требуется дорабатывать, тестировать, поправлять, то да сё... но в целом - работает.

p.s. Оффтопом, смеха ради, добавлю - первый блок (который кстати уехал к бета тестерам; они же первые льготные покупатели) был собран целиком по спецификации PI Expert, зазор подобран эксперементально (вырезался граверной машинкой, алмазным диском) и всё это дело запускалось БЕЗ ОСЦИЛЛОГРАФА, да и вообще.. без ничего
Но это жуткое время было, так нельзя делать ни в коем случае. Вот с тех пор и занят изучением тонкостей этого вида SMPS, изучением теории, практическими опытами

Сообщение отредактировал uq.vintch - Jun 13 2011, 12:02

[Plain]

uq.vintch, надо уходить от плохого варианта, а именно, сохранить размах на ключе в пределах 500 В, что в данной ситуации означает разбить выход на соединённые последовательно 2 отдельно выпрямленные части, и заодно там можно будет поставить нормальные диоды. Плюс, 2 одинаковых диода и 2 одинаковых конденсатора, помноженные на партию,— это дополнительный опт. И в отношении дросселя тоже экономия — китайцы будут только рады мотать 3 одинаковые обмотки вместо 2-х разных.

[Microwatt]

Насчёт индуктивности. Не могли бы вы в кратце пояснить, откуда столь жесткие ограничения? По расчёту как раз таки выходит свыше 1.4мГн максимум и исходя из формул - вполне понятно, почему. Даже примеры от PI имеют трансформаторы с индуктивностью свыше 700мкГн, да и POL30030 который хоть и на 30В, но также имеет индуктивность 740мкГн.

А вкратце индуктивность первичной обмотки никак не связана с выходным напряжением. Она выбирается из условия достижения заданного тока при заданном входном напряжении. Коэффициент трансформации при этом не должен давать большое отраженное напряжение.
Я же Вам шпаргалку подсунул. там посмотрите, промоделируйте.
POL30030 при равных мощностях и выходе 28 вольт на 50кГц работает, а на 100кГц входит в ССМ. Почему мне и пришлось от него отказаться при переходе на интегральный контроллер и намотать свой трансформатор.
Не убедил с отраженным? Для 150 вольт выходного максимум 1:1 трансформатор. Пытаетесь запредельный режим ключа организовать? Пробуйте. Ничто так не убеждает, как собственный опыт.

[uq.vintch]

uq.vintch, надо уходить от плохого варианта, а именно, сохранить размах на ключе в пределах 500 В, что в данной ситуации означает разбить выход на соединённые последовательно 2 отдельно выпрямленные части, и заодно там можно будет поставить нормальные диоды. Плюс, 2 одинаковых диода и 2 одинаковых конденсатора, помноженные на партию,— это дополнительный опт. И в отношении дросселя тоже экономия — китайцы будут только рады мотать 3 одинаковые обмотки вместо 2-х разных.

Что-то я не понял малость... Если я разобью вторичную обмотку на две, выпрямлю; мне всёравно прийдётся их последовательно соединить => отраженное напряжение всё-равно ведь будет равно сумме напряжений этих обмоток умноженной на коэффициент трансформации.
Пожалуйста, если я ошибаюсь, уточните где именно

Насчёт напряжения ключа. Пробой наступает при 700В. Это TOP Switch HX. У JX серии вовсе 725. Запаса в 50В более чем достаточно, особенно при наличии TVS стоящего параллельно RCD снабберу.

А вкратце индуктивность первичной обмотки никак не связана с выходным напряжением. Она выбирается из условия достижения заданного тока при заданном входном напряжении.

Я же вроде бы нигде не утверждал обратного Скорее наоборот:

По расчёту как раз таки выходит свыше 1.4мГн максимум и исходя из формул - вполне понятно, почему.

Коэффициент трансформации при этом не должен давать большое отраженное напряжение.

Да, именно поэтому у меня индуктивность первичной обмотки считается уже после вторичной, вместо того, чтобы взять максимально допустимую; которая в свою очередь позволила бы минимизировать ток в первичной цепи.

Я же Вам шпаргалку подсунул. там посмотрите, промоделируйте.

Она подтверждает мои расчёты.

Не убедил с отраженным? Для 150 вольт выходного максимум 1:1 трансформатор. Пытаетесь запредельный режим ключа организовать? Пробуйте. Ничто так не убеждает, как собственный опыт.

Отраженное напряжение в сумме с максимальным входным напряжением и всплеском, обусловленным индуктивностью рассеяния не должно превышать 700V для TOP Switch HX. На практике же, инженеры PI (и я с ними абсолютно согласен) не рекомендуют, чтобы это напряжение превышало 650В - вполне разумная предосторожность.
Учитывая время реакции и разброс напряжения срабатывания снаббера, вполне достаточным будет лимит отраженного напряжения в сумме с питающим в 600-620В. При максимальном напряжении питания в 400В, отраженное напряжение в таком случае может безопасно достигать 200-220В, что у меня и положено. Оставшиеся 30-50V резервируем на всё то же время реакции снаббера.
Но всё это теория, ясное дело.
Когда доедет оборудование, запущу блок от 415VDC, нагружу его на 110-120%, посмотрю что будет твориться на стоке. Вполне вероятно, вы вновь окажетесь правы

Спасибо!

[Plain]

Что-то я не понял малость... Если я разобью вторичную обмотку на две, выпрямлю; мне всёравно прийдётся их последовательно соединить => отраженное напряжение всё-равно ведь будет равно сумме напряжений этих обмоток умноженной на коэффициент трансформации.
Пожалуйста, если я ошибаюсь, уточните где именно

Полагаю, там, где невнимательно читали про 3 одинаковые (т.е. отдельные) обмотки.

Дроссель 1:1:1. Первичка 420:75, вторичка 420:75 + 420:75 = 150 В. Диоды 600-вольтовые, и делает их каждая первая фирма, в отличие от 1 кВ.

[uq.vintch]

Полагаю, там, где невнимательно читали про 3 одинаковые (т.е. отдельные) обмотки.

Дроссель 1:1:1. Первичка 420:75, вторичка 420:75 + 420:75 = 150 В. Диоды 600-вольтовые, и делает их каждая первая фирма, в отличие от 1 кВ.

Вновь туплю...
Вы не могли бы набросать схемку? Трансформатор + выпрямитель. Хотя бы в пэинте...

Вы случайно не нечто подобное имеете ввиду? (взято со статьи Макашова Дмитрия)

И соответственно снимать 150В между +Vout и -Vout, отбросив "0".

[AlexeyW]

Заземление сердечника - имхо излишество , их землят разве что параноики.

Зависит от конкретной ситуации. В высоковольтных приложениях, чтоб избежать наводки в пространство от открытой части сердечника, неплохо бы его и заземлить (тем более что это несложно). В конструкции типа EFD, где первичка прикрывает вторичку (у которой самый высоковольтный слой-самый внутренний) это уменьшит статическую наводку в пространство в 3-5 K раз.

[uq.vintch]

Зависит от конкретной ситуации. В высоковольтных приложениях, чтоб избежать наводки в пространство от открытой части сердечника, неплохо бы его и заземлить (тем более что это несложно). В конструкции типа EFD, где первичка прикрывает вторичку (у которой самый высоковольтный слой-самый внутренний) это уменьшит статическую наводку в пространство в 3-5 K раз.

Хм... Как вы считаете, мой случай попадает под гриф "высоковольтное приложение"?)
Я до сих пор не определился, заземлять сердечник или нет. Вы правы, технически это очень просто; но требует в последствии как минимум установки изоляции поверх фиксирующих скоб, да и не понятно как будет с электробезопасностью. Хотя, у нас интегральное решение где выходное напряжение никак и ни при каких обстоятельствах не может контактировать с человеком или каким-либо устройством.
И наконец, не хотелось бы без каких-то оснований (пусть даже не очень веских; в нашей организации приоритет отдаётся качеству) усложнять конструкцию трансформатора.
Трансформатор мотается на ETD29/16/10; но я честно говоря несколько не понял, какую роль здесь играет форма сердечника...

[AlexeyW]

Хм... Как вы считаете, мой случай попадает под гриф "высоковольтное приложение"?)
Я до сих пор не определился, заземлять сердечник или нет. Вы правы, технически это очень просто; но требует в последствии как минимум установки изоляции поверх фиксирующих скоб, да и не понятно как будет с электробезопасностью. Хотя, у нас интегральное решение где выходное напряжение никак и ни при каких обстоятельствах не может контактировать с человеком или каким-либо устройством.
И наконец, не хотелось бы без каких-то оснований (пусть даже не очень веских; в нашей организации приоритет отдаётся качеству) усложнять конструкцию трансформатора.
Трансформатор мотается на ETD29/16/10; но я честно говоря несколько не понял, какую роль здесь играет форма сердечника...

Тут, мне кажется, заземление сердечника совсем необязательно, не те напряжения.
Форма сердечника - важно, какая открытая площадь излучает, "емкость в пространство". Если сердечник излучает много больше, чем обмотка, то его стоит землить. Только я не совсем понял, зачем изоляция поверх фиксирующих скоб, какой у Вас порядок обмоток?

[uq.vintch]

Тут, мне кажется, заземление сердечника совсем необязательно, не те напряжения.
Форма сердечника - важно, какая открытая площадь излучает, "емкость в пространство". Если сердечник излучает много больше, чем обмотка, то его стоит землить. Только я не совсем понял, зачем изоляция поверх фиксирующих скоб, какой у Вас порядок обмоток?

Понял, всё же откажусь от заземления сердечника.
Я не сразу понял суть этого действия, отсюда и были сомнения пожалуй.
Насчёт трансформатора. У меня идёт намотка:
- первичная обмотка
- обмотка смещения (питание ШИМ контроллера)
- экран
- вторичная обмотка, основная
- обмотка питания контроллера выходного каскада (изолирована от входного)
- экран
- первичная обмотка (секция 2)
- короткозамкнутый виток поверх сердечника

Между секциями первичной обмотки и экранами прокладывается 6-ти слойная изоляция (против обычных 1-3 слоёв), с целью снизить паразитную ёмкость; и выходит это весьма эффективным - пик тока при открытии ключа достаточно мал. Что касается фактического значения КПД - пока ещё тесты не проводились, но обязательно будут.

Пока план таков... Если разживёмся анализатором спектра, возможно и даже вполне вероятно - откажусь от лишних экранов, ну а пока решили поддаться паранойе

А если же заземлить сердечник, то выходит, две скобы которые его фиксируют (стандартная фурнитура для ETD29) окажутся электрически замкнутыми на питание силовой части; в итоге у меня на плате будут две не маленькие пластины под высоким напряжением, что во-первых как-то не красиво, во-вторых может создать проблемы с электробезопасностью при сертификации.

И, благодарю за объяснение

[halfdoom]

Отраженное напряжение в сумме с максимальным входным напряжением и всплеском, обусловленным индуктивностью рассеяния не должно превышать 700V для TOP Switch HX. При максимальном напряжении питания в 400В, отраженное напряжение в таком случае может безопасно достигать 200-220В, что у меня и положено. Оставшиеся 30-50V резервируем на всё то же время реакции снаббера.

Есть еще один лимит сверху на отраженное напряжение: оно перезаряжает собственную и прочие емкости приложенные между выводами первичной обмотки, что уменьшает количество энергии передаваемой во вторичную обмотку. Кроме того, пока ток в первичной обмотке не упадет до минимума, ток во вторичной обмотке не достигнет максимума (для режима прерывистых токов).

[AlexeyW]

Между секциями первичной обмотки и экранами прокладывается 6-ти слойная изоляция (против обычных 1-3 слоёв), с целью снизить паразитную ёмкость; и выходит это весьма эффективным - пик тока при открытии ключа достаточно мал. Что касается фактического значения КПД - пока ещё тесты не проводились, но обязательно будут.

В принципе, у Вас сейчас самая высоковольтная обмотка имеет емкость на сердечник - но, конечно, это все же не 5 киловольт, как у меня было
Увеличение изоляции - да, эффективно снижает емкость, но тут нужен баланс между емкостью и инд. рассеяния - с уменьшением напряжения и ростом тока он, естественно, сдвигается в сторону бОльших емкостей и меньших зазоров.
Я землил сердечник на основную землю преобразователя - от высоковольтной обмотки он ведь хорошо изолирован

[uq.vintch]

И вновь я здесь

Работы по блоку питания возобновлены. ТЗ претерпело ещё некоторые изменения - нынче вышли на 110W мощности.
150V 0.7A

Начал настраивать обратную связь. Сходу две проблемы. Меньшая - при перепаде 70/105Вт напряжение долго восстанавливается (около 50-80мс). Это на самом деле в общем то и за проблему посчитать нельзя, нагрузка будет постоянной, поэтому восстановление может длиться хоть пол секунды, ничего не изменится.
И гораздо менее приятная проблема - звон. Причём он больше ощутим ушами, нежели осциллографом. На осциллографе можно заметить синусоидальные колебания выходного напряжения с амплитудой менее полувольта (при выходе 145В!), но частота составляет как раз около 11-13кГц.
Первоначально было задумано использовать вспомогательную обмотку с напряжением в 12В для питания оптрона. Собрал, вот результат; всё работает, но звенит ужасно.
Попробовал изменить конфигурацию - завёл питание оптрона через 120В супрессор (P6KE120) непосредственно с выхода. Шум стал меньшей частоты, амплитуда по-прежнему едва заметна осциллографом, но при этом всё-равно присутствует звук. Буквально акустический шум, весьма значительной интенсивности. Присутствует как при нулевой нагрузке, так и при 70, и при 110 Вт. Немного меняет тон.

Обратная связь построена по стандартной для TOP Switch схеме - TL431 + оптрон.
Пробовал увеличивать конденсатор компенсации с 47нФ до 100, 220, 440 и 1000нФ. Пробовал снижать до 33 и 22нФ. Последовательно с ним каждый раз включал многооборотный потенциометр на 500кОм, крутил от 0 до 500кОм - в определённом месте шум становился чуть-чуть меньше (как акустический, так и на экране осциллографа), заметно менялся отклик обратной связи (амплитуда просадки и время восстановления), но всёравно удачной комбинации найти так и не удалось.

Наконец, попробовал собрать схему - оптрон + стабилитрон + резистор; сгорела она через секунд 10 работы, но это неважно. Важно, что эти 10 секунд шума практически небыло; по крайней мере акустического.

Вопрос. Почему звенит ОС? Даже не так.. почему она не перестаёт звенеть, когда я компенсацию делаю просто нереально инертной?
Пожалуйста, кто имеет опыт разработки ИБП, подскажите, как мне здесь лучше действовать, почему может звенеть ОС, возможно изменить схему ОС.. в общем любые идеи. Сроки как всегда закончились позавчера, опыта маловато, а идеи закончились

p.s. на время теста ОС пробовал отключать Over Current Protection и UV/OV + Output OV защиты. Разницы не заметил.
p.p.s. сразу оговорюсь - это не Pulse Bunching, не "доброкачественный" шум от конденсаторов или трансформатора. Здесь именно "паталогия" обратной связи.

[Microwatt]

И вновь я здесь

Работы по блоку питания возобновлены. ТЗ претерпело ещё некоторые изменения - нынче вышли на 110W мощности.
150V 0.7A

Начал настраивать обратную связь. И гораздо менее приятная проблема - звон. Причём он больше ощутим ушами, нежели осциллографом. На осциллографе можно заметить синусоидальные колебания выходного напряжения с амплитудой менее полувольта (при выходе 145В!), но частота составляет как раз около 11-13кГц.
Первоначально было задумано использовать вспомогательную обмотку с напряжением в 12В для питания оптрона. Собрал, вот результат; всё работает, но звенит ужасно.
Обратная связь построена по стандартной для TOP Switch схеме - TL431 + оптрон.

1. Заведите обратную связь прямо с выпрямителя, не за выходным маленьким дросселем, если он у Вас есть.
2. Почти наверняка - корреция АЧХ ТЛ431 неудачна или ее рабочая точка. Гасить ее питание стабилитроном - ничего хорошего. Ни надежности, ни стабильности.
3. я в итоге выбросил в источнике с выходом 110вольт ТЛ и поставил дедовскую схему регулятора на транзисторе с опорным стабилитроном в эмиттере. Намного легче стало с переходными процессами и позвякиванием в определенном диапазоне нагрузок.
Хотя, каскад этот нужно грамотно термокомпенсировать, иначе, погрешность от температуры будет много хуже, чем у ТЛ431.

[vlvl@ukr.net]

Не осилил все страницы, по поводу помехи ( слету, как правило):

1. Как соединены полуобмотки первички, правильно Z оразно.
2. Начала всех обмоток должны быть с одной и той же стороны каркаса.
2. Зазор нужно делать в центральном стержне.
4. Разводка платы.
5. Зашунтируйте выходной диод снабером, иногда ставять 2а диода Шотки последовательно.
6. Можно поставить снабер параллельно вторичке ( 470пФ, 20 Ом - корректируется по месту)
7. Начало первички должно идти от ключа.
8. Экран КЗ вокруг транса, материал выбрать таким чтобы потери в нем были МАХ.

По поводу ОС, для начала заведите ее от отдельной обмотки без оптопары и добейтесь нормальной работы в такой схеме ( на коэф. стабилизации не обращайте внимания, хотя он может Вас устроить). Когда разберетесь с источником в таком режиме, переходите к схеме с оптопарой.

[uq.vintch]

1. Заведите обратную связь прямо с выпрямителя, не за выходным маленьким дросселем, если он у Вас есть.
2. Почти наверняка - корреция АЧХ ТЛ431 неудачна или ее рабочая точка. Гасить ее питание стабилитроном - ничего хорошего. Ни надежности, ни стабильности.
3. я в итоге выбросил в источнике с выходом 110вольт ТЛ и поставил дедовскую схему регулятора на транзисторе с опорным стабилитроном в эмиттере. Намного легче стало с переходными процессами и позвякиванием в определенном диапазоне нагрузок.
Хотя, каскад этот нужно грамотно термокомпенсировать, иначе, погрешность от температуры будет много хуже, чем у ТЛ431.

Вы не могли бы показать схему с транзистором?

Пробовал заводить и до, и после дросселя. В данном случае разницы в результате нет; дроссель 10мкГн.

Я сейчас уже кажется начинаю понимать в чём может быть проблема.. Попробую проверить. А подумываю я на Frequency Jitter. Очень неплохая фенечка у TOP Switch, но она же насколько я понимаю требует достаточно быстрого отклика ОС, чтобы корректировать ширину импульса, при коррекции частоты. А если ОС достаточно инертна, то вот мне и осцилляция на выходе, причём я замерял её на частоте 260 Гц, частота Freq. Jitter - 250 Гц.
В случае же питания оптрона от вспомогательной обмотки, у меня выходит, что оптрон питается постоянно стабильным напряжением, а вся реакция осуществляется TL431. Отсюда и осцилляция похоже..непонятно правда почему на частотах близ 10кГц.
В общем похоже суть проблемы для меня начинает более менее проясняться, но способы её решения по-прежнему не вижу...

p.s. Что касается вспомогательной обмотки. Объясню зачем она мне. Если вы помните, блок питания проектируется для светодиодного освещения. Соответственно, выходное напряжение может меняться в диапазоне от 70 до 150В. Поэтому, если я просто поставлю резистор по питанию оптрона, то я получу сильно плавающий коэффициент усиления, это для начала. Второе - при падении в 150В и токе несколько миллиампер уже будет рассеиваться не мало тепла. Ну и наконец - рабочее напряжние TL431. Его верхняя граница лежит намного ниже 70В. Всё это в сумме и толкнуло меня на то, чтобы запитать оптрон от отдельной низковольтной обмотки, а сигнал на Reference TL431 взять с делителя, стоящего на основной выходной обмотке. Токовую обратную связь я буду прикручивать позже. Делал это на макете ещё в начале лета, вполне уверенно работает. Суть идеи - операционник с опорным напряжением и компенсацией втыкается через резистор на Reference TL431 стоящей в ОС по напряжению. Получается двухконтурная схема с двумя источниками ЭДС и двумя резисторами. По законам кирхгофа расчитываем резисторы и получаем нужный диапазон регуляции. Но главным образом мне вся эта заморочка нужна потому, что на плате будет стоять МК, который могут запрограммировать на любой выходной ток (он будет задавать опорку тому самому операционнику), более того - в отдельных случаях он может быть запрограммирован вообще на постоянное напряжение.

Не осилил все страницы, по поводу помехи ( слету, как правило):

1. Как соединены полуобмотки первички, правильно Z оразно.
2. Начала всех обмоток должны быть с одной и той же стороны каркаса.
2. Зазор нужно делать в центральном стержне.
4. Разводка платы.
5. Зашунтируйте выходной диод снабером, иногда ставять 2а диода Шотки последовательно.
6. Можно поставить снабер параллельно вторичке ( 470пФ, 20 Ом - корректируется по месту)
7. Начало первички должно идти от ключа.
8. Экран КЗ вокруг транса, материал выбрать таким чтобы потери в нем были МАХ.

По поводу ОС, для начала заведите ее от отдельной обмотки без оптопары и добейтесь нормальной работы в такой схеме ( на коэф. стабилизации не обращайте внимания, хотя он может Вас устроить). Когда разберетесь с источником в таком режиме, переходите к схеме с оптопарой.

Благодарю вас за советы, но с помехой уже разобрались на самом деле Я просто чтобы не создавать новую тему отписался сюда о проблеме с ОС. Несколько оффтопом. Виноват.

1. да, Z-образно
2. верно для, отдельно, первичной и вторичной стороны.
3. зазор заводской. да, на центральном стержне.
4. разводка не идеальная, но достаточно хорошо удовлетворяет соответствующим рекомендациям. Ещё будет дорабатываться. Сейчас в ней сознательно имеются некоторые некрасивые моменты, но они необходимы для отладки.
5. есть. Диод ultrafast. и снаббер здоровски помог! правда у меня на нём сейчас не менее 700мВт рассеивается, но если меньше - заметно звенит при восстановлении.
6. не пробовал..
7. эм. Вы про расположение на плате или про подключение? Ну, впрочем, и то, и другое сделано именно так.
8. медная фольга. есть.

И что касается обратной связи. Каким образом мне её запустить без оптрона то? Это же собирать совсем другую цепь на транзисторах, настраивать её, потом снова собирать с оптроном и настраивать её заново. В чём смысл таких манёвров?

[vlvl@ukr.net]

И что касается обратной связи. Каким образом мне её запустить без оптрона то? Это же собирать совсем другую цепь на транзисторах, настраивать её, потом снова собирать с оптроном и настраивать её заново. В чём смысл таких манёвров?

Убираете оптрон и с этой обмотки заводите ОС через токоограничительный резистор на на вход С. Полистайте апликейшены на ТОПсвич (AN-32 например), они приводят такие схемки. Смысл в том, чтобы увидеть на сколько хорошо отлажена силовая часть. В принципе ничего дополнительного собирать не надо, только подобрать резистор в цепи ОС. Вот когда все в таком включении заработает правильно, тогда можно вводить ОС на TL431 b и заниматься отладкой только цепи обратной связи.