Расчет тора для DC/DC 3В – 15В, 0.5А Опции

[SXC]

Добрый день!

Необходимо сделать DC/DC преобразователь с гальванической развязкой.
1. Uвх= 3.3…4.1В (одна литиевая батарея)
2. Uвых= 15В (крайний случай минимум 12В)
3. Iвых= 0.5А
Трансформатор будет на ферритовом торе.
Как его рассчитать и намотать – в этом как раз и проблема.

Интересуют вопросы:
1. Число витков на вольт для первички.
2. Оптимальная частота.
3. Оптимальный диаметр кольца.
4. Как мотать, первичку или вторичку первой, или ещё как.
5. Какой вид стабилизации выбрать, постоянная частота с изм. скважностью, переменная частота, постоянная частота с прерыванием.

Есть много разных ферритовых колец разного диаметра.
Ясно, что первичку буду мотать многожильным проводом максимально возможного сечения.
Был опыт преобразователя 5В – 15В, 0.1А.
Начитавшись интернета сделал, но... 15В так и не получил, при 80ма на выходе уже просадка была до 13В и чем дальше, тем хуже.
Поэтому, прошу помочь советом сделать транс по уму
(не лишней будет и схема, если есть готовое решение )

[Microwatt]

На ферритовом торе не получится. Принципиально.
Нужен сердечник с зазором или, на худой конец, куулмю материал (альсифер, сендаст и т.п.).
Изучите принцип построения бустерного стабилизатора

[halfdoom]

На ферритовом торе не получится. Принципиально.

Почему? Раз автору нужно с гальванической развязкой, то можно Ройера прикрутить.

[Plain]

Это годится только на то, чтобы трансформировать напряжение с жёстким соотношением значений, а стабилизатор без дросселя невозможен, и на целом ферритовом кольце его не сделать — только выпиливанием в нём зазора, как уже сказали выше.

В самом крайнем случае, альтернатива кольцу с зазором — ферритовый стержень.

[tyro]

стабилизатор без дросселя невозможен, и на целом ферритовом кольце его не сделать — только выпиливанием в нём зазора, как уже сказали выше.

Вы уверены? Делается на раз . (подсказка: про кпд не было сказано).

[SXC]

Из сказанного выше ничего не ясно

И так, хорошо, пусть не будет стабилизатора, хотя бы просто преобразователь.
Так как его сделать, чтобы просадка была минимальной при выходном токе 0.5А?

[Plain]

Всё зависит от доступной Вам элементной базы.

[SXC]

Всё зависит от доступной Вам элементной базы.

В принципе, мне доступно все, что есть в наличии в Дельта электронике (http://www.deltel.ru/) у них все заказываю.

Сообщение отредактировал SXC - Aug 25 2011, 07:51

[halfdoom]

И так, хорошо, пусть не будет стабилизатора, хотя бы просто преобразователь.

Так вы почитайте форум. Поиск - он, как правило, рулит. Вот, например, про Ройера.

[stells]

Трансформатор будет на ферритовом торе.

а почему именно на торе?
вариант на Е16:

[SXC]

halfdoom
Мне не генератор нужен, а рассчет транса, никакой генератор ройера не пойдет, он проблему не решит, т.к. проблема в просадке напряжения под нагрузкой, да и биполярники этого ройера вряд ли будут от 3В хорошо работать.
Как говорил выше, стабилизация нужна, но не необходима, главное, чтобы напряжение не просаживалось сильно.



Сообщение отредактировал SXC - Aug 25 2011, 10:26

[stells]

Что за прога? Где можно скачать?

это онлайн-калькулятор:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html#Abw

[SXC]

это онлайн-калькулятор:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html#Abw

Спасибо!

[halfdoom]

Мне не генератор нужен, а рассчет транса, никакой генератор ройера не пойдет, он проблему не решит, т.к. проблема в просадке напряжения под нагрузкой

Прежде чем рассчитывать трансформатор, нужно определиться с топологией. А от Ройера вполне можно добиться +-10% для вашей нагрузки, если есть минимальный ток потребления. И совершенно необязательно использовать биполярные транзисторы.

[SXC]

Прежде чем рассчитывать трансформатор, нужно определиться с топологией. А от Ройера вполне можно добиться +-10% для вашей нагрузки, если есть минимальный ток потребления. И совершенно необязательно использовать биполярные транзисторы.

Хорошо, но мне не подойдет это, поскольку у меня преобразователь тактинуется внешне, и в момент работы АЦП такты отключаются.
Схема - Half-Bridge Push-Pull Converter

Сообщение отредактировал SXC - Aug 25 2011, 10:50

[halfdoom]

преобразователь тактинуется внешне.

Ну, этож лето. Все телепаты в отпусках.

[Microwatt]

но мне не подойдет это, поскольку у меня преобразователь тактинуется внешне, и в момент работы АЦП такты отключаются.
Схема - Half-Bridge Push-Pull Converter

А Вы тактируйте внутренне, автономно, как и положено в источнике. Если разводка платы и фильтры плохие - отключайте преобразователь лог уровнем полностью чтобы не мешал АЦП.
Двухтактный конвертор, тем блоее полумостовой,- не очень хороший выбор для 1.5ваттногго стабилизатора.

[vanya.8484]

Изучите принцип построения бустерного стабилизатора

Мысль конечно богатая, но, как обычно, голословная.


Хотя, можно надеяться, что буде потерпевший получит стабильные 15 вольт, то он таки сумеет самостийно приделать к этим вольтам гальванику.

Сообщение отредактировал vanya.8484 - Aug 25 2011, 18:26

[SXC]

Хотя, можно надеяться, что буде потерпевший получит стабильные 15 вольт, то он таки сумеет самостийно приделать к этим вольтам гальванику.

И каким же образом предложите приделать к этим вольтам гальванику?

[vanya.8484]

И каким же образом предложите

Эт не ко мне. Предложения любит делать уважаемый модератор.
Может и в этой ситуации он что-нить вам предложит. А я, возможно, протестирую упомянутое предложение на "вшивость".

[Microwatt]

Эт не ко мне. Предложения любит делать уважаемый модератор.
Может и в этой ситуации он что-нить вам предложит. А я, возможно, протестирую упомянутое предложение на "вшивость".

Ага, прочел.

[Bulich]

Добрый день!

Необходимо сделать DC/DC преобразователь с гальванической развязкой.

Например Push-Pull - пиковый детектор (K=1:6) + эмитерный повторитель на вторичке после выпрямителя.

КПД?
Цена?
Объем/площадь?

[Microwatt]

Если не упускать из виду гальванику, то обратноходовик на каком-нить Е16 - самое компактное.
Можно, конечно, и пушпул с коменсационным стабилизатором на выходе, но КПД плохой и много деталей.

[stells]

я, возможно, протестирую упомянутое предложение на "вшивость".

тестируйте :

Ксв задан для простоты =1, реально потребуется снаббер

[Bulich]

Если не упускать из виду гальванику, то обратноходовик на каком-нить Е16 - самое компактное.
Можно, конечно, и пушпул с коменсационным стабилизатором на выходе, но КПД плохой и много деталей.

Естественно, малюсенький флай тут оптимально, 7,5Вт. На такое низкое входное я никогда не делал, но думаю 3 вольта не проблема совсем. Вот только рассчет с ним не такой простой.
На счет Push-Pull я больше в шутку, но при определенных условиях и такое решение может быть оптимальным. Расчет - одна формула, далее просто открывай-закрывай ключи, управлять не надо, ОС не надо. Проще не куда но и уровень радиолюбителя.

[тау]

1. Uвх= 3.3…4.1В (одна литиевая батарея)
2. Uвых= 15В (крайний случай минимум 12В)
3. Iвых= 0.5А

литиевая батарея какая, какой у неё максимально допустимый ток ? ESR известно ?

[Plain]

Ксв задан для простоты =1

L1 можно сократить, если поднять её обвес наверх, добавив биполярник (преобразователь напряжение–ток) и сняв сигнал с L3.

Ещё, неплохо бы сократить истоковый резистор, применив какой-нибудь контроллер "NoRsense", например, LTC1871. Для соотношения обмоток 1:1, 100 кГц и режима DCM, двухобмоточный дроссель 4 мкГн на ток 6 А получится, например, при 4-х витках на сердечнике RM6 с AL=250.

Но по всему видно, что автор не шутит, и главная задача именно в том, чтобы хоть как-то утилизировать мешок халявных колец:

Есть много разных ферритовых колец разного диаметра.

Так что, тут проще всё-таки ответить на вопросы непосредственно по теме:

1. Число витков на вольт для первички.
2. Оптимальная частота.
3. Оптимальный диаметр кольца.
4. Как мотать, первичку или вторичку первой, или ещё как.
5. Какой вид стабилизации выбрать, постоянная частота с изм. скважностью, переменная частота, постоянная частота с прерыванием.

прошу помочь советом сделать транс по уму

1. Например, для кольца 16х10х6 и пуш-пула на 200 кГц, первичка — это 2 обмотки по 6 витков;

2. В общем случае это зависит от желаемого КПД;

3. Как минимум, чтобы в дыру влезли все провода нужной толщины;

4. Например, сперва полуобмотки первички, на половине кольца каждая — проводом 0,2 мм, треугольником, в 10-ти секциях по 6 витков в каждой, равномерно по всему периметру. Поверх этого слоя — полуобмотки вторички, ответные своим полуобмоткам первички, тоже проводом 0,2 мм, тоже треугольником, но в 2-х секциях по 30 витков в каждой;

5. Как здесь уже неоднократно говорили и называли причины — никакой. В этой топологии все способы модуляций будут жалким подобием линейного стабилизатора, поэтому лучше его же и поставить, т.е. в натуральном виде, готовый.

[SXC]

Например Push-Pull - пиковый детектор (K=1:6) + эмитерный повторитель на вторичке после выпрямителя.

Это как?

КПД?
Цена?
Объем/площадь?

КПД - более важно, чем объем/площадь, а тем более цена.





Plain
Спасибо за ответ по делу

Осталось только со вторым вопросом определиться,
какую частоту для оптимального КПД выбрать?

И четвёртый вопрос... ни как не могу понять:

...сперва полуобмотки первички, на половине кольца каждая — проводом 0,2 мм, треугольником, в 10-ти секциях по 6 витков в каждой...

это как? Что за 10 секций?

Сообщение отредактировал SXC - Aug 26 2011, 16:16

[vanya.8484]

тестируйте

Запросто:

Поскольку вы любезно решили задачку для потерпевшего, то вам осталось объяснить оному, как намотать дроссельтранс на колечке и, заодно, про демпфер.
Участие уважаемого модератора, в упомянутом процессе, не исключается.

[Microwatt]

Участие уважаемого модератора, в упомянутом процессе, не исключается.

Ага, прочитал-2

[stells]

намотать дроссельтранс на колечке и, заодно, про демпфер.

демпфер из даташита, в обмотке ОС добавлен резистор R9 (для среза иголок от индуктивности рассеяния). колечко я не предлагал, зазор нужен


Сообщение отредактировал stells - Aug 26 2011, 16:39

[vanya.8484]

колечко я не предлагал, зазор нужен

Ото ж. А дросселёк повышалки можно сделать на ферритовом колечке без зазора.
Однако, пока уважаемый Microwatt учится устному счёту

Ага, прочитал-2

(намакая на то, что имеет административный ресурс для удаления меня с форума за упоминание всуе буквосочетания- "модератор" ), вы можете посмотреть сами и показать потерпевшему картинки тока, потребляемого от батарейки повышалкой и вашим обратноходом. Думаю, ему будет интересно сравнить и подумать.
З.Ы. Кстати, на примере "теста" вашей модельки, можно видеть, что общение на уровне симулятора гораздо наглядней и эффективней, чем словеснораспальцовочный трёп, так популярный на этой полянке. Поскольку любой желающий и умеющий, может проверить любую схемную фантазию собеседника и прокомментировать её с помощью демонстрации оппоненту кривулек токов-напряжений и режимов работы ЭРЭ.

Сообщение отредактировал vanya.8484 - Aug 26 2011, 18:24

[stells]

вы можете...

а зачем намеки? скажите что не так, да и все

[vanya.8484]

а зачем намеки? скажите что не так, да и все

Мои слова-это мои слова и они мне не интересны. Зато мне интересно ваше умозаключение по затронутому вопросу.
А буде это вам не интересно, то не смею настаивать на продолжении.

[blackfin]

а зачем намеки? скажите что не так, да и все

Дык, все просто.. очередной "непризнанный Гений" упивается своим величием..

Ну и как водится, восторженные зрители жадно ловят скупые намеки "Гуру"..





Занавес...

[vanya.8484]

очередной "непризнанный Гений" упивается своим величием..

Дык, вы же ж этот тезис уже излагали. Зачем же повторяться?
Лучше уж скажите-покажите что-нибудь своё по теме.

восторженные зрители жадно ловят скупые намеки "Гуру"..

Замечательно сформулировали. Именно:- зрители, зеваки, трепачи, дилетанты.
И очень редко-грамотные собеседники. Короче, цепочка примерно такая: "демос — в плебс, плебс — в охлос, охлос — в анус, из ануса — в гумус."(С)

Занавес...

Сообщение отредактировал vanya.8484 - Aug 26 2011, 18:51

[stells]

Мои слова-это мои слова и они мне не интересны.

глубокая мысль...
Вы предложили (а "Вы" пишется именно так, как я написал, с большой буквы), показать, как к бусту приделать гальваноразвязку. я показал, в основном в виде топологии, не вдаваясь в подробности. если что-то не так, укажите... философ, млин

[vanya.8484]

философ, млин

К сожалению, пока что, пмсм, вы на философа, уж извините, "не тянете".

а "Вы" пишется именно так, как я написал, с большой буквы

Если вы не в курсе, то поясню:-в деловой переписке-да, при общении в инете-нет.
Теперь по теме. Если вам ещё интересно, то можете добавить в модельку индуктивность рассеяния дроссельтранса (например, задав Ксвязи не 1, а 0,99) и посмотреть, какая средняя мощность будет выделяться в ключике при наличии вашего демпфера.
З.Ы. В модельке с Ксв=0,99 уменьшите таки нагрузку до 30 Ом, поскольку потерпевший говорил про 0,5А, и посмотрите за напряжением на выходе и на конденсаторе цепи ОС.

Сообщение отредактировал vanya.8484 - Aug 27 2011, 04:46