помогите с БП на TOP244, срыв при подключении нагрузки Опции

[ozzy]

Привет всем. Собрал бп 220В -> 24 вольта 2 ампера и 8 вольт 0,2 ампера
Трансформатор рассчитывал в PIExpert 7.1, намотал как просила программа + зазор 0,356 мм (прокладка 0,175 мм).
На холостых работает (24В 30мА) нормально. А при подключении нагрузки к 24в с током 1,4 А через 1-1,5 секунды происходит срыв генерации TOPa c последующими характерными щелчками (перезапуск ?). В чем проблема ? Прошу помощи, выкладываю осцилограммы + сам проэкт и оссцилограммы в архиве.

При нагрузке в 30мА





При нагрузке 1,4 А






Сообщение отредактировал ozzy - Feb 24 2009, 10:12

Прикрепленные файлы

 power_p_st.zip ( 13.37 килобайт ) Кол-во скачиваний: 53
 pict.ZIP ( 49.4 килобайт ) Кол-во скачиваний: 43

 

[vlvl@ukr.net]

-Входное АС
- это шож за импульсный тр-тор получится а. И куда это впихнуть (180 витков) в E25\13\7 , и шо ж это там за индуктивность первички получится 4386 мкГ, а как это согласуется с Application Note AN-29 где Maximum Transformer Primary Inductance 1062 мкГн.
Вы бы сначала думали прежде чем такие советы давать


- шедевр


марку калькулятора в студию плиз.

Ты дятел сначало себе по голове постучи, а потом темы создавай...

[Microwatt]

Ты дятел сначало себе по голове постучи, а потом темы создавай...

Даже если бы Вы советовали действительно что-то полезное, а Вашим советам не последовали, или возразили по технике, то оскорблять людей не следует.

[vlvl@ukr.net]

Даже если бы Вы советовали действительно что-то полезное, а Вашим советам не последовали, или возразили по технике, то оскорблять людей не следует.

Наверное и людям нужно корректно себя вести. И что же я неправильно сказал, то что в первичке должен быть один или два слоя, а по данным ozzy, я насчитал там больше 2х.

[wim]

... И что же я неправильно сказал...

Я бы сказал, что для флая вот это неочевидно:

... Каждую обмотки нужно располагать в один слой. Исключение это первичка, здесь можно 2слоя, только в этом случае нужно все вторички поместить между слоями первички...

Для форварда - таки да, поскольку там токи текут одновременно в первичной и вторичной обмотках и перемежение позволяет уменьшить влияние эффекта близости. А у флая одновременное протекание токов - только в момент переключения. Т.е. для уменьшения потерь в гасящей цепочке это даст эффект, а для обмотки - вряд ли.

То что выше 7 кГц - нормально, было б ниже могло быть хуже

Тогда я не понял, шо конкретно Вы имели в виду, потому что в том же EPR34 приведенная ко вторичной стороне индуктивность первичной обмотки и выходной конденсатор дают частоту среза порядка 1 кГц. Ну и чем это может нам помешать, если мы знаем передаточную характеристику силовой части? А мы ее таки знаем.

[MikeSchir]

Тогда я не понял, шо конкретно Вы имели в виду, потому что в том же EPR34 приведенная ко вторичной стороне индуктивность первичной обмотки и выходной конденсатор дают частоту среза порядка 1 кГц. Ну и чем это может нам помешать, если мы знаем передаточную характеристику силовой части? А мы ее таки знаем.

Ну и расскажите мне, как индуктивность рассеяния трансформатора влияет на частотную характеристику регулятора? Ведь она в цепи где происходит квантование. Не нужно всё смешивать.
В EPR34 на 431-ой стоит кор. цепочка, которая очень сильно уменьшает усиление на 7-ми килогерцах и делает возбуждение невозможным. Попробуйте сделать такой выходной фильтр с частотой среза на порядок выше (конденсаторы по уровню пульсации позволяют). Вам придется подвинуть частоту цепочки на 431-й вправо, тоже на порядок, вот тогда...
Ещё раз говорю: Топы любят большие емкости на выходе, а это габариты и деньги. И ВСЁ!

Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 4 2009, 19:36

[wim]

Ну и расскажите мне, как индуктивность рассеяния трансформатора влияет на частотную характеристику регулятора?

Рассказываю - никак не влияет. А шо - кто-то говорил что-то другое?

... она в цепи где происходит квантование...

Пытаюсь сообразить где у ТОПа происходит квантование.

В EPR34 на 431-ой стоит кор. цепочка, которая очень сильно уменьшает усиление на 7-ми килогерцах и делает возбуждение невозможным. Попробуйте сделать такой выходной фильтр с частотой среза на порядок выше (конденсаторы по уровню пульсации позволяют). Вам придется подвинуть частоту цепочки на 431-й вправо, тоже на порядок, вот тогда...
Ещё раз говорю: Топы любят большие емкости на выходе, а это габариты и деньги. И ВСЁ!

Дались же Вам эти 7 кГц. Ладно, попробую еще раз, а то получается, что мы как будто спорим. Так вот, на устойчивость влияет только то, что происходит на частоте единичного усиления в петле (запас устойчивости по фазе). И ВСЁ! Все, что ниже и выше по частоте в режиме малого сигнала несущественно. Если обратили внимание, в EPR34 crossover freq. в районе 1 кГц, так что цепочка с частотой среза 7 кГц существенно повлиять на нее не может, ну, там фазы немножко откусит - И ВСЁ! А то, что эта цепочка на частотах выше 7 кГц усиление валит - ну, в принципе, полезный эффект, только на устойчивость это уже никак не влияет. Кстати, на 7 кГц усиление уменьшается не "очень сильно" - всего на 3 дБ.

[MikeSchir]

Рассказываю - никак не влияет. А шо - кто-то говорил что-то другое?

Пытаюсь сообразить где у ТОПа происходит квантование.

Дались же Вам эти 7 кГц. Ладно, попробую еще раз, а то получается, что мы как будто спорим. Так вот, на устойчивость влияет только то, что происходит на частоте единичного усиления в петле (запас устойчивости по фазе). И ВСЁ! Все, что ниже и выше по частоте в режиме малого сигнала несущественно. Если обратили внимание, в EPR34 crossover freq. в районе 1 кГц, так что цепочка с частотой среза 7 кГц существенно повлиять на нее не может, ну, там фазы немножко откусит - И ВСЁ! А то, что эта цепочка на частотах выше 7 кГц усиление валит - ну, в принципе, полезный эффект, только на устойчивость это уже никак не влияет. Кстати, на 7 кГц усиление уменьшается не "очень сильно" - всего на 3 дБ.

Смотрите свой пост #31.
Про Топ говорите Вы, я говорю про преобразователь. Передача энергии в импульсном преобразователе идёт не непрерывно, квантами или назовите это по другому.
Видимо мы читаем разную литературу или живём в разных странах (см. профиль), просветите, что есть crossover freq. и чем откусывают фазу? :biggrin
Я не говорю что пресловутая цепочка может повлиять на преобразователь EPR34 (он уже сделан и работает), я говорю о проблемах, которые она может создать при проектировании универсального источника (конкурентного по массе и цене) и предупреждаю об этом. Подобные чепочки и порой не одна устанавливаются, ну практически, во всех преобразователях. Её назначение в том чтобы уменьшить амплитуду пульсации сигнала усиленной ошибки на частоте преобразования, которая может вызвать искажение сигнала на входе компаратора ШИМ нерегулярного характера (раньше радисты это называли: возбуждение второго рода для ШИМ, чтоб отличать от возбуждения по петле ОС). Величину частоты среза этой цепочки для частоты преобразования окола 150 кГц выбирают, всё таки выше, ну примерно 20-30 кГц, что даёт возможность большего маневра при расчёте выходного фильтра.
Внимательнее читайте посты в теме и не додумывайте ничего от моего имени

[wim]

Видимо мы читаем разную литературу или живём в разных странах (см. профиль), просветите, что есть crossover freq. и чем откусывают фазу? :biggrin

Не хочется Вас огорчать, но в формуле "см. выше" у Вас ошибочка - лишняя двойка в знаменателе. И годится эта формула только для режима разрывных токов. "Правильные" формулы живут здесь:
http://focus.ti.com/lit/ml/slup071/slup071.pdf
Crossover frequency - это "по-нашенски" частота единичного усиления в петле. В режиме малого сигнала (это когда постоянны входное напряжение и ток нагрузки) устойчивость работы преобразователя полностью определяется запасом по фазе на частоте единичного усления. На практике этот запас по фазе выбирают градусов 40-60. Т.е., набег фазы в петле должен быть не больше 140 град. "CONTROL Pin Internal Filter Pole" - это встроенный внутри ТОПа ФНЧ. Естественно, он добавит запаздывание фазы в петле, но немного (на часоте 1 кГц в EPR34 - примерно 8 град.). Я сильно подозреваю, что для ТОПов выше 1 кГц и не стоит лезть - не та топология, чтоб улучшать динамицкие характеристики.

Я не говорю что пресловутая цепочка может повлиять на преобразователь EPR34 (он уже сделан и работает), я говорю о проблемах, которые она может создать при проектировании универсального источника (конкурентного по массе и цене) и предупреждаю об этом. Подобные чепочки и порой не одна устанавливаются, ну практически, во всех преобразователях. Её назначение в том чтобы уменьшить амплитуду пульсации сигнала усиленной ошибки на частоте преобразования, которая может вызвать искажение сигнала на входе компаратора ШИМ нерегулярного характера (раньше радисты это называли: возбуждение второго рода для ШИМ, чтоб отличать от возбуждения по петле ОС). Величину частоты среза этой цепочки для частоты преобразования окола 150 кГц выбирают, всё таки выше, ну примерно 20-30 кГц, что даёт возможность большего маневра при расчёте выходного фильтра.
Внимательнее читайте посты в теме и не додумывайте ничего от моего имени

Кажется, я понял о чем идет речь - об устойчивости в режиме большого сигнала. Всякие там переходные процессы, нелинейные элементы в насыщении ... ну дак для того делается запас устойчивости по усилению в петле. Или я опять за Вас додумываю?

Намотайте и померяйте.

Замкнуть вторичку и измерить индуктивность первички, так? При этом создаются условия для протекания тока во вторичке, как в прямоходовом трансформаторе. Поэтому результат очевиден - индуктивность рассеяния при чередовании первички уменьшится. Только к флаю это имеет, скажем так, слабое отношение.

Ищите сами ...

Вы шо - обиделись? Ну и зря, я ж не против чередования первички в принципе. Просто для флая положительный эффект от этого неоднозначен.

[MikeSchir]

Кажется, я понял о чем идет речь - об устойчивости в режиме большого сигнала. Всякие там переходные процессы, нелинейные элементы в насыщении ... ну дак для того делается запас устойчивости по усилению в петле. Или я опять за Вас додумываю?


Замкнуть вторичку и измерить индуктивность первички, так? При этом создаются условия для протекания тока во вторичке, как в прямоходовом трансформаторе. Поэтому результат очевиден - индуктивность рассеяния при чередовании первички уменьшится. Только к флаю это имеет, скажем так, слабое отношение.

Просто для флая положительный эффект от этого неоднозначен.

Премного благодарен за информацию, хотя о "двоечке" можно было бы и поспорить, здесь всё зависит от способа описания, а не от адреса правильных формул.
Да уж, опять додумываете. Видимо Вы не встречались с таким эффектом и в этом Вам повезло Речь идет о свойствах самого ШИМа, для формирования, котрого используется "пилообразное" напряжение, а набег фазы по петле имеет вторичное значение. Давно когда-то (сам не участвовал, но читали нам в ВУЗе ) устройства с Шим использовались в телеметрии и при формировании цифрового сигнала. И вот при передаче сигналов со скоростью изменения приближающейся к скорости "пилы" возникали искажения длительности импульса и естественно искажения в передаваемой информации. В ШИМе же с обратной связью это приводит к возбуждению, которое в большинстве случаев не имеет постоянной частоты, а если имеет, то она почти всегда находится значительно выше частоты единичного усиления, ну так 1/6...1/2 частоты преобразования.

Позволю себе вмешаться в Ваш спор с vlvl@ukr.net. Ведь индуктивность рассеяния это всего лишь удобный способ описания разницы потокосцеплений двух обмоток (как и коэфициент связи) и переслоение обмоток во флае должно иметь (и имеет по слухам ) значение. Проявление его конечно другое нежели в форварде. И ещё. Во флае используются сердечники с низкой магнитной проницаемостью или ферриты с зазором, и существенная часть потока (может процент, может больше) замыкается не по седечнику и поэтому сближение обмоток имеет значение. Лично мне всегда жаль усилий (и естественно денег), ведь флай тем и хорош, что дёшев. Ну потеряли полватта в 30-тиваттном источнике, ну и что? Подумаешь? Если это конечно не скажется на общем КПД.
В форварде или двухтактнике, да ещё на большую мощность, перслоение существенно может снизить потери в обмотках трансформатора и соответственно его перегрев.

[wim]

... о "двоечке" можно было бы и поспорить, здесь всё зависит от способа описания, а не от адреса правильных формул.

Со мной не получится (не люблю). Если хотите, можете поспорить с Роджерсом:
http://focus.ti.com/lit/an/slva059a/slva059a.pdf
Там, в конце, сводка формул для режимов CCM и DCM.
А ежели совсем прочно сидите, то можно и с каким-нить тяжеловесом сразиться, Эриксоном, например:
http://ece-www.colorado.edu/~pwrelect/book/SecEd.html

... Видимо Вы не встречались с таким эффектом и в этом Вам повезло Речь идет о свойствах самого ШИМа, для формирования, котрого используется "пилообразное" напряжение, а набег фазы по петле имеет вторичное значение ... В ШИМе же с обратной связью это приводит к возбуждению, которое в большинстве случаев не имеет постоянной частоты, а если имеет, то она почти всегда находится значительно выше частоты единичного усиления, ну так 1/6...1/2 частоты преобразования.

Продолжаю додумывать. Это называется субгармонические колебания, вещь, в общем, известная:
http://www.hamill.co.uk/pdfs/isacipes.pdf
http://www.hamill.co.uk/pdfs/laccws__.pdf и т.д.
Применительно к импульсным преобразователям они появляются, если маловата емкость выходного конденсатора. Но с ТОПами это никак не связано, это вообще может быть в любой импульсной цепи с нелинейными элементами. Лечится, есс-но, тем, от чего болеет - увеличением емкости и уменьшением ейного ESR. RC-цепочки тут не помогут (и не помешают), поскольку причина, как Вы справедливо заметили с петлей ОС не связана.

... Для любого транса важно снижение паразитных параметров ...

... и, поскольку индуктивность рассеяния, как и любая другая, пропорциональна квадрату числа витков, то уменьшение числа витков даст тот же эффект, только во второй степени. А также - увеличение длины намотки. В общем, есть простор для оптимизации.

[Vokchap]

... и, поскольку индуктивность рассеяния, как и любая другая, пропорциональна квадрату числа витков, то уменьшение числа витков даст тот же эффект, только во второй степени. А также - увеличение длины намотки. В общем, есть простор для оптимизации.

Иногда и вторичный виток всего один ... и занимает всю ширину каркаса ... все плотненько, а рассеяние все еще достаточно большое (относительно). Выходит простор исчерпан ...
Все-же сэндвич актуален при >50Вт, также если нет места под габаритные снабберы и радиаторы ... и отсутствует прямая вентиляция в корпусе для их охлаждения... Согласны??

[wim]

Иногда и вторичный виток всего один ... и занимает всю ширину каркаса ... все плотненько, а рассеяние все еще достаточно большое (относительно). Выходит простор исчерпан ...
Все-же сэндвич актуален при >50Вт, также если нет места под габаритные снабберы и радиаторы ... и отсутствует прямая вентиляция в корпусе для их охлаждения... Согласны??

Трудно представить AC-DC с одной одновитковой вторичной обмоткой. А если их там несколько, тогда нужно уменьшать индуктивности рассеяния всех обмоток, поскольку во время переключения все они приводятся через квадрат коэффициента трансформации. Самый лучший вариант - когда все вторичные обмотки расположены в один слой между двумя половинками первичной и с минимальным зазором между слоями, что довольно сложно сделать техницки.
Вот, например, в EPR11, одновитковая обмотка - это bias, намотанная фольгой 50 мкм. Вторичные обмотки намотаны в 1,5 слоя Triple Insulated Wire - для нас вещь достаточно редкая. А ежели в этом сэндвиче мотать bias мотать обычным проводом рядом с вторичными обмотками, то это эквивалентно первичной и вторичной обмоткам в один слой.

Сообщение отредактировал wim - Mar 6 2009, 13:05

[Vokchap]

Трудно представить AC-DC с одной одновитковой вторичной обмоткой.

Делал на ETD34 одновитковую вторичку фольгой по ширине каркаса на 20А и 3.3В выходного. С двух сторон первичка через 300мкм фторопласта, bias'а в стеке небыло, он внешний. Хватало одного суппрессора по первичке в SMC корпусе, и он реально начинает работать лишь на максимальном токе. Без сендвича общий габарит снаббера получался сравним с габаритами транса. На малых выходных напряжениях и большой мощности особо чувствуется эффект от чередования обмоток.

Самый лучший вариант - когда все вторичные обмотки расположены в один слой между двумя половинками первичной и с минимальным зазором между слоями, что довольно сложно сделать техницки.

Про то и разговор ... только не все в один слой, а каждая в один слой. А сложно ли технически обеспечить прочность на малых зазорах - все определяет умение и возможности (либо цена). Вобщем значимый эффект применительно к флайбэку от этого есть....

[wim]

Делал на ETD34 одновитковую вторичку фольгой по ширине каркаса на 20А и 3.3В выходного. С двух сторон первичка через 300мкм фторопласта, bias'а в стеке небыло, он внешний. Хватало одного суппрессора по первичке в SMC корпусе, и он реально начинает работать лишь на максимальном токе. Без сендвича общий габарит снаббера получался сравним с габаритами транса. На малых выходных напряжениях и большой мощности особо чувствуется эффект от чередования обмоток.

Это наилучший вариант из возможных - на вторичную обмотку действует поле рассеяния только половины первички.

... только не все в один слой, а каждая в один слой. А сложно ли технически обеспечить прочность на малых зазорах - все определяет умение и возможности (либо цена). Вобщем значимый эффект применительно к флайбэку от этого есть....

Если добавить еще одну вторичную обмотку, то на каждую из вторичек будет действовать уже вся первичка - это видно из диаграммы распределения поля между обмотками. Добавление каждой дополнительной вторичной обмотки в общем
ухудшает ситуацию. Собс-но, по диаграмме распределения поля можно предсказать ожидаемый эффект от чередования обмоток.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Vokchap]

Если добавить еще одну вторичную обмотку, то на каждую из вторичек будет действовать уже вся первичка - это видно из диаграммы распределения поля между обмотками. Добавление каждой дополнительной вторичной обмотки в общем
ухудшает ситуацию.

Два крайних случая: вторичные обмотки, физически все размещенные последовательно в одном слое позволят получить меньшее рассеяние, но кроссрегулирование на обмотках будет сильно зависеть от тока каждой обмотки .... расположение же обмоток в один слой каждая и параллельно в стеке дает гораздо более независимое регулирование, но набирается дополнительный объем на изоляции, в котором будет присутствовать поле. За все приходится платить ...

... на вторичную обмотку действует поле рассеяния только половины первички.

вообще я не склонен разделять поле рассеяния по принадлежности частично к каждой из обмоток. Просто считаю, что в конструкции есть определенный объем, полученный на зазорах, изоляции и т.п., где запасается паразитная энергия и которую можно пересчитать куда нужно.

Вот, например, в EPR11, одновитковая обмотка - это bias, намотанная фольгой 50 мкм.

Разве одновитковая?