Hjälp med switchad nätdel

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Hjälp med switchad nätdel

Inlägg av Mjjg »

Tjena på er allihop. Jag försöker slänga ihop en switchad nätdel för att omvandla 12V till +-35V. Jag har använt scheman från följande två sidor, och modifierat för mina behov:

http://members.tripod.com/valveaudio/Membuatsendiri.htm
http://sound.westhost.com/project89.htm

Ett schema och mönsterkortslayout för min nätdel finns här:

http://www.student.itn.liu.se/~andja285/Filer/PSU.pdf
http://www.student.itn.liu.se/~andja285 ... 6dsida.png
http://www.student.itn.liu.se/~andja285 ... ntsida.png
http://www.student.itn.liu.se/~andja285 ... cering.png

Blocket märkt "power protection" är inte inkopplat men det spelar ingen roll i detta fall.

Saken är nu denna att allting fungera så länge jag inte löder in glättningskondensatorerna på utgången, alltså C6 och C9. Gör jag det stiger spänningen över dem några volt och sen sjunker den igen, och den drar ohyggligt med ström, över 5A. Återkopplingen är bortkopplad så den går oreglerad, så inspänningen är 9V för att inte överskrida märkspänningen på lytarna.

Utspänningen utan lytarna är alltså snygg, +-40V med ~1V rippel. Då är bara ett par filterdrosslar inkopplade. Inspänningen till trafon är också tämligen snygg, så lik en fyrkantvåg man kan begära. När man kopplar in lytarna blir switchpulserna ordentligt förvrängda.

Jag har kollat att lytarna är hela, och att matningen till styrkretsen är stabil. Den har nämligen ett underspänningsskydd som slår ifrån om matningen faller under 8V, men det är inga problem. Spänningsfallet över gatemotstånden är bara 0.25V vilket borde motsvara ~50mA. Det ska kretsen klara med råge (klarar 500mA). Jag har också testat att ändra switchfrekvens och "dead-time".

Om någon har erfarenhet av sådana här byggen eller har några tips överhuvud taget, så tar jag tacksamt emot alla råd jag kan få.

PS C5 och C13 ska vara 10nFDS
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26647
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Den försöker alltså att kräma på fullt (ingen återkoppling) och sedan undrar du varför den drar ström.....???

Jag antar att du verkligen har använd de komponenter de beskriver, då mest den supersnabba diodbrygga samt att du inte felvänder kondingarna.

Anledningen till att använda just de komponenter som beskrivs är just att det är känsligt som fan med SMPS (Switch Mode Power Supply).

Men utan återkoppling drar den på av bara fan och kortsluter nära nog, du kan helt säkert justera spänning och ström vid att se till att potentiometeret inte svävar (= 0V), se till att du kan justera spänningen, det kommer att ge en stor skillnad.

Allvar: bygg inte sånt om inte du vet vad som ska göras, det kostar en massa i komponenter för att det är så stora energimängder som snabbt kan börja bolma komponenter. Seså, fixa återkopplingen genast och testa sedan!
Millox
Inlägg: 559
Blev medlem: 10 december 2005, 22:10:43
Ort: Östhammar

Inlägg av Millox »

Um, varför har du så himla många dioder och transistorer? D3-D10, och Q1-Q6. Som jag kommer ihåg det ska det räcka med 2 dioder/spänning och 2 transistorer per transformator.

Sen undrar jag varför man använder just push-pull? Den kommer ju av en step-down-converter som bara kan switcha ner spänningen. Hade jag byggt hade jag använt en flyback med avmagnitiseringslindning.

Jag skulle föreslå att du testar med lite last på sekundärsidan. Runt 1/3 av maxström eller så bör gå. Märker du inte av problemen längre då har du problem med återkoppling eller styrningen i allmänhet.

Dioderna är väl egentligen inte så kritiska just. Det man vill är att de är tillräckligt snabba för applikationen, men som jag kommer ihåg det är 1N4148 fullt tillräcklig i hastighet. Däremot kan man vara ganska mycket intresserad av trr i mosfetarna.
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Inlägg av Mjjg »

Maximal duty-cycle 49%-deadtime (internt begränsad). Så, den försöker driva på maxspänning, ja, men eftersom jag inte har någon last så ska det inte gå någon ström alls förutom tomgångsström orsakad av magnetiska försluster. Det är inget slutsteg det här, den ska drivas i bottning. Med återkoppling fungerar det inte bättre.

Sen har jag provat med last också, men en tämligen låg (~2kohm) men problemet kvarstår. Att jag använder push-pull är av den anledning att det är vad jag hittat info om och det är det enda jag sett användas i de bilslutsteg jag kollat upp.
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Inlägg av Mjjg »

Jo just det ja, jag använder så många parallella trissor och dioder för att kunna ta ut ordentligt med ström. I runda slängar 5A. Och eftersom en SMPS inte är lika robust som en konventionell nätdel så får man ju ta i lite i överkant;)
Millox
Inlägg: 559
Blev medlem: 10 december 2005, 22:10:43
Ort: Östhammar

Inlägg av Millox »

Jag hoppas att du är medveten om att dioder alltid har olika framspänningsfall, vilket innebär att bara en av dioderna som är parallellkopplade kommer att leda vid varje tillfälle. Alltså kommer du inte kunna ta ut mer ström än om du bara använder en. För fet:ar däremot går det att parallellkoppla, men bjt:er beter sig på samma sätt som dioderna.

Alltså, en switchad dc-dc-omvandlare är minst sagt instabil om du inte har någon ström.

Hur ser spänningen ut över transistorerna? Är det mycket oscillationer där, eller har du ren och fin spänning?

Vad har du för esr på kondensatorerna? Är det vanliga elytar eller har du riktiga kondingar anpassade för just switchade nätagg?
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Inlägg av Mjjg »

Helt sant det där med dioderna, slängde in dom på ren reflex, ibland är man bra dum. Men jag tror knappast det kan orsaka det här problemet. Lytarna är förvisso inte särskilt rekomenderade för switchade aggregat men har inte en så värst mycket större esr, 85mohm, jämfört med särskilda som ligger på runt 55mohm... ska se om jag hittar några speciella att testa med.

Spänningen över trissorna är, hur ska man säga, ganska snygg. Svårt att beskriva i ord förstås men inga stora överslängar och oscillationer, varken före eller efter trafon. Jag ska mäta upp igen imorgon och slänga upp en oscilloskopbild. Utgången från själva styrkretsen har en hel del överslängar när den ej är inkopplad till switchtransistorerna. Men när de väl är inkopplade är styrpulserna snygga och fyrkantiga, näst intill. Men det är förstås kinkigt vid dom här frekvenserna så små avvikelser kan ju göra en del.

Jag har märkt en liten sak nu när jag tänker efter. Mjukstarten fungerar faktiskt inte. Jag får max duty-cycle direkt med en liten förändring av själva vågformen allt eftersom mjukstartskondingen (C11) laddas upp. Kan ju vara så att utgångssteget oscillerar hej vilt och att det ställer till problem när man väl börjar ta ut ström ur den. Ska prova att lägga in små keramiska kondingar på strategiska ställen.
Loial
Inlägg: 452
Blev medlem: 21 oktober 2005, 12:22:46
Ort: Gävle

Inlägg av Loial »

Hej
Först, tycker jag att 2525:an ligger lite för nära trafon, testa flytta bort trafon lite.
Hur ser det ut om du kopplar ur kondingarna på utgångssidan, och ansluter en ganska kraftig last (1-2A) direkt efter dioderna?
Testa även med andra kondingar på utgången, testa lite mindre.

Jag skulle även gärna göra en totempåledrivkrets till mosfetarnas gate, 500mA är inte särskilt mycket, speciellt uppdelat på tre mosfets. Du bör gärna ha en drivförmåga på minst ett par ampere. (dom 25mV du mäter upp är rms, toppvärdena är bra mycket högre.)

Att köra den oreglerad är inget problem så länge du inte överskrider spänningarna på utgången. Det är inte så ovanligt speciellt i billigare bilslutsteg.

Några frågor som underlättar felsökningen:
1.Vad använder du för material och storlek i toroiden?
2. Vad är det för switchtrissor?
3. Dioder på sekundärsidan?
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Inlägg av Mjjg »

Dioderna är BYV29, Trissorna är IRFZ48 och toroiden är 58-763-98 på elfa. Spänningsfallet på 25mV på gatemotstånden är toppvärdet inte rms. Skulle jag uppskatta rms så skulle jag nog säga att den är 5-10mV. Det ska utgångssteget klara av. Allt är tyvärr monterat på mönsterkort men jag ska försöka slänga in en skärm emellan och se hur den reagerar..Ska också prova med lite större last.

Tack för alla tips så här långt!
Loial
Inlägg: 452
Blev medlem: 21 oktober 2005, 12:22:46
Ort: Gävle

Inlägg av Loial »

Dom komponeterna verkar var schyssta val.
skulle du kunna ta en bild/rita upp hur du har lindat transformatorn?

Det verkar som att trafon mättas, kan eventuellt bero på dålig symmetri i trafon. Lägg en stor kondensator i serie med VBAT till primären på trafon. Försvinner problemet har du troligtvis felet där.

En annan sak du kan göra, är att koppla ihop utgångarna induktivt, på samma sätt som ett RFI-filter, då "flyttas" eventuell obalans till den andra spänningen.

Testa även att bygla över induktanserna på utgången, för att utesluta ev. resonans där. Kondingarna mår inte bra av det i längden, men är värt att prova.
rehnmaak
Inlägg: 2204
Blev medlem: 13 december 2005, 01:43:41

Inlägg av rehnmaak »

Som jag förstår det hela så börjar det gå en massa ström då du kopplar in elektrolyterna? Du har ingen last på utgångarna?

Enda sättet att få det att börja dra massa energi i det läget är:

1) Dioderna leder i backriktningen.

2) Kondensatorerna är kortslutna
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Inlägg av Mjjg »

Lytarna är inte kortslutna det har jag testat. Hurvida dioderna leder i backriktningen skall jag försöka reda ut. Sen finns det ett tredje alternativ också och det är att bägge halvorna i push-pull steget leder samtidigt. Det ska jag också kolla upp.
Mjjg
Inlägg: 18
Blev medlem: 8 oktober 2005, 22:22:45

Inlägg av Mjjg »

Här kommer lite oscilloskopbilder om det kan vara till hjälp.

http://www.student.itn.liu.se/~andja285 ... bilder.png

Och ett par filmer som visar gate-sourcespänning respektive drain-sourcespänning vid tillslag.

http://www.student.itn.liu.se/~andja285 ... llslag.avi

http://www.student.itn.liu.se/~andja285 ... llslag.avi

Jag har kollat att trissorna inte leder samtidigt, så det enda som återstår är ju i så fall dioderna. Det dyker upp en överlagrad likspänningsnivå emellanåt över dioderna, skall kolla närmare på det.
Användarvisningsbild
exile
EF Sponsor
Inlägg: 496
Blev medlem: 21 oktober 2005, 23:32:07

Inlägg av exile »

Digitala Oscilloskop samplar vilket med för att om man har för lång tids bas så ser man inte de högsta topparna (Tycker att 25mV/4.7ohm ~ 5mA verkar orimligt lite) så testa med kortare tids bas och kolla på flankerna eller använd ett Analogt Oscilloskop

Sedan har jag några frågor
Vad har du för trafo?
Vad händer om du sätter ditt några mindre elektrolyter (typ 10uF)?
Har du testat med störe gatemotstånd typ 22ohm?
Har du testat att en bart köra med en Fet per "kanal"?
rehnmaak
Inlägg: 2204
Blev medlem: 13 december 2005, 01:43:41

Inlägg av rehnmaak »

Jag är lite orolig över den totala avsaknaden av snubbers på likriktardioderna.
Skriv svar