Bygge av switchat nätagg

[Spisblinkaren]

Hej!

Nu tänkte jag ge mig in på ännu nåt jag inte behärskar

Jag har nämligen ett behov av ett spänningsagg på +/-24V/5A.

Detta är inte roligt att bygga linjärt för det blir minst sagt otympligt, lämpligast är att lägga trasfospänningen på minst 5V högre spänning än man behöver och sedan reglera ner den till det man vill ha och låta den biten rippla.

Problemet är att trafon blir gigantisk och iom att det är linjärt så blir de reglerande trissorna jättevarma utan seriösa kylflänsar.

Jag tycker faktiskt att det inte ens riktigt går.

Så jag tänkte bygga mig ett primärswitchat nätagg helt själv

Vet att det finns en hel del att köpa men jag har kollat storlekar och dylikt på modulerna och dom passar inte i den Hammond-låda jag vill nyttja.

Så jag vill bygga mig ett eget SMPS.

Grejen är att jag kan inget om sånt här (heller ).

Men det kan vara värt ett försök.

Bifogar ett preliminärt schema, synpunkter är tacksamt välkomna.

Min tanke är dock såhär (och detta är extremt basic):
1) Jag behöver nåt som svänger fyrkantmässigt, lätt att ordna.
2) Jag behöver konvertera denna fyrkantvåg till en triangelvåg, också relativt lätt att åstadkomma.
3) Jag behöver en styrbar komparator som kan generera en pulskvot som är beroende på hur nära är-spänningen är bör-spänningen, ingen susning om hur jag ska göra detta (även om jag implementerat en fel-förstärkare).
4) Jag behöver kunna generera än fyrkant-variant (PWM) av matningsspänningen med hjälp av en trissa, antar att jag måste ha en spole (L1) i serie för att inte totalt kortsluta.
5) Jag behöver kunna medelvärdesbilda utgångssignalen, tror mig ha koll på detta.

För tillfället faller min konstruktion mest på hur jag ska kunna kontrollera pulskvoten.

MVH/Roger

[Synesthesia]

Primärswitchat innebär ju att du har drivelektroniken som gör pulsbredd och allt det på "230V-sidan" (efter att ha likriktat det till ca 320V först) och sedan transformerar och likriktar man det (skilda lindningar så det blir isolerat från nätspänningen). Strömmen på primärsidan är farligare än anodspänningen till rörbyggen då det har direkt förbindelse med nätspänningen, det är ganska lätt gjort att få ström genom sig. Och kopplar man in ett oscilloskop på primären slutar det gärna med en stor smäll i form av kortslutning då oscilloskopet (oftast) är skyddsjordat (sätter man oscilloskopet i ett ojordat uttag klarar det sig). En isolertrafo medans man testar är att rekommendera.

[SM6XUN]

Tänk på att: Får du inte till en bra layout på kretskortet med jordplan, använder rätt komponenter och filtrering har du byggt en kraftfull störsändare,
en störsändare som till exempel kan slå ut grannens trygghetslarm eller skapa problem för luftfarten.

Kika gärna i det här dokumentet, http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 0Guide.pdf

[stenD]

Synd att internet inte kan förmedla smällar och lukter. Det här blir spännande

[Nerre]

Jag vet att en relativt stor kund en gång berättade att de försökte återanvända så många SMPS-konstruktioner som möjligt eftersom det var skitsvårt att designa såna riktigt bra (jag reagerade över att en apparat hade ett stort kretskort som bara var bestyckat på 20% av ytan, men det var just för att de återanvände från en mer komplex produkt).

Mönsterkortslayouten blir t.ex. väldigt kritisk då de branta flankerna påverkas av strökapacitanser och ledningsinduktans, dessutom riskerar den som nämnts tidigare att stråla väldigt mycket störningar.

Transformatorkonstruktionen är nästan lika svår den, han berättade om transformatorer med smält kärna (minns inte orsaken dock). Det är mycket svårare än en gammal hederlig 50 Hz-transformator.

Så även om det verkar lätt i teorin så kräver det oftast en massa tester och småjusteringar för att bli riktigt bra.

Räkna med att du lär behöva en variabel konstlast och true-RMS-instrument med hög crestfaktor.

[SeniorLemuren]

Synd att internet inte kan förmedla smällar och lukter. Det här blir spännande

@stenD: Är du dålig i magen eller försöker du bara göra dig lustig över andra?

@rogerk8: Jag kommer att följa denna tråd med största intresse liksom alla andra trådar du skapar, inte för att se att om du skall misslyckas som vissa andra (skitnödiga? individer), utan för att jag lär mig ett och annat eftersom du ofta går utanför boxen och dessutom hela tiden ingående skriver och berättar hur du tänker. Det är lärorikt på många vis.

[HUGGBÄVERN]

Jag vet att du blir nervös av goda råd men för fan, Roger, LÄS PÅ INNAN du börjar. Du kan, som några redan noterat inte bara bränna dina fingrar komponenter och massa pengar, du kan göra en hel del skada utanför din lya.
Den här tekniken är definitivt inte förlåtande.

Snabb googling tar får fram lite info:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 01114A.pdf
http://www.engineersgarage.com/articles ... wer-supply


Ska du avfärda mig med "nickedocka" eller annan sarkasm, här har du en bra smiley att använda i så fall:

[Norpan]

Detta är ett område där MOSFET eller IGBT transistorer kör cirklar runt bipolära, både vad gäller prestanda och drivning.

[HUGGBÄVERN]

För att vara lite mindre rabiat. Jag tror att när man ger sig in på ett så annorlunda område som switchkretsar, ska man nog hålla sig till kaninbibeln. Det finns kretsar som tar hand om mycket av micklet och macklet och som en konstruktör skulle välja för att veta att det blev rätt.
Linear technology har säkert massor av datablad och applikationsrapporter som inte bara beskriver hur kretsar används utan hur man undviker att göra fel, ger tips om vilka komponenter man i övrigt behöver.

Att titta på både pappiren från, t ex LT och använda deras kretsar (det går nog att tigga till sig provex) är inte avsteg från din vanliga designfilosofi utan ett utmärkt exempel att lära sig något nytt och lära rätt.




LT hade tidigare en oerhört kompetent konstruktör som gick ur tiden för en del år sedan (tillfälligt glömt hans namn). Just när det gällde switchkretsar var han mycket tydlig med vad man skulle och vad man inte skulle använda. Dessutom var han förbannat rolig och skrev i sin tio-lista över fel man inte fick göra:
Installed polarized caps the wrong way - you will not get any cake!

[Spisblinkaren]

Synd att internet inte kan förmedla smällar och lukter. Det här blir spännande

@stenD: Är du dålig i magen eller försöker du bara göra dig lustig över andra?

@rogerk8: Jag kommer att följa denna tråd med största intresse liksom alla andra trådar du skapar, inte för att se att om du skall misslyckas som vissa andra (skitnödiga? individer), utan för att jag lär mig ett och annat eftersom du ofta går utanför boxen och dessutom hela tiden ingående skriver och berättar hur du tänker. Det är lärorikt på många vis.

Jag tackar för detta!

Det ska bli roligt att försöka men som du ser i schemat har jag redan gjort en direkt komisk dundertabbe, ser du vilken?

MVH/Roger

[H.O]

När transistorn inte leder så har du full spänning ut.
Och så saknas det transformator men det kanske du inte ska ha någon...? Som sades innan så heter det ju primärswitchat för att det är primärsidan (av en transformator) som switchas. Sen vet jag inte hur effektiv en zener-regulator från 325 till 5V.

[Spisblinkaren]

Jag har nu kommit en bit längre.

Jag gjorde en sån otrolig tabbe med första schemat att jag skämdes inför mig själv idag, får väl skylla på att det var sent

Vad jag gjorde var att jag fick för mig att switcha en spole för att på så sätt skapa en fyrkant (ett rätt var i alla fall att man inte kan hacka matningen rakt av med en trissa).

Så på bussen slog det mig hur korkat det var, i praktiken hade det varit direkt livsfarligt att switcha en spole så.

Nu har jag ändrat till en P-MOS som switchtranssistor istället även om BF471 egentligen är den som switchar, P-MOS bara gatear fram strömmen när den går på.

Jag har också tänkt över PWM-andet, jag är mycket osäker på funktionen men helt säkert är att rms (enklast att kalla utspänningen för detta) ut påverkas av när komparatrorn trippar (UTP/LTP) och detta är nu tom styrbart med hjälp av fel-spänningen, Ve.

Frågan är emellertid om jag har rätt fas på alltihopa för just nu har jag högre rms för mindre Ve, fattar ingenting

Det är egentligen intressant att hysteresen inte spelar så stor roll, men ska man ner i väldigt smala pulser (och därmed stora pulsbreddsförhållanden) så får inte hysteresen vara för stor.

Jag borde mao ha liten hysteres ty jag ska ner från 325V till 24V i ton/T.

Jag måste naturligtvis testa min design samtidigt som jag knappt tror på den.

Två problem:
1) Utgångsspolen (L1), hur ska jag dimensionera den map magnetisk intensitet/DC?
2) Hur ska jag isolera nätet från 0V utan trafo?

Jag tror jag väntar med 2) och bygger nåt preliminärt på veroboard, sen skruvar jag upp labbagget till max (32V) och försöker reglera in nån lämplig spänning mha min konstruktion (byter typ Bör-värdet dvs 24Vz till 3V0 så jag får liknande pulskvot).

MVH/Roger

[Icecap]

Utan en flyback diod vid spolen blir det en snabb resa för switchtransistorn.

EDIT: drivningen av switch-transistorn behöver vara en hel del snabbare, gate-kapacitansen kommer att ställa till det rejält.

[hcb]

Och du har galvanisk kontakt mellan in- och utbranscherna. Inte så bra om "in" är elnätet.

Edit: jag läste för snabbt.

>2) Hur ska jag isolera nätet från 0V utan trafo?
Mig veterligen är detta en omöjlighet.

[HUGGBÄVERN]

Men är det inte så de flesta primärswwitchade nätaggregat fungerar? Man likriktar nätspänningen hackar upp det med ganska hög frekvens och sedan kör den hackade spänningen genom transformatorer. Lite grann så här (som i detta slumpvist framletade blockschema). Trafarna kan ju hållas betydligt mindre än motsvarande linjära nättrafar.





("Galvaniskt skilt" kan man ju fixa med kondingar också. Det finns några trådar på det temat men i de fallen räknar man kondingen som en spänningsdelare (Z(C)) tillsammans med en ganska fix last. Och i ett sådant här fall måste kondingen vara MYCKET stor för att låta igenom massa ström och det kommer inte att funka. )