Spínaný zdroj typu FLYBACK, rozptylová indukčnost primáru

[sadaz]

Zdravím Všechny,
pro jistou specifickou aplikaci jsem byl nucen navrhnout a sestavit síťový zdroj s osmi nezávislými sekundárními výstupy 8*12V@2A.

Díky požadované maximální hmotnosti padla volba na osvědčený Flyback spínaný zdroj. Řídící obvod pochází od firmy ON Semi a umožňuje provoz v quasirezonančním módu.

Po návrhu a osazení zdroj funguje dle požadovaných kritérií, avšak nastal jeden problém. Při provozu zdroj neúnosně silně pískal (f cca 3000Hz) a po cca 3 minutách provozu se transil z primárního vinutí rozpálil tak, že se prorazil. Jelikož jsem měl zdroj jištěn, ostatním komponentám se nic nestalo. Přikládám to velké rozptylové indukčnosti trafa, které bylo motáno ručně. Dle dispozic je primární vinutí v celé délce namotáno na středním sloupku pod všemi sekundáry.

Můj myšlenkový a pracovní postup:

-Výměna stávajícího spáleného transilu 200V 1A za transil s větším průrazným napětím 400V a větším proudem 3A
-Od tohoto jsem si sliboval omezení pouze nejvyšší přepěťové špičky primáru při rozepnutí tranzistoru

-Výsledek: Ohřev transilu je sice pomalejší, ale po pár minutách provozu se teplota šplhá až k cca70 st.C.. nevyhovující..

-Následovala analýza proudu procházejícího transilem při provozu.. Špičková hodnota proudu při rozepnutí tranzistoru dosahovala hodnoty až ca 7A.. Zdá se mi to jako vysoká hodnota..

Při příležitostném laborování jsem přišel na to, že při připojení sondy osciloskopu paralelně k primáru se akustický pískot trafa sníží a stejně tak i teplota transilu..

Na zkoušku jsem paralelně k primárnímu vinutí zapojil keramický kondenzátor 4n7 1kV a zdroj opět pustil. Zdroj je naprosto tichý a transilem neteče takřka žádný proud. Při analýze napětí na transzistoru Uds jsem zjistil, že se tímto přidáním kondenzátoru dá se říct úplně eliminovala přepěťová špička při rozepnutí tranzistoru..

Buď si sedím na vedení nebo už fakt nevím, ale dokáže mi prosím někdo objasnit, proč k tomuto vylepšení došlo?

Že bych se zrovna trefil s hodnotou kapacity přesně do kompenzace rozptylové indukčnosti? Rozladil jsem primární kmitavý obvod tvořený rozptylovou indukčností a parazitní mezizávitovou kapacitou?

Další otázky:

-Závisí rozptylová indukčnost primáru na rozpůlení primárního vinutí (polovina primáru na sloupek pod sekundáry, druhá polovina až nad všemi sekundáry)? Nebo toto jen ovlivňuje činitel vazby k?

-Jestliže jsem přidaným kondenzátorem eliminoval rozptylovou indukčnost primáru, proč se to nepoužívá u komerčních zdrojů-> jistě by se zvýšila účinnost.

Předem děkuji všem za odpovědi, pročetl jsem celkem dost materiálů, ale s paralelním kondenzátorem k primáru jsem se nikde nestekal..

[procesor]

Niekto objavuje ameriku...aj to treba. Iba na pól ceste nezastať.

[mtajovsky]

-Závisí rozptylová indukčnost primáru na rozpůlení primárního vinutí (polovina primáru na sloupek pod sekundáry, druhá polovina až nad všemi sekundáry)? Nebo toto jen ovlivňuje činitel vazby k?

To jsou přece spojité nádoby. Rozptylová indukčnost představuje část magnetického toku, který se neuzavírá přes obě vinutí. A činitel vazby k zase představuje nepřímo tu část toku, která je společná a vyjdřuje se vzájemnou indukčností M:

k = M/sqrt(L1 . L2)

Jestliže jsem přidaným kondenzátorem eliminoval rozptylovou indukčnost primáru ...

Kondenzátorem jste ji neeliminoval. Jenom jste převedl napěťové špičky na proudové.

[Standa33]

http://www.danyk.wz.cz/mosfety.html

Zde je zapojení ochrany tranzistoru.

[Andrea]

-Následovala analýza proudu procházejícího transilem při provozu.. Špičková hodnota proudu při rozepnutí tranzistoru dosahovala hodnoty až ca 7A.. Zdá se mi to jako vysoká hodnota..

No na jakou špičkovou hodnotu proudu sis to navrhl, taková ti tam teče, ne? Nebo jsi to nenavrhoval, jen tak jsi zkusmo něco namotal? A neměřil jsi náhodou místo proudu duchy?

Buď si sedím na vedení nebo už fakt nevím, ale dokáže mi prosím někdo objasnit, proč k tomuto vylepšení došlo?

Asi ti to konečně začalo kvazirezonovat.

-Závisí rozptylová indukčnost primáru na rozpůlení primárního vinutí (polovina primáru na sloupek pod sekundáry, druhá polovina až nad všemi sekundáry)? Nebo toto jen ovlivňuje činitel vazby k?

Primár a sekundár se neprokládají ani tak kvůli vazbě, jako spíš kvůli omezení vlivu proximity efektu, který neúnosně zvyšuje efektivní odpor vícevrstvého vinutí. Ve flybacku ale není klasické trafo, jen dvě indukčnosti se společným jádrem, proud teče vždy jen jednou z nich, takže tam to prokládání proximity efekt neomezí.

Předem děkuji všem za odpovědi, pročetl jsem celkem dost materiálů, ale s paralelním kondenzátorem k primáru jsem se nikde nestekal..

No to jsi toho o těch kvazirezonančních měničích moc nepřečetl. On se většinou nedává paralelně k primáru ale k tranzistoru, pro st signály je to ale jedno.

[sadaz]

Předem děkuji všem za odpovědi,

konkrétně:

to procesor: Tvé vědomosti ctím, ale příště poprosím o konstruktivní radu.. Popřípadě, pokud jsi již Ameriku objevil, podělíš se prosím?

to mtajovsky: Děkuji za konstruktivní radu..

to Standa33: Tuto stránku znám a již dříve jsem s TD a RCD ochranama laboroval.. Problém není ve způsobu maření energie, ale v tom, že energie je moc veliká.. Snažím se zjistit, proč transilem teče tak velký proud.

to Andrea: Každá komponenta ve zdroji je podložena výpočty , nic není jen tak zkusmo (výjimku tvoří paralelní kondenzátor k primáru). Proudy transilem byly měřeny proudovými kleštěmi s f rozsahem do 100kHz a veškeré průběhy odečítány na osciloskopu. Největší proudová špička při rozepnutí tranzistoru měla hodnotu cca 7A. Samozřejmě vím, že u kvazirezonančního měniče se zapojule kapacita mezi DS.. V mé konkrétní topologii se využívá parazitní kapacity MOSFETu.

[smps]

ak je o este aktualne a problem pretrvava.... aky mas prevod n transformatora?