Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
HIGH POWER 0-25V 0-15A adjustable power supply
#1
Voleo bi da neko prokomentarise ovu semu i ovaj power supply. Zanimiljiv mi je iz vise razloga a jedan je taj sto bi se kompletan mogao napraviti iz recikliranog materijala i nije previse komplikovan. Verovatno ima svojih nedostataka pa sam zato se i obratio ovde da cujem vasa misljenja..

evo sheme :


a evo i kompletan video opis :

Reply
#2
Gledajuci semu i pokretanjem simulatora u glavi vidim slijedece: Regulacija napona od nesto vise od 2 volta, nozica 2 TL494 je na naponu nesto visem od 2 volta.
Za regulaciju struje datim razdjelnikom moze ici do iznad 25A, treba onaj R4 dici na 12k pa ce regulacija biti tek nesto visa
od deklarisanih 15A.
Pretvarac radi na 50 kHz. Izlaznim elektrolitima ne bi skodilo malo keramike paralelno, a ja bih dodao jos jedan LC clan u izlaznom filteru.
Zamajna dioda treba biti na hladnjaku.-
pOz
P.S. I jos nedostaje sa zajednicke tacke pobudnih emitera prema + IN snazna zenerka 13-15V iako gejt IRF4905
trpi do 20V prema masi-u ovom slucaju + V IN.-
Reply
#3
Napisat cu novi post. Kako je naponsko ogranicenje na gejtovima u prilozenoj semi malo komplikovanije izvesti,
ovdje se najbolje drzati ulaznog napona do 20V. Moze se napraviti dooobar punjac akumulatora sa regulacijom napona
i struje.-
pOz
Reply
#4
U međuvremenu, dok cenjeni EmiSar napiše post sa korekcijama ovog dečjeg oblika Buck pretvarača, dao bih nekoliko sugestija oko toga.

Kada se ima na raspolaganju push pull kontroler, poput TL494 ili sličan i pritom postoji bilo koji razlog za više od jednog prekidačkog mosfeta, onda je, uz neznatan porast troškova, bolje ići na spregnuti (interleaved) Buck kontroler.



Taj oblik Buck kontrolera je neuporedivo boljih performansi u odnosu na ovaj sa početka teme iz nekoliko bitnih razloga:

- prekidačka frekvencija po jednom mosfetu je polovina u odnosu na početni Buck sa vrha teme (zvaću ga ubuduće početni).
To redukuje prekidačke gubitke u mosfetima i diodama na jednu polovinu u odnosu na početni sklop a uvećava trošak za još jednu zamajnu diodu (kojih imamo iz restlova odakle smo pokupili storage jezgra i TL494).
Prekidački gubici su dominantni gubici i na diodama i na mosfetima i temperatura i jednih i drugih će drastično opasti pri istim strujama. 
I diode i oba mosfeta se onda mogu opteretiti znatno više od početnog oblika, tj. ceo pretvarač je osetno snažniji i hladniji.

- Ukoliko se pomirimo sa istim gubicima kao u početnom sklopu, onda možemo imati dobitak dvostruko više frekvencije, sa manjim filterskim komponentama i boljom filtracijom. Dakle imamo pravo i da udvostručimo frekvenciju ako prihvatimo iste gubitke kao na početnom sklopu, ako nam je ta opcija potrebna.

- Umesto šenta za merenje struje, koji jako discipira pri tolikim strujama, sada možemo upotrebiti strujni transformator koji ne discipira i to je na crtežu ona opcija sa obeleženim A, B i C tačkama.
Strujni trafo može bez problema raditi u tom sklopu, i ako je osrednjena struja Buck jednosmerna, zato što prekidački mosfeti alternativno usmeravaju struju oba primara strujnog trafoa tako da nema DC bias u njegovom jezgru.
Ta dva opoziciona primara su obično po jedan navojak provučen kroz mali toroid, a sekundar ima određen broj navoja prema potrebnom prenosnom odnosu (bolje što više navojaka, tj. veći prenosni odnos, jer je manja discipacija na burden).

- Takođe se može i pobuda oba mosfeta izvesti pobudnim transformatorom, što nudi upotrebu drastično boljih N mosfeta, koji su po svim performansama bolji od P mosfeta i to za dosta nižu cenu. Svakako da i čitav pretvarač postaje još efikasniji.

Dakle, sve te opcije su na stolu i modifikacija se može izvesti od minimalne, gde se samo prigušnica mota sa dve žice na istiom jezgru i doda još jedna dioda, a drajver razdeli na dva, pa do poslednje kombinacije sa tri jezgra, gde su pobuda i merenje struje izvedeni transformatorima i sa N mosfetima na pretvaraču.

Pozdrav,
Macola
Reply
#5
Odlicni predlozi. Probacu nacrtati modifikovanu shemu po @Macola uputama o poboljsanju. Mislim na ovaj deo sa spregnutim Buck-om. Pa cu probati prototip jer nisam na "Ti" sa ovim LTspice i ostalim simulatorima.
Cekam i da @emiSAr da opis krajnjih dometa "pocetnog" Buck-a..
Reply
#6
Evo uhvatio sam malo vremena i za ovu temu tj. semu iz ove teme.
Vodeci se predlozima @Macola na semi iz prvog posta napravio sam sledece izmene :
  • zamenio PNP sa NPN MOSFET-ovima
  • mosfetove pobudio sa pobudnin trafnsformatorom
  • umesto Shunt resistora ubacio strujni trafo

[Image: 15A_by_Macola]

Ako sam dobro razumeo Macolu iz njegovog posta. Ne bi bilo lose da kad uhvati vremena da  prokomentarise i ispravi greske...
Dobrodosle su sugestije i primedbe i ostalih clanova.
Poz
Reply
#7
Kolektori izlaznih tranzistora su open kao i emiteri. Emitere si vezao na masu-kolektori nisu napojeni,
Pobuda ne funkcionise.-
Srednji izvod pobudnog trafoa dici sa mase i razdvojiti-pripadajuce krajeve vezati na S mosfetova,.
pOz


Attached Files
.pdf   output.pdf (Size: 36,82 KB / Downloads: 22)
Reply
#8
U pravu si za TL494 potpuno sam prevideo da je drugacije izvedeni ti out-i nego na SG3525 pa da bi zadrzao istu koncepciju taj PWM driverr ce verovatno ici sa SG3525. I onako sam mislio da taj PWM driver bude modul za sebe. Sto se tice srednjeg izvoda pobudnog trafo sad cu to da promenim.
I ovaj donji FET sam okrenu0 naopacke Sad
Reply
#9
[Image: 15A_by_Macola1]

PWM driver ce ici sa  SG3525 na cca 50kHz.
Reply
#10
Iscrtaj shemu sa SG3525 da bacimo oko i da Macola revidira pa moze da se odradi inicijalni pcb i testira. Za kasnije bih obavezno dodao konektor za spajanje/prosirenje prema plocici sa MCU+OLED tako da moze da se odradi softversko podesavanje i pracenje. U tom slucaju sto se pracenja tice sa ulaznog napona predvideti otpornicki delitelj, isto i za izlazni napon, i na izlazu u negativnoj grani dodati shunt + opamp cime bi mogli da dobijemo zanemarljivu disipaciju, a izlaz 0-5v ili vec po potrebi da bi se maximalno iskoristila rezolucija ad konvertora u mcu za merenje izlazne struje. Ovo kazem jer bi u ovoj varijanti moglo kasnije da se odradi kvalitetan punjac akumulatora , ili pak solar MPPT charger, u principu ako je HW dobro odradjen i dobra sprega sa MCU, dalje je samo do softvera.
Reply
#11
Ajde da  ostavim ovaj TL494 sa ovakvom izvedbom gde sam na kolektore stavio pull up otpore ako to uopste moze tako sa ovim pobudnim trafoom . E sad ovaj TL494 ima Collector output current od 200mA (max 250mA) a onaj SG3225 ima 100-400mA (max 500mA).

[Image: attachment.php?aid=34104]


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#12
Nisam siguran da ovo moze da funkcionise ovako, jer sa pullup od 1k na 12v max struja okidanja prema trafou bi bila oko 10ak mA. Ako insistiras na TL494 mora bridge sa 4 externa tranzistora. Svakako ne znam zasto insistiranje na TL494 kada je SG3525 vec predvidjen za ovakvu konfiguraciju i ima u sebi H bridge.

https://www.youtube.com/watch?v=ZDe3bcUT1uI
Reply
#13
Ma Pullup treba da ide oko 150R i 2W a ono 1K ostalo na semi zaboravi promenit... sad cu na istoj slici to uraditi... I ja mislim da cu ici sa SG3525 ali ovo vec bilo na onoj prvoj semi pa bilo lakse precrtati nego ponovo projektovati.
Mada ovaj SG3525 ima jedan Error AMP i nisam siguran kako uraditi istovremeno CC i CV regulaciju na njemu...
Reply
#14
Varijanta strujnog trafoa je odlicna stvar ali samo u funkciji zastite sklopa. Posto je strujni trafo silom prilika moguce postaviti samo na ulazu, sa njime dobijamo merenje ulazne struje pa shodno tome gubi smisao ako zelis CC regulaciju, posto nas zanima regulacija izlaznog napona/struje, a ne regulacija ulazne struje.
Sto se tice Sg3525 i toga sto ima samo jedan Error AMP, to nije neki veci problem jer sve preko njega moze da se odradi.

Doda se komparator na izlaznom shuntu koji kada izlazna struja predje max zadatu salje gresku na isti error amp kojim radis i regulaciju napona, samo sto izlaz sa tog komparatora odvojis rednom diodom tako da u normalnom radu ne smeta regulaciji izlaznog napona. Isti sistem kao sto su kinezi upotrebili kod LM2576 .
Evo ovako :

https://www.instructables.com/id/How-to-...r-Supply-/

U principu ako se zeli i zastita sklopa od prevelike ulazne struje moze i dalje da se ostavi ulazni strujni trafo i isto tako izlaz sa njega u grec pa iz greca u komparator i preko diode opet na error amp tj. pin1 (ako se ne varam) na sg3525 .


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#15
Evo da napisem nesto malo o napretku povodom ovog Buck-a. Napredak koji je doveo do jedne radne verzije samog sklopa.
Moram da priznam da uz dobre predloge @Macole da je i @ddanijel uz svoju moralnu i strucnu podrsku doprineo ovom radnom prototipu.
Sad vec "famozni" Buck iz prvog posta necu vise ni spominjati jer skoro u potpunosti sam primenio @Macola predloge (osim ulaznog strujnog transformatora).

Buck je uradjen sa :
  • NPN MOSFET-ovima (2 komada spregnuta tako da svaki preuzima pola opterecenja na sebe a sa upotrebljenim PWM driverom na izlaznom induktivitetu imamo zbirno frekvenciju prekidanja za oba FET-a.
  • PWM Driver SG3525(UC3525) koji moze da podrzi ovakav nacin pobude
  • Pobudni trafo male snage

Moram da napomene da se do sada nisam bavio pravljenjem ovakvih sklopova i da mi ne zamerite ako nesto i napisem a ne uklapa se u pravilan termin ili samo pravilo ponasanja odredjenih elemenata.
Kako sam vec naveo -  primenio sam skoro sve predloge od Macole sem strujnog trafoa na ulazu jer u nekim od prethodnih postova konstatovali smo da nije neophodno za sam rad godovog sklopa i bazirao sam se na merenje struje na izlazu koja je bitan parametar zbog uvida u izlaznu karakteristiku a i zbog planiranog upravljanja velicinom struje na izlazu (u planu za kasnije radove). Sad (na kraju) sam uvideo da ce ici i taj strujni transformator jer merenjem struje na tom trafo-u i merenjem ulaznog napona uz vec poznate vrednosti na izlazu bice jednostavno prikazati trenutnu efikasnost samog sklopa.Mislim da ce Macola imati neki predlog u vezi sa tim.
Izlazni induktivitet sam motao na dva ringa(ona zuta veca iz PC napajanja) spojena zajedno. Motao sam 2x20 namotaja, 20 zica 0.13mm tako da bi dobio otprilike 2.5mm tj dva puta po 1.25mm za svaki MOSFET. Induktivnost je 80uH sto sam primetio da je kod slicnih uredjaja ta induktivnost te velicine. Nisam siguran da sam nasao, a volio bi da znam, pravi nacin za odredjivanje parametara takvog induktiviteta.
Pobudni trafo je motan na mali feritni trafo(EI) koji je takodje izvadjen iz PC napajanja i posle "kuvanja" i rastavljanja premotao sam ga istovremenoi sa 3x70 navoja 0.3mm Cu a krajeve skundarnih namotaje sam ukrstio da budu u protu-fazi i pri tome dobio induktivitet od 1mH. Na slicnim uredjajima video sam da te trafoe motaju cca 30-tak namotaja, ja sam isao na 70 da bi dobio sto vecu otpornost na primaru da bi sto manje strujno opteretio PWM izlaze na driveru. Mozda pogresan zakljucak u vezi sa tim ali probao sam razne ferite (nije hteo da radi bas na svima) i brojeve namotaja i nisam uvideo vece razlike u efikasnosti sklopa ali sam sa ovim parametrima dobi da mi PWM driver "vuce" od 20mA bez opterecenja pa do 70mA prilikom velikih opterecenja.

Driver je uradjen kao zaseban modul koji se ubada u osnovnu plocu. To sam tako uradio radi lakseg projektovanja osnovnog PCB-a a i moze da se iskoristi i u drugima apliokacijama. PWM driver sam probao na raznim frekvencijama jer sam predvideo trimer sa kojim mogu da menjam frekvenciju i najbolji rezultati su se pokazali na 40kHz tad su mi se najmanje grijali fetovi a i najbolji izgled osilograma je bio upravo na toj frekvenciji. Moguce da kad stignu bolji fetovi sve to bude bolje pa i frekventno. Prikazani osilogrami su na gejtu i sorsu jednog od fetova.

Sa trenutno izmereni rezultatima nisam u potpunosti zadovoljan, mada sam upotrebio FET-ove iz jednog starog UPS-a P55NF06 i mislim da postoje mnogo bolji (upravo sam jedne narucio od TI-a kao semplove i obecali su mi do 27.Okt da ce mi biti isporuceni). Mada i ovi rade kako rade i recimo uz opterecenja do 5A vrlo malo se zagrevaju (skoro nsita) a trenutno su bez hladnjaka.

Sve ovo pisem ne da bi se hvalio nego mislim da dobijeni rezultati (koji ce kasnije biti prikazani) su u granicama "nije lose" ali mislim i "gadjam" granicu "odlicno". Stoga svi predlozi , komentari , objasnjenja i sve ostalo koje ce dovesti do te zadnje granice su dobrodosli. Naravno i svaka kritika dobro je dosla i bice uzeta u obzir.

Sledi shema za  Buck :

[Image: attachment.php?aid=34206]

Shema PWM drivera :

[Image: attachment.php?aid=34209]

A evo i prikaz merenja. Prva kolona je trenutno podesen napon na izlazu putem potenciometra i FB-a.
Moram da prihvatim toleranciju merenja od +- 1% do 2% zbog ne bas stabilnog ulaznog napona i struje i zbog tacnosti instrumenata koje sam koristio prilikom merenja.
Izlazni napon do 14V pri merenju efikasnosti kao opterecenje koristio sam halogenu sijalicu 12V 55W (kratko svetlo na autu) dok merenja od 16V dpo 22V koristio sam istu halogenu sijalicu samo sto sam u seriju spojio i dugo i kratko svetlo (55W, 60W) tako sam postupio jer nisam imao drugo opterecenje a preko 14V pregorila bi zarna nit pa sam spajanjem u seriu izbegao taj slucaj.

[Image: attachment.php?aid=34210]

Slike PCB-a i 3D view u Attach-u kao i slike uzivo prilikom izrade..


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#16
Zbog ogranicenja 10 atachmenta po jednom postu morao sam jos jedan post.
Sry.


Attached Files Thumbnail(s)

Reply
#17
Odličan i lepo publikovan rad!
Reply
#18
Lep rad i znam koliko je truda i vremena ulozio na probe (posto sam delimicno ucestvovao savetima), medjutim uz svo postovanje prema ovom forumu mislim da ce ostati nezapazeno od veceg dela clanova, posto tema nije o pozlacenim konektorima, kablovima i zmijskom ulju za podmazivanje rucke gramofona Smile , a pogotovu sto ovo nije linearni regulator na kome mozemo da se grejemo u toku zime nego efikasni smps koji "susti" i kao takav nije cak ni za napajanje osvetljenja sa LED jer i ono malo riple u izlaznom napajanju sto ce ostati iza kondenzatora nase oko ce prepoznati (tih 40KHz) . Ne zamerite mi ako se neko prepoznao, ne ciljam ni na koga konkretno nego samo moram da primetim stanje stvari i da malo bocnem, pa mozda se neko malo pokrene i iskomentarise uradak i da neki koristan predlog.
Reply
#19
Oko ti neće prepoznati 40 kHz, ni pod tačkom razno, a ni podsvest takođe.
Make no mistake between my personality and my attitude.
My personality is who I am.
My attitude depends on who you are.

塞爾維亞文
Reply
#20
Jesi li merio ripl na izlazu pri raznim naponima i opterećenjima?
https://www.serbianaart.rs/recnik/cirili...tinicu.php

Моћ не потиче из знања које се чува, већ из знања које се дели са другима
Moć ne potiče iz znanja koje se čuva, već iz znanja koje se deli sa drugima
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)