Step down na 350 V

[spin90]

Zdravim,

Nema niekto schemu na jednoduchy zdroj 0 - 350 V DC s pouzitim nejakeho spinacieho prvku, filtracnych kondenzatorov a regulatora ?

Ze je to spojene so sietou viem, nemusite ma upozornovat, ma to byt predregulacia namiesto regulacneho autotransformatora.

Dakujem

[amater63]

Ahoj,jaký proud (mA-...A..?),..nebo k čemu to potřebuješ.

[martin knocik]

Ak ti stačí jednosmerny vystup (nepotrebuješ striedavé napatie), tak postav klasicky step down (mosfet, spatna dioda, cievka, kondenzator). Ak postavís menič len s mosfetom a diodou, a vyhneš sa stavbe synchroneho meniča alebo H mostu, tak nebudeš mať Cgd dv/dt problém a navrh budiča bude jednoduchý (gejtovy odpor, s antiparalelnou vybíjacou diodou). Stále je tam vysoké napatie, ale stačí ťi iba vhodne vypočítať velkosť gejtového odporu aby si dodržal prípustný dV/dt na GS mosfetu (najčastejšie 50V/ns) a neničil mosfety. Ak to budeš mať napajane zo siete, tak tam nevadí velké kolísanie vstupného prúdu a nebudeš potrebovať velku tlmivku. Na budenie mosfetu použi L6491, je to dobrý obvod. Na meranie vystupného napatia použi ISOAMP (operák s galvanicky oddelenym vystupom) - čiastočne zabrani prenikaniu rušenia do meracieho obvodu + DP filter s medznou frekvenciou radovo kHz. Na riadenie mosfetu použi MCU (mne na prvy sinusovy ydroj stacil aj MSP430 2xxx serie) so softvérovým PSD regulatorom (diskrétny PID), parametre regulatora odlat pomocou Zieglers nicholdovej metody ked budes mat menic postaveny.

Všetky vzorce k menicu a budicu maš tu maš tu http://svetelektro.com/modules.php?name ... 6&start=20

[spin90]

Diki pekne, postudujem to
Prud, no jednotky amper, ako klasicke stepdown na nizke napatia. Len to chcem proste na usmernenu siet, galvanicke spojenie nevadi.
Preferujem jednoduchost, cize cez MCU, co ja viem, nesom s tym uplne stotozneny. Pisat jednoduche veci viem len do arduina.

Najlepsie by bolo keby to uz niekto vyrabal a mal overenu schemu. Davno som nasiel na nete schemu a aj popis, no nemozem to teraz najst.

Idem sa pozret na ten odkaz a obvod.

EDIT:
Tu som to nasiel : http://vmiksik.sweb.cz/buck.html
Neni mi uplne jasne cim nastavi spinaciu frekvenciu.

[martin knocik]

Čínsky laboratórny zdroj bude samozrejme najlacnejšie riešesnie. Alebo skusit pouzit Io pre male napatie a pripojit ho na plavajucu zem.
Pokial sa chceš naučiť niečo z výkonovej elektroniky, tak step down je idealny na začiatok.

Ten MCU slúži primárne na generovanie priebehu s nastavitelnou striedou.

Pokial chceš mať výstupné napatie rovnaké (+- 1%) bez ohladu na zaťaž, tak je tam tá spatná vazba do MCU + PSD regulátor. Da sa to celé postavať aj s použitím operakov, Hotové IO pre malé napatia maju spätnú väzbu riešenú ako chybový zosilňovač ( regulator typu P) a kompenzačný obvod (RC člen). Prave tie kompenzačné členy (ak sú potrebné) sú taka analogová ducharina alebo brutal matematika (pokial to chceš vypočítať) aby zdroj fungoval ako zdroj a nie ako výkonový oscilátor.

Ja s analogovymi regulatormi nemam moc skusenosti. Zmena parametrov digitalneho regulatora je zmena konstant v programe.Ak chceš rýchly úvod do PID alebo PSD regulatorov, odporúčam skripta "Vybrané state z automatizace", da sa volne stiahnuť z internetu.

To MSP430x2232 nie je o moc vykonnejšie než Atmegy v Arduine, ale je to 16 bit a TI ma dobru knižnicu pre desatinne cisla s pevnou desatinnou ciarkou. IQ mathlib.h, to ulahcuje návrh bez nutnosti pouzivat floaty.

[spin90]

No pozeram nejake analogove obvody, programovat MCU koli tomu nechcem, neviem to proste.

Na step down ich je spusta, ale ktory by siel pouzit aj na spominanu aplikaciu, to si nie som isty, zatial sa mi nepozdava nijaky. Zvacsa maju integrovane tranzistory, to je somarina.

[ondistef]

Najjednoduchšie budu obvody typu TL494 alebo SG3524/ SG2524 (SG3525/ SG2525)
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf
A príklad buck meniča, je tam síce použitý bipolárny tranzistor, ale stačí urobiť plávajúce budenie a použiť namiesto neho N MOSFET (na tej vyššie uvedenej stránke je to riešene cez TLP250).
http://www.ti.com/lit/an/slva001e/slva001e.pdf

EDIT:\\ Ešte prikladám link pre výpočet parametrov buck meniča, a ak by bol záujem môžem nahodiť aj zjednodušený vzťah pre návrh PI regulátora pre chybový zosilňovač (musím sa prehrabať v zošitoch z VŠ)
http://www.mouser.com/pdfdocs/BuckConve ... gnNote.pdf
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.d ... mps_e.html

[spin90]

No toto bude asi najrozumnejsie, nejaky IO. 494 ma tiez napadol, ved sa pouziva aj v PC zdrojoch. Pouzival teda.
Cize strana 24 v tomto: http://www.ti.com/lit/an/slva001e/slva001e.pdf ?
To by nemal byt problem.

[ondistef]

Sú to už staršie obvody, ale stále používane a na takúto aplikáciu by mal vyhovovať.
A TL494 oproti obvodom SG má výhodu, že obsahuje dva chybové zosilňovače, takže sa dá celkom elegantne s pár súčiastkami poriešiť aj prúdové obmedzenie.
Áno, akurát by som odporúčal skôr spínací MOSFET tranzistor a použiť na jeho spínanie optočlen ako vyššie spomenutý TLP250, resp. nejaký ekvivalent určený k spínaniu MOSFET/ IGBT tranzistorov.

A celkom zaujímavý lineárny zdroj 0-350V/ 0,4A, s doplnením spísaného predregulátora by to mohlo byť celkom zaujímave a prúdový rozsah zvýšiť aspoň na 1 - 2A
http://hpm-elektronik.de/ng350-0400-netzteil.htm

[spin90]

Samozrejme mosfet/IGBT s optickym budenim, to som nedopisal, ale ani som neuvazoval nad inym. Mam nejake IGBTcka na 600V/40 alebo 60A, tak taky dam.
A opticke budenie, tak to samozrejme tiez, ale toto by nemal byt nejaky zasadny problem. CO sa tyka samotneho budenia IGBT tak si rpecitam to vlakno tu na fore.

No tak ten zdroj vyzera fajn, s predregulaciou by sa skutocne dal ten vystupny prud zvysit.

[misocko]

ja by som dal TL494 + IR2111. na tej 2111 pouzil iba horny vystup (horny mosfet, dole len diodu), dolny vystup tej 2111 nezapojeny.
mysli vsak na to ze ziaden vystup toho zdroja nemozes ukostrit (ani minusovy !!) a je na nich napetie voci zemi.
co sa tyka IGBT , byvaju o dost pomalsie ako Mosfety , budes musiet ist dole s frekvenciou a hore s indukcnostou cievky.
prave mam na stole mosfet do ktorho tlacim 100kHz, do IGBT som nedostal ani 30kHz (pravda zalezi aj toho ake mas tie IGBT Ty, ja som mal nieco z frekvencnych menicov)

[spin90]

No takze som pozrel co to mam za IGBTcka, nasiel som aj tie , ale co je lepsie, nasiel som aj mosfety. Som myslel ze len IGBTcka som mal. No takze nasiel som 5 kusov tychto:

http://www.st.com/content/ccc/resource/ ... 072252.pdf

Do akej frekvencie ich dokazem budit ? Maju celkom dobre casy, ale nemam z tych udajov predstavu. Staci jeden, alebo racej 2 paralelne ?

Kondenzatory na vyhladenie sietoveho napatie mam z PC zdrojov, viem ze to nie je nic moc, ale na experimenty staci, celkovo mam asi 1,2 mF / 400V. Tlmivku nemam, nasiel som tuto : http://www.tme.eu/sk/details/dtmss-40_0 ... 4003380-v/ Mala by stacit, podla frekvencie. No a vystupny kondenzator, mam tiez nejake z PC zdroja, alebo mam aj vacsi 3300 uF/450V, ale to je zbytocne velke, ale na vyskusanie mozno by slo, len musim nastavit softstart v tom TL494, aby mi to nebuchlo.
Viem ze na to nejdem zrovna exaktne, beriem to asi tak ze tlmivka - cim vacsia tym lepsia a kondenzatory podobne (v ramci rozumnych rozmerov) . Najprv chcem overit funkcnost toho TL494 a celkovo koncepcie, doladim to neskor.

K tomu uzemnovaniu, dal som si za "ciel" spravit AC /DC menic, ktory mi nahradi sustavu reg. autotrafo+usmernovac. Toto sa tiez nemoze hore dole uzemnovat, zvlast nie v TN-S. Takyto AC/DC menic bude mnohonasobne lahsi a mensi ako autotrafo , bude sa dat doplnit elektronickou poistkou a bude mat vyssiu ucinnost (snad) . Iste by bolo optimalne spravit uz AC/DC menic s VF transformatorom, ale to uz je nad moje sily a aj cenovo by to bolo niekde inde. Ak ho budem pouzivat samostatne, tak bude napajany oddelovacim transformatorom. Tam potom mozem uzemnovat podla potreby. Skor ho ale planujem pouzivat ako predregulaciu a za nim potom uz budu galvanicky oddelene obvody. TO sa uvidi este.

[ondistef]

Zjednodušene vo všeobecnosti MOSFET tranzistory nemajú problém pracovať pri frekvencii na úrovni stoviek kHz, resp. jednotiek MHz (bežne spínacie) a pri IGBT sa to hýbe od 20 do 100 kHz.

V tomto vlákne sú zaujímave odkazy na MOSFET tranzistory.
http://www.eevblog.com/forum/beginners/ ... -a-mosfet/

Veľkosť tlmivky ovplyvňuje zvlnenie výstupného prúdu, čím ma väčšiu indukčnosť, tým je nižšie zvlnenie. Ale tiež to netreba hnať do extrémov. Najideálnejšie je určiť potrebnú indukčnosť výpočtom k danému meniču, treba len určiť základne parametre meniča a max. prípustné zvlnenie.

[misocko]

tak som to dnes len tak pre zaujimavost spravil (uz dlhsie som sa chcel pozriet na G mosfetu a millerovu kapacitu pri vyssom napeti - obycajne idem tak do 30V), a este som neskusal ani takyto menic.
pouzil som TL494 (bez spetnej vezby, iba rucne riadenie striedy), na budenie totem pole TIP122 a TIP125 (ak dobre vidim), MOSFET 11N90E, cievka 1mH (skusal som rozne cievky). spinal som minus aby som nemusel budit hornu vetvu (takto narychlo sa mi s tym fakt nechcelo viac hrat, komplikuje to vsak spetnu vezbu ak by si chcel plynulo riadit vystupne napetie).
isiel som od 17kHz do 200kHz, bohuzial som nemeral vystupne zvlnenie ale nad moje ocakavania to islo velmi pekne (tranzistor sa mi napocudovanie nepodarilo zohriat ani po 5 minutach, a to som medzi DS nedal ziaden RC clen na obmedzenie dU/dT pri rozpinani fetu). Zataz 60W ziarovka, pri 220V na vystupe tam tiekol 0,25A. okrem toho ze som to postavil , som sa z toho nic nenaucil . ak by si mal nejaky predbezny navrh , mozem ti ho teda odsimulovat nazivo

[spin90]

Parada, dobre spravy ze to ide
Tak ja som zohnal nejake suciastky a chcem nakreslit nejaku DPSku v sprinte. Ale az ked vyskusam na kontaktnom poli.

Len sa chcem este opytat, rad by som tam zaviedol aj vazbu na pretekajuci prud. Aby to reagovalo aj na ten. To znamena ze nastavim napriklad trimrom obmedzenie I na 10A a nasledne ak by chcelo tahat viac tak mi obmedzi napatie (klasika ako funguju lab. zdroje).
Ma niekto napad ako tam zaviest taku vazbu ? nejaku schemu ? Ked nebude zo 494 ale s niecim inym nevadi.

Asi snad nieco take: http://www.eleccircuit.com/wp-content/u ... j15004.jpg

Len musim prestudovat ten popis ze jak tov alstne funguje, lebo neni mi zo schemy jasne. Samozrejme ze vystup z 494 by siel cez opticky clen na tranzistor, tak ako sme sa bavili.


Diki.

[misocko]

ja som skusal tuto, ta tvoja je tiez pouzitelna len na prvy pohlad zlozita. Toto je take krajsie na pochopenie, na zaporny vystup das odpor (ten 0,06 1W) a ubytok ktory na nom vznikne zatazou potiahnes na 16 alebo 1 pin, napetim na 15 alebo 2 pine potom nastavis pri akom vystupnom prude to bude obmedovat. (na prilozenej scheme je to privedene na pin 16 a regulujes napetim na pine 15)

[misho]

trochu OT, ale ja len pripomeniem, ze schema vyssie je z vlakna http://svetelektro.com/modules.php?name ... 7aca5942d0 o uprave atx zdroja na regulovany zdroj 1.5-25V a 0.1-20A. Uprava je jednoducha a funguje to paradne.

[spin90]

Parada, dakujem.

Urcite to vyskusam. Len musim pozhanat tlmivky.

Nejaky napad ? Vinutie som chcel aspon na 20A, no je problem nieco najst... Predbezne snad tieto 2 do serie: http://www.tme.eu/sk/details/dtmss-47_0 ... /feryster/
Alebo potom racej jednu takuto:
http://www.tme.eu/sk/details/dehf-42_0. ... /feryster/ , este uvidim.
Predpokladam, ze navinut to a nejaky neznamy ferit z VN TV trafka to asi nebude najlepsie, pravda ?

[martin knocik]

misocko, o millerovej kapacite sa najviac naučís keď sa ti budu odpaľovať mosfety a nebudeš vedieť prečo . Ale teraz vážne. Stačí si uvedomiť že dioda v závernom smere a aj vypnutý mosfet (D-S nevodivý, gejt na 0V) sa stanú vodivými ak na ne privedieme dostatočne strmý dv/dt pulz. Tento pulz vznika pri zopnutí mosfetu, je závislý od gejtového prúdu a Millerovej kapacity (tiež známej ako C_gd, C_rss) podla vzorca I_g=C_gd . dV/dt (dV/dt je napäťovy pulz na D-S). Preto je dôležité pri výbere výkonových polovodičov meniča si všímať dV/dT odolnosť a neprehnať to s budiacim prúdom I_g.

Píšeš že používaš mosfet 11N90E, ktorý C_gd = 6 pF pri 200V, a dV/dt odolnosť 2,2V/ns. Akú frewheeling diodu používaš nepíšeš. Ak by si tam mal diódu s dV/dt odolnosťou 50V/ns, tak k neželanému otvoreniu diódy (a skratu cez mosfet a diodu) by došlo pri gejtovom prúde I_g väčšom ako 300mA (napr mal by si tam 600mA budič s cielom dosiahnuť čo najmenší čas otvorenia mosfetu). Ale ak by si namiesto dioddy dal tam 11N90E mosfet (synchrónny menič s H polmostom), tak by si neželané otvorenie spodného mosfetu dosiahol už pri 13 mA gejtového prúdu horného mosfetu. Z toho vyplýva že mosfet 11N90 je absolútne nevhodný do H polo/plný most. Ale tak nie je problém kupiť mosfety s odolnosťou 50V/ns. Čím menšia C_gd, tym viac problémov. To je stručne o probléme milerovej kapacity C_gd. Ak by si mosfetom spínal len obyčajnu odporovú zaťaž (namiesto SSR rele), tak millerovo kapacitu riešiť nemusíš.

Spin, 20A tlmicku si budeš musieť na 100% navinuť, nad 10A už toho moc nekúpiš. Budeš potrebovať veľké feritové jadro, to sa aj ťažko kupuje. Alebo viac malých v nejakom serio paralelnom zapojení (videl som v čínskom meniči viac malych tlmiviek vedla seba). To 330uH z tme som používal, na 20kHz nebol problém ani to nevrčalo.

[breta1]

ja som skusal tuto, ta tvoja je tiez pouzitelna len na prvy pohlad zlozita. Toto je take krajsie na pochopenie, na zaporny vystup das odpor (ten 0,06 1W) a ubytok ktory na nom vznikne zatazou potiahnes na 16 alebo 1 pin, napetim na 15 alebo 2 pine potom nastavis pri akom vystupnom prude to bude obmedovat. (na prilozenej scheme je to privedene na pin 16 a regulujes napetim na pine 15)

Který šprýmař tam navrhoval odpory 1220, 4740, 7200, 658, 23,4k ??????