Flyback med flera utgångar och ojämn strömåtgång

[JustNeed]

Hur löser man regleringen för ett SMPS när man har flera utgångar (lindningar) och belastningen inte är jämn?
T.ex om man vill ha 5V till processorer och 12V till motorer som endast går då och då.

Jag tänker mig att om man drar feedback på flera spänningar så kommer man alltid att riskera att ena ligger hög och andra låg om det är obalans i lasten eftersom att energi man matar in i primären kommer att komma ut på samtliga sekundärlindningar.
Hur brukar man lösa det?

[schnilsch]

Man höjer 5v lite och sätter en lämplig spänningsregulator som tar med den till stabil 5v.

[babbage]

Att reglera med återkoppling från flera utspänningar är nog inte vanligt i praktiken. Det går såklart men blir en kompromiss som riskerar att alla spänningar får medelmåttiga toleranser.

Vanligast, enligt min erfarenhet, är att man väljer att reglera på en spänning. Sedan kan man angripa resterande spänningar på lite olika sätt.
* Dimensionera så att de ger lite högre spänning än önskat och använda linjär eller buck regulator för att få en spänning med god tolerans.
* Designa flyback-trafon för att ge nominella spänningar under ett representativt lastfall. Speca toleranser och lastfall så att det fungerar ihop. T.ex kanske man vill ha reglerad spänning för 5V (logik, uP, sensorer) och högre spänningar för motordrivning. Dessa högre spänningar är då kanske inte så kritiska. En tolerans på plus/minus 30% är kanske helt ok.

Kanske enklast om man ska göra fåtal exemplar själv är att faktiskt bara ha en utspänning från flyback:en (antingen högsta systemspänningen, eller den med mest effektbehov) och reglera resten utifrån den.

Vilken metod och vilken spänning man väljer att reglera från flyback:en kokar ofta ihop till en ekonomisk fråga för komersiella produkter. För hobbyprojekt är det mer att uppfylla effektbudget och spänningstoleranser utan ekonomisk avvägning.

[babbage]

Det finns "oändligt" med information om detta från olika leverantörer. Den engelska söktermen är: flyback + "cross regulation"

[JustNeed]

Tack för svar! Ska söka runt lite på cross regulation, men det verkar nog som att man inte kommer undan extra regulatorer i serie.

[psynoise]

För att inte göra det svårt för sig gäller det att specificera minimum och maximum last för varje lindning så smalt som möjligt. Vidare har olika transformatorer olika korsreglering mellan lindningarna. Exempelvis kan en lindning kopplas till primärsidan för att användas till återkoppling utan att någon extra isolationskrets behövs. Då kan man prioritera vilken sekundärlindning som ska ha störts korsreglering mot återkopplingen och således bäst utspänningstolerans på sekundärsidan.

[Marta]

Har Du provat och haft problem? Om inte, prova. Ta inte ut ett problem utan att veta att det existerar.

Spänningarna följs åt drägligt bra, så reglera på den som har mycket last eftersom den håller de övriga. Ju högre denna spänning är, ju bättre "låsning" av övriga.

[JustNeed]

Marta: Japp, har testat runt lite. Utspänningen med störst maxlast kan gå ner till >1/10 maxlast.
Lätt lastade utgångar varierar över 25%. Det hjälper till viss del att lägga mer last på, men det känns onödigt att bränna energi och jag vill ha betydligt jämnare utspänning på utgången än vad jag får nu.
Jag kommer nog använda LDO i serie där det behövs då resten av utgångarna inte ska dra så mycket last.

Jag är ändå nyfiken på hur man på effektivaste (och billigaste) sätt löser reglering när lasten är i princip godtycklig.

[Marta]

Det känns helt fel med sådan variation. Du har väl vänt lindningarna rätt så det inte är forward-pulsen som ger utspänning när det varierar så? Switchar den snyggt med en fin puls på utspänningen så brukar den "klippa" spänningen vid en nivå som följs åt väl.

Hur spänningarna ut? Du mäter dem väl med scope?

[JustNeed]

Marta: Ja, så vitt jag kan se ser switchningarna normala ut och sker samtidigt som övriga lindningar.
Den har ingen koppling till feedback och den har ingen last på sig. Om man lägger på 10% last så ser det bättre ut, men den glider fortfarande iväg när övriga lindningar switchas hårt.

[Marta]

25% variation är mycket. Det är vanligt förekommande att reglera en av utgångarna så blir övriga ganska rätt. Vad är det för någon kärna? Skulle kunna vara att det är dålig koppling mellan lindningarna eller hög impedans i tråden. Switchfrekvens? Vad är det för spänning/ström ut på lindningarna?

[JustNeed]

Har mätt lite i en annan lösning där man fick 15V på en lindning designad för 12V även där med last långt under designad last. Det var dock löst med LDO.
Det är väl inte orimligt med sådan spänningsskillnad även när det är obalans i förbrukningen?

Sitter inte med prylen just nu, så jag har inte relevant data men 100kHz på en EE16? kärna

[alexanderson]

Att reglera med återkoppling från flera utspänningar är nog inte vanligt i praktiken.

Vanligast, enligt min erfarenhet, är att man väljer att reglera på en spänning. Sedan kan man angripa resterande spänningar på lite olika sätt.
* Dimensionera så att de ger lite högre spänning än önskat och använda linjär eller buck regulator för att få en spänning med god tolerans.
* Designa flyback-trafon för att ge nominella spänningar under ett representativt lastfall. Speca toleranser och lastfall så att det fungerar ihop. T.ex kanske man vill ha reglerad spänning för 5V (logik, uP, sensorer) och högre spänningar för motordrivning. Dessa högre spänningar är då kanske inte så kritiska. En tolerans på plus/minus 30% är kanske helt ok.

1. Återkoppling från 2 lindningar är vanligt i datornätdelar.

2. Gör sekundärlindningen sparkopplad istället för en separat lindning för varje spänning, eller addera likriktarna efter varandra, så att exempelvis 12V strömmen passerar både genom 5V likriktardioden och 12V likriktardioden. Detta ger bästa möjliga reglering.