Как прикинуть транс для flyback?, без формул, на пальцах Опции

[Stas-]

У меня тоже вопрос. Как, опираясь только на здравый смысл, без всякой там заумной физики, прикинуть трансформатор для обратноходового преобразователя? Нужно две вторичных обмотки: на +5 В и +7.5 В. Стабилизируется та, что на +5 В. Нужно с обмотки +5 В получить 1.5 А, а с +7.5 В обмотки 0.5 А.

Входное напряжение +12 В, частота преобразования 150 кГц. Делается все с помощью ШИМ-контроллера UC3843. На защите по току ключа стоит 0,366 Ом.

Для трансформатора у меня нет нормального разъемного сердечника со вставкой, поэтому мотаю на тороидах. Сделал две попытки, ни одна не работает. Тороиды были такие:

1) Порошковое железо (ну такой, салатового цвета сердечник из комповского блока питания, мю = 30 или 80, я забыл). Намотал 50 Витков - на холостом ходу все работает как надо, но чуть грузишь (0.5 А нагрузка) - напряжение на второй обмотке (той, что на +7 В) возрастает до +18 В. Смотрю напряжение на стоке ключа - мой флайбэк перешел в режим неразрывного тока (транзистор открыт больше 0.5 периода тактовой частоты). Размер кольца 24*5*8 мм. Индуктивность первички 160 мкГн.

2) Феррит НМ20000 (двадцать тысяч, это не опечатка, но уж что нашлось). Первичка = 25 витков, вторичка 1 = 12 витков, вторичка 2 = 21 виток. Феррит расколол, а потом склеил с зазором 0.5 мм. Опять не угадал. Напяжение на +5 В при нагрузке 0.6 А (недобор), стабилизируется, конечно, но преобразователь переходит в какой-то совсем уж дикий режим (я честно не знаю, как такое называется, но на режим непрерывного тока не похоже). Индуктивность первички 23 мкГн, размер кольца 32*21*9 мм.

Что я делаю не так, почему не получается?

[Herz]

У автора нет ни желания разбираться в "заумной физике", то бишь в теории работы ИБП, ни подходящих магнитопроводов для воплощения макета в жизнь. Я бы ему посоветовал сэкономить время и подобрать что-то готовое. Всяких регулируемых DC-DC у китайцев - валом. Частота преобразования, правда, может не соответствовать. Но непонятно, исходя из чего автор задался именно приведенным значением. Если это не критичный параметр, то не вижу более разумного пути.

[Stas-]

У автора нет ни желания разбираться в "заумной физике", то бишь в теории работы ИБП, ни подходящих магнитопроводов для воплощения макета в жизнь. Я бы ему посоветовал сэкономить время и подобрать что-то готовое. Всяких регулируемых DC-DC у китайцев - валом. Частота преобразования, правда, может не соответствовать. Но непонятно, исходя из чего автор задался именно приведенным значением. Если это не критичный параметр, то не вижу более разумного пути.

Как-то я не так вопрос задал, похоже.

Пример в первом сообщении с такими точными значениями как раз для того, чтобы попробовать разобраться. Я неплохо представляю себе, как работает флайбэк и переделал их не мало И как оно работает на примере с двумя ведерками (первичной и вторичной обмотками) тоже смогу объяснить. Но вот не приходилось мне раньше делать такой преобразователь на два разных выходных напряжения и сильно разных тока. Почему-то тема косвенной стабилизации в книжках и статьях упорно обходится стороной. И физику (с двумя обмотками - такую физику) я не понимаю хоть на пальцах хоть "заумную".

Попробую еще раз: нужен flyback с входным напряжением 12 В и двумя выходными напряжениями/токами: 5 В 1.5 А и 7.5 В 0.5 А.

1) Вот беру я UC3843 запускаю ее на частоте 80 кГц.
2) Беру кольцо из распыленного железа, мотаю на нем первичку, ну скажем 50 мкГн.
3) Потом мотаю вторичку1 на 5 В с таким же числом витков, как у первички. Обратную связь беру с этой вторички1. Подключаю нагрузку на эти 5 В - все работает. И ток, какой надо, и на нагрузке 5 В.
4) Теперь доматываю вторичку2 на 7.5 В, при этом число витков выбираю исходя из соотношения витки/вольт вторички1. Ну, например, если вторичка1 = 30 втиков, то вторичка2 = 45 витков.
5) Отключаю нагрузку и проверяю на холостом ходу. Пока что все идет как надо: на вторичке1 есть 5 В, на вторичке2 есть 7.5 В, все замечательно.
6) Опять подключаю нагрузку на вторичку1 и тут начинаются проблемы. На вторичке1 опять 5 В, тут все нормально. А на вторичке2, которая пока работает на холостом ходу, получается вылет до 12 В.
7) Меняя нагрузку вторички1 (пятивольтовой) и получаю разные значения выходного напряжения вторички2 вместо 7.5 В - вот это меня сильно смущает.

Так вот и вопрос: как это победить? Возможно ли это вообще в такой топологии? Если не возможно так сделать с флайбэком, то в какой топологии можно? У какого типа импульсных источников косвенная стабилизация лучше всех?

[XVR]

Так вот и вопрос: как это победить?

Выкинуть трансформатор и взять нормальный

Возможно ли это вообще в такой топологии?

Возможно, но это зависит по большей части от магнитной связи между вторичными обмотками, а не от топологии.
Можно посмотреть тут - https://www.power.com/sites/default/files/p...t-docs/an22.pdf (раздел Construction to Improve Cross Regulation страница 10)
Еще (IMHO) нужно минимизировать leakage inductance (в добавлении к cross coupling) - см тут https://www.ti.com/seclit/ml/slup338/slup338.pdf

[Stas-]

Выкинуть трансформатор и взять нормальный

Да нормальное там кольцо, намотать просто надо тоже нормально, похоже так.

Возможно, но это зависит по большей части от магнитной связи между вторичными обмотками, а не от топологии.
Можно посмотреть тут - https://www.power.com/sites/default/files/p...t-docs/an22.pdf (раздел Construction to Improve Cross Regulation страница 10)
Еще (IMHO) нужно минимизировать leakage inductance (в добавлении к cross coupling) - см тут https://www.ti.com/seclit/ml/slup338/slup338.pdf

Спасибо, интересная аппнота (an22). Похоже, дело действительно в трансформаторе. Я привык, что обратная связь "всегда все вывезет", и с одним выходом оно действительно так. Но тут пишут:

Separate Output Windings - Poor regulation of lightly loaded
outputs due to peak charging.

Stacked Output Windings - Improved cross regulation.

То есть, вторички надо мотать одновременно в два провода. Я правда, не понял, поможет ли это в том случае, если гальванической связи между вторичными обмотками нет (в аппноте разбирается случай с общей вторичной землей). Хотя, должно помочь, магнитная связь при этом улучшается, ну и The quality of cross regulation depends on the coupling between the various output windings.
А еще, похоже, при малых нагрузках конденсатор на вторичке заряжается от пиков, которые тут рекомендуют убрать простым НЧ фильтром. И, продолжая мысль, я так понимаю, это можно поправить небольшой неотключаемой нагрузкой, если места для фильтра не нашлось.
В общем, надо попробовать. По крайней мере, стало понятно, что это вполне реально.

[borodach]

Да нормальное там кольцо

только для многообмоточного дросселя, коим является трансформатор флая, оно (кольцо из распылённого железа) ни разу не подходит, и в даташите (которого у вас отродясь не было) про это и сказано.

слаботочные выходы можно стабилизировать LDO стабилизаторами. Подгружать выходы обязательно.

годную перекрёстную стабилизацию делает прямоход, но это 2 моточных, и я не берусь советовать - вы и с одним справиться не можете (