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

[uq.vintch]

Здравствуйте.

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

За основу взял TOP Switch HX.

В настоящее время проектируется уже вторая версия (первая имела 3 ревижина + 1 прототип) этого блока питания.
И самый тревожный для меня момент - наличие этой проклятой высокочастотной помехи, которая вызывается индуктивностью рассеивания...
Частота затухающих колебаний превышает 20 МГц, амплитуда в отдельных случаях достигала 1В.

На самом деле, нагрузке, впринципе, эта помеха не существенна. Но здесь другая проблема - у меня на БП стоит микроконтроллер, который пока что питается через линейный параметрический стабилизатор. И вот тут то начинается самое интересное.. Помеха имеет очень высокую частоту, изза этого, естесственно, стабилизатор она пролетает без каких-либо изменений. И на линии питания МК имеем 5В и пики в среднем близ 500мВ амплитудой (1В это был совсем страшный случай).

Сейчас начал всё почти с нуля. Собрал макетную печатную плату (она является именно печатной платой, разведена с учётом специфики SMPS, но имеет макетные элементы - тест-поинты, площадки под токовые петли и тому подобное), спаял. Для трансформатора установлен разъём, в который ETD29 вставляется непосредственно. Дополнительно, для начальных тестов сделан переходник под POL-30030 от Premier Magnetics.

Последняя версия трансформатора имела двухсекционную первичную обмотку и односекционную вторичку + экран поверх магнитопровода.
Сравнивая помехи на выходе между моим трансформатором и POL-30030 - разницы почти нет.
Посмотрел на выход у БП MeanWell, 12V 55W - амплитуда меньше раза в 3.

Завтра приступаю к полному расчёту трансформатора и компонент схемы, начну мотать... Пока что в голову лезет только 2 экрана поверх первички и вторички соответственно + экран поверх магнитопровода.
Бусины сегодня уже попробовал поставить, они не дали никакого эффекта. Но здесь оговорюсь. Индуктивность у бусинок близ 7мкГн. Ток насыщения - менее 1А. Поэтому (поправьте меня, если я не прав) по-идеи, при выходном токе в 3А она будет просто по-определению бесполезна...
Дополнительно попробовал взять кольцо М2000НМ, намотать на нём пару витков с большим расстоянием (чтобы минимизировать межвитковую ёмкость), получил индуктивность близ 5мкГн, впаял - разницы совершенно никакой.

И в завершении, все уже полагаю поняли в чём состоит собственно вопрос - господа, пожалуйста, если кто-то сталкивался и нашел удачные решения, прошу, поделитесь опытом. Любые идеи, как минимизировать помеху или скорректировать дизайн, чтобы получить амплитуду этой помехи ну хотябы до 100мВ... Иначе у МК здорово глючит АЦП, да и вообще както всё некрасиво...

Также, дополнительный вопрос. На предыдущих блоках была проблема - сгорали диодные мосты. Причём каждый раз летел только один мост, ну и предохранитель разве что. Вопрос - это может быть как-то связано с этой самой помехой (в высоковольтной части её амплитуда поболее будет), либо причина только в мостах. Мосты, кстати, "таблетки", непонятно чьего производства, чей предельный ток совпадает с потребляемым (упущение разработки...).

Последнее. Следующий этап развития, ещё не утврждённый, но намечаемый - сборка этого же блока, но с выходом 144В 0.35А. Пока не буду сильно затрагивать эту тему, но всёже, кто как считает, здесь будут какие-то проблемы, кроме конструкции обратной связи?

Заранее всем большое спасибо за участие, буду отписываться по мере продвижения. И буду очень признателен за любые ответы, кроме безпочвенной критики

[uq.vintch]

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

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

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

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

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

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

---

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

Ещё раз, всем спасибо

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

[stells]

Если я правильно понял stells...

ага

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

у меня дешевый осциллограф, но и у него это есть

[Herz]

у меня дешевый осциллограф, но и у него это есть

Нет, функция суммы-разности - это да, но не дифканал. Даже для современных осциллографов и просто разделённые земли каналов - всё ещё большая редкость, к сожалению. Хотя, вроде, не так уж сложно это технически.

[vao]

Нет, функция суммы-разности - это да, но не дифканал. Даже для современных осциллографов и просто разделённые земли каналов - всё ещё большая редкость, к сожалению. Хотя, вроде, не так уж сложно это технически.

Функция сумма-разность для отсеивания помех - это ф.. х.. плохо (есть опыт). Чтобы отсеить все помехи нужно сделать то, что я уже предлогал. Аккамулятор-DC\AC-осциллограф. А все остальное либо от бедности, либо от .......

[stells]

Функция сумма-разность для отсеивания помех - это ф.. х.. плохо (есть опыт). Чтобы отсеить все помехи нужно сделать то, что я уже предлогал. Аккамулятор-DC\AC-осциллограф. А все остальное либо от бедности, либо от .......

от безграмотности хотите сказать? так я у Вас насчитал в тексте 3 ошибки
я всего лишь предложил попробовать, т.к. если щупы одинаковые, то и помеха в двух измерительных контурах будет одинаковой, а значит она будет отсутствовать в разностном сигнале