FlyBack на TOP256YN, изолированные земли Опции

[ivainc1789]

Собрана схема источника питания (см вложение).
Необходимо иметь два выхода с изолированными друг от друга землями. Первый выход 45V2A и второй = +-15V0A2.
На макетке возникла единственная проблема: первый выход работает нормально лишь до тех пор, пока второй выход отключен от трансформатора (выпаяны оба диода VD5 и VD6). Как только пробую подсоединить хотя бы один из диодов, БП сразу уходит в защиту и восстанавливается автоматом при отсоединении этого диода. Схема второго выхода полностью исправна, полярности вкл обмоток соблюдены.
Также замечено, что если подавать входное питание с ЛАТРа постепенно до 150V, то оба выхода работают нормально.
ИМХО, тут что-то с землями ибо они изолированы. Мне не приходилось видеть такие решения в примерах у PowerInt.
Подскажите, что тут не так?

[Oxygen Power]

Выход для двухполярного питания сделан неправильно.
Источник питания построен по обратноходовой схеме. Обратите внимание на фазировку обмоток.

[Егоров]

100 ватт с EFD30 ? Не многовато натощак?
2А с проволочки 0.6 мм - не греется вторичка? MUR460 не самовыпаивается?
А маломощные выходы на схеме действительно неверно сфазированы.

[ivainc1789]

Источник питания построен по обратноходовой схеме. Обратите внимание на фазировку обмоток.

Спасибо. Так торопился, что не заметил этот очевидный косяк... Теперь все работает исправно, проверил на макете...

100 ватт с EFD30 ? Не многовато натощак?

Ну когда очень хочется, то ... вдруг возможно? ))))) Просто в корпусе места только под EFD30. А тут еще и PiXls воодушевила необычайно (см вложение)... И вообще не понятно, почему EFD так зажали по мощности в PI софте?

2А с проволочки 0.6 мм - не греется вторичка? MUR460 не самовыпаивается?

Эти вещи буду завтра проверять, мне кажется вполне сойдет. Сейчас вместо MUR460 запаян наш КД213.

 TOPSwitch_HX_45V2A___20V0A2_EFD30.rar ( 10.72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 294

[Егоров]

Эти вещи буду завтра проверять, мне кажется вполне сойдет. Сейчас вместо MUR460 запаян наш КД213.

Не, ну опять - тут играть- тут не играть, тут пятно - рыбу заворачивали... Никто не приводит реальных схем, остается гадать.
Ладно, напишите как оно все получилось. Мне кажется 50-60 ватт красная цена этому EFD30

[Ydaloj]

2А с проволочки 0.6 мм - не греется вторичка?

7 ампер на квадрат - нормально. В один-единственный слой можно и 10 намотать, производители допускают.

[Егоров]

7 ампер на квадрат - нормально. В один-единственный слой можно и 10 намотать, производители допускают.

А не больше там, чем 7 А? Все-таки, не постоянный ток.

[MikeSchir]

100 ватт с EFD30 ? Не многовато натощак?
2А с проволочки 0.6 мм - не греется вторичка? MUR460 не самовыпаивается?
А маломощные выходы на схеме действительно неверно сфазированы.

А что? По Эпкосу (MDT 5.2.1) на EFD30, на частоте 128 кГц (частота TOP-ов): 109 Вт, при В = 0,308 Тл, J (плотность тока) = 7,2 А/кв.мм, R ac/dc = 3 и перегрев 50°С и Кзап обмотки = 0,4. Пока теория но недалека от реальности.
Правда за R ac/dc = 3 и за индуктивность рассеяния придётся побороться серьёзно, но всё реально.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 10 2015, 14:08

[Егоров]

А что? По Эпкосу (MDT 5.2.1) на EFD30, на частоте 128 кГц (частота TOP-ов): 109 Вт, при В = 0,308 Тл, J (плотность тока) = 7,2 А/кв.мм, R ac/dc = 3 и перегрев 50°С и Кзап обмотки = 0,4. Пока теория но недалека от реальности.
Правда за R ac/dc = 3 и за индуктивность рассеяния придётся побороться серьёзно, но всё реально.

Да теория-то хороша, пока дело до паяльника не дошло. Но 0.3 Тл на 130 кГц ... жестковато, мне кажется.
ладно, пусть стартер расскажет что получилось.

[ivainc1789]

1. Поправки в схеме.
Ввиду отсутствия TOP256YN (еще в пути) в схему был запаян TOP258YN с ограничительным резистором 12к+-5%. Остальные номиналы строго по схеме.
2. Эксперимент по поводу MUR460.
Да, с этим диодом контрольная маломощная лампа (2*24V 0A1) вообще не захотела светится и было слышно как TOP перезапускался постоянно. Это конечно мало о чем говорит, т. к. сказывается большой разброс по току ограничения в зависимости от точности номинала резистора и самого ТОРа.
Однако как только я заменил исключительно диод на наш КД213 - запуск схемы стал стабильный, выход строго 45V. Не совсем понимаю, что конкретно не нравится схеме в MUR460? И по току и по обр напряжению и по скорости вроде подходящий диод?
3. Эксперимент на предельную мощность.
Что ж, у меня есть нагрузочная вилка но только до 0-30 вольт 0-5A, поэтому заюзать ее не удалось.
Все что смог, это спаять нагрузку из двух ламп 12V 2*25W. То есть получил в итоге как бы 4 лампы по 12V на ток 2A включенных последовательно. C учетом поправок в схеме приведенных выше схема циклически уходила в защиту примерно 1 раз в две сек. Лампы вспыхивали и горели в полный накал. Тут я дерзнул пойти на риск и уменьшить сопр резистора на выводе X топа до 0 !!! Т. е. разрешил его максимальный ток. Лампы загорелись визульно в полный накал, но все равно было слышно что в момент вкл питания 220 топ стартует не с первой попытки а со второй или третьей. Однако самое большое разочарование наступило при измерении напр на выходе. Оно было 28 вольт (см вложение). Т. е. выход стабильный и достаточно чистый, но по амплитуде облом. Так что приходится попрощаться со 100 ваттами нахаляву )))) ....


Все же главный вопрос остается. В PIXls вроде 100 ватт получается, транс мотался строго по описанию из нее же но добиться 100 ваттного выхода не удалось.
Можно ли считать, что намотав вторичку фольгой результат был бы намного лучше? И велика ли была бы разница, если бы она была намотана не медной а алюминиевой фольгой? Просто интересно...

[Oxygen Power]

100 Вт с этого сердечника можно снять по двухтактной или резонансной схеме.

[Егоров]

Все же главный вопрос остается. В PIXls вроде 100 ватт получается, транс мотался строго по описанию из нее же но добиться 100 ваттного выхода не удалось.
Просто интересно...

PIXls и мощные ТОР я лет 8-10 как выбросил на свалку. Сразу полегчало. Многие схемы из апнотов ТОПов вряд ли собирались и внимательно тестировались в реальности. Обратите внимание, что там нет ни одной схемы, реализующей максимальные заявленные параметры. Все в полсилы.
При регулировке и испытаниях источник нужно нагружать полноценным эквивалентом - резисторы, конденсаторы. Всяческие "лампочки" , "старые паяльники" и прочие эрзацы только раздражения, но не понимания добавят.

Ничто так хорошо не рассчитывает, как опыт построения десятка реальных источников.
Магнитные цепи весьма удовлетворительно рассчитывает EPCOS Magnetic Design - свободно распространяемая программа.
Она дает очень хорошее совпадение по зазорам, амплитудным токам и индуктивностям. неплохо по активному и полному сопротивлению обмоток. Конструкция же намотки - приближенно, тут глазомер должен работать сколько куда какого диаметра с учетом изоляции влезет.

Диод греется не только "по среднему", но надо учитывать и амплитудное значение тока. Зависимость несколько нелинейная и тут опять-таки глазомерный опыт нужен. Я знаю, что MUR460 вряд ли 750 миллиампер вытащит при естественном охлаждении. Ну и дохловат он по скорости, ему в 40-50кГц источниках работать.
Не вредно прокатать источник предварительно через модель. LTspise для грубой прикидки годится.
Почему EFD30 не прокатил? А кто его знает... EFD25 даст ватт 50, EFD30 - ватт 60-70 при попутном ветре, точнее без интенсивного обдува. Они по эффективности (или мощности, тут уж в каком смысле сравнивать) не очень-то отличаются, просто у EFD30 окно длиннее. Наверное, теоретические расчеты относятся к какому-то формальному включению. скажем, источник со входом и выходом в 100 вольт, без прочной изоляции. Т.е. берутся наивыгоднейшие условия намотки и охлаждения. В реальности это не достигается.
Намотать фольгой? А Вы попробуйте намотать витка 3-4 фольгой. Просто возьмите сердечник и намотайте, можно никуда не включать. Сразу понимание в этом вопросе умножится, а не добавится Кроме того, более 3-4 витков фольгой не мотают, потери от заменителя скин-эффекта - эффекта близости- очень большие. Вам, возможно, следовало 2А намотать либо 0.75-0.8, либо две жилы по 0.4-0.5. Последнее куда лучше.

[Oxygen Power]

Лучше не фольгой мотать, а расчетное сечение разбить на несколько частей из тонкого провода. Не литцендрат. Он конечно хороший, но слишком дорогой. Мотая лентой увеличивается паразитная емкость обмотки. В большинстве случаев она является определяющей.

[wim]

Многие схемы из апнотов ТОПов вряд ли собирались и внимательно тестировались в реальности. Обратите внимание, что там нет ни одной схемы, реализующей максимальные заявленные параметры. Все в полсилы.

Ну, а конкретный пример можете привести - какая именно схема из какого апнота работает "в полсилы"?

что конкретно не нравится схеме в MUR460?

Диод тут ни при чем. Добавьте эту цепочку - это облегчит запуск TOPSwitch.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

главный вопрос остается. В PIXls вроде 100 ватт получается, транс мотался строго по описанию из нее же

Получается, да, но разве что в режиме непрерывного тока — очевидно, в договоре это было указано каким-нибудь мелким шрифтом — просто читали невнимательно, вот и подписались под петрушкину работу. Для прерывного же тока требуется как минимум вдвое больше зазор, и уж конечно сперва избавиться от поделок PI.

[Александр Козлов]

Не совсем правильно литцендрат заменять набором одиночных проводов. Превратить провода в литцендрат при помощи дрели просто и быстро.
Намотка фольгой неизбежно ухудшает связь (Ls будет больше), но потери на включение и помехи станут меньше.

И вообще, обратно ходовые преобразователи стали неперспективными для промышленного применения, в связи с попавшими под санкции электролитами с большим ресурсом.
Для демонстрашек, конечно, они годятся.

[MikeSchir]

Да теория-то хороша, пока дело до паяльника не дошло. Но 0.3 Тл на 130 кГц ... жестковато, мне кажется.
ладно, пусть стартер расскажет что получилось.

Ни слова бы не сказал в защиту 100 Вт с EFD30 и TOP249 (тоже не получалось сначала), если бы передо мной не лежал источник с выходом 27 В/5 А как раз на этом сердечнике.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 11 2015, 07:16

[Александр Козлов]

Помните, что обмануть физику не удается никому.
1. Для квалифицированного разработчика норма выбирать источник как минимум с 1,5-2 кратным запасом.
2. Махинации с параметрами источников это норма рынка. 27В и 5А это при какой температуре? И какой ресурс при этом?
Не 300 ли часов...
Короче, обратноходовые хороши там, где ресурс не требуется.

[MikeSchir]

Помните, что обмануть физику не удается никому.
1. Для квалифицированного разработчика норма выбирать источник как минимум с 1,5-2 кратным запасом.
2. Махинации с параметрами источников это норма рынка. 27В и 5А это при какой температуре? И какой ресурс при этом?
Не 300 ли часов...

Я то помню Покажите, где обман Физики? См. MDT от Эпкоса или его апликейшны или посчитайте другим доступным для Вас способом и выложите, мы посмотрим. Только спокойно без истерик
1. Согласен! Не знаю точно как заказчик использует, но наши испытания проводились при полной мощности и макс. температуре.
2. Не обвиняйте. Максимальная температура охладителя +75°С. Ресурс не скажу, а наработка на отказ раз в 100 больше чем Вы думаете.
Есть у нас источник с временем непрерывной работы 10 сек и заказанным ресурсом 100 часов, но его мощность чуть больше 400 Вт, а сердечник тот же EFD30 (но он мне не нравится ).

Короче, обратноходовые хороши там, где ресурс не требуется.

Загляните в свой телевизор
Согласен, конечно 27 В/5 А - это видимо близко к пределу EFD30, но 100 Вт - реальность.

[Егоров]

Помните, что обмануть физику не удается никому.

Не 300 ли часов...
Короче, обратноходовые хороши там, где ресурс не требуется.

Ресурс - вопрос грамотной разработки, а не топологии. Вопрос оптимизации параметров и стоимости.
Тысячи источников наработавших по 3-4 года непрерывно (это 30- 40 тыс часов), не выключаясь, при суммарном количестве отказов менее 5% - тому подтверждение.
Конечно, 100-ваттник на EFD30 столько, пожалуй, не протянет. но браковать огульно всю топологию не нужно. До 100-150 ватт сетевой источник обратноходовой топологии успешно конкурирует с любой другой.
До 20-25 ватт ему просто нет сравнимой замены.

[Александр Козлов]

Загляните в свой телевизор-я телевизор не смотрю (даже снаружи). А что внутри и так знаю.

По поводу литца.. Чем больше воздуха в нем, тем лучше. Вы собираетесь бороться, в основном, с эффектом близости. Для этого проводник дробят на мелкие и максимально их разносят. При применении литца все стабильно, а вот при произвольной укладке проводов, просто непредсказуемо. (В диапазоне от очень хорошо, до очень плохо.) Конечно софт на такие закидоны не рассчитан.

[HardEgor]

По поводу литца.. Чем больше воздуха в нем, тем лучше. Вы собираетесь бороться, в основном, с эффектом близости. Для этого проводник дробят на мелкие и максимально их разносят.

Я всегда думал что литцендрат появился из-за вытеснения на высоких частотах тока на поверхность проводника - для этого проводник разбивают на много мелких. И чем плотнее уладка каждой жилы друг к другу тем лучше теплопроводность и заполнение окна. А вы говорите всё наоборот.

[Ydaloj]

А вы говорите всё наоборот.

главное - помнить, что физику обмануть не удастся никому

[ivainc1789]

Ни слова бы не сказал в защиту 100 Вт с EFD30 и TOP249 (тоже не получалось сначала), если бы передо мной не лежал источник с выходом 27 В/5 А как раз на этом сердечнике.

Значит таки возможно даже более 100Вт?! Я все еще не верю, но допустим.
Анализ схемы вроде показывает, что основная причина потери мощности - намотка трансформатора и режим его работы.
Транс мне удалось намотать со второй попытки.
Первая попытка когда использовал провод 0.8мм закончилась неудачей - не влез в окно буквально на полмиллиметра. Решено было мотать 0.6мм но и это спасло едва-едва - магнитопровод одел внатяг. Очередность: нижняя половина первички, bias, +20V, вторичка, -20V, верх половина первички. Каждая "обмотка" занимает один слой, изоляция - обычная малярная лента в один слой.
Сейчас хотел бы перемотать транс. Думаю все маломощные обмотки расположить в одном слое: bias, +20V, -20V. Так удастся сэкономить на площади окна и мотать первичку и вторичку проводом 0.8мм. Или даже 2*0.5мм. Что думаете?

P.S. Блок питания ессно home made, а не пром применения!

[Егоров]

Думаю все маломощные обмотки расположить в одном слое: bias, +20V, -20V. Так удастся сэкономить на площади окна и мотать первичку и вторичку проводом 0.8мм. Или даже 2*0.5мм. Что думаете?

P.S. Блок питания ессно home made, а не пром применения!

Думаю, что вспомогательную обмотку нужно мотать и изолировать от выходных так же тщательно, как и первичную.
Вы рассчитайте потребные диаметры проводов и мотайте. А то, никуда ничего не влезет и все будет греться если брать для намотки что под руку попадет..

[ivainc1789]

Вы рассчитайте потребные диаметры проводов и мотайте.

Все давно рассчитано. Вопрос - как мотать правильно? Например, мне не понятно, если расчетный диаметр обмотки 0.8мм и мотаем 3*0.35мм - очень ли важно, чтобы провода были скручены с некоторым шагом? Если да, то каким? Я до сих пор в "простых" по мощности флаях, когда места дофига и можно выбирать магнитопровод свободно, всегда мотал без скручивания, укладывая все три вплотную друг к другу и это работало без проблем.

Думаю, что вспомогательную обмотку нужно мотать и изолировать от выходных так же тщательно, как и первичную.

Если вопрос только в изоляции, то не вижу проблем сделать это качественно в одном слое... Один слой вмещает примерно 40-50 витков провода 0,35мм. Получаем для трех вышеуказанных обмоток: 7+9+9=25витков. Помещается без проблем в одном слое с достаточными зазорами. Заманчиво использовать один слой...

[Егоров]

Все давно рассчитано. Вопрос - как мотать правильно?

Если первичку хочется намотать проводом 0.8, то как же считали?
Там порядка полуампера ток 0.35-0.40 должно хватить. И потом, на 130 кГц эти 0.8 мм превращаются в те же 0.35-0.40.
А как мотать - много раз расписано. Часть первичной, вторичные, часть первичной. Впрочем, вспомогательную можно часто поверх всего колючей проволокой, про изоляцию только не забывать.

[Plain]

давно рассчитано

Повторяю, не рассчитано вообще ничего, и с нынешним зазором магнитопровод способен выдать максимум: 119 · 69 · 0,4 / 40 = 82 Вт, а требуется как минимум: 96 Вт / 80% = 120 Вт.

[Oxygen Power]

В качестве изоляции - малярная лента. Смелое решение. Не боитесь если не с того ни с сего начнет трясти электрическим током?
Лучше используйте полиимидную пленку. Она тоньше и обладает высокой электрической прочностью.

[Александр Козлов]

Это не я. Это все она-физика...

Лучше используйте полиимидную пленку. Она тоньше и обладает высокой электрической прочностью.

Она,"@" скалывается легко. Лавсан проще. Главное, чтобы было не менее двух слоев со связующим.

Сообщение отредактировал Herz - Mar 15 2015, 16:56

Причина редактирования: Оформление цитаты

[Ydaloj]

Расчёт укладки проводов на каркас тесно связан с энергетическим расчётом всего трансформатора, со всеми вытекающими.
Если не удаётся уложить провод расчётного диаметра, с изоляцией, с бандажом, кембриками и с чем там ещё, то надо менять режимы работы трансформатора. В этом плане интегральные контроллеры плохи - не обеспечивают нужной гибкости в параметрах.

А у вас сейчас получается как на производстве с большим количеством отделов и цехов - в одном отделе трансформатор рассчитали - и на сборку отдали, а те уже мучайтесь как хотите.

изоляция - обычная малярная лента в один слой

Сколько у неё пробивное? Насколько велика механическая прочность? Может, её проводом продавит. Это всё понятно, хоум мэйд и всё такое, но есть же требования, от которых не отказаться.

[ivainc1789]

1. Произвел перерасчет трансформатора, зазор 0.65мм:
Первичка ~220V: 2*20 витков, провод 3*0.22мм. L=221uH. Iamp=2.7A.
Вспомогательная 15V 0A15: 6 витков, провод 1*0.22мм.
Обмотки +-20V 0A25: по 8 витков, провод 1*0.22мм.
Вторичка 46V 2A: 16 витков, провод 1*0.8мм.
Вроде щас все верно?

2. К выходу 45V подключена маломощная нагрузка. Проблема обнаружена с каналом +-12V. Если сесть осциллом на эти шины относительно их земли, то видим помеху как на рисунке. Запрограммировать микроконтроллер STM32 (питание беру через стабилизаторы +5, +3V с шины 12V) не получается - он предположительно выходит из строя. Экспериментально установил, что если питать MCU от стороннего источника, то все нормально можно запрограммировать, но если J-Link подключается при питании микроконтроллера от канала +12V - микроконтроллер выходит из строя или "залочивается". Не могу понять, что за проблемы с питанием? Земли двух каналов необходимо иметь изолированными.

[Oxygen Power]

Что-то мне подсказывает, что расчет трансформатора вы проводили исходя из свободного места на каркасе.

[Егоров]

2. К выходу 45V подключена маломощная нагрузка. Проблема обнаружена с каналом +-12V. Если сесть осциллом на эти шины относительно их земли, то видим помеху как на рисунке.

А какое напряжение между вторичными землями?
Ну зашунтируйте , соедините их высоковольтным Y- конденсатором в пару тысяч пикофарад. Похоже, звенит межобмоточная емкость...

[ivainc1789]

А какое напряжение между вторичными землями?
Ну зашунтируйте , соедините их высоковольтным Y- конденсатором в пару тысяч пикофарад. Похоже, звенит межобмоточная емкость...

Вот осциллограмма между землями. Есть Y-кондеры на 1нФ и на 2n2. Какой включить?
Сорри, но можно пояснить эту проблему подробнее? Канал +-20V полностью изолирован. С помощью стабилизаторов в нем формируются все последующие необходимые питания: +-12V, +5V, +3V относительно "своей" земли (вывод 11 трансформатора). J-link используется как обычно - от источника питания MCU - +3V. Канал 45V просто нагружен на маломощную лампу.
С питанием от +-12V MCU не запрограммировать - пишет 'cannot connect'. А если вместо +-12V использовать сторонний источник - все нормально шьется...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

Произвел перерасчет трансформатора ... L=221uH. Iamp=2.7A

Перерасчёт перерасчёта, на какой частоте, вместо паспортных 119 кГц, потребуется молотить преобразователю: 120 Вт / (2,7 А ^2 · 221 мкГн / 2) = 150 кГц.

Проблема обнаружена с каналом +-12V.

Вам уже сказали, что она там была изначально — в виде отсутствующего возвратного конденсатора от данной цепи.

[ivainc1789]

Перерасчёт перерасчёта, на какой частоте, вместо паспортных 119 кГц, потребуется молотить преобразователю: 120 Вт / (2,7 А ^2 · 221 мкГн / 2) = 150 кГц.

не удержался, перемотал с вышеуказанными данными. Лампы эквивалента полной нагрузки 48V 2A с перемотанным трансом (индуктивность первички получилась 221uH, очень точно, расчитывал по программе Flyback 7.0, радиокот) вообще не захотели загораться в схеме с TOP258 при его максимальном токе ограничения. При подключении такой нагрузки TOP просто уходит в защиту.
Вы вроде настаиваете, что с продукцией PI принципиально невозможно добиться 120Вт на EFD30? Тогда как же у людей работает? Здесь вроде в теме говорили об этом...

Вам уже сказали, что она там была изначально — в виде отсутствующего возвратного конденсатора от данной цепи.

Запаял Y1 кондер 2n2 между двумя вторичными землями, теперь новый проц нормально шьется... Но физику этой проблемы я не понимаю, но очень хочу понять. Судя по симптомам, выгорал JTAG порт STM32, т. к. к ристаллу просто невозможно было подключиться. Спалил так 4 проца ((. И правильно ли включать данный кондер именно между двумя вторичными землями или возможны варианты? X- Y- конденсаторы регламентированы как помехоподавляющие, здесь же ИМХО другая проблема...

[Егоров]

Сколько раз повторять, что на лампочки источники не нагружают, нужен расчетный нагрузочный и толковый ( относительно точный) добавочный резистор для измерения тока нагрузки?
Сколько раз повторять, что не должны земли болтаться в воздухе просто так. Ни вторичка вообще, ни разные земли вторичной стороны? Получилось? А Вы не верили...

Ну почему домохозяйка в автошколе сразу понимает, что до начала движения автомобиля нужно снять ручной тормоз и ей не нужно для этого показывать кинематическую схему и приводить формулы расчета момента трогания?
Детальное описание всех-всех рекомендаций по проектированию источников - многотомный труд, его на форумах не распечатать. При всем желании, Вы только не обижайтесь.
Ваше внимание на явные ошибки обратили, дальше углубляйтесь в теорию помалу самостоятельно.

ТОР258Y вовсе не так легко выдаст 120 ватт, как это в даташите намалевано в рекламных целях. Почитайте AN-43 той же конторы внимательно. Окажется, что это при минимальном входном 250 вольт DC, что нужен громадный радиатор, что индукция принята пиковая 0.4 Тл, что сердечник ЕЕ32, а лучше ЕЕ36 и вообще реальный пример схемы есть только на 70 ватт. Эта хитрая контора вообще большинство примеров применения не так давно убрала, осталось 25-30% от приводившихся ранее.
Вот эти 25% с мощностями в половину или даже меньше заявленной максимальной они наверное реально и собирали. Ну и 107 -115С на ключе в инженерном отчете - не надолго хватит такого источника.
Кому охота сейчас детально копаться в расчетах и данных для того чтобы перерасчитать полностью Ваш источник или хотя бы переубедить Вас с цифрами в руках? Не говоря уже об экспериментальной проверке?
Подсказали по опыту пару человек, что вряд ли такие параметры на этой микросхеме и сердечнике легко достижимы - дальше ориентируйтесь сами.

[Plain]

расчитывал по программе Flyback 7.0, радиокот

Так что, программа вполне адекватна, сама по себе и от форумов никак не зависит, а разве только конкретно Вы ей под гипнозом от суммы начитанного каждый раз задаёте абстракции.

физику этой проблемы я не понимаю, но очень хочу понять

https://www.google.ru/search?q=flyback+%22y-capacitor%22

[ivainc1789]

Сколько раз повторять, что не должны земли болтаться в воздухе просто так. Ни вторичка вообще, ни разные земли вторичной стороны? Получилось? А Вы не верили...

Поспешил. Просто стало лучше, микроконтроллер не выходит из строя. Однако программируется через раз. Ошибки валятся: bad JTAG communication..., но чаще всего RAM check failed. Причем тест RAM сбоит всегда по разным адресам... Переключение на сторонний источник сразу решает проблему и все работает нормально...
Несмотря на включение Y-cap выбросы на вторичных выходах довольно значительны - около +-1V при малой нагрузке, но если канал нагрузить чуть поболее, выбросы могут достигать 5-7 вольт. В таком виде эксплуатировать источник нельзя. И всех этих проблем ранее не наблюдалось, если вторичка одна.
Если разобраться во всем этом не удастся, может быть это хорошая идея - сделать 'честный' flyback 45V2A и уже на вторичной стороне с помощью доп DC-DC конвертора получить изолированные напряжения +-12V ?
И, наконец. Обратная связь сделана исключительно по каналу 45V. Это плохо, т. к. канал +-12V получается "болтается в воздухе". Другими словами, быстродействия обр связи возможно не хватает для нормального регулирования как раз по каналу где питается микроконтроллер. Если так, то выхода тут вообще нет, кроме как использовать простой флай с одной вторичкой (ведь земли требуются изолированными). Сейчас специально взял обычный флай, который делал года два назад на выход 30V2A - там выход чистейший (десятки mV при light load), нет и в помине тех вольтовых выбросов, что присутствуют в обсуждаемом...

[ivainc1789]

а разве только конкретно Вы ей под гипнозом от суммы начитанного каждый раз задаёте абстракции

Вот мой расчет:

Программа выдала 'вполне реализуемый' результат для EFD30. Трансформатор намотал, индуктивность первички сошлась очень точно, но с TOP258YN даже с его макс током лампы нагрузки не зажглись. Те же лампы при тех же исходных кроме транса, намотанного в соотв с PIxls, зажглись но выход был только 28V.
Вы видите ошибки в моем расчете?

[Oxygen Power]

Самая лучшая проверка это измерение осциллографом формы тока через первичную и вторичную цепи.
Кроме линейного нарастания тока не должно быть никаких резких изменений формы пилы в сторону увеличения, характеризующих момент насыщения сердечника.

[Plain]

Вы видите ошибки в моем расчете?

Всё всегда считается для худшего случая, а, например, насчёт тактовой частоты я Вам почему-то повторяю уже в который раз. Или то, что КПД в программе не задаётся, а значит он 100%. Или неизвестные пульсации питания типа "АС". И т.п.

Насчёт Ваших продолжающихся жалоб на клиническую обратноходовую плохость — например, о многом рассказал скупой вид сверху на Вашу разводку. Или с лёгкостью допускаемая переполюсовка обмоток. Или до сих пор не известная конечная схема. Ну и, прочтите уж хоть что-то на предмет критической непригодности средних точек в данной топологии, т.е. любую первую попавшуюся бумажку.

[MikeSchir]

Вы видите ошибки в моем расчете?

А зазор в программке - это сумма зазоров в кернах или в каждом?
Что-то не сходится, видимо программка врёт (не учитывается выпучивание поля в зазоре), но в этом пусть автор программы разбирается. Суть в том, что зазор и AL по Эпкосу считается по-другому (см. стр.5 приложенного файла) результат довольно хорошо совпадает с реальностью, но не совпадает с программой, при условии:

Validity range:K1, K2: 0.10 mm < s < 2.00 mm
K3, K4: 70 nH < AL < 630 nH

а К1 и К2 есть в ДШ на сердечник.
А индукция? Что всё таки задаётся: размах или амплитуда? Амплитуда 0,238Тл для 100°С - это многовато, а если это размах, то маловато будет для 100 Вт.
Прошу прощенья с программой не разбирался.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 17 2015, 14:10

Прикрепленные файлы

 PDF_ECoresGeneralInformation.pdf ( 73.56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 38

 

[ivainc1789]

А зазор в программке - это сумма зазоров в кернах или в каждом?

У меня получилось что в каждом. Т.е. EFD30 у меня без зазоров, и прокладки = 2шт. по ~0.64mm.

Сення потратил еще один вечер на этот блок питания:
1. Резистор R9 ошибочно указан на схеме номиналом 3к, расчетное значение 9k1. Заменил. На катоде TL431 стало 10V вместо 36V (это кстати уже на его пределе было).
2. Боролся с выбросами по выходам. Несколько улучшил топологию, но на чистоту выхода это не повлияло. И тут выяснилось, что эти выбросы вовсе не осциллограмма в измеряемой точке, а помеха, наводимая на щупы осциллографа. Если щупы осциллографа замкнуть на земле или в любой др точке схемы - видим эти помехи без изменений с закрытым входом осцилла. Помехи идут на частоте коммутации топа. Т. е. получился не блок питания а эффективный эл магн излучатель. Скорее всего, плата разведена плохо. Пытаюсь принять меры для поиска источника помех, но пока неудачно...

[Oxygen Power]

Шумит зазор в сердечнике трансформатора. Необходим внешний электростатический экран. Посмотрите как в телевизионных источниках питания это сделано.

[Егоров]

У меня получилось что в каждом. Т.е. EFD30 у меня без зазоров, и прокладки = 2шт. по ~0.64mm.

Сення потратил еще один вечер на этот блок питания:
1. Резистор R9 ошибочно указан на схеме номиналом 3к, расчетное значение 9k1. Заменил. На катоде TL431 стало 10V вместо 36V (это кстати уже на его пределе было).

Это просто еще одна из множества ошибок в исходной схеме - питать TL431 напрямую от 45 вольт. Резисторы делителя просто проверять неохота.

[ivainc1789]

Шумит зазор в сердечнике трансформатора. Необходим внешний электростатический экран. Посмотрите как в телевизионных источниках питания это сделано.

Естественно, он есть. Его не видно на фото т .к покрыт малярной лентой. Но дело не в нем, в другом (контрольном, 30V2A) флае вообще нет этого экрана и он не звенит.
Сейчас попробовал улучшить топологию во вспомогательной обмотке и соотв цепях - толку ноль. Далее снял радиатор топа, пока что все эксперименты с малыми нагрузками. Менял различные компоненты, но кроме самого топа. Отключал вторичку +-20V ото всех цепей, превратив флай в "стандартный" с одним выходом 45V. Ничто не влияет на эту помеху. Особенно хреново, что с ростом нагрузки, амплитуда выбросов в моменты коммутации быстро растет до 5 вольт и более...
В настоящий момент стоит как и ранее TOP258YN, земли вторичек объединены. К выходу 45V подключена маломощная лампа.

Это просто еще одна из множества ошибок в исходной схеме - питать TL431 напрямую от 45 вольт.

С чего вы взяли? Обвес TL431 стандартный, буквально из даташита. Единственно, ошибся с номиналом R9, но исправил. Вот фотки проблемного и контрольного флаев. Осталась у меня одна гипотеза: в проблемном топ стоит чуть дальше от первички транса, на несколько сантиметров, но может ли это быть причиной?

[Oxygen Power]

Ваш трансформатор работает с большими импульсными токами и скорее всего на пиках тока сердечник заходит в насыщение, отсюда и проблемы. Выложите эпюры тока через первичную и вторичную обмотки.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 17 2015, 19:47

[Егоров]

С чего вы взяли? Обвес TL431 стандартный, буквально из даташита.

Даташит либо не писан, либо не читан, либо прочитанное понято неверно.
Представьте себе, что источник выдает не 45, а 44 вольта. Как-то же он идет от нуля до 45 вольт?. TL431 по идее заперта и ток через оптрон не идет. Ну, и какое напряжение будет на катоде TL431?
Вот, а допустимо 36 вольт по даташиту. Это значит на практике, что лучше 28-30 не допускать. Но Вы допускаете практически до 45. Микросхема применена с нарушением предельного режима.
Резистор R9 тут только определяет ток через светодиод оптрона и ток этот может достигать, грубо говоря, 12-15мА. Это явно много, 2-3мА вполне достаточно.
При слишком больших токах ОС может потерять стабильность, TL431 довольно медленно выходит из глубокого насыщения.

[MikeSchir]

Резистор R9 тут только определяет ток через светодиод оптрона и ток этот может достигать, грубо говоря, 12-15мА. Это явно много, 2-3мА вполне достаточно.
При слишком больших токах ОС может потерять стабильность, TL431 довольно медленно выходит из глубокого насыщения.

Для "затыкания" TOP-а нужен ток control pin = 6,5 мА макс., у оптрона 817А коэффициент передачи по току от 50 до 200%, так что резистор R9 нормально обеспечивает этот режим. Правда посчитано по пределам, вероятность которых низка, но всё может быть .
Если минимальное напряжение на катоде TL431 не опускается ниже 2,5В, то она работает быстро, с этим тоже всё, вроде, нормально.
По помехе порекомендую более внимательно посмотреть разводку платы в ДШ на TOP-ы, там все связи кажутся короче.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 18 2015, 08:20

[Plain]

индуктивность первички сошлась очень точно

прокладки = 2шт. по ~0.64mm

Стало быть, один из Вас говорит неправду.

Вообще, наименьшие помехи даёт трансформатор 1:1, а тема поэтому странная и надуманная — для дома, для семьи, в единственном экземпляре, и при этом жаться в тесноте, экономить на спичках, лениться читать и т.п.

[Егоров]

Для "затыкания" TOP-а нужен ток control pin = 6,5 мА макс.,
Если минимальное напряжение на катоде TL431 не опускается ниже 2,5В, то она работает быстро, с этим тоже всё, вроде, нормально.

Тем хуже для ТОРа.
Минимальное 2.5 - хорошо, но максимальное 45 - плохо.

[ivainc1789]

Ваш трансформатор работает с большими импульсными токами и скорее всего на пиках тока сердечник заходит в насыщение, отсюда и проблемы. Выложите эпюры тока через первичную и вторичную обмотки.

Ок. В разрыв выводов 3 и 9 трансформатора включил smd резисторы сопротивлением 0.1 Ома. С этих резисторов снимал осциллограммы. Маломощная нагрузка тут уже не проканала, включил в качестве нагрузки канала 45V резистор ПЭВ-30 сопротивлением 51Ом +- 5%. К сожалению ничего более подходящего нет под рукой. Выводы 12,11,10 трансформатора (канал +-20V) освобождены от цепей.
Осцилляции - это помеха. Думаю, по таким осциллограммам ничего не увидеть из-за помех...



Напомню, сейчас установлен "новый" транс, рассчитанный по программе Flyback7.0 (расчет выкладывал выше). На схеме - "старый" транс от Pixls. Я каркас старого пока не разбирал, только снял магнитопровод, так что могу "вернуть" старый транс.

Представьте себе, что источник выдает не 45, а 44 вольта. Как-то же он идет от нуля до 45 вольт?. TL431 по идее заперта и ток через оптрон не идет. Ну, и какое напряжение будет на катоде TL431?

А вы в курсе, что катод зашунтирован емкостью на управляющий электрод, и делитель относительно высокоомный? Если R9 более 5к то при включении источника на катоде 45V не будет никогда, а будет плавный вход в режим регулирования.

Стало быть, один из Вас говорит неправду.

Я правильно понят? В каждый стык - по прокладке 0.64мм. Всего требуется две прокладки.

...а тема поэтому странная и надуманная — для дома, для семьи, в единственном экземпляре, и при этом жаться в тесноте, экономить на спичках, лениться читать и т.п.

Не соглашусь. Для многих разработка обратнохода - это просто открыть PI expert и получить готовую схему на нужную вых мощность. Быстро, удобно, точно. Я всегда так поступал и не испытывал проблем. А все потому, что если есть места дофига всегда можно выбрать нормальный магнитопровод и т. д. Но рано или поздно наступает момент, когда требуется уложиться в массогабариты - ну очень нужно, а выходную мощь желательно иметь максимальной. Я зажат в этом приборе особенно по высоте - там только EFD30 проходит.
С другой стороны, удивляет, почему авторы программ не ограничивают вых мощность для магнитопроводов явно? Это сделано только в PI expert да и то просто переходом на больший размер. Однако PI expert явно не любит именно EFD. Если в наборе он есть и мощность источника 65Вт - все равно принимается к расчету EER28, хотя формально по мощности следующий в списке - EFD30. Наверно, на это есть некие веские причины...

[Oxygen Power]

По осциллограммам. Надо очень постараться, чтобы получить такой "звон".

[ivainc1789]

Обратил внимание на то, что частота коммутации первички составляет 55kHz. Это очень странно, если учесть, что выход 45V нагружен резистором 51Ом. При замене топа - 91kHz. Full PWM mode в топе не включается.

[Plain]

Я правильно понят? В каждый стык - по прокладке 0.64мм. Всего требуется две прокладки.

Тогда второй Вы (у которого "сошлось") говорите неправду — я Вам неоднократно предлагал хоть что-то почитать — так вот, на этот раз это потребует совсем уж минимум усилий, а именно, 2-й пункт раздела "Помощь" программы, в которой считали.

[Oxygen Power]

Из осциллограммы видно, что ваш преобразователь работает в разрывных токах. Не всегда это хорошо, особенно в мощных преобразователях. Не понятно каким образом удалось сильно подрезать "иголки". Вероятно что-то в схеме сильно греется. Для полной картины не хватает эпюр тока через обмотки трансформатора.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 19 2015, 03:09

[ivainc1789]

Тогда второй Вы (у которого "сошлось") говорите неправду — я Вам неоднократно предлагал хоть что-то почитать — так вот, на этот раз это потребует совсем уж минимум усилий, а именно, 2-й пункт раздела "Помощь" программы, в которой считали.

Какой-то сломанный телефон, что ли? Когда я писал "сошлось", имелось ввиду что расчетная индуктивность первички сошлась с реальной очень точно при соотв расчетном/реальном зазоре. То есть Flyback 7.0 трансформатор считает довольно точно и, как теперь выясняется, возможно даже правильно, учитывая, что мой топ почему-то не выходит на режим коммутации в 132kHz. За много лет это впервые, когда я попал в такую ситуацию. Остается предположить, что топология разработана неправильно. В выходные обязательно постараюсь переделать.

Не понятно каким образом удалось сильно подрезать "иголки". Вероятно что-то в схеме сильно греется. Для полной картины не хватает эпюр тока через обмотки трансформатора.

Иголки имеют размах несколько вольт - на стоке сотни вольт, их просто не видно. Снимать осциллограммы по току приходилось с резисторов 0.1Ом, то есть при сотнях милливольт - вот там как раз звон невозможно не увидеть. В схеме ничего не греется, топ едва теплый при подключенной к выходу 45V нагрузке 50 Ом.

Последнее, что остается, полностью переразвести плату и рассчитать транс на 69Вт макс вых мощности для EFD30...

Из осциллограммы видно, что ваш преобразователь работает в разрывных токах. Не всегда это хорошо, особенно в мощных преобразователях.

Как писано в литературе, основной режим работы флая - режим разрывных токов... ИМХО, здесь он оправдан.

[Plain]

сломанный телефон, что ли? Когда я писал "сошлось", имелось ввиду

Очевидно, сломанный, потому что, когда я, например, слышу от кого-то "сошлось", я воспринимаю это, как данный гражданин взял реальный измерительный прибор, измерил им фактическую величину и она сошлась с расчётной.

В этой связи, цитирую для всех пресловутый пункт №2 раздела "Помощь" программы "Flyback", с которым Вам было предложено ознакомиться сообщением выше и о свершении чего до сих пор неизвестно:

2. В программе указывается величина полного зазора.
При изготовлении зазора с помощью прокладок толщина прокладок будет примерно в 2 раза меньше требуемого зазора. Примерно, потому что эффективная длина зазора оказывается меньше геометрической длины зазора из-за выпирания магнитного поля в зазоре.
Поэтому толщину прокладок желательно (но необязательно, все равно работать будет) подбирать по измерителю индуктивности до получения расчетного значения индуктивности первичной обмотки.

[Oxygen Power]

Как писано в литературе, основной режим работы флая - режим разрывных токов... ИМХО, здесь он оправдан.

Оправдан разрывный ток близкий к граничному. В вашем случае получается масло масляное.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 19 2015, 16:00

[Егоров]

А вы в курсе, что катод зашунтирован емкостью на управляющий электрод, и делитель относительно высокоомный? Если R9 более 5к то при включении источника на катоде 45V не будет никогда, а будет плавный вход в режим регулирования.

В курсе, в курсе, потому и показываю явную схемотехническую ошибку. Все те емкости не для того ставятся.

[ivainc1789]

Поэтому толщину прокладок желательно (но необязательно, все равно работать будет) подбирать по измерителю индуктивности до получения расчетного значения индуктивности первичной обмотки.

Вот именно так я всегда и поступаю. И могу утверждать, что индуктивность первички в 221uH была получена при физическом зазоре в одном из боковых кернов сердечника равном 0,64мм. То, что там в хелпе написано, прочитать конечно стоит, но вы же понимаете, что идуктивность первички - важный параметр, его надо по возможности - измерять. Про выпирание - вообще детский сад, потому что данное явление требует гораздо более серьезного математического подхода, чем утверждение "...примерно в 2 раза...". Я лишь могу тут вспомнить практический случай создания одного из своих первых флаев на топах. По несчастливой случайности, корпус TL431 (TO-92) был расположен прямо напротив зазора в боковом керне транса. Я никак не мог понять, почему так сильно "колбасит" выход - "шумы" достигали сотен милливольт, а стоило подключить мало-мальскую нагрузку к выходу - топ уходил в защиту. Ушло три дня и три бессонные ночи пока додумался вставить металл. хвостовик пинцета между корпусом ТО-92 и магн зазором транса - все симптомы как рукой сняло... С тех пор даже при наличии экрана, опасаюсь располагать комп обр связи в этом месте. Так что хелп хелпом, а практика - лучший контроль ))).

Все те емкости не для того ставятся.

Ясное дело, но вы взялись рассмотреть момент включения источника с утверждением о наличии 45V на катоде TL431 в этот момент. И как мне думается - не будет там 45V при R9=9k1.

[Егоров]

Ясное дело, но вы взялись рассмотреть момент включения источника с утверждением о наличии 45V на катоде TL431 в этот момент. И как мне думается - не будет там 45V при R9=9k1.

Да посмотрите на схему, когда установившемся режиме TL431 заперта. Это статический режим, не надо себя тешить, что какие-то конденсаторы смягчат ситуацию в динамике.
Не момент это, а длительное состояние. Какой бы там резистор ни стоял, все равно на микросхеме напряжение более предельных 36 вольт.
Не будет этого при включении, так будет после включения, обязательно. Вы исправляйте очевидную ошибку, а не ищите оправдания. От оправданий ошибка не исчезнет.

[ivainc1789]

Да посмотрите на схему, когда установившемся режиме TL431 заперта. Это статический режим, не надо себя тешить, что какие-то конденсаторы смягчат ситуацию в динамике.
Не момент это, а длительное состояние. Какой бы там резистор ни стоял, все равно на микросхеме напряжение более предельных 36 вольт.
Не будет этого при включении, так будет после включения, обязательно. Вы исправляйте очевидную ошибку, а не ищите оправдания. От оправданий ошибка не исчезнет.

Прежде чем исправлять, нужно осознать и измерить. В установившемся режиме, когда все выходы "установились" в свои нормальные значения на катоде TL431 имеем +10V постоянки с едва заметными "флуктуациями" вокруг этого значения. Откуда там "более 36 вольт", и что значит "TL431 заперта" я не понимаю. Измерял относительно земли канала 45V.

[Егоров]

Прежде чем исправлять, нужно осознать и измерить. В установившемся режиме, когда все выходы "установились" в свои нормальные значения на катоде TL431 имеем +10V постоянки с едва заметными "флуктуациями" вокруг этого значения. Откуда там "более 36 вольт", и что значит "TL431 заперта" я не понимаю. Измерял относительно земли канала 45V.

Не, таки нужно в подробностях.
Первая заповедь любого инженера: если неприятность может случиться, она случится обязательно!
Вы совершенно не желаете рассматривать что будет на микросхеме в переходном процессе, ссылаетесь на установившийся режим. А ведь , пожалуй три четверти отказов в аппаратуре происходят именно в переходных, пусковых режимах, при включении или выключении.
Все Ваши измерения не отображают истинного значения максимального напряжения. Микросхема и за 10 мкс из строя выйдет, не то что за переходной режим в 100 мс.
Ладно, включите источник и дайте максимальную нагрузку. Еще ее немного увеличивайте, пока напряжение не начнет падать из-за ограничения мощности. таким образом на выходе установится стационарный режим , скажем, 44 или 43 вольта. Это вполне штатная ситуация.
Вот в этом режиме на TL431 и посмотрите напряжение.

[ivainc1789]

Не, таки нужно в подробностях.

Неужели это случилось? А то ведь у нас как:

Не, ну опять - тут играть- тут не играть, тут пятно - рыбу заворачивали... Никто не приводит реальных схем, остается гадать.

Вы ведь только что писали:

Да посмотрите на схему, когда установившемся режиме TL431 заперта. Это статический режим

И тут же:

Вы совершенно не желаете рассматривать что будет на микросхеме в переходном процессе

А ведь можно было бы добавить немного "подробностей" и просто сказать об анализе режима перегрузки.
Да действительно, в этом случае получим превышение absolute max ratings для TL431 по параметру Vaс max. Превышение составит несколько вольт при уменьшающемся токе анод-катод. Но ясно же, что такая мощность на катоде не способна повредить кристалл, можно лишь гипотетически предположить уменьшение ресурса, но вряд ли это достойно принятия каких-то спец мер. Считаю, что формально вы правы, но "схемотехнической ошибкой" это назвать нельзя.

Первая заповедь любого инженера: если неприятность может случиться, она случится обязательно!

Согласен, но есть же какой-то разумный предел? А вдруг пользователь подаст на выход флая ~220V? Ну просто не разобрался с входами/выходами. И что нам теперь, схемы защиты городить?

Далее. Еще раз прочитал известную статью Flyback-R00.pdf. Там автор рекомендует избегать средних точек во вторичках флая, предлагая формировать среднюю точку за выпрямителями. Сейчас пытаюсь внести изменения в схему и новую плату, следуя этой рекомендации. Не нравится как все это выглядит в свете необходимости иметь изолированную землю. Привожу кусок схемы. Подскажите, правильно ли сделано?

 Flyback_R00.pdf ( 692.22 килобайт ) Кол-во скачиваний: 425

[Егоров]

Но ясно же, что такая мощность на катоде не способна повредить кристалл, можно лишь гипотетически предположить уменьшение ресурса, но вряд ли это достойно принятия каких-то спец мер. Считаю, что формально вы правы, но "схемотехнической ошибкой" это назвать нельзя.
Согласен, но есть же какой-то разумный предел? А вдруг пользователь подаст на выход флая ~220V? Ну просто не разобрался с входами/выходами. И что нам теперь, схемы защиты городить?

Это Ваше предположение, ничем не обоснованное. Производитель запрещает подавать более 36 вольт, значит нельзя подавать даже на 1 мкс.
Я всегда за разумную достаточность. Конечно, от подачи на выход 220 ничто не спасет, как и от 23мм снаряда. Но в данном случае Вы сознательно закладываете источник отказа при работе в штатном режиме.
Мое дело - подсказать, обратить внимание . Решение Вы принимаете самостоятельно.

[ivainc1789]

Мое дело - подсказать, обратить внимание .

И я это искренне ценю. Но просто как-то интуитивно, чувствуется большая разница когда напряжение источника 45V подаем на TL431 или через резистор 1к, или 10k, или 50к (предположим что Vref=0). ИМХО, в этих трех случаях оценить реальную вероятность повреждения микросхемы по факту перенапряжения не так-то просто. Конечно, первый случай просто недопустим особенно в серии, а вот два последних... я бы не увидел тут реальную угрозу.

[Oxygen Power]

Но просто как-то интуитивно, чувствуется большая разница когда напряжение источника 45V подаем на TL431 или через резистор 1к, или 10k, или 50к (предположим что Vref=0). ИМХО, в этих трех случаях оценить реальную вероятность повреждения микросхемы по факту перенапряжения не так-то просто. Конечно, первый случай просто недопустим особенно в серии, а вот два последних... я бы не увидел тут реальную угрозу.

Прислушайтесь к совету. Пробой возникает в обратносмещенных переходах, приводя в негодность все изделие.

[manowar]

вопрос с внештатным режимом работы 431 решается одним стабилитроном в 4.7-36вольт на "землю" от точки соединения токоограничительного резистора и светодиода.

[Егоров]

вопрос с внештатным режимом работы 431 решается .

Да не так уж важно как вопрос решается, важно чтобы он таки сначала возник в голове.
Хотя, я так и решаю. В источниках с выходом до 120 вольт. В 48-вольтовых - тоже.

[manowar]

да, упорство заставить работать деталь в нештатном режиме против копеечной детали...достойно похвалы.
а дальше ждать..когда и как сие проявит себя.

[ivainc1789]

Для тех, кому интересно. За выходные переделал плату, изменив топологию в соответствии с общеизвестными рекомендациями. Трансформатор также был перерасчитан и перемотан. В схеме использовал TOP258YN с токоограничительным резистором 8k2 +- 5%. Хорошая новость в том, что удалось снять с выхода 108Вт (45V2A4)! И это без учета "мелочи" в виде канала +-20V нагруженного на стабилизаторы 78xx. Привожу осциллограммы этого режима: на стоке ключа и выходе канала 45V. Топ едва теплый, а вот транс градусов 40 точно есть. Если правильно понимаю, еще есть некоторый запас по мощности, просто сработала токовая защита топа.
Плохая новость в том, что устранить RF помеху не удалось. Эти выбросы очень хорошо видно на осц выхода. Важно: выбросы это не реальный сигнал на выходе, а всего лишь наводка на щупы осцилла. Как видно, основная проблема в момент размыкания ключа. Амплитуда выбросов не изменилась после переделки платы! Все осталось так, как и было в предыдущей версии... Также заметно, что после переделки платы, клампер стал хуже подавлять выброс на стоке. Это к сож из-за неизбежного ухудшения расположения его компонентов - путь имп тока к конденсаторам фильтра увеличился.
Можно было бы удовлетвориться результатами, но проклятая RF помеха не дает покоя. Не представляю, как с этим можно бороться?

[Егоров]

Осциллограммы вроде бы очень неплохие.
"Иголки" в вольт - полтора - вполне нормальное явления. Эффективно давятся они небольшим дополнительным LC фильтром по выходу. Дроссель 10-15 мкГн и конденсатор в 20 -25% от выходного. Хорошо еще керамику в 0.1 мк параллельно, если есть 100-вольтовая под рукой.

[ivainc1789]

Осциллограммы вроде бы очень неплохие.
"Иголки" в вольт - полтора - вполне нормальное явления. Эффективно давятся они небольшим дополнительным LC фильтром по выходу. Дроссель 10-15 мкГн и конденсатор в 20 -25% от выходного. Хорошо еще керамику в 0.1 мк параллельно, если есть 100-вольтовая под рукой.

Так дело в том, что это RF. То есть, если я замкну щупы осцилла и прикоснусь ими к любым выходным цепям - сразу увижу эти выбросы с такой же амплитудой. Даже когда подношу ЗАМКНУТЫЕ щупы к плате эти иголки уже растут на осцилле. Убрать эту помеху можно только придушив ее источник. А вот найти этот источник сложно. Транс с ЭМ экраном, вроде так сильно не должен излучать. Топ или его цепи? Но разведено все теперь в соотв с рекомендациями в даташите и литературе.
Еще раз подключил осцилл к другому флаю. Да, видны все же и тут иголки, но амплитуда 100-200mV. Скорее всего это неизбежное зло: чем больше мощность, тем больше излучения...
А вот на моем старом аналоговом осцилле С1-94 вообще красота - только пульсации видно и все )))

[velkarn]

Скорее всего это неизбежное зло: чем больше мощность, тем больше излучения...

так и есть, больше токи - больше наводки.

но вот вопрос, что вас смущает? зачем бороться с тем, чего нет? это ведь только наводка на щуп.

[ivainc1789]

так и есть, больше токи - больше наводки.
но вот вопрос, что вас смущает? зачем бороться с тем, чего нет? это ведь только наводка на щуп.

Я привык к аналоговым осциллам, а на цифровых эти помехи хорошо заметны и были восприняты за реальный сигнал. Теперь все ясно.

Тем временем меня постигло новое... наблюдение.
Реакция канала +-20V на подключение к нему нагрузки просто неприемлема! В момент подключения идет просадка напряжения чуть ли не до нуля с последующим медленным восстановлением. Очевидно, так и должно быть, ведь обратная связь выполнена по каналу 45V. Встает вопрос, возможно ли это улучшить сохранив изолированность каналов? Или можно констатировать факт того, что флайбэк с изолированными каналами - зло и нужно использовать два независимых источника?

[Plain]

Реакция канала +-20V на подключение к нему нагрузки просто неприемлема! В момент подключения идет просадка напряжения чуть ли не до нуля с последующим медленным восстановлением. Очевидно, так и должно быть

Естественно должно, и даже более того — абсолютно любой БП так реагирует на короткое замыкание своего выхода такой нагрузкой, как полностью разряженный конденсатор.

[ivainc1789]

И все же рискну продолжить...
Делал эксперимент. Оба канала нагружены 50% по току. Выходные напряжения в норме. Теперь отключаем нагрузку от канала 45V2A. Это приводит к моментальной просадке напряжения в канале 20V0A2. Это понятно, т. к. в момент отключения напряжение на катоде TL431 опускается почти до нуля, стремясь уменьшить передачу мощности в отключенный канал.
Я пытался исправить такое поведение, уменьшая емкость С21. При С21=200pF прерывания питания в канале 20V0A2 прекратились полностью, но напряжение в этом канале стало "плавать" от 8 до 20 вольт, что недопустимо.
Что же делать? Обратная связь только по одной вторичной обмотке приводит к деградации переходных характеристик регулирования во всех остальных вторичках. Но ведь как-то работает данная топология в тех же телевизорах и пр аппаратуре, где используются несколько вых напряжений?
В примерах готовых источников иногда используют обр связь по нескольким выходам с помощью делителей, но как быть, если требуется изоляция выходных каналов?
Может быть хитрость в том, чтобы организовать обратную связь по каналу 20V0A2?

[Егоров]

И все же рискну продолжить...
Но ведь как-то работает данная топология в тех же телевизорах и пр аппаратуре, где используются несколько вых напряжений?
В примерах готовых источников иногда используют обр связь по нескольким выходам с помощью делителей, но как быть, если требуется изоляция выходных каналов?
Может быть хитрость в том, чтобы организовать обратную связь по каналу 20V0A2?

Обратная связь работает формально, по инструкции. Если о каких-то каналах у нее информации нет, то за напряжение на них она и не отвечает.
Да, в телевизорах, как компромисс, используют обратную связь по сумме напряжений, с определенными коэффициентами по каждому каналу. При этом маломощные каналы обязательно немного подгружают резисторами. Все равно, общая стабильность получается не очень высокой. Впрочем, и главный канал тоже полезно на 1-2% нагрузить, не допуская чистого холостого хода. В телевизоре все каналы, как правило нагружены постоянно, неизменной нагрузкой, потому там проще.
В Вашем случае поможет подгрузка основного канала а на вспомогательных придется ставить линейные стабилизаторы, сделав их по выходному напряжению заведомо немного больше. Об этом говорилось с самого начала, Вы просто читаете выборочно.

[Ydaloj]

а) выполните вторую обмотку на повышенное напряжение и поставьте стаб. Будет идеальная стабилизация на обоих каналах.
б) нагрузите основной выход минимальной нагрузкой, чуть увеличится минимальное напряжение на втором канале.
б) сделайте прямоход, а дроссель сделайте со связанными обмотками. будет перекрёстная стабилизация.

Но ведь как-то работает данная топология в тех же телевизорах и пр аппаратуре, где используются несколько вых напряжений?

Там никто не отключает нагрузки от каналов 20V0A2, а пишут нормальным русским языком. Все выходы постоянно нагружены, более или менее. ОС берётся с наиболее мощного выхода, остальные маломощные имеют собственные стабилизаторы. +5В, к примеру. +12В. Изучайте схемотехнику источников питания ЭЛТ мониторов.

[MikeSchir]

И все же рискну продолжить...

Что же делать?

Может быть дело в том, что ёмкость конденсатора по каналу 20 В/0,25 А слишком мала? Токи в каналах 45 В и 20 В отличаются в 8 раз, а ёмкости конденсаторов в 128! Ну и с введением подгрузки около 0,5 - 1% в основной канал я тоже согласен.

[ivainc1789]

Да, вы все правы: увеличение C15,C16 до 470uF и С22,С23 до 1000uF, а также "ток покоя" 10mA в основном канале полностью решило проблему для различных сочетаний подключения/отключения нагрузок. В целом, теперь можно признать данный блок питания годным к эксплуатации. Получен неожиданный и бесценный опыт, планирую в будущем переделать плату еще раз с учетом всех замечаний.

Хочу поблагодарить всех откликнувшихся за посильное участие!

[Егоров]

Желаем Вам дальнейших успехов!