pcbway

Puls Trafosu Hakkında

Başlatan kifvet, 07 Eylül 2014, 17:51:33

kifvet

Bir süredir smps konusu ile uğraşıyorum ancak bir konuda takıldım.Öncelikle biraz açıklama yapıp sonra soru soracağım.kullandığım topoloji half-bridge.kullandığım entegre ise tl494.ilk başlarda bjt transistör ile deneme yaptım ve devreyi tam verimli olmasa da çalıştırdım şimdi ise mosfet ile yapmak istiyorum fakat bu entegreye uygun puls trafosu süren devreyi bir türlü kuramadım.girişten kare dalga verip çıkıştan kare dalga alabildiğimiz bir sürme şekli var mı?bulduğum devrelerde kare dalga elde ediyorum ama tam şekli ile değil duty cyle ile oynadığım zaman kare dalga şekli bozuluyor ve bu da devreyi olumsuz etkiliyor.yardımlarınızı bekliyorum bu kısmı bitirdiğimde elimden geldiğince half-bridge topolojisi ile bir smps yapımı konusu açağım.

toyer

bilgisayar güç kaynaklarında pulse trafolarıyla sürülür sistem. onları incelemeniz faydalı olacaktır düşüncesindeyim.

kifvet

o trafolari da inceledim sürücü kısımlarını da inceledim fakat şöyle bir durum var onlar bjt sürdükleri için düşük akımla sürülebiliyorlar akım düştüğü için trafo rahat sürülebiliyor.(lenz yasasından dolayı).fakat mosfet sürmek için bjt base akımından daha yüksek akım ve voltaj gerekiyor.dolayısı ile primer akımıni da artırmalıyız.fakat primer akımı artınca dalga şekli bozulmaya başlıyor psu trafo devresine uyarladığım zaman.daha farklı sürme şekillerini kullanılması gerektiği kanaatindeyim:-)(full veya half bridge gibi)tl494e uyarlayamadım ama bu teknikleri:-)

toyer

07 Eylül 2014, 19:40:26 #3 Son düzenlenme: 07 Eylül 2014, 19:47:44 toyer



dalga seklinin bozulması tl494 ün cıkıslarının yeterli akımı veremiyor olması olabilir mi ? (200 mA cıkıs verebilir onlar )
 pulse trafosuyla sümeniz sart mı?  npn pnp transistorlerlede sürebilirsiniz. veya daha farklı sürme yöntemleriyle.  ir2110 gibi sürücü entegrsiyle  gibi...

kifvet

tahminimce değil çünkü ayrıca dışarıdan bir transistorle sürüyorum bd139ti galiba.tl494 transistorunu sadece trafoyu süren transistorleri sürüyorum psuda c945 transistorlerin sürüldüğü gibi.yüksek voltajda anahtarlama yapacağım için izolasyon şart ve sürücü entegreleri kullanmamamin sebebi trafo sistemini öğrenip burdaki ve başka insanlara faydalı olacak şekilde anlatıp yardımcı olmak.internette çok aradım ama detaylı bir açıklama bulamadım bu konuda.bu eksikliği doldurmak için bu konuda çalışma yapıyorum:-)

toyer

pulse trafosunun tasarımında sıkıntı olabilir mi? pulse trafolarını neye göre seciyoruz yada nasıl hesaplıyoruz?

kifvet

olaya tam hakim değilim ama önemli olan şey trafonun endüktansi.düşük endüktanslı olan trafolarda dalga şekli bozuluyor veya hiç görünmüyor aynı şekilde endüktansi çok yüksek olan trafolar için de geçerli.orta endüktansta mesela psulardan baktığım da 3 ve 2 mH civarında kare dalgayı yakalayabiliyorum:-)
[mergedate]1410109430[/mergedate]
trafonun büyük veya küçük olması ise bizim kullanacağımız güç ile alakalı aslında pulse trafosu ve devresi minik bir smps devresi gibi düşünülebilir pek bir farkı yok:-)

seron

Ceryanlı devreler olarak prensibim: Az iş, çok laf! O kadar!
Ayrıca şunu unutmayın, atasözüdür, oylarınız damlaya damlaya... Dağdan kestim kereste.

kifvet

teşekkür ederim sayın seron:-)trafo tasarımıni yapıyorum hatta hazır sarılanlari da kullanıyorum acaba sürme konusunda da sıkıntı var bence.sanırım halfbridge ve fullbridge sürme devreleri hakkında da bilgiye ihtiyaç var bu konuda bilgisi olan elinde pratik devreler olan var mi?!

toyer

https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-6069.pdf

googlede aratın pulse transformer gate drive diye bişeyler cıkacaktır.

kifvet

arattırdim bu tip elimde dokümanlar var ama hesaplamaları anlayamadım daha doğrusu bulamadım sayın toyer:-)

toyer

sayın kifvet bir serzeniş hissettim :) 
ancak çözümü bu dökümanlarda bulacağız bence. bu işi ilk yapan adam örnek devreden bulmamıstır sanırım çözümü :)




kifvet

serzeniş derken sayın toyer?!:-)elbette bulmamıştir ama bizde nerde o bilgi biz amatör olarak olarak yapıyoruz:-)çok kafa patlattım çok araştırdım ama bulamadım kafayı yiyecek haldeyim:-).yalnız dikkatimi çeken birşey oldu aynı devrede c945 yerine tip112 darlignton transistor koyup 13,8 volt 40 amper half bridge smps devresi var hatta 320volt sitesinde olması lazım.darlignton transistor kullanmanın bi farkı önemi olabilir mi sayın toyer?!:-)

toyer

07 Eylül 2014, 23:59:13 #13 Son düzenlenme: 08 Eylül 2014, 00:54:57 toyer
devre hangisi?

yaptiginiz denemelerde pulse trafosuna yuk baglıyormusunuz? 
trafonun primerinde voltaj kaç volt kare ? cıkısta kaç volt kare var?

kare dalga verdiğiniz trafodan yine kare dalga almanız lazım. pulse trafosu olması bunu değiştirmez. (normal bir smps trafodan farkı yoktur cunku ) yaptiğiniz sürücü devrede sorun olmalı. paylaşırsanız daha kolay yorum yapabiliriz bence.

kifvet

08 Eylül 2014, 10:38:05 #14 Son düzenlenme: 08 Eylül 2014, 11:17:09 kifvet
evre şemasını su an dışarıda olduğum için paylasamiyorum yarına koyacağım en geç ve iki üç devre şeması var.osiloskop görüntüleri ve devre şeması ile beraber koyacağım hepsini diğer arkadaşlarda faydalansin:-)bu arada yardım ve yorumlarınız için çok teşekkür ederim sayın toyer:-)
trafoya yük bağlamıyorum ölçüm yaparken girişte 12v kare ve çıkışta da aynı şekilde:-)benim tahminimce de sorun sürücü devrede ama bilmiyorum neresinde tam olarak.
[mergedate]1410129898[/mergedate]
kontrol katı

sürücü devre 1

sürücü devre 2

toyer

Dalga sekli bozuluyordan kastiniz nedir?
Düşük sifira yakin duty deki bozulmayimi kastediyorsunuz

kifvet

09 Eylül 2014, 18:40:56 #16 Son düzenlenme: 09 Eylül 2014, 19:03:38 kifvet
evet o bozulma da var ama tam olarak o değil. duty cycle %20den daha az olduğu durumlarda osilasyon yapıyor.fakat beni dediğimde kare dalganın genişliği değiştiğinde örneğin %40 olduğunda kalan kısmın potansiyeli sıfıra inmiyor bir miktar (1volt civarı)tepe değeri görülüyor resimdeki gibi.ve kare dalganın tepe kısmı da şekildeki gibi bu bozulma normal mi yoksa sürücü devreden kaynaklanan bir durum mu var?!resimdeki orta çizgi osiloskopun ikinci kanalı ve sıfır potansiyel çizgisinin belli olması için koydum.

toyer

09 Eylül 2014, 20:35:51 #17 Son düzenlenme: 09 Eylül 2014, 20:37:15 toyer
bu ölçtüğünüz trafo çıkışı mı?  bu normal olması lazım .

kifvet

evet çıkışı.giriş kisminda da aynı görüntü var.

[mergedate]1410284605[/mergedate]
normal olması lazım derken?!görüntü normal mi yoksa farklı mi olması gerek.burda duty cycle %25 civarında her iki dalga için.
[mergedate]1410284676[/mergedate]
ve burdaki görüntüyü veren sürücü devre önceki mesajdaki 2.sürücü devre.

toyer

09 Eylül 2014, 21:13:02 #19 Son düzenlenme: 09 Eylül 2014, 21:26:05 toyer
Görüntü normal bence öyle olması lazim.  Cikisa fetleri takip fetlerin drainlerini bağlamadan gate sinyallerini kontrol ettiniz mi   

kifvet

yüksek kalan kısmın feti lineer bölgede çalıştırıp ısınmasına ve bir miktar da half bridge de bundan dolayı kısa devre yaptırma ihtimali var mi?!direk gateye bağlamadım arada bir sürücü devre var iki diyot ve pnp transistorle sanırım totem pole sürme yöntemiydi.o devre ile birlikte bağladım fete ve o sıfırdan yüksek kalan kısım genlik olarak azaldı ama kaybolmadi.eve gittiğimde o osiloskop görüntüsünü de koyayim buraya.

toyer

09 Eylül 2014, 22:18:47 #21 Son düzenlenme: 09 Eylül 2014, 22:37:26 toyer
güzel bir soru sordunuz ve bende sorunun cevabını merak ediyorum.  ama feti sürmesine ihtimal olmaması lazım 2 sebebten dolayı  o yuksek kalan kısım gerçekte emitter donusu olacak yani toprak gibi düşünün. (trafo izolasyonu var trafonun bir ucu  + voltaj diğer ucu - voltaj sonucta)

diğer bir sebepte o yuksek kalan kısım fetin Vgs tresholt voltajından fazla değildir. hatta yarısı bile değildir. kullandıgınız fetin theshold voltajı 4-5 voltur tahminimce.

sıkıntı olmamalı diye düşünüyorum.


fetlerle yuksek voltaj sureceksiniz sanırım.   ilk önce dediğim gibi fetlerin drainlerini artı baraya baglamadan gate sinyallerini kontrol edin. gate sinyalleri duzgun mu. sorun yoksa emin olmak icin yuksek dc voltaj vermeden atıyorum 12 volt la besleyin fetlerin drainlerini.  +12 voltla fetlerin drainlerinin arasına seri atıyorum 3 amperlik yük sürüyomus gibi  4 Ohm direnç baglayın.  devreyi sürün. drainlerindeki voltajı ölçün.    gördüğünüz voltaj   fetin o sıcaklıktaki  iletim direnci yani ( Rds)     Rds x 3 A   Volt olmalı gibi. boylece fetlerin 3 amper akıtırken sürücü devreniz tarafından tam olarak sürülebildiğini de test etmiş olursunuz.   


kifvet

evet yüksek voltaj süreceğim 220acden 5-30vdc çıkış alabilecek bir konvertör yapmak istiyorum.birinci dediğiniz fikirde biz bu gerilimi gate ve source yani toprak arasında ölçüyoruz yani gatede bu voltaj var ve treshold voltajindan düşük olması feti lineer bölgede çalıştıracak.ve akım alternans yaptığı için kısa devreye de sebep olabilir çünkü bu bölgedeki duty cycle hiç değişmiyor ve 0.8Tden fazla.bu da feti kısa devre yaptırır düşüncesindeyim.dediğiniz test yöntemi aklıma gelmemişti teşekkür ederim :-) test yöntemini elime geçen ilk fırsatta deneyip size sonuçları burdan iletirim:-)

toyer

09 Eylül 2014, 23:38:23 #23 Son düzenlenme: 09 Eylül 2014, 23:48:56 toyer
yanlış düşünüyor olabilirim emin değilim ama kastettiğim şey bu.
iletim şarti Vg tin Vs dan Vtheshold kadar  en az yuksek olması.    Vs 5=volt   V gate = 7      Vthreshold = 5 ise iletim olmaz gibi.




kifvet

treshold voltaji feti doyuma götürmek için gereken voltaj olması lazımdı değil mi?!bende emin değilim.yalnız osiloskopta o ölçülen değer source yi sıfır kabul edip (yani orada voltaj olsa bile yine de sıfır)yani referans alıp gatenin oraya göre potansiyelini gösteriyor fikrimce bu da o voltaj gatenin sourceye göre voltaji demek.aklıma takılan diğer bi soru ise biz burda akım yönünü değiştiriyoruz pulse trafosunu simetrik şekilde sürmüş olsaydik fark eder miydi acaba?!

toyer

10 Eylül 2014, 00:02:29 #25 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 00:06:29 toyer
hayır treshold iletime giriş linear regiona yani  voltajı olması lazım. yanlış biliyor olabilirim ama doğru sanırım :)

 trafoyu ortadan besleyerek se kastettiğiniz fark olmazdı. gördüğünüz sinyal normal. oyle oluyor diye hatırlıyorum.   

kifvet

10 Eylül 2014, 00:31:00 #26 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 00:35:19 kifvet
sanırım istenilen sonuca ulaştık:-)

burda da fet için bi grafik.burda da 1voltta bile saturasyon bölgesine girebildigini gösteriyor:-)

toyer

10 Eylül 2014, 01:10:16 #27 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 01:21:23 toyer
on numara olmuş.  birde drainlerde ki duruma bakın.  salınım malınım var mı. snubber lazım mı :)

fetine baglı dedimya hocam. V treshold önemli.      basit deneme yapın irfz44 veya herhangi bir fete gatesine voltaj verin iletiyor mu bakın. 



threshold aşılmadan iletmez.   siz bide pulse ile sürüyorsunuz verdiğiniz pulse gate kapasitörünü bile sarj edemez.  iletime geçmez yani. :)


bu arada trofo sonrası sürü kısmının devresini paylaşırsanız sevinirim. 

kifvet

10 Eylül 2014, 03:51:32 #28 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 03:59:57 kifvet
tabiki paylaşırim:-)birazdan çizip hemen koyarım:-)salınim var evet ama sunubber nasıl yapılır onu bilmiyorum bundan sonraki sorum da o olacaktı aslında:-)devreyi denedim biraz önce ve birazdan fotoları paylasacagim.yalnız stk630 vardı elimde onu kullandım gayet de trafo güzel sürdü osiloskop görüntüsünü de paylasacagim birazdan:-)
[mergedate]1410302657[/mergedate]
pulse devre 1

pulse devre 2

test devre 1

şekil 1
test 1 devresinde osiloskop çıkışına bağlı
irf630 drain görüntüsü

şekil 2
pulse devre 1 kullanılmış
burda drain de herhangi bir yük yok ama yük bağlaninca şekil 4teki gibi oluyor
irf630 gate görüntüsü

şekil 3
pulse devre 2 kullanılmış
burada drainde yük var ve sürücü devreye 3.3v zener konmuş hali.
irf630 gate görüntüsü

şekil 4
burada pulse devre 1 kullanılmış ve drainde yük var
irf630 gate görüntüsü

toyer

10 Eylül 2014, 04:12:37 #29 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 04:16:27 toyer
fet tarafındaki besleme ve toprak baglantıları nasıl. asıl merak ettiğim o.  yani half bridge ,trafo, sürücü devre besleme ve toprak baglantısı nasıl olacak. trafonun bir cıkısı fetin source a baglı , aynı source birde beslemenin topragı mı baglı ?



fetlerin 2 sinede aynı anda gatelerine scope baglayın. aynı anda iletim vesaire durumunu cek etmek icin.   birde gatelerin yükselme sureleri nasıl? frekansınız kaç?

kifvet

su an devreyi kurdum ölçüm yapıyorum birazdan fotolarla birlikte koyacağım buraya:-)
[mergedate]1410347210[/mergedate]
half bridge 1


half bridge 2


şekil 1
drain voltaji verilmediğinde gate osiloskop görüntüleri


şekil 2, 3 ve 4
half bridge 2 devresinde A çıkışından ölçülen osiloskop görüntüsü
duty cycle %25

duty cycle %50

duty cycle %50


şekil 5 ve 7
half bridge 1de B noktasından ölçülen osiloskop görüntüsü





şekil 7 ve 8
half bridge 1de A noktasından ölçülen osiloskop görüntüsü
duty cycle %50

duty cycle %25

seron

kifvet ekrandan yüzünü gördüm len... ;D
Ceryanlı devreler olarak prensibim: Az iş, çok laf! O kadar!
Ayrıca şunu unutmayın, atasözüdür, oylarınız damlaya damlaya... Dağdan kestim kereste.

kifvet

arkada pencere olunca yansımış biraz:-)e beni merak eden ordan görür artık seron:-)

toyer

devrelerde kullandıgınız 12 volt besleme 3 tane mi  2 tane mi bir tane mi ?  ayrı ayrı mı yoksa hepsinin toprağı ortak mı?   kontrol ve pulse sürücü trafonun primer tarafı   ,  pulse trafonun seconder tarafındaki +12 besleme  ve topragı gibi.

 

kifvet

10 Eylül 2014, 17:28:42 #34 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 17:45:05 kifvet
özür dilerim onu yazmayı unutmuşum:-)kontrol ve pulse primerini süren 12v ayrı bir güç kaynağı.pulse sekonderi ve half bridge drain 12v güç kayağı ise ayrı yani iki tane güç kaynağı var birisi pulse primerinde diğeri sekonderinde:-)
[mergedate]1410355334[/mergedate]
eklemeyi unuttuğum birşey daha
drainlerde yük varken gate osiloskop görüntüsü
birinci dalga şekli q14e
ikinci dalga şekli q16ya aittir
devre half bridge 1 ve 2
ikisi için de aynı.


burdaki bozulma osiloskopun ortak toprak olması ile alakalı sanırım ayrı ayrı bağladığımda dalga şekli düzgün
[mergedate]1410356785[/mergedate]

birde gate yükselme süresi nedir?!burda frekans tl494un iki kanalından bir kanal başına 30khz yani toplam 60khz.multimetre ile ölctüm frekansı ama osiloskopta biraz farklı gibi geldi.osiloskop görüntülerinde karelerin her biri 10 mikrosaniye yani 10us/div.

toyer

10 Eylül 2014, 17:40:11 #35 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 17:46:21 toyer
osiloskop kareleri mumkun oldugunca  dusur kaça dusebiliyorsa. atıyorum 100 ns/div gibi.   sonra gateler  sıfırdan 12 volta yani gate sürme voltajına ne kadarda yukseliyor sure olarak.    aynı şekilde 12 den sıfıra ne kadar surede dusuyorlar ona bak.     

dusme suresi   uygulayabileceğin max duty cyle belirlemeni sağlar.   atıyorum yuzde 50 duty fetin biri sıfıra inmeden diğeri iletime geçmemeli gibi.



on off süreleri yani.  bu sureler aynı zamanda fetlerin anahtarlama kayıpları içinde önemlidir.   mumkun oldugunca hızlı kalkmalı ve inmeli.
gerçi bazen cok hızlı yukselişler osilasyonada sebebiyet verebiliyor gibi.

kalkma ve inmeleri hızlandırmada yeteri akımı verebilen sürücü devreyle ve mosfetin kendisiyle alakalı gibi. 

Ton ve Toff süreleri mosfetlerin datasheetinde ki .

kifvet

anladım onları da hesaplayıp paylaşırm:-)burda aslında kafama takılan bir soru var şekil 8de duty %25 olmasına rağmen kare dalga sanki %50 gibi orda.aslında şekil 8in şekil ikiye benzemesi gerekmiyor mu?!

toyer

10 Eylül 2014, 17:56:07 #37 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 17:59:09 toyer
Bu soruyu ne zaman soracaginizi bekliyordum:) bende 4-5 ay önce sormustum bunu :)

kifvet

ve sordum:-)bu bi hesap hatasından mi devreden mi yoksa eksik birşeyden mi kaynaklanıyor??:-)
[mergedate]1410361244[/mergedate]
cevabını bulabildiniz mi?!:-)

toyer

o şekilde iken devrede yuk baglı mı?

kifvet

hangi devreye yük bağlı  mi?!

toyer

yuzde 25 dty ile garip drain voltajı gordugun durum
[mergedate]1410367515[/mergedate]
yani yük yerine trafo bagladıgın. bu bir ipucu verebilir.

kifvet

hayır yok zaten ei33 power supplyden söküldüğü gibi o yüzden voltaj sekonderde çok düşük direkt ölçüm yaptim yük bağlamadan.yani diyorsun ki sekonderde yük yok dolayısı ile akım da yok dalga şekli karışıyor mu diyorsun?!

toyer


kifvet

endüktif yük sorun teşkil eden bir durum evet ama pulse trafosunda böyle bir sorun yaşamamistim burdaki sorun endüktif yükün tam olarak nesine bağlı?!akımın 90 derece geriden gelmesi mi etkiliyor?!

toyer

10 Eylül 2014, 20:14:49 #45 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 20:17:41 toyer
cunku pulse trafosunda full bridge vardı.  yukardaki trafoda half bridge.   sanırım o yuzden yasamadınız.  o kısmı netleştirmek daha dogrusu matematiğe dökmek tam olarak anlamak lazım

kifvet

dediğiniz mantıklı.fakat bu şekilde sürülen devreler nasıl sürülüyor o zaman?!eksik birşey olmalı burda full bridgede ki iki transistor yerine kondansator konulmuş farkı bu aynı mantık ama.

toyer

hayır aynı mantık değil. 

birisinde 12 den altıya, 6 tıdan sıfıra suruluyor.

diğerinde ise sıfır 12 yer değiştiriyor. 

o şekilde sürülenler  de çalışıyor. yani gördüğüz osiloskop değerlerinde duty ayarlıyor aslında.  duty değiştikçe çıkış voltajı buna tepki veriyor. ama osiloskopta yuzde 50 gibi görüyorsunuz.   ama osiloskopa dikkatli bakin görüntüde bi yerde pikler var işte onlar sizin duty leriniz.   aslında fetlerden akım akmıyor. ama voltajı öyle görüyorsunuz.

o durumda gate ve draine birlikte bakın. gateler normal ama drainler gateyi takip etmiyor gözüküyor ama ediyorlar...

suana kadar devreniz osilasyon ve pikleri göz ardı edersek normal calışıyor:)   ( onlar içinde snubber yapacaksınız. )     

o görüntünün normale dondugunude devrenin çıkış kısmı tasarımına geldiğinizde göreceksiniz :)

kifvet

10 Eylül 2014, 22:25:11 #48 Son düzenlenme: 10 Eylül 2014, 22:28:09 kifvet
yani sekonderde akım olmadığı için trafo primerde de akım çekmiyor benim anladığım kadarı ile sunubber nasıl yapılır mantığı nedir peki?!ve bir soru daha şimdi orjinal power supplyden çıkan ei33 trafonun primer endüktansi 7mH.çalışma frekansı 30 khz.burdan endüktif reaktans 0,007.2.pi.30000= 1320 ohm çıkıyor.şebeke gerilimi doğrultulup 310vdc primerde kiyiliyor.310/1320=0,235 amper akım geçebilir primerden diye düşünüyorum nasıl oluyorda 2 3 amper gibi akımlar primerden geçebiliyor.sanırım trafo saturasyonu ile alakalı ama mantığı formülü nedir anlayamadım.

yani şimdi devre normal çalışıyor diyorsunuz sunubber ve çıkış filtre hesabı kaldı yani sadece.ve yük bağladığım zaman trafo dutysi ile gate birbirini izler mi peki?!:-)
[mergedate]1410376360[/mergedate]
ve osiloskop biraz eziyet etse de sanırım ton ve toffu buldum:-)
ton=350ns
toff=200ns gibi birşey çıktı
sizce mantıklı uygun bir sonuç mu bu?!
[mergedate]1410377104[/mergedate]
burda trafo primerinde sanki dutyler birbirinin içine girmiş gibi mi görünüyor yoksa bana mi öyle geldi?!:-)bu arada yardım yorum ve önerileriniz için çok teşekkür ederim sayın toyer sayenizde birşeyler daha öğrendim kritik noktalarda:-)

toyer

11 Eylül 2014, 09:54:57 #49 Son düzenlenme: 11 Eylül 2014, 10:18:31 toyer
max duty yi off süreleri ile belirleyin. yani birini açmadan diğerinin kapanması için 200 ns beklemeniz lazım demek. bu durumda yuzde 50 duty yapamazsınız gibi düşünün.   bu süreleri daha da indirebilirsiniz.   mosfetlerin total gate charge   ı daha düsük olanlarından.,  daha hızlı swithing yapabilenlerinden , t on ve t off u daha dusuk olanlardan yani, yada daha fazla akım sağlayabilecek sürücü devreyle bu süreleri azaltabilirsiniz.  azaltmanız size su avantajı sağlar. anahtarlama kayıpları azalır. ama sizin 310 volttan dusuk dc yapacagınız için akımınız az olacak dolayısı ile cok önem arzetmez tahminimce bu uygulamada.  diğer bir avantajı daha yuksek frekanslara cıkabilirsiniz calışırken. yuksek frekanslarda calısabilirsiniz gibi.

trafoyla ilgili hesaplamalar var. smps transformer design diye aratın googlede bişeyler çıkar.



acma kapanma süreleri birde minumum duty cyle süresinde de önemli.  misal sizin örneğinizde   350 ns de fetiniz aciliyor. 200 de kapanıyor.   
periodunuz diyelim 20 us frekans 50 khz yani.   

 

kifvet

trafo ile ilgili hesaplamalar var ama bu hesapladığımız hesap dışında bir etki var 2 3 amper geçmesine izin veren benim merak ettiğim nokta burası yoksa trafo hesabının formülleri var elimdeki kitaplarda benim anlamadığım bu endüktif reaktansta 2 3 amper gibi yükler primerde nasıl görülebiliyor.
[mergedate]1410436243[/mergedate]
dediğiniz duty cycle hesabını anladım birde bu half bridge topolojisinde duty max 0.8t olmalı diyen bazı kitaplar var yani mosfet başına 0.4t saniye max ton süresi olmali diyor.bunun sebebi nedir bilginiz var mı?
[mergedate]1410436441[/mergedate]
dün ufak bir çıkış devresi yaptım ee16 ile ama duty daha garip sekillere girdi primerde bazı duty değerlerinde osilasyonlar oldu

toyer

11 Eylül 2014, 18:13:40 #51 Son düzenlenme: 11 Eylül 2014, 18:15:03 toyer
fetlerin aynı anda sürülmesine mani olmak için olabilir bir sebebi. kapandıgından tam emin olmak için. diğer bir sebebi trafoların doyuma gitmesini engellemek olabilir.  yük artıkça kontrol sistem t on süresini artıracak diyelim eger trafo tasarımını max duty yani yuzde 50 ye göre yaptıysanız sıkıntı yaratabilir gibi seylerdir heralde tavsiye edilen yuzde 80 değeri.   ama en önemlisi bence trafonun doyuma gitmemesi içindir.

sizin buldugunuz direnc değeri ac akıma karşı olan direnc değil mi ?   siz dc akıtıyorsunuz trafodan dolayısıyla akım geçebilir sanırım.  ama o sordugunuz soruda benimde hala anlamadıgım, anlayamadıgım seyler var.  hesaplamalarda akımla ilgili hiçbirşey yok. bende akımı bu trafo hesaplarında biyerlere koymak istiyorum :)   


osilasyonlar snubber devreleriyle halledilebilir sanırım. siz henüz hiç snuubber yapmadınız.

kifvet

bende öyle düşündüm ama kesin bir hesapla mi 0,8t buldular diye sordum bi kabul olarak görülüyor sanırım:-)
bizim trafodan çıkış almamız için primere ac vermemiz gerekmiyor mu mosfetler anahtarlama yaparak istediğimiz frekansta ac voltaj almamızı ve trafoyu sürmemizi sağlıyor diye düşünüyorum ben:-)pulse trafosunun primerinde ölctüm hesapladığım şekilde multimetre ile akımı.ve sanırım dünkü devrede dutyi o şekilde görmemiz mıknatıslanma akımıni aşamadimız için o şekilde gözüktü.

aslında bir ipucu var bence farkındaysaniz trafo primer ve sekonderden oluşuyor ve primer akımı sekonderden çekilen akıma göre şekil alıyor değil mi?!bu bize belki bir ipucu verebilir.

dünkü devrede ise basit rc bir osilator devresi denedim trafonun primerine pek birşey değiştirmedi.ya da ben uygun değerli direnç ve kondansatoru kullanamadım:-) 

toyer

evet sekonderin cektiği akıma göre olusuyor primer akımı. ama benim akımı trafo hesabına dahil etmek istememin sebebi tamamen trafonun saturasyonuyla alakalı. atıyorum toroid bobinlerin bir saturasyon akımı var ama trafolarda saturasyon akımından bahsedilmiyor bmax tan bahsediliyor. burada ki ayrıntıyı birbiriyle bagdastıramadım henüz.

trafolar elbetle ac ile sürülüyor.  demek istediğim akım akarken herbir yöne önümüzdeki tek direnç telin direnci.
snubber la ilgili kaynak arastırın.  kapasitorun ve direncin hesaplanmasınnı anlatan kaynaklar var. osilasyonunuzun frekansına göre.


kifvet

toroidlerdeki saturasyon akımindan bahsedermisiniz eski liseden kalma manyetik bilgileri ile biraz ispat yapmaya çalışayım sonra burda paylasayim tartışalım beraber;-)
[mergedate]1410454573[/mergedate]
işte burda tek direnç telin direnci değil.dikkat ederseniz mosfetler max akım geçirmek için doyum bölgesinde çalıştırılıyorlar fakat max akım geçmiyor üstlerinden yani aralarında değişken bir direnç var buna bağlı olarak değişiyor akım.burdaki değişken direnç ise trafo.fakat direnci neye göre değişiyor bunu bilmek gerek.ac akımda endüktif reaktanstan bahsediyoruz o da Xl=2.pi.f.L:-)burda f,pi sabit tek değişken L yani endüktans sonuç olarak Lyi etkileyen faktörler bizim akımımizi etkiliyor.

toyer

Volt=Lxdi/dt te gore akim akar trafoda bir bobin sonuçta

kifvet

aslında ufak bir ipucu daha trafolarda bi denklemden bahsediyoruz.Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip.burda bakarsanız güç eşitliği var yani atıyorum trasfonun katsayısı
Np/Ns=10 olsun.primerde 100V 5A giriş toplam  500W güç olsun.trafoyu ideal düşünelim.güç kaybı yok yani.sekonderde ise almamız gereken çıkış 10V 50A yani çıkışta toplamda 10/50=0,5 ohm direnç olması gerekiyor.fakat biz bu çıkışı almıyoruz istemedikce yani bizim direncimız güç kaynağına bağlı olan yükler.ve farkederseniz smps tasarıminda sekonderde min akım seçilir 0,5 1 amper gibi güç kaynağı boşta iken.bunun sebebi budur akım akmadan sekonderde belli bir güç gerilim oluşmaz.voltaj çökmesi dediğimiz olay bu yüzden yaşanıyor.primer voltaji sabit sekonder voltaji da orandan dolayı sabit kalıyor burda tek değişebilecek şey akım biz sekonderden 10w çıkış alıyorsak girişte aynı olmalı bu yüzden primer voltaji değişmediği için primer akımi değişiyor.eğer güç trafonun primerinden karşılanamayacak olursa devre akımı artırmak için sekonder voltajini düşürüyor.

toyer

Akim cekmesenuzde trafo calisir. Voltaj çökmesiyle alakasi yok .  hatta trafo boşta ise çok daha yuksek voltaj oluşur. 

Minimum al m akitma olayi smps un ccm de calismasi icin
[mergedate]1410458038[/mergedate]
Yukarda bir formül yazdim bu o formül bobinin üzerinden gecen akim voltaj ve zamanla alakali. Ama bunu trafoya uygulama olayini cozemedim hala. Trafoda sonuçta bir bobin. Ama trafo hesabinda bobin gibi hesap yapilmiyor. Benim cozemedim dediğim şey bu. 

kifvet

işte bu konuda size katılmıyorum çünkü manyetik alan akım akmadan oluşmaz.sekonderde sadece potansiyel fark görürsunuz o da ölçü aygıtınin iç direncinden dolayı yine sekonderde bir akım söz konusu olacaktır minimum olsa bile.ikisi de birbirine bağlı.aslında asıl trafo formülü akımdan gelir.

toyer

Bucak converter veya boost converter hesaplari var onlari inceleyin bobin hesabini. Oradaki mantigi trafoya uyguladigimizda farklı şeyler cikiyor

kifvet

11 Eylül 2014, 21:09:25 #60 Son düzenlenme: 11 Eylül 2014, 21:16:17 kifvet
bu kısmı çözebiliriz umarım şimdi notlara göz atıyorum.aslında formüller belirli ispatlardan sonra çıkıyor içinde akım var ama ispat yaparken sadelesiyor.
[mergedate]1410458775[/mergedate]
evet orda farklı çıkar çünkü orda olay farklı.o tip topolojilerde nuve enerji saklamak için kullanılıyor ve air gap denilen boşluklar kullanırlar bunun için. forward konvertörlerde durum böyle değil nuvede enerji saklamıyor.

diğer yandan trafo denklemi
Np/Ns=Pp/Ps
den geliyor güç için de
Pp=Ip.Vp
Ps=Is.Vs
denklemi kullanılır yani akım olmadan trafodan güç alamayız.yine
V=L.di/dt
denkleminde voltaj oluşması için akıma ihtiyaç var.

toyer

Magnetization alimi sekonderden yük çekin veya cekmeyin her zaman akar.

kifvet

işte nasıl akar ama devre kapalı değil ki direk olctugumuz zaman.akım nasıl akacak?!

toyer

sekonderden akmıyor zaten primerden akıyor. magnetization akımı.  trafoyu saturasyona utaran üzerindeki magnetic akı, magnetik akıyı oluşturan ise akım. ama trafo hesabında akım kullanılmıyor.  bunu çözemedim hala?
2. olarak magnetization akımı nasıl hesaplanıyor bunuda cözemedim.

3. trafonun induktansı nasıl hesaplanıyor?  bunuda çözemedim.
matematiğe vurabilirseniz bunları sevinirim :)
[mergedate]1410462613[/mergedate]
bobinin üzerinde ki akım yukardaki formule göre hesaplanıyor sa eger bu formul neden trafoda uygulanamıyor yada uygulanıyorda aradaki metematiğimi bulamıyoruz.

kifvet

tabiki matematiğe dökmeye çalışırım:-)bende öğrenmeye çalışıyorum zaten bunları mantıklı formüllerle matematiğe dökmeye çalışacağım bunu.magnetizasyon akisi nedir ne yöndedir ve akımı ne yöndedir?!acaba bu özinduksiyon akımı denilen olay olabilir mi?!

toyer

trafonun mıknatıslanma akımı

kifvet

12 Eylül 2014, 11:49:00 #66 Son düzenlenme: 12 Eylül 2014, 11:50:59 kifvet
yani gerçekteki etkisi nedir bu akımın bunu öğrenmek gerek bunu hesaplayan elimde bir formül var ama ne olduğu ile ilgili bilgi vermiyor kitapta onu araştırıyorum su an.
[mergedate]1410464497[/mergedate]
araştırma sonucu biraz birşeyler buldum ama ufak bi hesap hatası var sanki excelentit adlı programda hesaplıyorum formülden çıkanın yarısı çıkıyor hep.ama bir kitapta da aşağıdaki şekilde hesaplandigi gösterilmiş.
mıknatıslanma akımı benim bahsettiğim özinduksiyon akımı.yani su demek lenz yasasına göre bobin üzerinden akım akmasina karşı kendi içinde oluşan akıma karşı bir akım yani devre akımına ters yönde oluşuyor.
hesabı ise şöyle
E=Lxdi/dt
giriş voltajimız 150,L=4mH ve anahtarlama süremiz 10us olsun bobinde bu voltajin induklenmesi için
150=0,004xdi/0,00001
formülden
di=150x0,00001/0,004
di=375mA çıkıyor.
diğer bir ifade ile de sekonderde yük yokken yani sekonder sargı uçları boşta iken primerde oluşan akım olarak tanımlanmış mıknatıslanma akımı.

toyer

12 Eylül 2014, 18:47:47 #67 Son düzenlenme: 12 Eylül 2014, 18:55:45 toyer
bende aynı sonucları buldum hep. o yuzden netleştiremedim, benim kıyaslamalarımda hep excelent ile di. 


devreniz ne alemde ne aşamadasınız suan da?

kifvet

pulse kısmını geçtim ama trafo kısmını daha tasarlamadım duty kisminda bir sorun var bence onu su an teorik olarak araştırıyorum.ve sanırım okul nedeni ile bir süre çok ilgilenemeyecegim pratikle ama teorik kısımlarda hesapları bitirip sonra uygulama osiloskop görüntüleri ile güzel bir smps projesi paylaşmayı planlıyorum:-)
[mergedate]1410537957[/mergedate]
hesapta tam açıklanmayan bazı noktalar var bence.smpslerde kare dalga kullanılıyor ve manyetik aki(fi)sinus şeklinde değil de daha değişik görünüyor.trafoda aktarımi sağlayan şey manyetik aki.faradayin formülü kullanılarak primer voltaji üzerine hesaplamalar yapılıyor.evet mantıklı.akımin konulmamasinin sebebi değişken olması bence.ilk kısmı düşünüyorum primerde akım akıtmak gerek manyetik aki oluşturmak için ama sekondere göre akım belli oluyor fakat çözemediğim bir nokta ise sekonder bu akımı nasıl kontrol ediyor ?!

toyer

sekonder akımı kontrol etmiyor. yük ne takarsan onu çekiyor. trafo sature olana kadar :)

siyallerinde sorun yok. onlar normal. tecrübeyle sabit.  Cıkıs hattına L koydugun zaman filtre icin o sinyaller osiloskaptada normal gözükecek. ama normal gozukmesede calışır sistem o sekilde L filtre koymasanda. L filtre onları sekil olarak normal gözükmesini sağlayacak. Sebebini çözemedim ama L filtre koydugun zaman cıkısa duzeldiğini göreceksiniz.

kifvet

işte demek istediğim de oydu anlatamadım:-)yani sekonderden ne çekiyorsan primerde de ona göre akım çekiyor:-)ama bir bağınti kuramıyoruz arasında:-)dündu galiba ei16 ile denedim çıkışa L C ve R koyup:-)dalga daha saçma sapan oldu sanki:-)gerçi aradaki osilasyonlar kalksa dutyler ayrılmaya başlıyor ama:-)hesap yapmadan rastgele koydum parçaları:-)çıkışta duty ile voltaj değişti doğrusal olarak:-)

[mergedate]1410543486[/mergedate]
aslında bundan önce bir smps yaptim çalıştı hatta çift çıkışlı yapmıştım +/-30 5 volt arası:-)5 amper iki çıkış içinde ama yük bağlayınca transistorler ısınmaya bozulma başladı belki 15 kadar transistor yaktım:-)sürücü devreyi değiştirdim onu yaptim bunu yaptim yok düzelmedi:-)sorunu dün anladım trafonun endüktansina hiç bakmamıştm:-)7mH olması gereken endüktans 1 civarı çıktı aha sorunu buldum dedim ama is işten geçti:-)trafoyu tam yapıştıramamisim:-)

toyer

snubberla osilasyonlar kalkar, dutylerin ayrılmasıda LC filtre ile  görmüşsünüz zaten.

o enduktans bosta iken birde akim geçtiği zaman daha da düsüyordur.


kifvet

evet ama işte amatör olduğum için daha teorik kısma pek hakim değilim:-)biraz üzerine düşmem gerek:-)kuru kuru formülden çek devreye koy pek manası kalmıyor öğrenmeden:-)ah ah mühendislik okumak vardı:-)

evet dahada düştü ama devrenin üzerinde kafayı yiyecektim:-)
[mergedate]1410548777[/mergedate]
bu arada lc filtre ile ilgili mantıklı bir hesap bulamadım bildiğiniz bir hesap turu var mi sayın toyer?!:-)

toyer

okuyacaksınız bol bol. mühendisin okudugu kitapta sizin suan okuyup arastırdıgınız seyler.  teoriyi okuyarak ama okulda ama baska yerde öğrenirsiniz.
[mergedate]1410549722[/mergedate]
var hesaplama , bulayım gonderirim.
[mergedate]1410549768[/mergedate]
http://tahmidmc.blogspot.com.tr/2013/03/output-inductance-calculation-for-smps.html

kifvet

evet aynen öyle:-)hocam mahsuru yoksa bir soru soracağım mühendislik falan mi okuyorsunuz yoksa hobi amaçlı mi uğraşıyorsunuz elektrikle:-)
teşekkür ederim sayın toyer çok makbul geçer gerçekten:-)
bu arada pulse trafosu ile ilgili ayrıntıyı çözdüm olay primer endüktansi ile alakalı.tek kafama takılan yer şurası sonra uygun bir zamanda tasarımıni anlatacağım.primerde akım ölçümü yaptim duty cycle %50 olduğunda endüktif reaktans formülünden çıkan sonuçla multimetrede gözüken aynı.sizce ana güç trafosundaki gibi sekonderden çekilen akım artarsa primerdeki de artar mi?!yani sekonderi karşılar mi?!

toyer

onu karşılayıp karşılayamayacagı kullandıgınız trafoyla alakalı. o trafo içinde hesaplar var.  ne buyuklukteki bir trafodan , hangi frekansta hangi nüve malzemesiyle ne kadar güç alabilirsiniz diye.


kifvet

benimde kastettiğim buydu zaten:-)primerdeki akımla sınırlı kalırsa pek bir güç elde edemeyiz:-)sanırım boşta iken olcmustüm bulduğum şey sanırım mıknatıslanma akımı:-)

toyer

direk beslemeden ölçü iseniz o akımı, içinde devrenizin calısması için gereken akımlar, devrenizdeki kayıplar falan hepsi vardır tabi. trafo da ölçü iseniz mıknatıslanma akımı artı trafonuzda ki kayıplar vardır içerisinde buldugunuz degerin.

kifvet

anladım şimdi dün bir formül buldum ama sonucu bir türlü mantıklı çıkmıyor faraday ve lenz denklemini eşitledim.
N=L.I/B.Ac
ama diğer denklem ile birbirine bir türlü uyduramadm sizin bir fikriniz var mi bu konuda?!

toyer

13 Eylül 2014, 13:34:24 #79 Son düzenlenme: 13 Eylül 2014, 13:35:35 toyer
Alıntı yapılan: kifvet - 12 Eylül 2014, 22:34:49evet aynen öyle:-)hocam mahsuru yoksa bir soru soracağım mühendislik falan mi okuyorsunuz yoksa hobi amaçlı mi uğraşıyorsunuz elektrikle:-)
teşekkür ederim sayın toyer çok makbul geçer gerçekten:-)
bu arada pulse trafosu ile ilgili ayrıntıyı çözdüm olay primer endüktansi ile alakalı.tek kafama takılan yer şurası sonra uygun bir zamanda tasarımıni anlatacağım.primerde akım ölçümü yaptim duty cycle %50 olduğunda endüktif reaktans formülünden çıkan sonuçla multimetrede gözüken aynı.sizce ana güç trafosundaki gibi sekonderden çekilen akım artarsa primerdeki de artar mi?!yani sekonderi karşılar mi?!
pulse trafosundaki olayı çözdüm derken ne olayı vardı orda? pulse trafosunun induktansı ile alakalı olan sey ne? kaçırdım orayı sanırım ben

osilasyon olayını mı?

kifvet

daha önce bir kaç pulse trafosu sardım gate gerilimleri böyle kare değil üçgen dalga gibi görünüyordu hem osilasyon yapıyor hemde transistorlerin çok ısınmasına neden oluyordu fazla akım çektiği için bir nevi trafoyu da doyuma götürüyordu:-)ufak bir hata daha yapmıştım o da nuveyi yapıştirirken rastgele yapmıştım o da endüktansin tam cikmamasina neden olmuş bu sefer mengene de sıkıp öyle yapıştırdım:-)
ayrıca geçen bir kaynak buldum onu da koymayı planlıyorum buraya tam anladıktan sonra:-)frekansa göre pulse trafosunun sahip olması gereken bir endüktans var mesela 10 ile 100 khz arası anahtarlama yapacaksak 2-4 mH arası olmalı endüktans.aslında bu bana bir fikir daha verdi.acaba sekonderdeki LC filtre aslında bir osilator gibi mi görev görüyor yani L trafoya seri ve C ikisine paralel değil mi?!yoksa biraz saçmaladm mi:-)

toyer

13 Eylül 2014, 16:23:44 #81 Son düzenlenme: 13 Eylül 2014, 16:24:15 toyer
http://www.ferroxcube.com/FerroxcubeCorporateReception/datasheet/gate%20drive%20trafo.pdf
http://www.hpe.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/Design-Procedure.pdf
gate trafo hesabını güzel anlatıyor bu kaynak .


pulse trafosunun cıkısında LC filtre mi var?  orasını anlamadım

kifvet

pulse değil de hani ana güç trafosunun çıkışına LC filtre konuluyor ya aslında trafo da bir bobin iki seri bobin ve bunlara paralel bir direnç ve bir kondansatorden oluşuyor değil mi çıkış?!burda aslında LC osilator gibi bir devre çıkıyor.
[mergedate]1410614946[/mergedate]
pulse değil de hani ana güç trafosunun çıkışına LC filtre konuluyor ya aslında trafo da bir bobin iki seri bobin ve bunlara paralel bir direnç ve bir kondansatorden oluşuyor değil mi çıkış?!burda aslında LC osilator gibi bir devre çıkıyor.
[mergedate]1410614956[/mergedate]
bende de ilk kaynak vardı onun anlatımı ile birşeyleri çözdüm :-)teşekkür ederim kaynaklar için:-)
[mergedate]1410615523[/mergedate]
bende de ilk kaynak vardı onun anlatımı ile birşeyleri çözdüm :-)teşekkür ederim kaynaklar için:-)