DC-DC pretvarač 12-300V

Evo da opišem svoja zapažanja prilikom izrade DC-DC pretvarača 12V-300V čiju je shemu Macola postavio u temi "Inverter 12Vdc - 220Vac" postavljenoj od @Aca_punk na trećoj stranici, Macola je i konstruktor te sheme...

Ovakav pretvarač je dobar za pogon svih uređaja koji na ulazu imaju grec od normalnih dioda (npr. razni svičerski punjači, LED žarulje itd.) a koji se ne mogu pogoniti visokom frekvencijom već samo sa 50 Hz ili DC od cca 300V, što je i njihov radni napon posle njihovog filterskog kondenzatora, NE KORISTITI za pogon uređaja koji na ulazu imaju mrežni trafo. (moram napomenut za svaki slučaj)

Počinje se od izrade glavnog trafoa čije dimenzije ovise o snazi koju želimo na izlazu, isprva sam htio koristiti EE42/21/15 jezgro za snagu od 100-150W ali nisam mogao doći do bakrene trake potrebne za motanje primara pa sam se odlučio za ETD 34 jezgro i motanje pletenicom 0.4x8 za snagu cca 60W koja meni i treba za pogon punjača za laptop u slučaju nestanka struje a i za pokoju LED žarulju...

Pletenica 0.4x8 ima ukupni presjek oko 1mm2, malo nategnuto za snagu od 60W (preko 6A/mm2) ali traka mi je za sad nenabavljiva a i primar je zadnji namotaj pa se bolje hladi

Trafo u primaru ima 2x6 namotaja dotičnom pletenicom motanom bifilarno, sekundar ima 147 namotaja (trebalo bi 150 ali nije mi stalo), trafo je bez zračnog procjepa.

Sekundar se mota prvi do stuba u 4 sloja, svaki sloj izoliran 1 žutom trakom iz ATX-a i s marginom od 3 mm do ruba prostora za motanje, nakon sekundara 2 sloja teflonske trake i 2 sloja žute trake i primar preko toga.

U shemi su navedene vrijednosti svih elemenata osim BJT-ova, ja sam koristio TIP35C tranzistore, možda malo overkill za tako malu snagu ali od viška glava ne boli, također i UF 5408 u izlazu su overkill za moj slučaj, za 200W su obavezne (za 60W bi mogle bit i UF 4007)

Pobudni trafo je zapravo strujni trafo za pogon baza BJT-ova, o njegovom ukupnom broju namotaja i veličini jezgra ovisi frekvencija pretvarača, materijal je N30 (visoki permeabilitet) a ta jezgra su obično na ulazu ATX napajanja u mrežnom filteru (NE ona žuto-bijela jezgra u izlazu)

Koristio sam zeleno jezgro visokog permeabiliteta iz ulaznog filtra ATX-a promjera 20 mm, prenosnog odnosa 6:1 (18N/3N), ako stavim više frekvencija je preniska (ovako je 30 KHz s 15W tereta), sprega pobudnog trafoa je čvrsta, namotaji su motani IZOLIRANOM žicom 0.25 mm.

Preporučujem pročitati Macolin post na trećoj stranici Acine teme za razumijevanje kompletnog rada pretvarača...

Valni oblici su skoro pa idealni, tek malo istitravanja prilikom OFF tranzicije, bez naponskog pika, jedva zamjetljive na 2x20 MHz skopu i to tek kad se slika uveća...

Eeee, sad dolazi "kvaka 22" sve to lijepo radi kod termogenog opterećenja do cca 15W (žarulja), kod startanja s 40W/230V žaruljom dolazi do pregaranja 20A osigurača na auto-akumulatoru, drugi put nisam probao to ponovit (a nisam nabavio auto sijalice za spojit u seriju)

Ponovnim prikapčanjem 15W žarulje sve ponovo radi (preko power supplya) ali da stvar bude čudnija, spajanjem LED sijalice 10W isti odlazi u permanentni strujni limit (2A, ne ide više), ledara svijetli uz izlazni napon od cca 150V...

Napominjem da uz 15W/230V običnu žarulju CL traje cca 1-2 sekunde i onda se struja smiri na oko 1.6A

Stvar je definitivno u pobudnom trafou, nemam original R16 jezgro, bazni otpor sam stavio 10R, original je 4.7R

Nastavlja se, ako netko ima kakvu sugestiju kako rješit soft start, dobrodošao je...



_{[Ovu poruku je menjao Budući penzić dana 09.04.2023. u 23:53 GMT+1]}

Drago mi je da masina radi! Takodje, dobro je sto i tema postoji i nadam se da ce je elitni forumasi samo obogatiti. Ja sam tu da citam i upijem sve sto mogu. :)

Evo da stavim precicu Macolinog posta o pretvaracu iz moje teme (3. strana): https://www.elitesecurity.org/t509142-2-Inverter-Vdc-Vac

Postala mi je dosta interesantna prica o SMPS-u. Nisam lik koji samo iskopira nesto, primarno mi je ucenje! Samo izrada Mazzili pretvaraca me je naucila mnogim stvarima. Treba dosta iskustva, a to trazi dan - noc uz lemilicu i iscitavanje literature. @Penzic, i ovom prilikom zelim da se zahvalim za sav trud koji si ulozio kako bi me naucio necemu novom!



Sta znaci "normalna" dioda? Kojih se to uredjaja moramo odreci ako zelimo ovaj pretvarac? Zasto ovo upozorenje za mrezni trafo i da li optokapler igra neku ulogu u tom slucaju?

"Normalna dioda" znači standardna ispravljačka dioda kakve su u grecovima za ispravljanje napona frekvencije 50 Hz, to su diode s tzv. "standard recovery" vremenom od više od 1 uS, nisu pogodne za ispravljanje izmjenične struje visoke frekvencije, zato se takvi potrošači na izlazu pretvarača napajaju s DC...

Upozorenje za trafo je reda radi, puno ljudi ovo čita pa da slučajno ne bi nekom palo na pamet da trafo napaja s DC, većini ono nije potrebno, ne znam zašto spominješ optokapler, kakve on veze ima ???

Moja razmišljanja su sljedeća : Pošto je na trafou pravokutni a ne trapezni napon, možda bi trebalo stavit posle izlaznog greca storage prigušnicu, ili pak pokušat dobit trapezni napon pomoću smanjivanja pobude, razmišljam i o drugom pobudnom trafou na jezgru promjera 12 mm (imam 3 kom.), sugestije su i dalje jako dobrodošle.

_{[Ovu poruku je menjao Budući penzić dana 10.04.2023. u 16:25 GMT+1]}

Evo isprobano je manje pobudno jezgro promjera 12 mm, 20 namotaja / 3 namotaja, situacija nepromjenjena, ledara 10W i dalje tjera PSU u strujni limit, 15W/230V obična žarulja (2 od 7W u paralelu) radi normalno, jaču običnu žarulju neću ni probat dok ne napravim strujni limit na akumulatoru s barem 2-3 sijalice 12V / 55W u paraleli...

Ono što me kopka je da sam primjetio da porastom opterećenja raste frekvencija pretvarača, s jednom žaruljom 7W je 31 KHz a kad dodam drugu bude 34 KHz, na većem pobudnom jezgru je bilo obrnuto ali je promjena bila veća, cca 7-8 KHz...

Ostaje mi da probam nabavit original 16 mm jezgro od N30 materijala, za kupit toga nema nigdje kod nas znači ostaje raskopavanje ATX-a, mada sumnjam da bi se nešto bitno promjenilo, neki vid soft starta je definitivno potreban...

Citam nesto pa mi nije jasno - trafo je za je za jednosmernu struju (napon) - Kratak Spoj ! ....

@mrkabrka : Tako je, zato sam i napisao " NE KORISTITI za pogon uređaja koji na ulazu imaju mrežni trafo. " da se ne bi netko slučajno zaj... ovaj zaigrao pa priključio DC izlaz na mrežni trafo...

Naravno, mi forumaši smo velikom većinom dovoljno educirani da nećemo napravit takvu glupost ali ovo može pročitat ama baš svako, svojedobno dok još nisam bio član ovog foruma pratio sam jednu temu gdje se lik čudio zašto mu je eksplodirao unimer kad ga je na 20A području ubo u utičnicu mrežnog napona 230V, i pita se : Kako to, pa utičnica je 16A a moj ampermetar je 20A ?

Stariji forumaši će se sigurno sjećat te teme kao i upornosti tog lika u obrani svojih stavova...

Upozorenje je za takve ljude koji o struji nemaju ni p od pojma, ne za nas ostale...

Koji provodnik si koristio za motanje induktora, licnasti? Kog preseka? Moze li se i namotaj na transformatoru motati licnastim kablom sa izolacijom? U "experimentalne" svrhe, ne mislim na duze staze? Koliki bi bili gubici? Racunam da mesta za tako nesto ima u transformatoru...

Malo je nezgodno experimentisati sa lakiranom zicom, pa bih uz kasniju korekciju to ipak ostavljao za finalnu izradu transformatora. Dosta toga ode u otpad, nezgodno je skidati lak i uz malu nepaznju se isti namotaj ne moze opet upotrebiti, moze se oljustiti ili puci lak. Kod bifilarnog motanja jos tezi slucaj jer dve idu zajedno. I sve ovo bih da primenjujem na fizicki kracem namotaju, neki max koji sam do sada koristio je 8 namotaja na primaru (sa tim nekim licnastim kablicima sa izolacijom), izlazni napon gadjam na najvise 30Vac i tu koristim lakiranu zicu koju nekada i ostavim u prvom delu primara? Da ne pisem koliko je lakse otici u prodavnicu bilo kog elektro tipa i kupiti provodnike od sorte, a svi ih vec i imamo?

Au bre Aco citas li ti sta si napisao ....

Nekad se lak sa zice skidao Acisalom moze isad sa
paracetomolom ....

Aco, koristio sam pletenicu 0.4x8 a ne licnasti, napisao sam to još u prvom postu, što se tiče licnaste žice s izolacijom - može za probu, tako je i namotan moj trafo koji sam koristio u Mazziliju - vidi sliku, licnasta žica, mislim da je 0.75 mm2 s plavom izolacijom, koliki su njoj gubici - pojma nemam, to je samo za probu...

Pletenica je nešto drugo, uzme se potreban broj tankih, lakom izoliranih žica jedan kraj tih žica u škripac drugi u glavu šrafilice i napravi pletenica potrebne dužine u mojem slučaju 8 žica promjera 0.4 mm, ukupni presjek oko 1 mm2

Nazvao sam to induktor, mozda je trebalo toroid: https://prnt.sc/zourhHVXJ6dz Pitao za njega i uopste za motanje trafoa. Dobro je da moze da se koristi za eksperimentisanje i za probu... Pletenice pravim i ja od lakiranih ali bi i to da izbegnem dok se ucim. Vec sam nekoliko profi izvadio iz 35C trafoa...

Imam 15 uspesno odmotanih trafoa RL28, EI-33, 35-C... Imam i vecih, sa i bez procepa. Procepi su na srednjem stubu i mislim da bih mogao da iskoristim tehniku smirglanja koju si opisao u onoj mojoj temi. Skupio sam materijal za igranje...

Sva prethodna pitanja mislim da su resena. Mada kako se navracam na teme i neku literaturu uvek ispadne jos nesto "novo". Dans sam boga ispisao u svesci, mnogo pomaze! :)

__________

Mene sad (sledece, da se jos malo izigram sa ovim) zanima da iz zida napravim ispravljeni napon 12V, na neki od SMPS nacina...

Misliš na pobudni trafo, da motan je na toroidnom jezgru od N30 materijala izoliranom punom žicom, ne licnastom, inače može i s tankom licnastom, svojedobno sam namotao driver trafo za fetove u polumostu na jezgru promjera 20 mm (isto N30 materijal), 3x20 namotaja koliko se sjećam i to s ribbon trakom, trafo je imao školske valne oblike, potpuno čist pravokutni napon...

PWM integralac je bio TL494, pobudni trafić je bio pogonjen s 2x MIC 4452 fet driverom i pokretao je polumost s 11N60 fetovima i home made trafoom za dobit 12VDC na izlazu iz 230VAC na ulazu...

Sve to je bilo u edukativne svrhe, koristio sam temu s ovog foruma "SMPS za pojačalo" za naučit kako se proračunava i izrađuje SMPS trafo za polumost...

NE PREPORUČUJEM ti da se igraš s mrežnim naponom ali odluka je na tebi, ako se već odlučiš na to onda DOBRO prouči gore navedenu temu, posebno dio o izolacionim marginama na trafou i na PCB-u, JAKO JE VAŽNA dobra izolacija primara i sekundara trafoa kao i razmak vodova na PCB-u koji su pod mrežnim naponom, inače najbolje je onda koristiti gotov trafo iz ATX-a

Kao pogonski električar s 34 god. staža na održavanju lučkih dizalica jako dobro znam kako trese mrežni napon, ne želiš to probat, vjeruj mi...

@Budući penzić,

Da ne citiram tvoj prvi post pošto je veliki (ovaj će biti još veći :-), napisaću još dodatnih info, kojih se budem setio, o tom mom pretvaraču kog pokušavaš da sastaviš.

Pretvarač je sa strujnom povratnom vezom (nije Royer ni Jensen, a nisam mu dao ime :-), koja je pokupljena sa struje sekundara i preslikava struju opterećenja na baze tranzistora. Odnosno, sa porastom opterećenja proporcionalno raste pobudna struja baza, kako je i potrebno, i tim se održava niski napon saturacije tih tranzistora, čim se smanjuje disipacija u uključenom stanju.
Preporučujem stariju literaturu od Philips, o pretvaračima za CFL sijalice, tamo ima i precizan proračun pobudnog trafoa (ne mogu da kopam po arhivi jer bi trajalo satima na više HDD koji su takođe arhivirani u fijoku).
BJT half bridge u CFL sijalicama, sa malim strujnim pobudnim trafoom od materijala 3F3 Ferroxcube radi na sličnom osnovnom principu kao ovaj moj pretvarač, što i proračune stavlja u sličnu ravan uz malo izmena zbog jednog namotaja za baze, materijala trafoa i ovde kapacitativnog tereta...

One dve kontradiode na bazama omogućavaju da se tok struje uspešno nastavi ka suprotnoj bazi sa bilo kojim polaritetom, čim se štedi da bude samo jedan namotaj za obe baze i istovremeno se obezbeđuje inverzni klamp kolektora kroz tu diodu i deonicu B-C :-).
Druga njihova i jako važna uloga je da ograniče negativan napon za bazu onog tranzistora koji ulazi u zakočeno stanje.
Negativan bias baze omogućava ubrzano ćišćenje zaostalih nosilaca baze i jako ubrzava dotični tranzistor pri isključenju.
Treći dobitak je što isti negativni bias menja maksimalni probojni napon tranzistora sa Uceo na Uce-v, tj. kod tih običnih BJT bar na vrednost Ucbo, a ta je vrednost uobičajeno veća od Uceo (npr. kod 2N3055 je Uceo=60V, dok je Ucbo=100V).

Te dve diode mogu biti i po dve serijski spojene, tako da -Vbe bude -1.4V što još više ubrzava te bipolarce.
Treba naglasiti da povećanje -Ube otežava održavanje spontanih oscilacija pri lakim opterećenjima.
Ukoliko -Ube pređe dozvoljenu vrednost (previše tih dioda ili bez), onda deonica emiter-baza proradi kao klasična zenerica i od struje zavisi da li će disipacija te zone preći dozvoljenu i ubiti BJT.
Preporučujem stariju literaturu od Philips u vezi pobude prekidačkih visokonaponskih tranzistora iz serije BUxxx, ako te zanima kako se pravilno pobuđuje sw. BJT.

------------------------------------------------------
Inače(van teme ali korisno), u nedostatku zenerica reda veličine 3-9V, mogu se upotrebiti i veliki i mali bipolarni tranzistori (spoj baza-emiter u inverznom smeru) i biranjem komada naći potreban zenerov napon (manje pojačanje -> veći zenerov napon E-B, tipično).
Van toga, svaki bipolarni tranzistor može raditi i sa zamenjenim izvodima kolektor-emiter, gde sada bivša deonica B-C bude u ulozi B-E, a bivša B-E postaje B-C.
Tranzistor će uspešno raditi do probojnog napona Veb (tipično nekoliko volti, 3-10 vs tip tranz.), hfe strujno pojačanje će mu biti oko pola od tipičnog, ali će zato napon saturacije CE biti reda svega par milivolti kod umerenih struja.
Nekad su se takvi "prevrnuti" tranzistori koristili kao sinhroni prekidači kod visoko osetljivih čoperskih pojačavača, koji su imali pojačanje reda nekoliko do nekoliko stotina hiljada puta bez DC ofseta (dok se sada sklapaju gotove "lego" kockice, bez mnogo korišćenja mozga)...
"Prevrnut" tranzistor je takođe moguće upotrebiti za namerni klamp izlaznog signala na vrednost zener Veb pa na primer samo jednim tranzistorom napraviti odličnu distorziju za gitarsko pojačalo ili neke mnoge druge posebne i lukave namene.
Recimo, u kolektor je uključena LED od optokaplera i dok sistem ima napajanje reda 8-9V samo tranzistor odlučuje o pogonu te LED, ako napajanje poraste npr na 12V onda se LED uključuje kroz zenerov proboj EB, te samo napon napajanja aktivira LED bez obzira na stanje baze tranzistora.
Onda, u tipičnom tiristorskom spoju sa dva tranzistora (PUT) ako jednom komadu zamenimo izvode kolektor-emiter, dobićemo DIAC sa pragom okidanja reda 6-7V, i td i td, da ne davim više (ako je ko šta naučio odavde, naučio je, ako ne onda sam džaba krečio)...
----------------------------------------------------------------

Kod tog pretvarača je lako izračunati trafo snage jer su pravila jednostavna: prenosni odnos je kao kod mrežnog trafoa, po datim obrascima u postu na Acinoj temi se čuvati od saturacije za: dati materijal, temperaturu i frekvenciju, staviti korektnu debljinu žice i maksimalno moguće napuniti trafo bakrom jer to drastično povećava moguću prenetu snagu.
Kod vešto proračunatog i namotanog trafoa nema gde igla da se zavuče pored namotaja.
Takav prenosi maksimum snage.

Pošto je push pull onda maksimalni napon na kolektorima biva 2xVin (teoretski, a praktično nešto više zbog šiljaka ako ih ima), te treba izabrati tranzistore sa bar 30% većim probojnim naponom od 2Vin.

E kod pobudnog trafoa počinje noćna mora.

Da bi se napravio pobudni trafo sa strujnom NFB, gde se komutira saturacijom i to još zavisi od izlazne potrošnje i temperature tog jezgra i još i od osobina materijala istog, e to je već magija.
O jezgru se mora znati maltene sve: vrsta materijala, oblik i veličina histerezisne petlje, amplitudna permeabilnost, zavisnost od temperature i frekvencije i još pun kofer parametara objašnjenih dijagramima.
Kada se pravi namenska sprava, poput pogona za CFL ili LED sijalice, koje takođe imaju pretvarač sa strujnim pobudnim trafoom (tamo je half-bridge sa BJT, ali važe slična pravila kao i za ovaj moj pretvarač), onda sedne nekoliko inženjera koji potroše oko 5 čovek-nedelja i izračunaju, pa došteluju pretvarač "u bobu" - kako bi rekli dragi ljudi iz BiH.
Potom naprave sto milona komada i taj skupi razvojni rad bude kap u moru konačnih prihoda...

U amaterskim uslovima je jevtiniji eksperiment sa raznim jezgrima i odnosom namotaja, tj. kratak mi je život da utrošim nekoliko dana samo na objašnjavanje procesa, a tek da se bavim računom odavde, gde nemam pojma koji feriti se tamo negde koriste, u kom su stanju i u kojim konačnim uslovima...

Takođe sve jako zavisi od strujnog pojačanja tranzistora i pobudni trafo se namesta prema strujnom pojačanju istih i njihovoj brzini t_on i t_off.

Soft start za tu napravu, u tom obliku, ne postoji jer ima dva tranzistora, dve diode i tri otpornika. U tom slučaju se ide na limit prenete snage, što se može ograničiti konačnom strujom baza tranzistora i (ili) ranijom saturacijom pobudnog trafoa. Ipak, za neke jako iskusne likove sa magneticima, može se pomoću mag-amp jezgra u pobudi, namestiti i soft start i podesiv strujni limit, no to je tek zahtevno. Takođe se sa mag-amp jezgrom može napraviti i soft switching tj. ZVS u glavnim granama.

Kao što sam više puta rekao na ovom forumu: što jednostavniji pretvarač - to veća glavobolja za proračun i veća mogućnost manipulacije sitnicama.

Da bih opisao sve potrebno za proračun pobudnog trafoa, morao bih napisati nekoliko desetina postova koji su znatno duži od ovog, uz mnogo priložene literature, što mi je problem zbog vremena i drugih obaveza (vreme je da trošim malo života i na sebe).

Dakle, eksperiment je daleko jevtinije rešenje i uz nekoliko dana igranja raznim pobudnim transformatorima, od onog što se ima pri ruci, može se dobiti odličan pretvarač sa hladnim tranzistorima pri velikoj snazi, sa jako čistim talasnim oblicima koji ne prave mnogo elektronske buke (već si video i priložio oscilogram).

Recimo, odlične rezultate sam dobijao i sa toroidom R27 od N67, onda sa lončastim jezgrima od dvadesetak milimetara, sa EI jezgrima reda 20-32mm, mag-amp jezgrima i tako dalje.

U startu ti preporučujem da eksperimente započneš sa većim pobudnim jezgrom jer se manje mota i lakše eksperimentiše.

Kad pređeš igricu, onda namotaš ceo drajver trafo na EI jezgru, samo na bočnim stubovima, iz dve sekcije primara i sekundara, opoziciono, potom na centralni stub stotinak navoja tankom žicom i onda malom DC strujom kroz namotaj na centralnom stubu upravljaš frekvencijom i izlaznom strujom pretvarača...
Odnosno, drajver trafo ti postane magnetni pojačavač i imaš i soft start i strujni limit.

Pretvarač uredno radi kad je najviša frekvencija u praznom hodu (sa bliderom na izlazu, kome se otpornost smanjuje do granice da postoji ipak uslov oscilovanja u praznom hodu) a najmanja frekvencija kod punog opterećenja.
Nagib tranzicija raste sa strujama te u praznom hodu je trapezni talasni oblik, a pri punom teretu skoro pravougaoni.
Talasni oblici su "školski" bez šiljaka i odzvonjavanja kad se sprega na trafou snage "tvrđa", kao što si video na svom konstruktu.

Duty-cycle je reda skoro 2x50% i jako je malo mrtvo vreme te nema potrebe za storage kalemom na izlazu (čak naprotiv, upravo će to da pokvari pobudu).
Sasvim su dovoljne minimalne rasipne induktivnosti trafoa, kao i induktivnost primara pobudnog trafoa dok ne saturira.

Kapacitativno opterećenje na izlazu obezbeđuje povećanu struju baze u turn_on oblasti, čim ubrzava uključenje BJT, potom prestane taj uticaj i opadajuća zaravan na sekundaru drajver trafoa obezbeđuje, proporcionalnu opterećenju, sustain struju baze, potom se dogodi strma komutacija sa negativnim naponom baze radi brzog čišćenja zaostalih nosilaca iz BE spoja čim se ubrzava isključenje BJT i povećava probojni napon istog.
Dakle, perfektna školska pobuda sw. BJT, onako iz čitanke, po ocu Philips-u.

Pobudni trafo je nezgodna spravica, pa ću ukratko da opišem neke sitnice.

Na primer počnimo unazad, od baza power tranzistora: napon na zoni B-E, pri datoj struji baze (Vbe zavisi od Ibe), sabira se sa padom napona na diodi između B-E suprotnog tranzistora (takođe zavisi od struje), pa se to sabira sa padom napona na serijskom otporu za baze pri datoj struji baza, onda se (tako klampovan) napon sa sekundara (namotaj za baze) preslikava na primar pobudnog trafoa u skladu sa njegovim prenosnim odnosom, te taj preslikani napon, prema odnosu broja navojaka po preseku jezgra, za dato vreme dospe do saturacije istog (što ti odredi frekvenciju pri datom opterećenju)...
Data struja baza zavisi od izlaznog opterećenja i u skladu je sa izlaznom strujom koja je uvećana prema prenosnom odnosu pobudnog trafoa, a frekvencija zavisi od opterećenja. Ima tu još gomila dodatnih efekata vezanih za amplitudni permeabilitet datog jezgra, koercitivnu silu istog, kao i nagib krive u saturacionoj oblasti i td...

Dakle, mačka koja juri sopstveni rep, ili sa amaterske tačke gledišta đavolja posla :-)

Većina power BJT ima veoma malo pojačanje pri strujama koje su bliske maksimalnim. Na primer, pomenutom 2N3055 pri strujama reda 5-10A pojačanje opadne ispod 10. Na prekidačkim BUxxx pojačanje opadne nekad i ispod jedinice (što je često bio slučaj u horizontalnim izlaznim stepenima bivših CRT televizora, struja baze BU208-508 bude 2A, a struja kolektora reda ispod 1A), te treba to uzeti u obzir u vezi potrebnih struja baza.
Za mali saturacioni napon CE treba značajno veća struja baze nego iz DS.

TIP35 je relativno "lenj" tranzistor. Za struje reda 8-10A može se izabrati tranzistor iz serije D44Hxx, koji je jedan od najbržih snažnih BJT sa kikiriki cenom (ostali sa tom brzinom i snagom obično vruće koštaju), te je isplativije staviti paralelno 2 kom D44Hxx (sa malenim emiterskim otpornicima radi simetrije, reda 10-20 milioma, što se da srediti i pcb trakama na emiteru, precizno simetrisanim) nego jedan brzi sa duplom strujom.
D44 je BJT koji pri velikim strujama ima vanserijsko pojačanje i ugodno dohvata rad sa preko 100KHz frekvencije (uz onakvu pobudu baza sa brzim čišćenjem, kao u mom pretvaraču).
Upotreba takvih znači manja oba jezgra i rad na višim frekvencijama.

Drugar, Budući penzić, ništa te na ovom svetu ne sprečava da se igraš kao u detinjstvu. Za pobudni trafo možeš upotrebiti od mag-amp jezgra iz nekog ATX napajanja pa do nekog feritnog Ei trafojčeta. Bitno je da ima pristojan permeabilitet, reda 2000 pa naviše i bolje veće jezgro, da ne bi mnogo motao, jer onda provlačenjem žice u hodu možeš menjati broj navojaka.
Onda možeš probati sa većim jezgrom, manjim jezgrom, možeš menjati broj navojaka oba namotaja i tako dalje. kad jednom nađeš recept sa jezgrom koje možeš redovno nabavljati, onda ga prepisuj dalje.

Ja sam takve pretvarače pravio tek nekoliko puta i to od onog što tad imam pri ruci (na zahtev prijatelja koji su imali neke autobuse), a tek što nisam ni šemu nacrtao, a kamo li zapisao parametre.
Uz ogromno iskustvo za pola sata-sat namestim pobudni trafo menjajući mu navojke u letu, provlačenjem kroz jezgro (odlemiš, provučeš, zalemiš), kad podesim onda ga uredno namotam pustim u pogon i zaboravim sve do sledećeg takvog slučaja koji se retko dešavao.
Takođe se kod lončastog ili EI, UU jezgra možeš igrati i procepom. Kod mag-amp jezgra imaš pravougaonu histerezisnu petlju pa se može namernim DC biasom namestiti i soft start na primer, samo se pobudni trafo mota na dva jezgra, kojima se primari vežu paralelno, a sa pojedinačnog drajvuje po jedna baza a kontrolni namotaj namota kroz oba. Može se namestiti i DC povratna veza po izlaznoj struji i tako dalje...
Svašta se tu može uraditi ali se ne može ispričati jednim postom, pa čak ni sa nekoliko stotina postova, na žalost.

Pozdrav i nadam se da sam pomogao.

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 13.04.2023. u 03:39 GMT+1]}

Pozdrav Macola

Poznata mi je tvoja izreka "što jednostavniji pretvarač - to veća glavobolja za proračun" iz tvojih prošlih postova na ovom forumu, sumnjao sam da će bit problema s pobudnim trafićem jer je sva mudrost zapravo u njemu, znači treba pogodit pravi materijal jezgra, broj navoja, spregu namotaja i eventualno još brdo drugih parametara da bi dobili korektan rad pretvarača...

Prenosni odnos sam računao da dobijem struju baze od 1A pri kolektorskoj struji od 6A (72W input, 57W pretpostavljeni output uz KKD od 0.8) što bi po DS-u koji imam dalo Vce(sat) od kojih 0.5V, nažalost nemam mogućnost da izmjerim baznu struju, kažu da strujne sonde puno koštaju i za amaterske namjene se ne isplate (na sreću nabavio sam neke LEM LA 55P strujne transducere iz rashodovanih invertera pa ću nešto da zbudžim u dogledno vrijeme :)

Povećanje frekvencije kod većeg tereta uz manje N30 pobudno jezgro (od d=12 mm) mi govori da jezgro ulazi u zasićenje pa mu pada induktivitet, ali ako stavim veće jezgro onda je frekvencija preniska, kako kažeš : mačak juri vlastiti rep :)

Jezgara raznih vrsta imam na tone, najviše malih EE pa ću eksperimentirat i s njima, s brojem namotaja, spregom, procjepom i prenosnim odnosom, ne odustajem od toga da nađem zadovoljavajuće rješenje, iskustvo stečeno pri tome ne može se steći na drugi način, pa koliko traje da traje...

Pozdrav i hvala na opširnom tekstu, bit će sigurno koristan.

@Penzić

Inace Aca je nsjveci TROL na fotumu ...

@mrkabrka : Ono što primjećujem kod Ace je velika želja da se nešto nauči i iskonstruira funkcionalan SMPS uređaj, mada to radi na jedan površan način, ali... zar nismo svi manje-više takvi, svi bi mi htjeli nešto napravit na brzinu, da to proradi isprve, da ima odličan KKD, a to je nažalost nemoguće bez dobrog "grijanja stolice" (i lemilice :) i brda spaljenih tranzistora (osigurača u mojem slučaju :)

Iz tog razloga se trudim dati što opširnije odgovore u okviru svog (skromnog) znanja u ovoj oblasti, a i zato jer ovo i drugi ljudi čitaju i mogu eventualno imat neke koristi od toga...

Ja sam osobno 99% svojeg teoretskog poznavanja SMPS oblasti naućio iz Macolinih postova i linkova na ovom forumu na čemu sam mu neizmjerno zahvalan (a vjerovatno i drugi članovi foruma), što nije znanje čuvao za sebe nego su i drugi nešto iz njegovih postova naučili...

Pozdrav

@Penzić

P.S : Tek sad vidim, čestitam na penziji, neka je dugo, dugo koristiš :)

_{[Ovu poruku je menjao Budući penzić dana 13.04.2023. u 23:02 GMT+1]}

Hahaha... Opet frustracije! Aca voli da se razgovara! :) Dobro je i kad se sami pokazete, bar da znam sta mogu da ocekujem! :) Dobro za tebe sam vec znao, nije ti prvi put! :)

@Penzic druze, hvala sto me branis ali ne moras to raditi! Inace sam ovih dana vise bio usredsredjen da skupim sve sta mi treba. Necu valjda da citam nesto, a ne znam ni sta od toga treba da ispadne niti sta mi fali, niti sta treba da nabavim... Izvinjavam ti se u moje i u moje ime sto ovakvi postovi moraju da se nadju u tvojoj temi! Sto se tice Mazzili konvertera, radi na svaki moguci nacin koji sam ja primenio, umeo da primenim! Igranju nikad kraja...

Evo nekigh TROLsformatora:

@aca_punk,

Samo motaj ali i puno čitaj, i nema brige za tebe.
Kvalitet tebe će biti srazmeran pročitanoj literaturi puta eksperimentalni rad.
Najbolja smeša je 50:50% jer obećava uspešnu primenu naučenog...

Sljedeća zapažanja nakon čitanja Macolinog posta su:

Povećanjem baznog otpora s 10R na 47R i korištenjem jezgra promjera 20 mm s 18N / 4N dolazi do stabiliziranja valnog oblika pretvarača u praznom hodu na skoro čisti trapezni oblik s blago zaobljenom silaznom ivicom (prije su to bile nekakve žvrljotine)

Frekvencija praznog hoda je cca 270 Khz, kod tereta cca 7W/230V spusti se na 39 KHz, kod 15W na 34 KHz, valni oblik postane čisti pravokutni s minimalnim naponskim premašajem (pikom) od cca 3-4V prilikom off tranzicije.

Pretvarač i dalje tjera psu u strujni limit prilikom startanja s teretom ali kad pretvarač već radi NE AKTIVIRA strujni limit kod dodavanja opterećenja, također i LED opterećenje radi na punom naponu od 280 VDC i ne ide u limit, rješenje nije u soft startu (koji bi bio, kako sam ja shvatio, po Macolinim riječima komplicirano izvest) nego jednostavno treba ukopčat teret posle startanja pretvarača, simple as that :)

Put kojim treba dalje ići je SMANJENJE bazne pobude igranjem s vrijednosti baznog otpora, broja namotaja i prenosnog odnosa trafoa da bi dobio optimalnu frekvenciju (25 KHz) i valni oblik na najvećem potrebnom teretu od cca 60W, nastavljam s eksperimentiranjem preko vikenda (nadam se da neće bit radni)

P.S. Nabavljene 2x H4 auto žarulje svaka s 2 žarne niti od 60W i 55W, u paraleli bi jedna trebala limitirat struju na cca 10A max. a ako ne bude dosta dodat ću još jednu u paralelu.

P.P.S. Oscilograme stavljam sutra, lap nije kod mene a ovaj komp nema blue zube...

Šta da ti kažem drugar?

Vrlo gruba polazna osnova je odnos struja sekundara i struja baza tranzistora.

Intersantan je taj sklop: namotaj za baze je klampovan na zbir diode, baze i otpornika, to se preslikava na primar trafojčeta i treba udesiti da se koleno saturacije, poreklom od napona primara drajvera nađe na željenom naponu i onda taj primar radi kao bidirekcionalna zenerica preko primara. Na primar drajvera otpadne nešto reda 12-24Vac i za toliko umanji izlazni napon. Vrlo kompleksna priča je u pitanju jer u nadoknađivanju punjenja u izlaznom elko, što se događa na samom početku impulsa, trafojče obavezno mora doći u saturaciju i ograničiti napon na primaru drajvera, potom treba da "ispliva" iz saturacije i održi dovoljnu struju "sustain" baza, srazmernu potrošnji.

Račun se počinje unazad od klampa namotaja za baze, pa prema primaru i željenom limitu napona pri saturaciji, potom se prilagođava sustain struja baza ispod saturacije. Sve od svega zavisi u svim smerovima i nezgodno je bez daljeg.

Uz nešto vežbanja, za nekoliko utrošenih dana, stiče se iskustvo da se uspeh postiže u okviru jednog sata podešavanja sa raznoraznim jezgrima (gde se neka definitivvno odbace a neka ostanu za primenu). Posle tog se vreme podešavanja svodi na oko pola sata.

To je efikasnije bez obzira što (na žalost) nije baš pravi inženjerski pristup jer je podešavanje od pola sata daleko efikasnije od računanja od par dana, korekcije veličina komponenti na standardno dobavljive + neminovni eksperiment dokazivanja i verifikacije, koji se ne može izbeći ni kod najvećih eksperata.

Posle eksperimentalnog podešavanja je definitivno neophodna verifikacija sprave, odnosno ozbiljan test sprave radi dokazivanja performansi i pouzdanosti.
Na primer: opterećivanje od min. do max. eventualno kratkog spoja, onda kontrola termike sklopa kad je u kutiji i pri raznim temperaturama (npr: modifikovan peltier automobilski prenosni frižider (hladnjak), tako da greje i hladi, odnosno neka komora koja može od -40 do + 125C za profi potrebe), onda makar primitivni test radio smetnji, koji se može izvesti nekim malim baterujskim radio prijemnikom sa opsezima LW, MW, SW, gde se poređenjem buke imeđu profi naprava koje su atestirane i naše sprave može doneti neki osnovni zaključak za amaterske primene i tako dalje...

Pretvarač iz teme je jako "žilava" naprava upravo zbog proporcionalne pobude i malih napona i češće će samo pregoreti ispravno dimenzionisan topljivi osigurač nego tranzistor. Naponi su mali a u odnosu na njih solidni rasipni induktiviteti i saturacija drajvera, te su eksperimenti najčešće bez "žrtava".
Kod eksperimenata naravno koristiti napajanje sa strujnim limitom, ali dovoljnim za trostruku struju u odnosu na normalnu jer je potrebna za prvo pujenje izlaznog elko.
BJT nisu tako nežni kao što se misli i najpre stradaju od sekundarnog proboja, koji je posledica prekoračenja temperature spoja, a to se ne događa u jednom impulsu kod malih napona, već tek za nekoliko sekundi.
Sasvim drugačija je priča kod sprava koje rade sa koju stotinu volti jer su moguće struje ekcesa reda kiloampera i u jednom impulsu mogu poslati u silikonska večna lovišta samo energijom iz elko :-).

Jeste da je malo dosadno motanje drajvera na bočnim stubovima EI ili EE jezgra, posebno zato što se mora motati i primar i sekundar iz po dve polovine i to u opoziciji, tako da im se u srednjem stubu poništavaju polja, ali posle toga običnim permanentnim magnetićem u blizini srednjeg stuba (koji je prazan) se može namestati prag saturacije po nahođenju (ili pomoćnim namotajem na srednjem stubu). Taj srednji namotaj može imati jedan statički bias za namestanje radne tačke pretvarača, a može imati i jedan strujni namotaj, bilo sa primara ili sekundara, koji se može ili sabirati ili oduzimati od statičkog polja, te je moguće upravljanje na razne načine, od meke strujne karakteristike pa do IR kompenzacije izlaza.

Dao sam ti temu za dodatno igranje, kad već voliš da se igraš.
I dok se igraš dete si u duši i ne stariš, te ovo "budući penzić" gubi težinu :-)

Možda je jednostavnije sa lončastim jezgrom.
Na primer, jedna zanimljivost kod lončastih jezgara: namotaš drajver na jedno takvo, nekom drugom metodom spojiš polutke (srelotejpom, lepkom i sl.), tako da ti ostane rupa kroz sredinu slobodna, kroz tu rupu onda provučeš žicu ili više namotaja od napajanja pretvarača i dobiješ saturaciju zavisnu od ulazne struje istog. Odnosno, lončasto jezgro se može namerno zasititi namotajima kroz rupu (što postaje svojevrsno toroidno jezgro, gde polje deluje pod pravim uglom na polje unutrašnjih namotaja a konačno polje je neki vektor pod uglom (promenljiv u svakom polutalasu, ali pod istim uglom ka glavnom stubu), ali ipak zasićuje ferit, pogotovo lako jer u tom smeru obe polutke nemaju procep...). Ako je rupa veća stane i više navojaka.
Može se upotrebiti za prekostrujnu zaštitu i podešavanje radne tačke frekvencije, kao i ono prethodno.
Takođe se može kroz veću rupu namotati puno navojaka tankom žicom i malim strujama kontrolisati saturacija lončastog, po nahođenju. Tu su u porednosti veća jezgra zbog veće rupe (koja u svakodnevnom životu i ne mora biti prednost) :-)

Može se i permanentni magnet prisloniti na centar lončastog, tako da mu polje bude pod pravim uglom u odnosu na srednju stub... centar magneta na centar rupe.



Sa dve sonde u diferencijalnom modu pratiš pad napona na otporniku za baze, ostalo znaš...
Možeš i masu sonde staviti na drugi kraj otpornika, ako ti GND skopa nije spojen sa minusom napajanja. Amplituda na bazama je svega reda +-1V te neće bitno pokvariti merenje, a pošto je strujna pobuda ni rad pretvarača...

Eto nekih dodatnih "štoseva".
Pozdrav

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 14.04.2023. u 02:23 GMT+1]}