hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Inlägg av bearing »

Bearing: Vad krävs för att en transformator ska kunna fungera som flyback då? Räcker det inte med att primärlindningen har t.ex. 4mH eller 10mH induktans som de jag länkade till?
Det krävs att transformatorn har ett luftgap, det är nämligen i luftgapet som energin tillfälligt lagras när strömmen i primären ökar, som sedan släpps ut i sekundären. Den du länkade till är så liten så att den omöjligt kan ha ett luftgap och samtidigt ha flera mH med vettig ström, därför tror jag att den är en "riktig" transformator. Med luftgap kanske den skulle ha ett tiotal till ett hundratal uH, beroende på hur stort luftgapet är. Luftgapet bestämmer hur stor ström flybacken klarar innan den mättas. Utan luftgap kommer den antagligen bara klara några mikroampere innan den mättas. Med luftgap kanske den klarar några tiotal till ett hundratal mA.

Tidigare i morse roade jag mig med att simulera en isolerad och opto-återkopplad flyback baserad på NE555. Jag kom fram till att optokopplaren behöver så mycket ström för att kunna sänka Control, att man lika gärna skulle kunnat shunta bort den strömmen, utan att påverka verkningsgraden negativt. Jag fick ungefär 30% total verkningsgrad.

Men med en CMOS-baserad 555 kanske man skulle kunna vinna något på att återkoppla utgången, eftersom att CMOS-varianten har mycket större motstånd i spänningsdelaren, så det krävs betydligt mindre ström på Control.
Men jag antar att det måste vara ganska avgörande att man inte räknar fel på frekvens/induktans på flybacken - skulle 555:an ligga på hög nivå för länge på utgången så kortsluter ju transistorn VCC till GND
Det stämmer, det kommer alltid vara viktigt att den har rätt induktans. Men man kan enkelt lösa problemet med för hög ström genom att återkoppla strömmen. Det går enkelt att göra genom att sätta ett litet motstånd mellan switchtransistorn och jord, som kopplas till basen på en transistor vars kollektor är kopplad till Control.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Inlägg av jesse »

Märkligt att det finns så många detaljerade beskrivningar på t.ex. flybackkonstruktioner, men att de nästan alltid utelämnar information om just transformatorn. Och att transformatorsymbolerna ser precis lika ut oavsett vilken typ man ska använda. Som i schemat jag postade i senaste inlägget. Där anges bara induktans på primär- och sekundärlindningen samt varvtalsförhålladet. Om nu ett luftgap skulle vara så avgörande, varför står det inget om det?

Men jag ska noga läsa denna sidan: Flyback Converters for Dummies. Särskilt kapitlet "An inductor test bench" verkar intressant.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Inlägg av bearing »

Det som saknas i schemat du postade är hur mycket ström transformatorn måste klara innan den blir mättad, eftersom att det är helt avgörande för storleken på transformatorn.

En flyback behöver inte en hel transformatorkärna, utan man kan linda den på en rundstav (eller rör) av ferrit. Nackdelen med det jämfört med att använda en kärna med sluten magnetisk krets (t.ex. EI-kärna eller toroid) är att kopplingsfaktorn blir dålig/läckinduktansen hög. Kärnan måste inte ha ett synligt luftgap för att kunna lagra energi, många toroid-kärnor har ett distribuerat luftgap.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Inlägg av jesse »

OK, så jag kanske får leta efter transformatorer som har info om mättnadsström.

Tillbaks till den transformator jag länkade till innan (länken var trasig i tidigare inlägg):

datablad: 78615/16C

Här står data:
786 Series General Purpose Pulse Transformers

78615/16C:
förhållande 1CT:1CT (CT = center tap)
4.0 mH
Prim. min volt-time produkt: VµS: 28
Läckinduktans: 37.7 µH
kapacitans mellan lindningar: 20 pF
DC-resistans, max 0.8Ω
Isolation, 1000 V RMS
Men inte ett ord om mättnadsström eller max-ström?

Jag vågar inte riktigt linda en egen med tanke på kravet på isolationsspänning. Jag sänker kravet till 500 volt.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Inlägg av bearing »

Anledningen till att det inte står någon mättnadsström är för att den inte är avsedd att användas som flyback. I en vanlig transformator flyter ju primär- och en sekundärström samtidigt, vilket gör att summan amperevarv blir 0. Det kan alltså gå hur hög ström som helst, bara grovleken på lindningen begränsar.

I databladet till en flybacktransformator måste mättnadsström vara angivet, precis som den måste anges för en vanlig induktor. I en flyback, liksom i en induktor, ökar antalet amperevarv ju längre tid den är på, vilket gör att magnetflödet snart når mättningsgränsen.

Har du kollat på versa-pac?
EDIT: versa-pac verkar vara för rätt dyra, men i den här kategorin "Inductors, Coils, Chokes" -> "Arrays, Signal Transformers" på digikey finns det fullt av spolar med två eller flera lindningar.
http://search.digikey.com/scripts/DkSea ... Cat=197323

t.ex. Dom här för 0.37USD styck
http://www.bourns.com/data/global/pdfs/SRF0703.pdf
Betyder "Hi-pot ................500 Vrms, 3 mA, 3 sec" att isoleringen är på 500V?
Senast redigerad av bearing 3 mars 2011, 15:50:32, redigerad totalt 3 gånger.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: hur konstruera isolerad DC/DC 12V-35V ?

Inlägg av jesse »

Låter ju onekligen billigare och enklare i så fall om jag kan driva en transformator med en full-bridge converter (2 st. cmos-utgångar mot varandra). Jag tror i alla fall att jag fattar principen bättre med den typen av omvandlare.

Hittade en tutorial från National Semiconductors här. (pdf)
Skriv svar