Здравствуйте!
Извините за может быть простые вопросы, но в ИБП это мой первый опыт.
Смотрел много топологий БП и понравились две: Flyback и Push-Pull -> минимум элементов и не надо измерительного транса на ток.

Такой вопрос: можно ли Flyback использовать в БП мощностью до 700Вт? Везде пишут, что такая структура БП используется на малых мощностях, но это очень не точное утверждение. Хотелось бы узнать предел мощности.

Какой предел мощности на Push-Pull технологию?

И где можно взять методичные указание на расчет транса для Flyback, Push-Pull источников?

Правильно считать транс (Flyback) таким http://sg-sg.chat.ru/calc_inductor.htm методом?

Для начала прочитайте хотя бы журнал Электронные компоненты ¹6’ 2002 НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА ПОСТРОЕНИЯ
ИМПУЛЬСНЫХ DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Остальное лучше читать в книгах

При кажущейся простоте, реально выдавливал из первички до 20 ампер, при 24вольтах. Дальше иглы самоиндукции и мрак. Но увы, многие пытаются с пуш-пула начинать. Хотя надо быть ассом, что бы её приручить и гарантировать какой то ресурс до вылета мосфетов выше полкиловата.

Не эффективно и трудоемко. У флая по сравнению с прямоходовыми схемами ток первички в 2а раза выше ( за счет формы тока). Пуш применяют только при низковольтном питани (батарейном, из за трудностей с изготовлением транса - 2е первички).

В этом вопросе абсолютно никакой связи с топологией, просто низкоомные резисторы иногда весьма недешёвые попадаются, или ещё куча причин.


У него это не трансформатор, а двухобмоточный (N-обмоточный) дроссель, совершенно другой компонент по сути.

Отсюда и ограничения по мощности у flyback, потому что, в отличие от трансформаторов, обмотки дросселей во много слоёв получаются очень плохо, т.е. невозможно забить окно сердечника проводом до упора, сопротивление обмотки в типичных один-два слоя получается достаточно большим и, естественно, горячим...

Но вообще, D1ma, Вы не указали никаких напряжений, и это прямо означает, что Вы ещё очень плохо ориентируетесь в задаче.

Если с 220 в низкое, то ватт 150 флайбэку красная цена. Дальше по теории вроде все получается, а на практике технологические трудности растут квадратично и начинает он на 200 ваттах сбоить.
Может, у кого-то и другая цифра, но 700 ватт - нереально, наверное.
С низкого в высокое - еще нереальнее.

Или, еще чаще, дрянные - типа точные, с лазерной подгонкой - это означает прорезь поперек, с нее он начинает гореть


Если правильно понимаю, такое забивание - большая индуктивность рассеяния. А в каких топологиях она приемлема? В принципе, в обратноходовике с синхронизцией по размагничиванию ее можно хорошо рекуперировать..

По напряжению: да мне надо с 100 - 265 АС в низкое 5,24,70DC
Например такая задача1: In 100-265AC, Out 24DC 16A -> здесь какую топологию использовать? (полумост?)
Например такая задача2: In 100-265AC, Out 70DC 10A -> здесь какую топологию использовать? (полумост?)



по флаю нашол такой понятный ресурс http://www.chipinfo.ru/literature/chipnews/200205/6.html
перевел его в ExcelНажмите для просмотра прикрепленного файла(может кто посмотрет?), то для задачи1 транс считает на первичку 6 на вторичку 4 витка

То что Вы описали, это не любителькая задача.

Топология тут мыслима одна - прямоход. Однотранзисторный или, скорее всего, косой мост. Выше 250-300 ватт - косой.
Это - не любительские задачки. Проще и дешевле купить готовый Минвелл.
С опытом посторения схем, но с нуля в источниках, Вам потребуется 1-2 года на разработку. При плотной учебе и средствах на оплату учебных ошибок в железе

Думаю скорее сделаю! Даже если Вы не будете помогать разобрацо.

Интересный ресурс http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html сортирует топологии по мощностям и может кое-что посчитать.

D1ma, Вы не обижайтесь на критику. Но иип более 0.5 кВт вот так с наскоку не построить. И сочинить схему, - это только одна из задач, которые предстоит решить. Будет ещё один очень интересный момент, - разводка печатной платы. Мощность не маленькая, оответственно токи в силовой цепи тоже. Где нибудь будет индуктивный выброс на проводнике, который Вы сделали тоньше и длиннее, чем можно было, и привет. Либо будет сбоить, либо отказы.
Сделать можно многое, и Ваша задача решаема. Но на это нужно время, и тем больше, чем меньше опыта.

Ну, и еще зависит от базового образования - как-никак тут физика Другими словами, понимание физики заменяет очень большие куски опыта.

Ай, джигит, маладэс!
Желание, упорство и труд – и всё получится.
Труд - это в первую очередь обучение (самообразование), умение детально, на уровне «молекул», разобраться с новой задачей, - тогда ты инженер.
Если дружишь с физикой и математикой – будешь хорошим специалистом в этой области «тяжелых электронов», в противном случае – будешь монтажником (клонером).
Ну и главное – если не ты, то кто?

Это точно

Формально - это абсолютно неверно.

Согласен с Микроваттом. 150 Вт - это еще можно сделать на обратноходе, не извращаясь. Выше - только с извратами. Напр., 1) могослойная(то есть секционированная) обмотка транса. Пропорционадьно уменьшает индуктивность рассеивания. 2) Распараллеливание вторичной обмотки с большим током, и ее выпрямителя. То есть делаете несколько отдельных секций(обмотка+диод). 3) След старательно уменьшать паразитные индуктивности вторичной цепи. А то поимеете "выбросы и мрак" в первичной.
4) След использовать низкоимпедансные конденсаторы в фильтре выпрямителя. Я моделил, действующий ток в них обычно немногим меньше выходного. А через один конденсатор я бы пропускал не более 2-3 А. А иначе - перегреются и выстрелят, как на материнках.
И без токовой защиты я никакой БП более 10 Вт не стал бы делать. За исключением редких случаев. Никакая топология не есть исключением.
Отпишитель, что решили и что вышло, мне очень интересно!

В одном из наших экспериментов на чистом флайбаке удалось выдавить около 3-х кВт.
Но это был косой полумост.
И специальный двухобмоточный транс с очень маленькими индуктивностью рассеяния и приведенной собственной емкостью.
На самом деле - это все возможно, только геморно.
Прямоход в данном случае лучше и устойчивее.

А как Вы совмещаете одновременно то и другое?

Специальный способ намотки медной изолированной лентой.
Есть патент.

Спасибо. Я вот почему спрашиваю - уменьшением индуктивности мы тоже всерьез занимались, и множество разных решений есть. Но быстро пришли к достаточно логичному выводу - любые меры по уменьшению индуктивности рассеяния увеличивают межобмоточную емкость. Поэтому, в зависимости от напряжения и других параметров, приходится выбирать оптимум. Можете привести какой-нибудь пример сочетания мощность источника/большее напряжение/инд. рассеяния/межобм. емкость - чего удалось достичь?

Гы. А я догадываюсь, какой это специальный способ. Транс 1:1 или типа того, и мотали сложенными лентами, изолированными. Ессно, для транформируемого напряжения межобмоточная емкость такой мотки будет минимальной. А для просто приложенного меж обмотками напряжения - будет большой. Нет, не уверен.. Но вот если сделать дифференциальную компенсацию емкости - тогда может быть. Если напряжение на концах 1 обмотки будет прыгать симметрично.

Очень даже может быть.
Тогда, развлечения ради, заполните строки.
Хочу посчитать.
Pout = 3kW (уже известно)
Udc_min = (минимальное выпрямленное входное напряжение питания)
F = (частота преобразования)
Uout = (выходное напряжение на нагрузку)
Какой типоразмер трансформатора флая Вы использовали? (например ЕЕ6527 – два комплекта, или?)

7 мкГн, 270 пФ, 8500 Вт, U_1и=560 В, U_2и=250 В


Pout = 3kW (уже известно)
Udc_min = 300 В (минимальное выпрямленное входное напряжение питания)
F = 40 кГц (частота преобразования)
Uout = ~25 В DC (выходное напряжение на нагрузку)

Использовались П образные сердечники максимального габарита от COSMO в количестве 8 штук.
Получился эдакий Ш образник с зазором, который подбирался из необходимой индуктивности.

Скажу сразу.
Эксперимент проводился всего один лишь раз из чисто детского любопытства.
В нашем изделии обратноход не применим.


Нет. Транс мотается тупо. Первичная обмотка ближе к керну. Вторичная над ней.
Сечения и числа витков - разные. Между первичной и вторичной обмотками изоляция из ПЭТ-Э в 20 слоев.
Вся хитрость в очень большом массиве феррита и в малом числе витков.

Спасибо, понял. Насколько получается с ходу осмыслить, действительно очень хорошие параметры. У нас просто мощности были около 150-200 Вт (несерьезная задача ), 0,3мкГн-100пФ-200Вт-27В-400В среднее

Вот это уже интереснее

Ничего интересного.
Сию мысль почерпнул из книги 1959 года для строителей передатчиков локаторов.
Которые еще на лампах были. Там это имеет огромное значение, ибо влияет на крутизну фронтов.
А пологие фронты ухудшают метрологические показатели.
Книга была ДСП. Но сейчас можно поделиться этими эзотерическими знаниями.

Тогда нет никакой разницы в выборе топологии. Если во флае и форварде одинаковые пиковые токи и одинаковые нагрузки, тогда зачем же платить больше???


Вся хитрость в малой площади обкладки полученной емкости.

Я имел в виду, что и сам пришел примерно к тому же - только у нас все было тороидальное, поэтому несколько по-другому выглядит, примерно как масштабирование размеров сердечника при сохранении основных параметров транса - индуктивности и коэффициента.


Это да, точно. Этот вопрос интересен и для обнуления синфазного тока через транс. Но если не 1:1, то тут подумать надо..

Ну что вы, разница в топологиях и эффективности их применения для той или иной задачи таки есть.
Например, расчёт прохожевского косого трёхкиловатника для самого тяжелого случая при минимальном входном напряжении и работе на грани между разрывным и непрерывным током показал следущее:

Дано:
Pout = 3kW
Udc_min = 300V
F = 40kHz
Uout = 25V

Решено:
Ip_max = 55 A – пиковый ток первички.
Lpri = 62uH – индуктивность первички.
Urv = 250V – отраженное напряжение.
d = 0.454 – максимальный коэффициент заполнения.
Lsec – 0,62uH - индуктивность вторички.
Ip_sec_ max = 550A - пиковый ток вторички.
Irms_ pri = 21,4A – среднеквадратический ток первички.
Irms_ sec = 235A – среднеквадратический ток вторички.

А теперь сравните среднеквадратические токи для прямоходового косого той же выходной мощности и напруги. Тут явно рулит прямоход.

А вот если бы Прохожий срубил флай на 3kW, но с выходом в 600В, то привлекательность такого сруба стала бы весьма заманчивой.

А чем тут интерес?

Сравните для исходной задачи: P = 3kW, Udc_min = 300V, Uout = 600V конструкцию трансформаторов и выходных выпрямителей, если рулить косыми флаем и прямоходом.
В обоих случаях, с целью применения вменяемых выпрямительных диодов и кондёров, выход придётся дробить на несколько, включённых последовательно обмоткодиододросселеконденсаторовыпрямителей.
Тогда конструкция трансформатора и выпрямителя флая будет проще и дешевле.
Тут рулит преимущество флая над прямоходом.

Теперь понятно, что имелось в виду.
Не вполне ясно было сравнение относительно транса Прохожего, т.к. при соотношении вход- выход 300-25, и 300-600, меньшую инд. рассеяния скрорее труднее получить в первом случае, чем во втором.

И это да, что само собой.

Не понял, а почему? Из-за индуктивности концов 25-вольтовой обмотки?

Наверное, имелось в виду, что в случае с большим коэффициентом трансформации сложнее обеспечить магнитную связь между обмотками. Проще это сделать при К=1, 2, 3...

Емкость транса растет прямопропорционально коэф. трансформации в квадрате, а ключ всю эту емкость разряжает через себя, в итоге имеем кипятильник со стабильным выходным напряжением.

Вопрос был про индуктивность рассеяния вроде...

Совршенно точно, Herz.

Да, но задача разбиения на отдельные обмотки как раз связана с понижением емкости а не индуктивности

Доброго вреени суток.
Пробую расчитать обратноходовый источник питания (50Вт) по нескольким источникам:
Источники питания Марти Браун
Обратноход Дмитрий Макашов
Программа Flyback(4100) Владимира Денисенко

В процессе возникло несколько вопросов.
1) Плотность тока А/мм2 в обмотках трансформатора. Браун пишет 2.11, но в программе Денисенко для естественного охлаждения рекомендуется 4-8. Почему возникла такая разница?
2) Первичная обмотка. Макашов Расчитывает диаметр первичной обмотки изходя из того, чтоб она уложилась в один слой. Тогда как Браун и Денисенко расчитывают диаметр изходя из токов и подсказывают несколько вариантов укладки обмоток. Какой из вариантов более приемлем на практике?
3) Понимаю так, что все обмотки укладываются в одном направлении. Но хотелось бы уточнить.

4) Как подключить осциллограф к высоковольтной части БП? На прямую возникает КЗ по земле. Индукционная развязка от сети пока проблематична.
5) Какие параметры следует контролировать (кроме устойчивости обратной связи...), чтобы считать БП рабочим?

Заранее благодарна.

На этот термин для SMPS вообще ориентироваться не очень.. Одно дело обмотка с сотнями витков, там допустимая плотность тока будет весьма и весьма низкой, а другое дело - один-два витка низковольтной обмотки, там и десять ампер на квадрат пойдет. Главное - потери и перегрев.



Один слой - в данном конкретном применении, сетевой флай с постоянной частотой преобразования. Причина - уменьшение паразитной емкости обмотки, увеличение кол-ва слоев приводит к дополнительным потерям в ключе от перезаряда этой самой паразитной емкости. А оммические потери в первичке невелики, и их рост в данном случае явно отстает от роста потерь на перезаряд паразитной емкости. Так что - здесь уже по месту, один слой, или несколько, много факторов влияет



Вообще оптимально что бы части обмоток, расположенные "одна над другой" имели минимальные скачки потенциалов, что бы поменьше гонять паразитного емкостного тока. Но обычно на это не сильно обращают внимание, мотают как удобно.



Лучше всего пользоваться лабораторным источником питания, к сожалению, это единственный оптимальный вариант... Для маломощных источников вполне неплохое решение старый добрый Б5-50, сейчас его можно купить буквально за копейки. Игры с сетевым напряжением напрямки чреваты всякими последствиями нехорошими а-ля удар током, брызги расплавленного металла, етс. На крайний случай - развязывающий трансформатор с последовательно включенной лампочкой..



Вы имеете в виду верификацию разработки? Там по-полной.. Во всем диапазоне питающих напряжений, токов нагрузки от хх и, желательно, температур - стабильность выходного напряжения, КПД, пульсации, start-up, транзиент, перегрузка и коротыш, работу с внешними сигналами если есть (включение там, powerGood, етс.)... Желательно сначала составить бумагу с перечнем всех тестов и полями под результаты, и последовательно ее заполнять по мере прохождения тестов что бы ничего не пропустить.
А если уже готовые блоки, вышедшие из производства - то обычно достаточно контролировать выходное напряжение и пульсации при максимуме и минимуме сети, нагрузку дернуть с номинала на ХХ и коротыш. Как правило, этого вполне достаточно для обнаружения дефектов сборки

Доброго времени суток.
Для пробы собрала схему из книги Брауна с небольшими нюансами.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Как правильно проконтралировать осциллограммы и какие?

Если устройство расчитанно на сетевое напряжение, можно ли смотреть осциллограммы при заметно меньшем напряжении (у меня источники до 30В)?

В книгах приводятся диаграммы стока ключа. Но у меня осциллограф начинает рисовать картинки, как только я подключаю землю. (все приборы заземляны на общую шину)

Есть ли реальная польза от ограничителя нижнего порога работы преобразователя на LM111?

Заранее благодарна.

контроль на LM111 на фиг не нужен.
схема и трансформатор рассчитываются на некоторое минимально е напряжение питания. ниже - подавать нежелательно. но можно подавать меньше этого минимума, если мощность нагрузки будет, соответственно, меньше номинальной.
осциллки на стоке удобнее всего смотреть относительно плюса питания. а осциллки на управлении - ссоответственно, относительно минуса питания.
на наводку на неподключенный щуп не обращайте внимание, смотрите, когда щуп уже будет подключен к интересующей точке схемы.

Доброго времени суток.
Сняла осциллограммы "ключа" при питании от 30В. Присутствует очень большой выброс. Это связянно с малым питанием? Или указывает на ошибку в трансформаторе и демпфере?

Затвор. 5В на клетку (5 микросекунд на деление)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Исток 0.2В на клетку
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Сток 50В на клетку
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Заранее благодарна на помощ.

а Вы полярность выходных обмоток не попутали ?
или нагрузки и обратной связи нет...
вот накопленная энергия и выплёскивается - ШИМ на максимуме заполнения работает.

Просто "больших" выбросов не бывает. Бывает то, что рассчитали для отраженного напряжения.
По сравнению с питанием 30 вольт он может казаться слишком большим. Верхушек на картинке что-то я не вижу и какое отраженное задумано - тоже не знаю. Но может так и нужно, ничего страшного.
Форма тока - идеальна, на затворе тоже все красиво.

Доброго времени суток.
Нагрузила выход источника заметно большей нагрузкой, Запитала от 90В. Картинка стока транзистора изменилась. (без ОС)

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Насколько важна частота затухания иглы? Или только время затухания важно? Что за колебания появились в конце?

При включении ОС БП начинает "звенеть" Может у меня принципиальная ошибка в схеме ОС (стабилизация по току)?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Заранее благодарна.

Для _Pirra... LM324 допускает работу с сигналами "около нуля". А допустимое синфазное? Ваш ОУ не "любит", когда входное близко к "+" питания...

Колебания позади, большой амплитуды - нормальное явление. Передача энергии завершилась и звенит трансформатор вместе с паразитными емкостями. На глазок считается , что частота этих колебаний должна быть раз в 8-10 выше частоты коммутации.
Только первая "яма" не должна доходить до нуля. Это вредно ключу, а в некоторых интегральных контроллерах просто недопустимо. Если такое случится, нужно демпфировать обмотку дополнительно RC цепочкой, часто очень небольшой.
А в общем - сносно на картинке, бывает куда хуже. Первый пичок бы еще чуть подрезать.

Естественно — к выпрямителю D7 полагается конденсатор фильтра, ну и D9 лишний.