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

Если предельный ток совпадает с реальным - диоды сгорят по определению (а он, скорее всего, совпажает со средним током, а вот эффективное значение тока еще раза в полтора-два больше).
Существенный вопрос, как Вы меряете эту помеху, корректность подключения.
А если Вы грешите на поле рассеяния вокруг трансформатора - возьмите тор, а обмотки пусть занимают практически весь периметр равномерно.

С диодным мостом я почти уверен был в ответе, но для порядка решил уточнить..
Номинальный ток моста совпадает с амплитудой; форма тока - "недоСинус", зауженные "горбушки", PFC то отсутствует..

Теперь об измерениях. Ну давайте начнём с того, что при аналогичном способе измерения на ряде других БП (подчёркиваю - не на одном) эта помеха практически отсутствует (амплитуда близ 20-40мВ). При этом же измерении на fly-back блоках, я наблюдаю эту помеху со значительно большей амплитудой чем на форвардах, но всёже в пределах 200мВ при 12В выходе (я писал, это на MW блоке).

Сама помеха на выходе представляет собой иголки с частотой появления 132кГц и шириной в наносекунды. Осциллограммы приложу, если нужно; но думаю любой кто тыкал осцем в выход флая - знает о чём речь.

Способ измерения - землю щупа на GND схемы (по выходу), tip щупа на выход "+" собственно. Без конденсаторов развязки.

Я грешу на всплеск, который появляется в момент закрытия ключа. Первичная обмотка практически не создаёт каких-либо выбросов, а вот включенная последовательно индуктивность рассеивания (речь о цепи замещения, разумеется) - она какраз выкидывает всплеск. В сочетании с межвитковой ёмкостью, получаем затухающие колебания высокой частоты. И эта самая гадость дальше разлетается по всей плате.

Только сейчас осознал, ведь амплитуда этой помехи должна быть пропорциональна коэффициенту трансформации. Но всёже есть сомнение на этот счёт - если это наведенная помеха, которая передаётся через емкостную завязку трансформатора (а при такой частоте - это вполне реально), то коэффициент трансформации не будет иметь особого значения... Я прав?

Разве что схему - в студию. И как меряем. Странно. Обычно, при таком выходном (20-25 вольт) относительно легко милливольт 100 пульсации, ну 200. Но чтобы вольты...
А как понимать "без конденсаторов развязки"? Без конденсаторов меж землями сети и выхода? Если так - странно, что оно вообще хоть как-то работает.

Окей, схемку оформлю, выложу. Но там ничего нового...


Для измерения пульсаций выхода на щуп осциллографа рекомендуют одевать керамику+электролит небольшой - их у меня нет. Да честно говоря, не вижу особого смысла в этом; имхо - это способ скрыть проблему с глаз))

На выходе схемы, разумеется, стоит П-образный LC фильтр с емкостями 680х2 и 680 мкФ плюс с обеих сторон керамика 100нФ и 1нФ.

И так... схема.
Я не стал выкладывать целиком схему макета, чтобы не путать зря всех. Перерисовал быстренько фактическую схему, те детали, которые там сейчас впаяны.

L2 и C8 добавил ради пробы, они просто ничего совершенно не дали, никак не повлияли на выход.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Сразу оговорюсь - это макет, на стадии разработки. Обратная связь пока ещё не настроена. Завтра расчитаю трансформатор, намотаю, под него настрою ОС. В схеме этой не все детали, дальше будет добавлена цепочка soft-finish, phase-boost и ещё ряд доработок. Но всё это не меняет сути - высокочастотные "иголки". Они у меня были на всех ревижинах блока, с различными трансформаторами, схемами и различными трассировками.

Вот, собственно, проблема:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Напряжение питания 320VDC.
Выход: 21.3V
Ток: 2.98A

Канал 1 - это непосредственно выход блока. На низкочастотную осцилляцию не смотрим, её я завтра поправлю. Проблема в иголках.
Канал 2 - ток стока силового ключа. Приведен с целью отметить моменты открытия и закрытия ключа. Как видим, при открытии всплеск терпимый, что логично. А при закрытии наступает тихий ужас... Если необходимо, подгружу детальную осциллограмму "иголки", но там ничего интересного, обычный затухающий синус с частотой >20 MHz.

Канал 1 отображает фактическое напряжение (без деления), канал 2 - фактическое значение тока в соотношении 1V == 1A.

На сегодня пожалуй всё, завтра продолжу... Буду рад любым идеям

Забыл добавить.

Снаббер планируется делать RC + Zener, как и раньше. Он немного более эффективен и не так выражена проблема с нагревом супрессора. Но пока стоит один супрессор. В любом случае, снова, это не имеет никакого влияния на те самые злополучные иголки; они одинаково хороши, что при RC, что при RC+Zener, что при Zener-only снаббере.

Полоса пропускания осца 100 MHz, частота дискретизации 1 GSa.
Полоса пропускания токового щупа - 50 MHz, 7ns отклик.

Картинка вправду отвратительная по содержанию
Так а конденсаторы межземельные где же?
Обратная связь с С4 вроде должна быть, до выходного дросселя.

попутно
POL-30030 для 22 вольт - может и не самое лучшее решение.
24219, кажется, больше сбалансирован под это.
Еще стандартный вопрос: а где это такая сеть 100-240? С таким диапазоном делать сложнее, Ваша схема работать не будет. А вот зачем это вообще нужно оценивалось?

Межземельный конденсатор забыл нарисовать. Стоит 2.2nF 2kV Y1 между HV DC "+" и Выходной GND. Если вы о нём...
К слову - его установка заметно влияет на этот шум, но видимо не достаточно хорошо.

Снаббер на выходном диоде будет стоять, но из практики - его установка почти никак не сказывается на выходе.


Да, Power Integrations рисуют везде так, но я нигде не нашёл объяснения, почему. И судя по просто здравому смыслу, поидеи, это не должно иметь никакой разницы. Завтра попробую переставить из интереса... На предыдущих версиях делал отвод, взятый до выходного дросселя, а здесь почему-то решил поумничать))


Это факт. Как я сказал - сие творение, лишь макет, а POL-30030 - только для старта. Завтра расчитываю и мотаю трансформатор на 22В. На предыдущих версиях также стояли трансформаторы собственного проекта; правда расчитанные PI Expert. В этот раз основательно перекопав теорию, расчитывать буду всё самостоятельно; всякие "умные программки" к добру не приведут.


Блок питания делается для уличного фонаря, достаточно функционального, с расчётом на среднесерийное производство (план до 1000шт/месяц). Поэтому логично предусмотреть универсальное входное напряжение, как минимум из соображений маркетинга.
Предыдущие версии тестировались в диапазоне 90-240В - работали на ура, не считая шума и, как в последствие оказалось, сгорающих мостов. В самом деле, совершенно нелепая ошибка...

Добавлю, что следующим этапом планируется интеграция PFC. Отсюда всего 100мкФ ёмкости на входе. Но это уже другая история...

Microwatt, вы сказали, что достичь 100мВ вполне просто. Позволю себе предположить, что замеры были произведены со сравнительно узкой полосой пропускания.
При включении ограничения полосы до 40 МГц, я наблюдаю заметное снижение амплитуды иголок.
И в довершении, не удержался, нашел свой старый осциллограф с полосой в 10 МГц, посмотрел на выход... Чего и следовало ожидать:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Здесь шума не видно вовсе.
Если я не прав, то моё положение ещё печальнее

по-моему после дросселя сигнал уже сильно отстает и Вы его никакой ОС не скорректируете - болтанка будет на выходе


вроде писали уже много раз, что эти иголки есть, даже если ткнуться щупом в землю. т.е. это наводки на щуп, а не реальная помеха

Делал подобный.
Выша проблема может иметь следующие причины:
1. Измерения. Попробуйте подключить осциллограф от аккумулятор через обычный DC/AC. В этом случае вы полностью исключите влияние питающей сети. Развязывающий транс тоже можно использовать но это не полностью исключает проблему.
2. Замените диод 8TQ100 на ультобыстрый хотя-бы на тот же FR307 а лучше на MURD530.
3. Поставьте не большей RC снаббер параллельно вашему снабберу, по первичной сторона.

Верно.
+ организация длинных измерительных контуров с заземлением в нескольких точках, которые дёргают возвратные токи (возможно осцилл в розетке через вилку "землится"). Дизайном платы Вы обеспечили ёмкостным токам смещения транса путь возврата через измерительные цепи, сравнимый с возвратом через проходной конденсатор (который у Вас 2.2нФ). Возможно слишком высокий импеданс участка, где стоит этот конденсатор, возможно чрезмерно большая межобмоточная ёмкость у трансформатора, возможно просто дизайн платы "кривой".

+1. Это первое, что надо проверить. Эта страшная картина, как часто оказывается, в реальности не существует. Так что Ваш аналоговый скоп, вполне возможно, честнее. В пользу этого горит также и то, что столь высокочастотная пульсация на выходе БП вполне эффективно (по идее ), могла бы быть подавлена керамикой.
А что это за бусины по 7мкГн? Никогда таких не встречал.

Если включить ОС после выходного фильтра почти со 100% уверенностью можно ждать автоколебаний с частотою этого фильтра.
Там дроссель всего несколько мкГн, но емкость-то большая. Вы вводите в ОС звено запаздывания. т.е. делаете генератор.

Еще, мелкое замечание. Выходной фильтр обычно делается так, чтобы сразу после диода стояло две трети емкости, после выходного дросселя - одна треть. Это компромисс меж подавлением пульсаций и устойчивостью петли ОС. Не стоит делать фильтр из разнокалиберных электролитических конденсаторов. Да, так иногда делают с керамическими, если необходимо подавить всплески в очень широком спектре, но это в стабилизаторах на частоты в сотни кГц, где фильтр только из керамики.
Возможно, разводка вторичной стороны неоптимальна. Обычно можно обойтись без дополнительного звена с бусиной и даже керамики параллельно электролитам, или только непосредственно у выхода ее поставить.
Несколько мягче, чем сапрессор работает RC снаббер в первичке. Классический диод там- UF4007.
И еще. Если это уличный светильник, то можно было бы ожидать стабилизатор тока, а не напряжения. Что питаем, светодиоды?

RCD снаббер в первичку. DCR клэмпер в первичку. ( Zener фтопку .) RC снаббер во вторичку.
Синфазный дроссель помехи с малой проходной емкостью (индуктивностью 1-2mH) - в сеть.
Возможно еще потребуется оптимизировать разводку платы.
выпрямитель сети - не мудрите , ставьте 1N4007 - копейки , Вам надо уже начинать экономить, хотя ТОР этого не позволит.
До выпрямителя - SQP резистор 5-10 Вт на 4,7 Ома , для снижения броска тока при втыкании и для защиты диодов.

Осциллограф с платой - на общий металлический лист, осциллограф заземлить на лист коротким жирным проводом при измерении вашей помехи.


бывают и по 15 , с несколькими дырками. изврат.

Тогда тем более, если у изделия изначально планировался универсальный вход из-за намерения выхода на забугор, это и должен был быть первый этап, а не то, что сейчас — без корректора оно там может уже никому и не нужно.

Огоо.. быстро здесь отвечают))

По порядку..

stells


Звучит разумно, но ведь сам резисторный делитель всегда стоит после дросселя, а именно он главным образом влияет на обратную связь. Питание же диода оптрона требует просто постоянного напряжения, поэтому в сущности без разницы откуда его заводить, или я что-то упускаю?
Просто далее ещё планируется запуск на 144В и там у меня есть сумрачная идея, запитать оптрон от обмотки 5-10В, а делитель подключить к выходу 144В.


Да, вы правы. В самом деле, имеет место.

vao


Блок питания работает через ЛАТР + изолирующий трансформатор. Последний правда ширпотреб, едва ли не залетает в насыщение, но ближайшими днями приедет торроид 1:1 мощностью 500W.
Тем не менее, идея с аккумулятором - это сильно) подумаю как бы попробовать, меня заинтересовал потенциальный результат


Позвольте поинтересоваться, чем мотивируется это предложение? Ведь, 8TQ100 - шоттки диод, а они заведомо весьма шустрые. Да и PI Expert когда-то мне его рекомендовал. Здесь есть ещё ньюансы? В любом случае попробую FR307.


Да, я писал, что планируется RC + Zener и просто один супрессор стоит временно. Но также я писал, что конфигурация снаббера никак не сказывается на этих иголках, практически никак (едва заметное отклонение амплитуды).

Vokchap



Допустим.. За исключением кривой разводки и высокой ёмкости у обмоток трансформатора (Посмотрите на форму тока по первичке, всплеска тока при открытии ключа практически нет, и это на POL30030; на моих трансформаторах (сейчас мотаю...) этот всплеск ещё меньше).
Но в таком случае не вяжется, почему на форвардах этой помехи, можно сказать, нет вовсе; на заводском флае она меньше в 2-3 раза...
И опять же, я собирал в сумме более 3 версий этого блока, каждый раз с некоторыми коррекциями схемы, трассировки и трансформатора. Проблема всегда эта присутствовала, немного изменялась амплитуда конечно, но всёже оставалась весьма существенной.

Добавлю. Если это наводка на сам щуп, то, очевидно, кто-то виноват в том, что на него она наводится) И этого кого-то нужно пристрелить. Осталось найти...
Также, во время отладки программного обеспечения, я использовал лог. анализатор с импедансом 100кОм - он точно так же регулярно ловил очень узкие импульсы, которые совпадали с иголками. Так что влиянием их очевидно нельзя принебречь. Ещё как-то можно понять щуп с импедансом 10 МОм, но 100кОм это уже не так много.

Herz



В документации на них был указан только импеданс при частоте 25 и 100 МГц.
Индуктивность мерял RLC метром (Е7-22), при частоте тест-сигнала в 1кГц.
Мелкая трехвитковая бусинка, причём походу сигнальная... так что я дважды промахнулся)
Вот здесь: http://kosmodrom.com.ua/table.php?name=fer...ssel&page=0
бусинка FR3.

Microwatt


Хм, а во всех дизайнах приведеных PI делитель подключается после дросселя. К тому же, когда я настраивал ОС, колебаний небыло.
В любом случае - учту, попробую до дросселя, посмотрю что выйдет. Настройка ОС следующая за намоткой трансформатора; но это уже не в первый раз


Да, у меня ведь так и сделано - 2 штуки 680 перед дроссеем, 1 штука 680 - после. Бусинку добавил, можно сказать, методом тыка - результата ноль. Её я уберу.


Вполне возмможно, но тогда немного непонятна статистика - проблема присутствовала на всех блоках, немного в разной степени. А разводка менялась от раза к разу. Разводка выполнена максимально короткой, "жирными" полигонами.


Токовый стабилизатор будет. Но только после того, как я поправлю помеху. При стабилизации по напряжению просто проще тестировать/отлаживать.

тау


Пишу в третьий раз, будет RCD + Zener. Супрессор только для защиты, если вдруг снаббер "промажет", чтобы сгладить всплеск.
И в очередной раз повторюсь, на выходном сигнале практически не сказывается.


Стоит 12мГн. Пробовал 15, никакой разницы. Подозреваю она будет только на анализаторе спектра, когда будем пытаться попасть в IEC стандарт по шуму.


Стоит и будет стоять NTC 10 Ом. Правда в предыдущих версиях небыло ни его, ни синфазого дросселя нормального - стоят на 4.7мГн.


Хм, попробую из интереса наверное, но не очень скоро, металлический лист найти нужно ещё. В любом случае, снова - на других блоках эта проблема не столь остро выражена, следовательно любые уловки подобного рода - смажут результат и скроют его с глаз... А мне то не для галочки помехи поправить нужно







Ох хренасе я написал сколько...
Спасибо всем за ответы, пойду считать/мотать. Только проснулся...
Попробую последователь некоторым рекомендациям, отпишусь что получится.

Помнится в книге Мкртчяна 'Электропитание ЭВМ, 1980г' была идея на эту тему, которую я когда-то пробовал, тоже на макете. Для Вашей схемы надо убрать конденсаторы С1 и С2 (электролиты), т.е. оставить сразу после диода 8TQ100 только керамику, увеличив ее суммарную емкость (навскидку до 1-2 мкФ).
Во времена транзисторов 2Т809 и диодов 2Д212 это привело к тому, что после диода образовалась симпатичная пила почти без помех, которая последующими LC фильтрами сглаживалась до допустимого уровня.
Из того макета изделие не получилось (по несвязанным с данной проблемой причинам), но этот опыт остался в памяти. Если будете пробовать, то поосторожней, т.к. непонятно как будет реагировать на это Ваш TOP в плане устойчивости.

Если есть оптимальная RC-цепочка, то стабилитрон там вовсе ни к чему. Не промажет, не беспокойтесь.

Знаете, был и у меня этап копирования типовых схем от PI и приблизительно те же сложности, что и у Вас. Позже у меня возникло ощущение, что большинство схем из апнотов PI ни разу не собирал в железе или же проверял это поверхностно. Общее итоговое впечатление от продукции этой конторы - негативное, кроме маломощных TNY, LINK. Обратная связь после выходного дросселя ОБЯЗАТЕЛЬНО даст автоколебания. Если не постоянные, то в диапазоне нагрузок где-то они возникнут.
Питать светодиод, ТЛку Вы можете и после фильтра, но делитель обратной связи должен быть ДО.

Что касаемо выхода на 144 вольта, то можно погасить лишнее питание ТЛ431 стабилитроном, это плоховатый способ. Лучше - дедовский узел ОС на одном транзисторе со стабилитроном в эмиттере . Есть маломощные транзисторы ММТВ на 150 и даже 300 вольт.
Правильно подобранный ТКН почти идеально компенсирует температурный дрейф, не хуже ТЛ. А устойчивость такой ОС - как у кубометра бетона. Проверено в серийном источнике 110 вольт выхода.

Значит и на широкий температурный диапазон. На досуге: попробуйте поднести к оптрону паяльник.

shewor

Благодарю за предложение, обязательно попробую.

Позвольте только уточнить, в чём именно может заключаться неустойчивость TOP? Вы об обратной связи?

Microwatt

Хм, насчёт автоколебаний всё же. Ведь, по идее, до дросселя будет несколько больший коэффициент пульсаций, соответственно обратную связь будет иной раз дёргать. После дросселя же их нет, хотя он и добавит инертности; но для этого у нас есть loop compensation, которая при должной настройке должна свести эффект к нулю. Я не спорю, просто рассуждаю. Мои теоритические познания и практический опыт в аналоговых и силовых цепях очень и очень скромен; это вовсе не моя специализация, но, жизнь (начальство) заставило)))
Попробую до дросселя, после. Протестирую на всём диапазоне входных напряжений и выходной нагрузке, сравню.

Конструкция обратной связи взята на заметку, как доберусь - буду иметь ввиду. Спасибо.

muravei

Взял на заметку, проверю.

Возможно , ТЛка скомпенсирует.
Кстати, есть оптроны с ТЛ внутре. FOD2742, например.

В принципе, можно спокойно брать сигнал ОС после дросселя и сделать стабильный регулятор - но быстродействие у него получится значительно ниже, чем у тоже устойчивого регулятора, сигнал на который снимается непосредственно с емкости после выпрямителя.

Если специализация — микроконтроллеры, то может Вам будет проще сделать блок программно? Например, тупым корректором на инверторе и пуш-пулом, без какой-либо обратной связи (выпадает оптрон с обвесом) передать на вторичную сторону нормализованное выпрямленное (пульсирующее), а там застабилизировать его первым попавшимся готовым стабилизатором, если по ТЗ это вообще надо для полной мощности. Такая схема сертификацию пройдёт без проблем, т.к. будет корректор, и земли у пуш-пула не пляшут друг с другом. Заодно и мосты перестанут гореть — холодного броска тока у инвертора практически нет.

Просто на мой взгляд, тоже,— PI и сомнительны, и далеко не готовые кубики для начинающих.

Согласен. Но для этого у ОС частота среза должна быть ниже частоты выходного фильтра. Это приведет к очень плохому отклику источника на сброс-наброс нагрузки.
Обычно, частоту среза ОС выбирают в 5-10 раз ниже частоты преобразования. Для данного случая это 10-20кГц. А за фильторм ее нужно понижать еще раз в 10. И то, не уверен, слишком большой разброс частот у НЧ фильтров и там запутано еще ESR конденсаторов, кроме громадного допуска на их емкость .

Integrator1983

Да, логично

Plain

Специализация и в самом деле микроконтроллеры, но мне очень бы не хотелось пускать силовой каскад на МК, ну это както слишком уж.
Что касается ТОРов, мы уже отгрузили близ сотни фонарей, всё вполне уверенно работает. Мосты поправил, сейчас вот с помехой разобраться, больше у меня вопросов нет собственно, всё понятно, всё работает

-------------------

И кстати, вопрос всем кто зацепил эту тему - чем вам так не нравится интегральное решение от PI? Я могу назвать чем оно лучше, но никак не могу назвать, чем хуже (гибкость в виде выбора мосфета - не в счёт; речь о БП низкой мощности).

Теперь по теме. Намотал сегодня трансформатор. Собрал такой аццкий бутерброд (исключительно ради того, чтоб посмотреть, что получится):
- экранирующая обмотка, замкнута на "+" силовой части (во время обратного хода это "минус" первички ведь)
- первичка
- экран из фольги, замкнут на "+" силовой части
- обмотка смещения
- экран из фольги, замкнут на GND выхода
- вторичка

собрал сердечник. Поверх сердечника - изоляция, затем короткозамкнутый виток фольги.
Припаял к "+" силовой части. Скобы, удерживающие половинки сердечника (имеют электрический контакт с половинками) также замкнул
на этот экран.
обмотнул изоляцией.

Поставил в плату. Всё сходу запустилось, сразу нагрузил под полную нагрузку. Всплеск тока обусловленный паразитной ёмкостью носит вполне терпимую амплитуду, видимо благодаря целым 6 виткам изоляции между экранами и обмоткой.
Но в остальном же, помеха какой была - такой и осталась. Просто тупо никакой разницы.

Я както совсем запутался. Понятно, если бы помеха просто изменилась. Уменьшилась амплитуда или увеличилась. Но она не изменилась вовсе, по крайней мере визуально, существенной разницы нет. Отсюда следует логический вывод - завязка обусловлена не трансформатором, я прав?

Но в таком случае, чёрт возьми, откуда же пробивает этот проклятый шум и каким же образом он так лихо бьёт через всю плату.. Каким образом его экранировать.
Разводка силовой части в этой плате была сделана в соответствии с совокупностью рекомендаций целого ряда источников - минимум изгибов дорожек, максимально короткие соединения, максимально широкие полигоны, с достаточно большим клиренсом между собой, для минимизации емкостной связи.
Выходной каскад - по аналогии. И в очередной раз повторюсь, разводка уже многократно переделывалась, а на результате никак не сказывается.

Полагаю, рекомендации касательно снабберов, замены диодов и прочее - временно можно отложить. Очень сомневаюсь что причина в этом.

В завершении этого малоприятного дня, у кого-то есть интересные мысли на этот счёт?

И вот после всего этого, я всё больше склоняюсь к рекомендациям от тау и vao, а именно - запитать осц от аккумулятора и всё это дело положить на металлический лист, который заземлить. Но мне по-прежнему непонятно, если помеха наводится, то так или иначе есть её источник (или я снова чего-то не понял?) и следовательно его нужно найти и устранить; или хотябы купировать както...

Маленькое дополнение.

Взял щуп. Замкнул землю на измерительный контакт (тоесть накоротко замкнул сам щуп) и ткнул его в GND выхода.
Как я думаю все уже догадались, увидел две иголки с такой же амплитудой...

Выходит, чтоль, это шум который обусловлен в сущности только самим осцем, а точнее какой-то комплексной завязкой через линию питания?
И эту штуку совсем ничего не подавляет получается.. На входе ведь стоит дроссель синфазный, полноценный фильтр собран.

Тык... видимо эта штука решила меня сегодня добить. Только обратил внимание на временную развёртку осциллографа, частота работы выходит не 132кГц а 46кГц. При том, что согласно ДШ, даже если замкнуть Frequency пин на Control - частота должна быть более 50кГц. И это не говоря о том, что мне совершенно непонятно, каким образом тогда вообще работает трансформатор. Нужно осц проверить на чём-то. Не думаю что он совсем сошёл с ума, но всёже проверю. Только завтра. А сегодня - пойду напьюсь...

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...

Вот тут возможны сюрпризы. Если измерять помехи на нагрузке обычным щупом, то чем длиннее провода от модуля к нагрузке, тем больше помехи. Т.е. амплитуда помехи на контактах модуля в разы меньше чем на нагрузке.

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

От кого-чего помехи? Из дальнего космического пространства или из-за несогласованной линии?
Вряд ли на 7-10 омах можно что-то на длине метр навести просто так. Это же не микрофонный вход.
Или я что-то не так понял? Поясните, пожалуйста.



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

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



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.



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

ага

у меня дешевый осциллограф, но и у него это есть

Я не разбирался как в этом случае помехи попадают на щуп осциллографа, могу только предполагать.
А вы считаете что на метровом отрезке провода не может навестись помеха амплитудой в 1 В?

а Вы попробуйте . Если диоды сетевого выпрямителя не зашунтированы - обязательно поставьте впараллель каждому 4,7nF 500V керамику (хотя можно и только 2 штуки, но для вас начните с 4-х) . Также зашунтируйте выходной диод емкостью 470 пик. Посмотрите на результат.
Да, источник есть несомненно и многие из тут его находили , локализовали и давили в зародыше. Насчет листа и/или аккумулятора - это всего лишь припарка, для того чтобы Вы сами убедились что на нагрузке собственно звона 20MHz нету. Тоже самое по дифф входу с вычитанием - нужно лишь для укрепления понимания что и как.

вы бы схемку привели, кроме той неполной. Перед синфазным дросселем емкость нужна вообще-то параллельно сети, она есть?

в недалеком будущем будет еще прикол. не сомневаюсь что звон на выключении ТОР задушите , а на включении - останется

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 .......

Чувствую, меня сейчас засмеют...

Как я и планировал, начал день с добавления "примочки" к щупу по рекомендации инженеров Power Integrations. И каково же было моё удивление, когда я увидел ЭТО:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла



А всё, что я для этого сделал, собственно, вот:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Полагаю комментарии излишни... PI-вцы грёбаные гении.
На горбушки по-прежнему не смотрим, это походу ОС шалит, но я её даже не пытался настраивать, хотя и собирался. Буду настраивать уже под 144В, всёже утвердили переход на повышенное напряжение.

Теперь для контроля - попробую ещё, как рекомендовал Microwatt, через дроссель с керамикой, потом через кусок витой пары - просто из любопытства. Но по всей видимости этой помехи в самом деле не существует, по крайней мере такой, какой мы её видели изначально.

тау


Это пожалуй сделаю, на случай если всё-же бывает какае-то высоковольтная помеха которая пробивает мост. Хотя я уверен что причина куда банальней - дешевые китайские мосты, которые выглядят как на 1А, а написано, что на 2А. Да и помехи иной раз подрежет.

И что касается схемы входного каскада, вот она:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Два дросселя стоят с целью расположить два разных посадочных места; это также пока макет.

Заодно, немного отклоняясь от темы, хотелось бы услышать мнение по поводу разрядников - есть ли смысл их ставить, или супрессор справится?
Суть идеи - супрессор стоит на 440В, при повышении входного напряжения шунтирует его; ток ограничивается самовосстанавливающимся предохранителем. А на случай совсем страшных условий, вроде удара молнии - стоят разрядники, причём без предохранителей и на 800В аж. Трехэлектродного не нашел на такое напряжение. Стояли раньше на 380В - бывало срабатывали при нормальном питающем напряжении.

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

Ладно, никто тут смеяться не будет. Все боятся молнии и чего-то еще непонятного после первого прочтения статеек об источниках. Потери от молний неизбежны, но не так уж велики. Можно оценить менее 1% за 3-5 лет эксплуатации. У меня много источников работают на воздушные линии меж домами и есть кое-какая статистика.
Выбрасывайте к чертовой бабушке эти разрядники, сапрессоры и двойные дроссели.
Предохранитель, термистор пусковой (для успокоения совести), 0.22 мкФ пленка, дифференциальный дроссель, 0.22мкФ. Все, классический входной фильтр для этих мощностей.
Когда попадет реальная молния, повертевши в руках осколки разрядников, сапрессоров и, увидев себя в зеркальной пленке от испарившихся дорожек меди, Вы согласитесь, что против лома нет приема. Удаленное попадание молнии оставляет дуговые следы на дорожках, разнесенных на 6мм и более. Прямое попадание оставляет еще пару метров входного-выходного кабеля, сплавленного в комок.

Microwatt

Убедительный довод. Тут на днях приедет HV блок питания, он выдаёт 225/450В (на входе дополнительно ЛАТР стоит) и имеет схему формирования 850В импульса. Попробую, если супрессор выдержит, то наверное разрядники уберу в самом деле; а супрессор должен выдержать.
От молнии не спасёт конечно, но если она гдето далеко бьёт и в линии появляется всплеск на +100..200В - то самое оно
У меня в посёлке недалеко от города есть дачный участочек, там линии воздушки все и много открытых мест. Так вот, насосная станция управляется цифровым блоком (самоделка). И за прошлый сезон я 2 раза перепаивал контроллер на плате, когда на второй раз заметил - пакетник на входе был пробит и пропускал фазу. А моменты сгорания совпадали с грозами. Когда поменял пакетник - всё окей, до сих пор всё живо.
Тоесть я что хочу сказать - прямого удара молнии в фонарь или проводку недалеко конечно же никто не выдержет, но если достаточно далеко происходит и на линии попадается сравнительно небольшой выброс - для этого должна быть хоть какаето защита.
Но с разрядниками согласен, это походу перебор уже.

Ни каких личных притезий и ругательных слов не имел в виду. По поводу разности сигналов - математика не всегда правильно отрабатывает(на TDS-ах) и получаются пики и провалы там где их на самом беле нет. Но частота их возникновения не однародна и в принципе их можно отсеить, но не всегда.
Влияния наличия арфаграфических ашибак в тексте на работу электронныхх устрайств - выявлена небыла

Очередное дополнение; полагаю это будет интересно присутствующим. В ходе дальнейших тестов, вспомнил про небольшую комплектацию щупов.
Воспользовался. И к моему удивлению, даже безо всяких там конденсаторов - при измерении этой штукой (в отсутствие земляного контура от провода с "крокодилом") я также увидел абсолютно чистый сигнал, никаких иголок.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

При измерении с крокодилом иголки существенно меняют свою амплитуду, если саму петлю земли поводить над платой.

Microwatt, вы абсолютно правы...

я вижу Вы поняли, что я пошутил

Попробовал. В принципе - работает. Но всёже амплитуда сигналов на каналах заметно отличается, поэтому результатирующий сигнал далёк от идеального.

наверное Вы правы, что влияет сама петля земляного провода и ее пространственное положение

Можно еще взять небольшой синфазный дросселек и смотреть сигнал через него (т.е., пропустить землю и сигнал щупа через синфазник).

Попробовал подключить на выход синфазный дроссель (торроид, 2мГн, заводской), обвесить керамикой.
Дроссель на расстоянии 35см от блока, подключен двумя проводами обычными (не витая пара).
На первый взгляд - помеха почти целиком исчезла. Но дальше, как и пророчил Microwatt - стоило дроссель с щупом поднести поближе к плате - начали появляться иголки. Приблизил петлю земли щупа к трансформатору - иглы вышли за диапазон вертикальной развёртки.

Казалось бы загадка решена, но тут заметил непонятную вещь.. подключил к блоку витую пару, отрезок близ полуметра. Взял что было под рукой - FTP5. Отвёл её от блока не образуя петель, подцепил щуп и.. увидел иголки. При том что щуп был на существенном удалении от стола, вообще осциллограф отнёс от стола на метр и втыкнул в другую розетку.

Далее. Подцепил земляную пружинку, снял крокодил - ткнул - то же самое. Подцепил насадку с конденсаторами (выше выкладывал фото) - оп, иголок как и не было.
Далее попробовал воткнуть витую пару непосредственно в BNC разъём осца - иголки увеличились в амплитуде.

Таким образом, суммируя всё это, выходит нечто около.. Трансформатор шумит; создаёт по всей видимости наведенный электромагнитный шум. Этот шум сам по себе имеет достаточно низкую энергию, практически не вызывает какого-либо изменения амплитуды выходного напряжения и, более того - он симметричен по всем линиям. Тоесть - он совершенно безвреден. Тем не менее, осциллограф (или щуп; или они оба) ловит этот шум и.. каким-то волшебным образом выплывает явление, близкое к резонансу? иначе я не представляю как объяснить подобные иголки.
Либо же, как писал Vokchap:


Я всё верно понял?

p.s. Заземления в розетках нет. Пока нет. Хотя это пожалуй не имеет никакого значения.

Вообщето транформатор надо экранировать. - Откройте любой буржуйский ИП. - Вы увидите, что трансформатор обкрнут фальгой, которая заземлена. Без этого вы ЭМС не пройдете. Ведь у вас трансформатор с зазором.
Оберните трансформатор фальгой по верх каркаса, чтоб небыло КЗ витка.

Плохо согласованный кабель щупа резонирует. Работает как детекторный приемник на 10МОм нагрузки. Любой резкий фронт вызовет эту мнимую помеху. На прямом входе (без выносной делительной головки) картинка будет качественно другая.
Это говорит о том, что иголки то есть, то нет, смотря как измерять. так же не бывает? Тем более, если видим их на практически короткозамкнутом входе с крокодилом на земле. Я давным -давно сразу этот кроколил обрезаю и землю обязательно подпаиваю при измерениях.
Тоже ведь из-за этих иголок лбом об стену бился в свое время неделями. Ведь на керамике 1мкФ на удалении в полметра при 1 Ом нагрузки это же какую мощность фронта нужно иметь, чтобы эта 20-40нс иголка достигала нескольких вольт. Вы увидите их и на сантиметре фольги шириною в 5-8мм, это же явная несуразица!
Потом профи по источникам, проработавшие на борту лет 20-25, меня успокоили. Да и картинки от PI в инженерных отчетах (Вы же их и привели) должны Вас успокоить. На расстоянии фут и с дополнительной керамикой они меряют не случайно. Тоже иголки досаждают.

vao

Трансформатор был обёрнут, временно снял. Для интереса посмотрю, будет ли разница в улавливании иголок щупом когда транс будет с экраном. Но в любом случае на финальном трансформаторе экран будет стоять.

Кстати. Экран лучше именно заземлить или достаточно замкнуть на 1й вывод первичной обмотки? PI рекомендуют просто замыкать на первый пин ("минус" при обратном ходе) первички.

Microwatt, но ведь для резонанса необходимо точное совпадение собственной частоты резонанса контура с частотой сигнала. А в моём случае - помеха существует на разных щупах (у меня есть 2 щупа которые были в комплектации и два HV щупа, 1:100 1.5kV) и на разных платах. Не может же быть такого, чтоб все щупы имели одинаковую резонансную частоту и, более того, каждый БП должен генерить сигнал с одной и той же частотой.
Это уже не говоря о том, что я пробовал втыкат провод идущий от БП напрямую во вход осца.
Или это можно объяснить звоном входного контура осциллографа, который резонирует с одной из гармоник, которая присутствовала во всех версиях БП

Вот это, скорее. Там на крутом фронте обязательно найдется что-то в спектре на что щуп откликнется.
Это могут быть не гармоники, кратные частоте преобразования источника . И даже что-то вне заявленной полосы пропускания вертикального усилителя. Если она 100МГц, то 101 он тоже показывает и 150, но сильно искажая амплитуду.

Обмотнул транс экраном, иголки всё также существенно растут при поднесении петли к силовой части.
И сходу заметил интересную вещь - замыкаю крокодил на контакт щупа, получаю эдакую антеннку (коэффициент деления щупа стоит 1:1) - подношу эту петлю (без электрического контакта) к трансформатору - появляются иголки, причём амплитудой по-прежнему близ 1В. А когда выровнял параллельно плоскости платы и поднёс снизу под контур кондёр-обмотка-ключ - амплитуда выросла ещё сильнее.

Нужен анализатор спектра, глянуть на какой частоте шум. Полагаю, Microwatt, вы правы - тут может быть частота выходящая за пределы заявленной полосы пропускания осца и по какой-то причине он здорово мажет с амплитудой. Впрочем, это всё уже не важно. Самое главное - что целиком понятна суть проблемы, а точнее её отсутствие. Поэтому ещё немного обобщу все рекомендации, может кто-то что-то добавит, и на этом пожалуй тема будет исчерпана
Ещё нужно только найти способ мерять осцем линии БП, но без конденсаторов на щупе. Дело в том, что на протяжении отладки мне нужно будет ещё там ОС настраивать, то да сё. Не говоря уже о том, что мне потребуется логический анализатор для отладки ПО контроллера, а он изза шума с ума сходит. Попробую пустить осц от изолирующего транса когда тот приедет. Потом от аккумулятора (если бесперебойник выпрошу на день). Может дойду до металлического листа))

Интересно ещё будет попробовать, для чистоты эксперемента, ткнуться в БП аналоговым осциллографом с полосой хотябы 40 МГц. И цифровым осцем, но с полосой в пару гигагерц. Жаль только я врятли смогу это попробовать, у нас больше нет оборудования подобного, да и знакомых по близости нет. Просто любопытство