Stepup-converter

[Fritzell]

Problemet med att ha det i serie med utgången är att du har en väldigt liten spänningskillnad (över shuntmotståndet, den måste vara liten annars tappar du massa effekt)

Det är sant. Jag hade dock inte tänkt använda mer än kanske 5-10mA så effektförlusten blir väl inte så stor, men det kan nog vara lite bökigt kanske att få till en bra ställbar strömbegränsning. Egentligen räcker det med ett fast värde som kortslutningsskydd så man slipper dra sönder komponenter.

Låter dock lite konstigt att sätta shunten mellan Source och jord direkt, eftersom det kommer bli stora strömdippar där vilka leder till en snabb spänningsspik som borde dra ner dutycycle direkt?

Hur som hellst. Har labbat vidare med förstärkning och snubber nu .

Såhär ser signalen ut på Gaten på mosfeten. Utan förstärkning och snubber. Ingen fin pwm-signal direkt...



Här är det förstärkning på. Kommer inte riktigt ihåg hur stor det slutade på men det verkar funka bäst mellan 20-50ggr. Snubber var 47nF/100R nånting. Fast motståndet blev väldans varmt...



Det är fortfarande kvar en liten störning precis efter avstängningen (vad är det man kallar det nu igen?). Det hjälpte lite att sätta en liten konding på återkopplingen till jord men det behöver fortfarande bli bättre...

Om man ökar belastningen/spänning uppträder dock någon slags självsvängning som ligger i bakgrunden.



Provade även att köra på lite lägre frekvens. Var ju 40kHz från början. Verkade möjligtvis gå lite bättre med lite lägre. Någon idé om inom vilka gränser i frekvens man bör hålla sig inom? Är 1kHz för lågt?

edit: Just ja. Provade ju även att köra med vanligt pulldowm motstånd istället för transistorkopplingen, men det gjorde ingen skillnad.

[Henry]

Signalen in på gate ser inte så fin ut men blev ju dock lite bättre efter snubbern. Tycker dock att det skall vara en mer eller lite mindre helt ren fyrkantvåg där men frågan är isåfall vad som orsakar att det blir så för jag skull ekunna tro att det ev kan bråka lite med switchningen. För att minska förluster i bla drivtrissan så skall man normalt köra på dom lite högre switchfrekvenserna dessutom så vill man gärna komma så nära ferritens resonansfrekvens som möjligt hos kärnan då man utnyttjar den till max då och minskar förlusterna i den.

Vet inte om det kanske kan göra någon skillnad men har du prövat att linda lindningarna tvärtom, alltså inte bara byta sladden eller så utan helt enkelt linda om dom så dom byter plats med varandra men ändå koppla in dom som dom skall?

[Fritzell]

Mjo hade också önskat en ren fyrkantsvåg. Lite högre frekvens alltså. Okey, kan ju prova lite olika frekvenser.

Hmm hängde inte riktigt med på lindningara här . Men drosseln kan säkert lindas bättre. Ska exprimentera mer det det när jag får tid.

[peter555]

Jag misstänker att layouten eller rättare sagt avsaknad av en layout är problemet. Din koppling ser lite rasslig ut.

[Henry]

Ja uppkopplingen i sig kan också ha en del med det hela att göra. Switch kopplingar skall man vara noga med även när man testar som när man är klar och har en färdig grej. När jag gör något som har med switchade spolar att göra använder jag så långt som möjligt aldrig långa kablar från spolen för att koppla upp den till ett experimentkort eller kopplingsdäck men om jag ändå av någon anledning blir tvungen så blir det så korta kablar som möjligt.

Jag sätter alltid så långt det går spolen direkt på kopplingsdäcket så nära den switchade delen som möjligt så jag inte riskerar tex några ringningar eller felaktiga feedback signaler. Om koppartrådarna till spolen i sig är långa så kan det göra att det bildas en liten spole av hela denna tråd som ibland kan få regulatordelen att få lite lätt hicka. Jag brukar designa switcharrangemang efter sättet att det skal vara så korta kablar som möjligt inom regleringsdelen och kort sträcka till switchtrissan eller vad man nu än använder så att det inte skapar några störningar från denna sida.


Angående spolen så ser jag nu att det i princip bara är en fast med mittavtappning. Tänkte att om det hade varit så att den ena lindningen är lindad över den andra och man då kanske skulle kunna testa att linda dom tvärtom. Tex 12 lindningen innerst på kärnan och 80 lindningen över denna eller tvärtom men dock kopplade som dom skall vara i schemat. Hur blir det förresten om du enbart kopplar hela spolen, utan mittavtappningen, på den ena sidan eller den andra om kollektorn?

[pagge]

Signalen på gaten är alldeles för ful för att kunna vara riktigt rätt. Hur ser det ut om du plockar bort mosfeten och mäter där gaten skulle varit? Blir det ren fyrkant då?

[Fritzell]

Som sagt, uppkopplingen är ren katastrof:). Det kan mycket väl vara en bov i dramat.

Angående spolen...

Tror den långa lindningen ligger ytterst nu. Dock så går den fram och tillbaka över kärnan vilket kanske inte är så lyckat. Kan ju ioförsig prova att köra hela lindningen innan Fet'en men då kan jag inte prova så hög spänning pga brist på transistorer.

Tyvärr har det vart ont om tid de senaste dagarna men så fort jag får tid ska jag prova att:

*Göra bättre uppkoppling
*Linda en bättre spole
*Mäta gate'n utan FET.

Återkommer!
Tack för alla kommentarer så långt!

[Fritzell]

Ok, då har man hunnit en bit vidare.

Innan jag gjorde om kopplingen gjorde jag ett test ifall det är fel på själva switchningen som pagge föreslog. Ryckte ur trissan helt enkelt under drift och som väntat hände detta:

mov00725.avi

Själva regleringen är det alltså inget fel på. Sen fixade jag till kopplingen och lindade en ny spole på en E-kärna. Och detta blev (det något förvånande) resultatet, mätt på Gate:



Nu verkar han vilja bursta igen . Orginalsignalen ligger väl runt 40kHz medan bursten gissningsvis ligger nånstans >100kHz. Tyvärr finns spikarna kvar på HT-sidan, annars verkar denna lösning funka ganska ok. Signalen är ju betydligt renare. En 100nF på HT-sidan kan kanske ta bort lite av störningarna.

Ska prova med en spole lindad på en vanlig ferritstång. Verkar som om han anpassar sig efter hur kärnan fungerar.

En annan grej som verkar lite skumt är att han beter sig på olika sätt beroende på hur man dimensionerar motstånden på återkopplingen kombinerat med vilken förstärkning man har. Får labba vidare med det här...

[pagge]

Så du menar att den burstar fortare än själva grund PWM frekvensen? Det ska för allt vad jag förstått av kretsen inte kunna ske. Databladet skriver på första sidan "Internal Circuitry Prohibits Double Pulse at Either Output", jag tolkade det som att det inte skall kunna bli dubbelpulsar men det kanske var fel?

Skulle du kunna mäta på drain samtidigt som du mäter gaten och zooma in lite på burstarna? Ange gärna tidsskalan.

[Fritzell]

Fick tydligen inte med Drain-mätningen på kameran men ska ta det nästa gång.

Här är iallafall mätt på Gate (t=10uS/div) med E-kärne-drossel





Och inzoomning på bursten... (0.5uS/div)





Hur som hellst så lindade jag en ny spole direkt på en liten ferritstång (ca 0.5cm tjock, 2.5cm lång). Den funkade mycket bättre. Verkar som han inte behöver jobba så hårt för att få liv i den för pulserna blir mycket kortare och den burstar inte på samma sätt. Däremot kvarstår problemet med störningar vid på och frånslag, trots snubber... . På utspänningen blir det ca 1V högfrekvens brus som pulsar.
Det funkar ju trots allt men det vore ju fint om man kunde bli kvitt bruset..
Provade lite också med en väldigt slö pulldown (330Ω på Gate utan transistorn). Då vart han lite snällare på en sidan men jag tror det bara försämrar. Ett annat alternativ kunde ju vara att ta till någon konventionell metod för HF-filtrering på utspänningen. Användning av drosslar är väl vanligast?.
För det borde inte hänga på FET'en. IRF530 borde inte ha några problem med detta tycker jag..

Edit: Fick en idé precis nu. Tanken var att det kanske går lite "för" lätt att komma upp i spänning pga de 80 varven, så att kretsen direkt försöker styra ner switchningen, för att sedan komma på att det kanske var bäst att hålla uppe pulsen lite längre . Kunde kanske vara värt ett försök att linda av några varv.

[pagge]

Jag kom på just nu att den här kopplingen är onödigt komplicerad. Eftersom du har reglerad inspänning behöver du bara en spänningsmultiplicerare. Generera en fyrkantsvåg in i en transformator och få ut en fyrkantsvåg som du likriktar. Behövs ingen feedback på det, lindningsration och inspänningen ger utspänningen.

Snabbt googlande här gav dessa bilder, nåt i den stilen kanske. Notera att för små strömmar så duger TL494 utmärkt i sig själv, de två transistorerna på bilden är inbyggda i den.

[Fritzell]

Push-pull flyback, hmm intressant. Vore kul att labba med. Har inte gjort nått med flyback tidigare. Är nyfiken på hur den reagarerar på korta pulser? Om spänningen sjunker eller om det bara blir kass AC-spänning på sekundären.. Funderar även lite på varför spänningen inte skulle sjunka vid belastning?

Hoppas man får lite tid över till helgen. Har vart sjuk idag tyvärr. 38.5 graders feber..

[pagge]

Krya på dig, fast å andra sidan är du nog antingen frisk eller död vid det här laget . Har haft mkt att stå i, inte kollat forumet förrän nu .

Hur går det med orginalprojektet?

Hur som helst så är det jag skickade i förra posten inte en flyback. Tänk på den som en alldeles vanlig transformator. Enda skillnaden är att du matar den med fyrkant istället för sinus, men det påverkar inte så mkt annat än att du får lite mer EMI och om du höjer frekvensen behöver du inte ha lika många lindningar som på en 50hz trafo.

I en flyback lagrar du engergi i kärnan under tillslagsfasen på primärsidan. Sen släpper du primärsidan och energin laddas ur på sekundärsidan. Energin måste alltså lagras i kärnan vilket ställer krav på att den inte mättas.

I en 50hz trafo liksom i denna koppling så överförs strömmen momentant. Kärnan mättas inte då ingen egentlig energi lagras i den och du kan ha en i princip hur liten kärna som helst till hur stor energiöverföring som helst.

Det enda (jag känner till ) är att tomgångsströmmen, dvs strömmen då du har obelastad utgång och matar fyrkant på ingången, inte får mätta kärnan. Vid obelastad utgång kan du räkna på det som om det vore en vanlig spole med endast primärlindning.

Varför en 50Hz trafo behöver så väldans många varv lindade är för att tomgångsströmmen skulle bli så hög (och mätta kärnan) annars.

[blueint]

Ska inte en SMPS reglera med pulsbredd, inte frekvens?

[pagge]

Jo, men pulserna kommer med en (oftast) fix frekvens som är upp till designern att bestämma.