نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام استاد و باز هم تشکر.
من خودم هم نمیدونم چرا توی 165 ولت این اتفاق میافتد من فقط شرایط کارکرد مدار رو در این حالت براتون گفتم که توی این ولتاژ شروع به سرو صدا میکنه.
در مورد فرکانس مگر آی سی های UC3844-45 فرکانسشون و حداکثر دیوتی سایکلشون نصف فرکانس سیگنال رمپ نیست؟ در مورد آی سی های بله فرکانس خروجی معادل فرکانس پایه رمپ هستUC3842-43 درست است. اما من در اینکه فرکانس پین 6 آی سی نصف فرکانس رمپ آی سی هست هیچ شکی ندارم چون قبل از اینکه ولتاژ دی سی لینک رو به مدار اعمال کنم اول تغذیه آی سی رو اعمال میکنم و بعد شکل موج رمپ و خروجی آی سی رو میگیرم که مطمئن از کارکرد صحیح آی سی بشم. تازه قبل از اینکه آی سی رو داخل مدار بذارم قبلش آی سی رو با مدار تست داخل دیتاشیت تست کردم که ببینم سالم هست یا نه که اونجا هم دقیقا دیدم فرکانس PWM روی پین 6 نصف فرکانس سیگنال رمپ پین4 هست(درمورد UC3845).
در مورد پین سنس آی سی حرفتون درست هست و PWM با مقایسه ولتاژ خطای پین 1 آی سی و همین ولتاژ دندان اره ای پین 3 که حاصل جریان خطی سلف پرایمر هست ایجاد میشه و من به این نکته توجه نکردم و وقتی که دیدم نویز بسیار زیادی روی پین سنس هست بدون توجه به اینکه PWM با شکل موج این پین تولید میشه اونو زمین کردم ولی با کمال تعجب حالتی که خروجی فقط 1 بمونه رو ندیدم و روی اوسکوپ شکل موج مربعی دارم اما با عرض پالس حداکثر که با بالا رفتن ولتاژ ورودی و فعال شدن فیدبک این عرض پالس میخواد کم بشه ولی چون پین سنس زمین شده این اتفاق نمیافته و ولتاژ پین 1 آی سی توسط TL431 اونقدر پایین میاد که به صورت یکی در میان پالسهارو میخوابونه.
الآن میرم شرکت پین سنس رو به حالت اول یعنی روی مقاومت Rsense وصل میکنم ولی خیلی این پین نویزی هست در حدی که حتی زمین آی سی هم نویز داره. امشب نتایج رو بهتون میگم.
بازهم تشکر بابت پاسختون.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ای سی های خانواده 3842-3-4-5 از نظر عملکرد کاملا شبیه به هم هستن و تفاوتشان این است که 42 و 44 دارای ولتاژ عملکرد تغذیه در رنج 10 تا 16 ولت و 43 و 45 بین 7.9 تا 8.5 ولت هستند--یعنی برای اولی اگر ولتاژ به زیر 10 برسد ای سی خاموش میشود و بعد از ان ولتاژ باید به 16 برسد تا روشن شود .و برای دومی باید به 8.5 برسد تا روشن شود--همچنین 42 و 43 تا 100 درصد دیوتی سایکل عمل میکنند و فرکانس رمپ برابر فرکانس خروجی ای سی میباشد و برای 44 و 45 فرکانس خروجی نصف رمپ خواهد شد و تا 50 درصد دیوتی سایکل عمل میکند.در مورد ولتاژ هم با این نسبت دور ترانس در ولتاژ 165 ولت هم خروجی 18 ولت را خواهید داشت ولی ریپل 50 هرتز پل دیود ورودی به خروجی تغذیه منتقل خواهد شد و روی فیدبک اثر خواهد گذاشت.البته اگر همه چیز درست باشد در ولتاژ 180 ولت نباید مشکلی باشد.ولی باز هم جواب مرا ندادید که مداری که برای 180 ولت طراحی شده چه انتظاری دارید که با 165 ولت کار کندو مشکل نداشته باشد؟

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام و خسته نباشید استاد جبرائیلی.
خب پس در مورد فرکانس خروجی مشکل برطرف شد و من هم منظورم همین بود که فرکانس خروجی UC3844-45 نصف فرکانس رمپ آی سی هست که من منظورم رو درست به عرض نرسوندم. که در این مدار فرکانس PWM آی سی 60 کیلو هرتز یعنی نصف سیگنال رمپ هست.

در مورد کارکرد با ولتاژ 165 ولت دقیقا نقطه شروع سرو صدای ترانس هست که حرف شما درسته در این ولتاژ ما نباید انتظار کارکرد صحیح از مدار داشته باشیم. ولی پس چرا وقتی ولتاژ به 420VDC ویا توسط واریاک سه فاز به 525 ولت میرسد باز هم ترانس صدا میدهد. که قاعدتا به خاطر فیدبک میباشد. حالا سوال من از شما این است که به نظرتون مقادیر فیلتر خروجی رو درست حساب کردم؟ البته با توجه به مشخصات مدار. و اگر درست هست به نظرتون فیدبک درست محاسبه شده؟ من طبق روال مثال 65 واتی جلد دوم کتاب آقای مارتی براون پیش رفتم و به این مقادیر رسیدم که در نهایت جواب قابل قبولی نبود.این هم یه عکس هست از روند محاسبات مربوط به فیلتر و فیدبک. ممنون میشم راهنماییم کنید. http://cld.persiangig.com/download/53aLr7xW5x/formula.jpg/dl

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ببینید شما یک طراحی انجام داده اید که از روی طرحی دیگر انجام شده که معلوم نیست محاسباتتان درست باشد--زیرا انطور که در مثال ان کتاب نشان داده تغذیه مذکور دارای 3 خروجی میباشد و خازن خروجی و سلف ان نیز متفاوت است--به عبارت دیگر صرف جایگزین نمودن اعداد نمیتواند درست باشد زیراهنگامیکه مداری طراحی میشود مبنای محاسبات باید واقعیت باشد و نه فرضیات و متاسفانه این اتفاقی است که در همه شونات زندگیمان در حال انجام شدن است.مثلا شخصی یک تغذیه میخواهد که 10 وات توان مصرفی دارد و به شخص دیگری انرا میگوید ان شخص 10 وات روی ان میگذارد و بنفر سوم میگوید و تا این به دست طراح برسد ببالای 50 وات وگاهی 100 وات میرسد و همه هم فکر میکنند هر چه بیشتر بهتر در حالیکه ابدا چنین نیست و گاهی از اوقات توان خیلی بالاتر و مصرف کمتر خودش باعث سوختن تغذیه میشود که قبلا راجع به ان بحث شده (ایراد به دیوتی سایکل خیلی کم و عدم درایو مناسب سوییچ باز میگردد)--در مدار شما ورودی برق شهر است یعنی 220 ولت که دی سی ان میشود 310 ولت و این ولتاژ نرمال است و شما 420 ولت در نظر گرفته اید چرا؟ همچنین مشخصات اپتو کوپلر ان مدار که مبنای محاسبات میباشد با مدار شما تفاوت بسیار زیادی دارد که شما انها را در نظر نگرفته اید--به خاطر همین محاسبات شما درست نیست.فیلتر خروجی مشکلی ندارد.فقط باید بدانید که ای اس ار خازن الکترولیت بستگی به سازنده و مشخصات ان دارد ولی برای محاسبات بهتر است ثابت زمانی خازنهای الکترولیت معمولی را 65 میکرو ثانیه در نظر بگیرید.یعنی ظرفیت خازن ضربدر مقاومت داخلی ان تقریبا همین حدود میباشد.و فرکانس متناظر با ان دو و نیم کیلو هرتز خواهد شد.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام و خسته نباشید استاد عزیز.
کاملا حرف شما درست و متین است و دلیلش رو هم خودم بازگو میکنم که به خاطر نداشتن دانش کافی است.
دلیل اینکه ولتاژ رو 420 ولت در حالت نرمال در نظر گرفتم و در حداکثر 525 ولت این است که این مدار هم توانایی کار با شبکه را دارد و هم باتری که یه تعداد زیادی باتری توسط اون فردی که این مدار رو به من پیشنهاد ساختش رو داده سری شده و طبق گفته همون فرد مقادیر ولتاژ همین مقادیر هست و قاعدتا من هم مجبورم براساس درخواست مداری رو طرح کنم.
در مورد ایرادات مدار هم-پس در نتیجه محاسبات من در قسمتهای اپتوکوپلر و میزان فرکانس کراس اور اشتباه است که مقدار فرکانس کراس اور یا Fxo رو من اینطور متوجه شدم که برای خازنهای الکترولیتی موجود در بازار مقدار 2.5 کیلو هرتز در نظر بگیرم. ولی با اپتوکوپلر چیکار کنم. چه جوری برای این مدار پارامترهاشو از دیتاشیت در بیارم. من از شما انتظار محاسبه ندارم فقط میخام راهو بهم نشون بدید که دقیقا در کدامیک از معادلات دچار خطا شدم و باید اصلاح کنم و من هم نتایج رو در عمل انجام میدم و بهتون میگم. این یک مداری هست که ناخواسته درگیرش شدم و مجبور به جواب گرفتن ازش هستم. کس دیگه ای رو هم به جز شما راستو حقیقتش نمیشناسم که بتونه راهنماییم کنه قبلا عرض کردم حضورتون که این سوال رو در تاپیک مخصوص فوروارد گذاشتم اما پاسخی داده نشد. با تشکر فراوان.
منتظر پاسختون هستم. :rolleyes:

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

در مورد محاسبات این نوع مدارها دوستان زیادی قبلا مطالب فراوانی در همین مورد نوشته اند که باید در همین سایت جستجو کنید و اگر هم جوابی داده نشده علتش همین بوده که قبلا بحث شده---در مورد محاسبات هم مشکل شما پارامترهای اپتو کوپلر میباشد جریان کلکتور را 15 میلی امپر نمایید یعنی مقاومت شماره 4 را 330 اهم در نظر بگیرید.--البته یک نکته لازم به ذکر است که حتی اگر محاسبات هم درست باشد و طراحی بورد اشکال داشته باشد انگاه مشکل جدی وجود خواهد داشت و مدار ناپایدار خواهد ماند--طراحی بورد یعنی چیدن درست قطعات در جای خودشان و اتصال درست انها با مس روی مدار چاپی و منظور از اتصال درست هم این نیست که قطعات بدرستی به هم وصل شده باشد بلکه علاوه بر ارتباط درست این است که مسیر سیگنال فیدبک و گراند مدار کنترل از مسیر های جریان بالا جدا باشدو دیگر اینکه مسیر گراند تشکیل حلقه بسته ندهد.که این موارد هم قبلا در تاپیکهای دیگر بحث شده و تکرار ان جالب نخواهد بود.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

تشکر از پاسختون.
این تغییر رو روی مدار اعمال میکنم. در مورد فیبر هم باید بگم که متاسفانه طراحش خودم نبودم و کس دیگه این کار رو کرده که متاسفانه فیبر ایرادات زیادی داره که البته من تغذیه آی سی رو دقیقا روی پینهای آی سی اعمال کردم و مسیرشو روی فیبر کات کردم. در مورد پین سنس جریان هم همین کار رو کردم و اون مقاومت و خازن فیلتر رو دقیقا روی آی سی مونتاژ کردم و با یک تکه سیم کوتاه از روی Rs مستقیما بردم به همون مقاومت فیلتر مربوط به پین سنس اما روی زمین آی سی نویز سوییچ خود آی سی باز هم وجود داره چون زمین آی سی در نهایت به زمین پاور وصله. در عین حال نتایج رو بعد از اینکه اعمال کردم حضورتون میگم. خیلی ممنون از راهنماییتون . تا فردا :smile:

[ebismps]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام دوستان.
فکر کنم بعید باشه که دیوتی سایکل 99درصدی هم بتونه این همه رنج وسیع ولتاژی رو جواب بده.(265-525ولت)

[mohamad_ara]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استاد شاید سوالم ربطی به موضوع شما نداشته باشه ولی می خواستم بدونم ccps چیست و از چه نوع سوییچینکی تبعیت می کند و ccps ی می خوام با 30kv و 1khz که می توان ولتاژخروجی را تغییر داد اگر روش ساخت آنرا به من بفرمایید از شما ممنونم

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام-منبع تغذیه ای است برای شارژ خازن بوسیله جریان و در جاییکه توان زیادی در زمان کوتاه مورد نیاز باشد استفاده میشود که کاربردهای متنوعی دارد مانند لیزر-یا تغذیه اشعه تیوب ایکس برای رادیوگرافی و....در این نوع تغذیه ها به خروجی منبع جریان و بصورت کنترل شده برای شارژ خازن نیاز داریم که روشهای زیادی برای ساخت میتوان استفاده نمود که انتخاب توپولوژی و روش بستگی به توان دارد که شما توان مورد نیاز را مشخص نکرده اید.معمولا برای توانهای پایین یعنی کمتر از یک کیلو وات از روشهای متداول سوییچینگ استفاده میشود ولی برای توانهای بالا از روشهای رزونانسی استفاده میشود http://www.scirp.org/journal/PaperDo...?paperID=39598

[mohamad_ara]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام با تشکر از اینکه جوابمو دادید من این منبع تغذیه را برای لیزر co2 tea نیاز دارم به نظر شما چه توانی برای این کار لازم است اطلاعاتی که من دارم اینه که 150 ژول و mpc که 50ns پالس ایجاد می کند.با تشکر از راهنمایی شما.
در ضمن آیا ساخت این منبع خیلی مشکل است که از توان من خارج باشه؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

در مورد محاسبات توان مورد نیاز برای یک کار مشخص در لیزر اطلاعات زیادی ندارم.ولی بنظر میرسد داشتن اطلاعات زیر ضروری است --فرکانس تخلیه انرژی؟راندمان لامپ؟حداکثر پهنای پالس؟ولتاژ مورد نیاز؟نمودار ولتاژ و جریان لامپ؟....و اینکه ایا این مقدار انرژی برای هدف مورد نظر کافی است یا خیر؟

[mec10]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام به همه ی دوستان و استادان گرامی.
ببخشید اگه سوال رو توی این تاپیک می پرسم چون توی تاپیک منابع تغذیه فوروارد پرسیدم و کسی هنوز جوابم رو نداده. برای ساخت پروژه ام خیلی عجله دارم چون وقت زیادی ندارم! به لطف شما استاد جبراییلی جواب بعضی از سوال هام رو گرفتم.

من میخوام یه منبع سوییچینگ فوروارد بسازم که بتونه دوتا خروجی داشته باشه: خروجی اصلی 33 ولت 4 آمپر و خروجی کمکی (تغذیه آی سی سوییچینگ) 20 ولت 1 آمپر. فرکانس سوییچینگ رو هم 25 کیلوهرتز درنظر گرفتم.

من می خوام این 33 ولت (با جریان 4 آمپر) رو بعد از ساختن و رگوله کردن توسط آی سی UC3845 ، با یک ماسفت (که توسط موج PWM تولید شده با میکروکنترلر کنترل میشه) بتونم ولتاژ متغیر از 0 تا 30 ولت قابل کنترل بسازم.

با توجه به نکته هایی که استاد عزیر، مهدی وزیری در تاپیک منابع فوروارد فرمودند، می خوام نسبت دور سیمپیچ دیگائوسینگ رو 1.5 برابر (به طور دلخواه) سیمپیچ اولیه درنظر بگیرم.

نکات خیلی مهمی که می خوام قبل از طراحی بدونم موارد زیر هستند:

1- بار خروجی من به شدت متغیر هستش، این تغییر بار (یا همون تغییر ولتاژ خروجی) باعث ناپایداری توی ولتاژ سیمپیچ کمکی نمیشه؟ آخه من می خوام برای قسمت دیجیتالی مدارم (میکروکنترلر) و درایور ماسفتی که گفتم قرار ولتاژ متغیر 0 تا 30 ولت بسازه، یک ترانسفورماتور آهنی 12ولت نیم آمپر بذارم. اگه ولتاژ سیمپیچ کمکی ناپایدار باشه، من دیگه دوست ندارم تا یه ترانس دیگه برای تغذیه آیی سی سوییچینگم بذارم!! اگه بخوام اینکارو بکنم مدارم میشه دارای 3تا ترانس که وزن، قیمت و حجمش خیلی میره بالا.

2- سیمپیچ طراحی شده توسط نرم افزار روسی رو هم توی عکس زیر براتون قرار دادم. نکته ای که می خوام بدونم اینه که آیا سیمپیچ دیگائوسینگ به DC LINK وصل میشه؟ یعنی به همون جایی که سیمپیچ اصلی وصله و تنها جهت سیمپیچیش معکوسه؟

دیگه اینکه من توی کتاب دکتر ابریشمی خونده بودم که اگه تعداد دورهای اولیه زیاد بشه، باید اون ها رو به صورت نصف نصف بست، یعنی مثلا سطح مقطع قرقره رو با دولایه پرکنیم بعدش عایقکاری کنیم و بعد ثانویه رو شروع کنیم و دوباره عایقکاری کنیم و ادامه ی اولیه رو بپیچیم. اگه بخوام این کار رو بکنم، پس وضعیت سیمپیچ دیگائوسینگ چی میشه که تعداد دورهاش بالاتره؟!!!!!

از اساتید خیلی خیلی ممنون میشم اگه کمکم کنید چون خیلی حیثییتیه، باورکنید کس دیگه ای ندارم تا ازش بپرسم. اگه توی طراحی ترانس هم توی عکسی که گذاشتم اشکالی میبینید لطفا دریغ نکنید.

اگر استاد جبراییلی گرامی لطف کنند و نکاتی رو درباره پیچیدن ترانس و همچنین هسته ی موردنیاز برای توان 150وات به بنده یادآوری کنند خیلی ممنونشون میشم!!

http://upload7.ir/preview.php?user=&file=d8b112483769b0ef8fd4448 84a3250b28d72e9d7.png
http://upload7.ir/uploads//d8b112483769b0ef8fd444884a3250b28d72e9d7.png

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

1-برای قسمت تغذیه میتوانیدیک تغذیه کوچک سوییچینگ کم توان با استفاده از یکی از ای سی های خانواده TINY در مدار جاسازی کنید.2- منظورتان از سیم پیچ دیگاوسینگ چیست؟ تا جاییکه میدانم این سیم پیچ مربوط به سیستم لامپ تصویر تلویزیون است و کاربرد انرا در مدار شما نمیدانم-3-برای 150 وات و فرکانس 25 کیلو و توپولوژی فوروارد دو سوییچ هسته eer4242 مناسب است. ولی با این همین هسته و فرکانس بالاتر و توپولوژی هاف بریج میتوان تا 400 وات هم گرفت.

[حسین بنیامین پور]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

منظورشون از سیم پیچ دیسگاوسینگ !!!! سیم پیچ Reset یا همون Reset Winding هست که در فوروارد تک سوییچ برای کلمپینگ اسپایکهای اولیه به داخل خازن DC-link استفاده می شه ...... همون سیم پیچی که به موازات اولیه پیچیده می شه ......
چون از جناب جبراییلی سوال کردید جواب رو به خود ایشون واگذار می کنم .....