مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

[abolfazl504]

من یه مبدل پوش پول 24VDC به 190VDC با استفاده از آی سی TL494 ساختم
توان مورد نظر رو می گیرم ولی شکل موج جریان با اون چیزی که به طور رایج تو کتابا و مقالات دیدم اختلاف داره به همین خاطر احساس میکنم یه نکته ای هست که ازش غافلم. شکل موج جریان منبع تغذیه 24V و شکل موج جریان سلف قرار گرفته بعد از پل دیودی (واقع در ثانویه) به صورت زیره. برای دیدن شکل موج جریان از مقاومت آجری سری شده 0.1 اهم استفاده شده.


اصولا بعد از خاموش شدن ماسفت ها جریان باید به صفر برسه ولی در مدار من یه جریان شدید در خلاف جهت (طبیعتا از طریق دیود داخلی ماسفت) به منبع برمیگرده(شکل 1). همین طور شکل موج جریان سلف خروجی نوسان خیلی شدیدی داره از خودش نشون میده (شکل 2) که طبیعی نیست. به نظرتون منشا این دو مورد چیه؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

سلام-لطفا شماتیک مدار بهمراه مقایر ان و شکل موج گیت سورس را هم قرار دهید.

[abolfazl504]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ &#1662

0- شماتیک
1-مقاومت 15 کیلو اهم در خروجی به عنوان بار ثابت قرار داده شده
2-از تقویت کننده خطا دوم استفاده نشده
3-مقدار سلف در بازه 220 میکرو تا 2 میلی هانری عوض شده ولی تاثیر قابل توجهی روی قسمت مشخص شده در شکل اول نداشت
4- خازن خروجی مقدار ثابت 100 میکرو فاراد الکترولیتی وجود داره ولی برای تست خازن های 3.3 میکرو پلی استر و 200 میکرو فاراد الکترولیتی هم اضافه شده ولی نتیجه ای نداشته
5- کاهش فرکانس سوییچینگ از طریق مقاومت متصل به پایه 6 آی سی Tl494 هم تاثیر خاصی نداشته
6- شکل موج ها در حالت هدایت مستقیم سوئیچ ها ( بالای محور صفر در شکل 1) متقارن اند ولی در حالت برگشت جریان به منبع ( پایین محور صفر در شکل 1) تقارن ندارند و دامنه های مختلفی برای هر کدام از سوییچ ها نشان می دهند.
7- برای سلف هم از هسته ترویید زرد و سفید و هم از سلف های آماده بشکه ای 3 آمپری استفاده شده ولی تفاوتی نداشته. در تست های انجام شده اشباع در قسمت سلف مشاهده نشده.
8- منبع 24 ولتی ورودی از نوع سوییچینگ 15 آمپری اینجا بوده ولی توانایی دادن جریان های کوتاه مدت بالا (تا حد 50 آمپر) رو هم داره (مشاهده شخصی). در خروجی منبع تغذیه یک خازن پلی استر 3.3 میکرو قرار داده شده.
9- برای بار خروجی معمولا از لامپ های رشته ای 100 و 200 وات استفاده می کنم.
10- برای تست معمولا به مدت 15 دقیقه مدار رو روشن نگه می دارم. با وجود شکل موج مشاهده شده در شکل 1 هسته اشباع نمیشه و ماسفت ها طوری که بخواد اسیب ببینه گرم نمیشن
11- مدار رو جمع کردم ولی سریع مدار رو دوباره می بندم و شکل موج ها رو قرار می دم.
12- جهت لود شدن سریع تاپیک لینک تصاویر قرار داده میشه

[MOGTABAKIT]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

با سلام مشکل ما هم حدودا مثل مشکل شماست یه سری به تایپیک زیر بزنید
http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=107954.0
مشکل اصلی منابع تغذیه پوش پول که ما داریم طراحی میکنیم چیه کسی می تونه کمک کنه؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

دلایل ایجاد ان متفاوت است و باید شکل موجها ی گیت سورس و درین سورس را همزمان دید--ولی از انجاییکه شما در مدار جریان برگشتی به تغذیه مداررا دارید و نوع سوییچنگ هم هارد سوییچنگ میباشد نشان میدهد که مقداری انرژی از اولیه ترانس که مصرف نمیشود به تغذیه بر میگردد که علت ان به احتمال زیاد وجود اندوکتانس نشتی زیاد میباشد-دلایل ایجاد اندوکتانس نشتی مختلف میباشد که میتوان به نحوه پیچیدن ترانس-فاصله قطعات از هم-اشاره کرد-و یا ممکن است دیود خروجی به طور صحیح عمل نکرده و در زمان های مرده سوییچها , هر دو اتصال کوتاه شوند که البته این حالت طبیعی میباشد ولی اگر مدت هدایت همزمان انها بیش از حد مجاز باشد انگاه باز هم چنین حالتی ایجاد خواهد شد. بهر حال بهتر است عکس مدار و شکل موجها را قرار دهید.

[abolfazl504]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ &#1662

مدار رو دوباره با کمترین تغییرات سرپا کردم. بار خروجی یه لامپ 100 وات ، سلف خروجی تقریبا 2 میلی هانری و تغذیه TL494 12 ولت هستند.
شکل 3 ولتاژ گیت سورس هر دو ترانزیستور
https://cld.persiangig.com/preview/9ICqimIn52/VGS.png

شکل 4 ولتاژ گیت سورس یکی از ترانزیستورها و شکل موج جریان منبع. همون طور که تو شکل هم دیده میشه بعد از لبه پایین رونده ولتاژ گیت جهت جریان عکس میشه( برای دیده شدن همزمان شکل موج ها پوزیشن عمودی VGS عوض شده).
https://cld.persiangig.com/preview/3UXQCyR41b/VGS_Ipower.png

شکل 5 ولتاژ گیت سورس و درین سورس. همون طور که مشاهده میشه بعد از روشن شدن ماسفت ولتاژ درین سورس ماسفت صفر، در زمان خاموشی هر دو ترانزیستور ولتاژ درین سورس 24 و در زمان روشن شدن ماسفت دوم ولتاژ درین سورس ماسفت اول 48 ولت میشه. نکته جالب اینه که در زمانی که جریان برگشتی به منبع وجود داره همچنان ولتاژ درین سورس که دیود داخلی به صورت موازی با اونا قرار داره مثبت(فلش روی شکل). با این حساب چطور در زمانی که دیود در بایاس معکوسه همچین جریان بزرگی رو عبور میده. (قبل از این بازه دیود کاملا خاموش بوده و شرایط گذرا بعد از خاموش شدن رو هم سپری نمیکنه)
https://cld.persiangig.com/preview/KtBnJbswXG/VGS_VDS.png
در مورد دیود های خروجی در منابع اکثرا دیدم که در مد پیوسته دیود ها همواره روشن اند. در زمان های مرده هر دو مسیر دیودی و در سایر زمان ها بسته به پولاریته خروجی فقط یکی از مسیر ها.
مدار رو روی برد چاپی نبردم بلکه روی چند تا برد سوراخ دار لحیم کاری کردم. کاربرد خاصی رو هدف قرار ندادم و انگیزه ام بیشتر یادگیریه. در امر سوچیینگ هم به شدت نابلد و تازه کارم ولی مصمم هستم این حوزه رو به صورت صحیح و حرفه ای یاد بگیرم.

پی نوشت: جناب جبرییلی من پست های شما در انجمن رو مرتب می خونم. هم از دانش بالای شما بسیار استفاده می برم و هم از برخورد و منش استادانه شما درس میگیرم. از اینکه فرصتی پیش اومده تا اینکه مستقیما ازتون تشکر کنم خیلی خوشحالم چرا که استفاده از دکمه تشکر زیاد قدردانی افراد رو نمیرسونه و ارسال پست تشکر هم باعث بی نظمی انجمن میشه.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

با تشکر از تعارف شما ولی اساتید زیادی در این سایت فعالیت میکنند که به احتمال زیاد به دلیل مشغله کاری وقت نمیکنند که پاسخ دهند -بگذریم-لمدار شما دارای اشکال در درایو و احتمالا اندوکتانس نشتی بالا میباشد--اشکال در درایو از روی شکل موج گیت سورس و جریان منبع پیداست زیرا در لحظه بعد از خاموش شدن گیت و روشن شدن گیت بعدی روی گیت قبلی که در ان لحظه باید خاموش باشد ولی یک پالس باریک وجود دارد که باعث میشود جریان لحظهای منبع در ان زمان بدلیل هدایت هر دو ماسفت به شدت افزایش داشته باشد--در مورد بایاس معکوس دیود داخلی هم تا حدودی حرفتان درست است ولی افزایش جریان اندکی قبل از ان زمان میباشد یعنی درست هنگامیکه دیود در بایاس موافق است و شکل موجها بخوبی انرا نشان میدهند برای دیدن بهتر ان میتوانید جریان منبع و ولناژ درین سورس را در تایم دیویژن بازتری ببینید.دلیل مشکل درایو هم ان است که مدار شما جالب نیستو امپدانس بالایی دارد که باعث میشود تغییرات ولتاژ درین گیت از طریق خازن داخلی ماسفت به گیت منتقل شده و به دلیل امپدانس بالا ولتاژ انرا بالا ببرد--شاید جابجایی مقاومت 33 اهم گیت انرا بهتر کند یعنی انرا با دیود 4148 سری کنید و کلکتور امیتر ترانزیستور را با گیت سورس موازی کنید.در مورد نحوه پیچیدن ترانس هم توضیح دهید که چگونه انجام شده؟

[abolfazl504]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ &#1662

در مورد شکل موج ولتاژ گیت سورس به نظرم در اثر عبور جریان زیاد ولتاژ زمین نقطه ای که زمین پروب وصله عوض میشه
مجددا ولتاژ گیت سورس ماسفت ها رو گرفتم. این بار پروب ها رو دقیقا به پایه های ماسفت وصل کردم که شکل موج به مراتب بهتری دارد. با این وجود در اولین فرصت تغییری که فرمودید رو اعمال می کنم.
در مورد جریان شدید لحظه ای مشابه اون رو در منابع آموزشی دیدم و به همین خاطر اهمیت چندانی نداده بودم. همین طور این پیک جریان بیشتر وایسته به مقدار سلف خروجیه. شکل لینک داده شده این مورد رو نشون میده. شکل اول ولتاژ گیت سورس طبق توضیح بالا و بقیه شکل ها جریان منبع به ازای مقادیر مختلف سلف خروجیه.
https://cld.persiangig.com/preview/8GfnSKoEUf/1.png

تصویر پایین هم از کتاب pressman هست که همین پیک جریان لحظه بعد اتصال سوییچ در اون وجود داره
https://cld.persiangig.com/preview/uWIFYHZf6s/pressman1.png

و اما هسته
تصویری از هسته رو در شکل پایین قرار دادم. توضیح اینکه این اولین مدار سوییچینگ منه و یکی از مشکلاتم برای شروع نداشتن تجربه کار عملی با هسته بود.
https://cld.persiangig.com/preview/bfwnCWjpjj/core1.jpg
سیم پیچ اولیه ترانس 4 لا سیم لاکی شماره نیم هست. برای اینکه سیم پیچی متقارن انجام بشه 8 لا سیم لاکی رو با هم چهار دور پیچیدم بعد سرهای اون ها رو در دو طرف از هم جدا کردم. شکل پایین کاری که انجام دادم رو تقریبا نشون میده. هر کدوم از خطوط سیاه و قرمز 4 لایه سیم لاکی شماره 0.5 هستن که بیرون از هسته به هم وصل شدن (رنگ آبی). ثانویه رو هم به طور منظم ( نظر شخصی) با یک لا سیم 0.5 چند ردیف منظم روی هم پیچیدم. اندوکتانس سیم پیچ اولیه 150 میکرو هانری و اندوکتانس ثانویه 29 میلی هانری هست. همون طور که در شکل مشاهده میشه اول ثانویه و بعد اولیه پیچیده شده. طول اضافی سیم پیچ اولیه رو قطع نکردم چرا که مرتب در حال عوض کردن تعداد دور ها بودم. این مساله تاثیری روی تقارن نداشته و شکل موج ها تقارن خوبی (باز نظر شخصی) نشون میده.
https://cld.persiangig.com/preview/fbYBi3lt9Z/core2.jpg

نسبت اندوکتانس اولیه و ثانویه برای فیدبکی که من بستم (تنظیم خروجی روی 190 ولت با ورودی 24 ولت ورودی )خیلی زیاده. دلیل هم اینکه از تعداد دور های اولیه چند دور باز کردم تا نتیجه اون رو در شکل موج ها ببینم ولی دور های باز کرده رو بعدا دوباره رو هسته نپیچیدم چون احساس کردم تاثیر چندانی نداره و بهتره بعدا از تعداد دور های ثانویه کم کنم تا تلفات و حجم کاهش پیدا کنه.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

شکل موجها شبیه به کتاب هست ولی فقط شبیه--و تناسبی با کتاب ندارد زیرا دامنه جریان لحظه ای بسیار بیشتر از شکل موجهای کتاب میباشد---نحوه پیچیدن ترانس مشکل دارد و دارای اندوکتانس نشتی زیادی میباشد بهتر است این ترانس را در حالت زیر مقادیر اندوکتانسش را اندازه گیری نمایید--ابتدا ثانویه را اتصال کوتاه کرده و سپس اندوکتانس دو سر اولیه را اندازه بگیرید--سپس ترانس را باز کرده و اینبار اولیه را ابتدا بپیچید و سپس ثانویه را روی ان --و مجددا اندازه گیری را تکرار نمایید-مقدار اندوکتانس اندازه گیری شده در حالت ثانویه اتصال کوتاه تقریبا برابر است با اندوکتانس نشتی ترانس.و ببینید که مقدار اندازه گیری شده نسبت به قبل چه تغییری کرده است؟

[arvinfx]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

من معمولا میخام ببینم شکل موج مشکلش چیه بجای ترانس یه مقاومت میبندم و شک موج رو مبینم. درایور ماسفت هم اگر مشکل داشنته باشه و موسفت ها خوب روشن و خاموش نشن ممکنه بهم ریخدگی اینطوری دیده بشه ولی این ترانسی که من میبینم بهتر از این نمیتونه باشه نشتی ترانسو کم کن اونهمه سیم اضافه هم ول نزار بیرون ترانس

[abolfazl504]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

قبل از سیم پیچی مجدد:
طرف ثانویه رو اتصال کوتاه و اندوکتانس اولیه و اندازه گیری کردم. هر کدام از سیم پیچ های اولیه در بازه 1.6 تا 2 میکرو هانری بودند. همین طور طرفه اولیه رو هم اتصال کوتاه و طرف ثانویه رو اندازه گرفتم که مقدار اون هم تقریبا 150 میکرو هانری بود.

در قدم بعد سیم پیچی ها رو باز کردم و اول سیم پیچی اولیه رو پیچیدم همین طور برای این حالت سیم ها رو به خوبی تاب دادم(دو شکل پایین). مقدار اندوکتانس نشتی اولیه در این حالت کمتر از 0.7 میکرو هانری و تست مشابه برای اندوکتانس نشتی ثانویه مقدار 65 میکرو هانری رو نشون میده. اندوکتانس اولیه و ثانویه به ترتیب 190 میکرو هانری و 26 میلی هانری هستند.
https://cld.persiangig.com/preview/ajAAXmPbaD/DSC03788.jpg
https://cld.persiangig.com/preview/XkytulghEk/DSC03789.jpg

مجددا جریان منبع تغذیه رو با اسکوپ بررسی کردم. وضعیت به هیچ وجه بهتر نشده.
https://cld.persiangig.com/preview/v3HZ5dpj7w/I_after_rewind_1.png
برای کاهش پیک جریان لحظه اتصال سوییچ، سلف خروجی رو به 330 میکرو هانری کاهش دادم که نتیجه اون در شکل پایین قابل مشاهده هست.
https://cld.persiangig.com/preview/YDdD50aLlT/I_after_rewind_2.png

تغذیه فعلا 12 ولته قبلا 15 ولت و 17 ولت هم اعمال میشد ولی تفاوت قابل ملاحظه ای نداشت.

[محسن محمدشاهی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

یه دیود UF5408 رو بردار. کاتد رو بزن به سر سمت چپ سلف خروجی و آند هم بزن به زمین. حالا شکل موج رو دوباره اندازه بگیر(اینجوری مسیر هرزگرد سلف باک خروجی مقداریش از سمت ترانس نمیگذره و در دد تایم ممکنه رینگینگ ها کمتر بشه تلفات هم کمتر میشه چون دیگه جریان در این هنگام به جای 2 دیود از 1 دیود میگذره و همین افت ولتاژ نصفی که ایجاد میکنه باعث میشه مسیر جریان بیفته رو این هرزگرد) . مقاومت گیت هم بهتره 10 اهم باشه.
در ضمن مقاومت گیت سورس هم حتما باید بزاری. یه مقاومت 1 کیلو به گیت سرس موازی کن.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

ل همانطور که دیدید نحوه پیچیدن ترانس تاثیر زیادی در اندوکتانس نشتی ترانس داشت ولی.اندوکتانس نشتی در مدار هم وجود دارد و فقط مربوط به نحوه پیچیدن ترانس نمیباشد.که به دلیل جایگیری نامناسب قطعات ایجاد میشود -اذا بهتر است عکسی هم از مدار اپلود نمایید.

[abolfazl504]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

سلام جناب محمدشاهی
درست متوجه تغییر مورد نظر شما نشدم در صورت امکان روی شماتیکی که در پست دوم قرار دادم نشون بدید
در مورد مقاومت یک کیلو در گیت سورس : به نظرم استفاده از ترانزیستور و مقاومت کارایی بهتری نسبت به استفاده صرف از مقاومت برای موازی سازی با گیت سورس داره
شکل پایین شبیه سازی این مطلب رو در پروتئوس نشون میده.
https://cld.persiangig.com/preview/almRj3oy6O/de_charge.bmp

ل همانطور که دیدید نحوه پیچیدن ترانس تاثیر زیادی در اندوکتانس نشتی ترانس داشت ولی.اندوکتانس نشتی در مدار هم وجود دارد و فقط مربوط به نحوه پیچیدن ترانس نمیباشد.که به دلیل جایگیری نامناسب قطعات ایجاد میشود -اذا بهتر است عکسی هم از مدار اپلود نمایید.

مدار که چه عرض کنم...
https://cld.persiangig.com/preview/r5MEyCplG5/DSC03790.jpg
https://cld.persiangig.com/preview/HijXnHjVad/DSC03791.jpg
https://cld.persiangig.com/preview/VYro6gqWhu/DSC03792.jpg

[محسن محمدشاهی]

پاسخ : مشکل در شکل موج جریان در مبدل سویچینگ پوش پول

سلام جناب محمدشاهی
درست متوجه تغییر مورد نظر شما نشدم در صورت امکان روی شماتیکی که در پست دوم قرار دادم نشون بدید

تو این نقشه دیود رو با رنگ سبز اعمال کردم