Ajuda com conversor dc dc

[marcos antonio]

sou novo no forum e vim pedir ajuda estou fazendo um conversor 12dc para 320vdc e estou tendo uns problemas com aquecimento dos mosfets se alquem ajudar desde já agradeço.

[albert_emule]

Que topologia está usando?

Boost? 

 

Sendo boost, qual a indutância do indutor?

Como fez este indutor?

Que tipo de núcleo?

Qual freqüência de chaveamento?

 

Qual a corrente de saída?

Se for Push pull e tudo estiver oK com o trafo... Muito provavelmente você não esteja usando o indutor de saída e está exigindo estabilização. Isso força os mosfets a trabalharem com Duty-Cycle muito estreito e corrente muito elevada, o que acaba fazendo aquecer, devido a resistência dreno Source ON.

[xyko-2020]

sou novo no forum e vim pedir ajuda estou fazendo um conversor 12dc para 320vdc e estou tendo uns problemas com aquecimento dos mosfets se alquem ajudar desde já agradeço.

 

Por favor, Marcos,  Informe corrente de saída e se possível esquema do que já tem pronto, senão fica difícil alguem ajudar.

Abraço!

[albert_emule]

Conversor Push-Pull 

[marcos antonio]

e ai albert  tudo bom nois ja se falou  estou aqui no forum para trocar mais ideia sobre o conversor aquele conversor 12v para 320v topologia push pull com o núcleo da thorton nee42/21/15.

 

tensão de entrada 12vdc 

tensão de saida 320vdc

frequencia chaveamento 33klz

topologia push pull

trafo usado nee42/21/15

mosfet para chaveamento irf1404 1 cada lado 

sg3525 pwm

albert desde ja agradeço o interesse

[albert_emule]

Está usando indutor de saída? 

Como calculou este indutor? 

[marcos antonio]

ai que tá ta sem indutor não sei como calcular o indutor

to mandando o esquema que eu fiz

[albert_emule]

O motivo do aquecimento é este:

 

 

Você não está usando o indutor de saída e está exigindo estabilização.

Isso força os mosfets a trabalharem com Duty-Cycle muito estreito, para só assim conseguirem manter a tensão estabilizada.

Devido ao Duty-Cycle estar muito estreito, a corrente instantânea é bem mais elevada. Isso ocorre pois com os pulsos durando menos que 10%, estes pulsos tem que lançar no trafo corrente suficiente para manter o capacitor de saída carregado durante todo os resto dos 90% do tempo em que o pulso passa desligado.

 

Daí a corrente é muito elevada, pois o mosfet tem que transmitir toda a potência dos 90% do tempo num pulso estreito de 10%, o que acaba fazendo aquecer, devido a resistência dreno Source ON.

 

Logicamente como a corrente é muito mais elevada, justamente devido ao pulso ser muito estreito, vai ter maior queda de tensão entre dreno e Source quando o mosfet estiver em modo ON, pois se você observar bem, a resistência dreno source do mosfet continua a mesma, mas a corrente instantânea aumentou muito devido ao pulso ser inatreito.

 

Se for para estabilizar, tem que usar indutor de saída. Não tem jeito.

Esta calculadora ajuda basante:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/hgw_smps_e.html

 

 

 

[marcos antonio]

E se eu nao colocar regulagem na saida ai eu nao preciso por o indutor? mas ai nao vai corrigir a saida?estabilizar.

[albert_emule]

Sem estabilização, não vai precisar de indutor.

Contudo não vai estabilizar...

[marcos antonio]

bom hoje fiz um indutor núcleo de acho não ficou com a indutancia exata mas deu pra testar  cara e pra falar a verdade os danados dos mosfets aquecerão bem menos o dissipador esquenta bem pouco mesmo e estou colocando uma carga de 250w rms na saida e a saida estabilizada em 320v agora que eu me toquei mesmo que o indutor faz toda diferença no circuito.uma pergunta aqueles núcleos amarelos de fonte de pc é que tenho um monte deles aqui eu posso usar para fazer o indutor ou tem que ser outro núcleo?qual o melhor?

seque foto do conversor 

[albert_emule]

Os amarelos são os ideais.

Pode usar.

 

Como você não tem como medir indutância, enrole de 10 a 25 espiras e faça experiências com aquecimento. 

As espiras que menos fizer esquentar você usa como padrão.

Acho até que se pegar o indutor da fonte ATX do jeito original e usar, pode até dar bom rendimento.

[marcos antonio]

albert vouçe não acha que como vouçe disse 25 espiras não é pouco não vão dar indutancia veja fiz a conta na calculadora

outra foto

calculo indutor.pdf

calculo indutor 01.pdf

[albert_emule]

Realmente...deu 3,92, indutância considerada até alta para ser alcançada por este tipo de núcleo, que é de baixa permeabilidade.

 

Mas não quer dizer que você tenha que usar isso.

Faça umas experiências.

 

Como fez o núcleo atual? Com núcleo EE? Com este tipo de núcleo, é necessário um gap para evitar saturação.

Pode até ser a melhor opção, já que você poderá enrolar umas 35 espiras, o que vai lhe proporcionar uns 4 a 5mH. Daí você pode fazer um ajuste fino, afastando os núcleo, pois assim você pode variar a indutância de alguns micros até uns 4mH.

 

Eu mesmo já havia pensado em construir um indutor variável.

Minha ideia seria fazer uma armação metálica, onde um parafuso com porca ajustaria a distância dos núcleos (Gap) Assim eu controlaria a indutância. 

[marcos antonio]

fiz ele sem núcleo de ar mesmo pra teste não ficou muito certo mas deu pra testar gostaria agora de fazer um certo para por no lugar para fazer um teste 

[albert_emule]

Faça isso:

Enrole umas 30 a 35 espiras num núcleo amarelo daqueles de ATX.

Faça o teste lá e verá a diferença

O problema da fonte que é estabilizada e não tem indutor, é que o PWM vai estabilizar a tensão usando a indutância de dispersão do trafo.

 

Indutância de dispersão

É uma uma deficiência de acoplamento das bobinas.

A bobina do primário não está completamente acoplada na do secundário.

Do poto de vista das medições, é como se tivesse um indutor externo em série com a bobina primária e outro em série com a bobina secundária.

 

Nos testes você retira o trafo da placa, fecha curto-circuito na bobina de saída e mede a indutância do primário com o secundário em curto-circuito. Casso o acoplamento das bobinas fossem 100% eficiente, a indutância do primário daria zero devido ao secundário estar em curto-circuito.

Mas na vida real, se você fazer este teste, vai apresentar uma pequena indutância, que chama-se indutância de dispersão.

 

O problema é que a indutância de dispersão é muito pequena, e não d´qa conta da estabilização. Pode até funcionar, mais aí o mosfet sofre. 

[marcos antonio]

bom você acha que vai funcionar bem? bom seria se eu tivesse um indutimetro ai resolveria o proplema  um indutimetro pra falar a verdade é indispensavel para quem mexe com indutor e trafo AF

[albert_emule]

Para falar a verdade um gerador de freqüência é indispensável.

​Daí você pode medir a indutância através do método da ponte de indutância.

 

Ocorre que indutímetro não é muito indicado para medir trafos.... Pode dar erros. 

 

 

​Te aconselho a comprar um gerador de freqüência digital, aqueles que chamam de módulo DDS.

Vem só a placa. Custa menos de R$ 100,00

Geram freqüência de 0 a 85Mhz, em passos de 3 em 3Hz. É uma plaquinha simples e pequena. Menor que cartão de crédito. O poder está no processador que esta placa tem.

 

Gera sinais em onda senoidal quadrada e triangular.

A placa não tem potência. Por isso necessitará usar um amplificador de sinais transistorizado externamente.

[marcos antonio]

é tava vendo e nao è caro nao o gerador de funçao é albert vou fazer o indutor para ver como fica depois te falo mais uma coisa o que vouçe acha do trafo da thornton nee42/21/15 quantos wtts comsigo com esse núcleo? já fiz os testes e consegui 260wrms mais a tensão começa a cair a tensão de saida o que vouçe acha do núcleo ta no maximo?

[albert_emule]

O problema da tensão de saída cair com carga pode estar ligado um trafo cuja tensão de saída com malha aberta não é o suficientemente alta. 

 

As fontes ATX por exemplo: Aquela saída de 12V...Quando o CI de PWM está com malha aberta, a tensão de saída sobe de 12V para 25V hehehe.

[marcos antonio]

veja como ficou o indutor

[albert_emule]

E o resultado dos testes? 

[marcos antonio]

é o aquecimento diminuiu bem bem agora o aquecimento acredito que esteja normal porque está com carga de 260 wrms vou continuar a vazer outros testes .

 

uma coisa que eu ti perguntei daquele trafo será que  ele conseque chegar a 300wrms com aquele núcleo nee42/21/15?

 

outra coisa esse prototipo do conversor  è para ajustar os componentes e trafo  para teste ,eu vou fazer esse conversor para 1000w rms vou juntar 4 núcleo desse para o conversor agora se esse núcleo desse mais seria bom.  

[albert_emule]

uma coisa que eu ti perguntei daquele trafo será que  ele conseque chegar a 300wrms com aquele núcleo nee42/21/15?

 

Um participante aqui do fórum me indicou este livro para calcular a área dos núcleos:

http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_53/ourdev_725050HHOGA4.pdf

 

Lá na mensagem 92 tem um exemplo de cálculo:

http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/1083398-tutorial-fontes-chaveadas/page-5

outra coisa esse prototipo do conversor  è para ajustar os componentes e trafo  para teste ,eu vou fazer esse conversor para 1000w rms vou juntar 4 núcleo desse para o conversor agora se esse núcleo desse mais seria bom.  

Tenho visto no-breaks de 3000Va / 2400 watts, onde a etapa do conversor, que geralmente converte de 36V (3 baterias em série) para 360V, que usa só um núcleo. 

 

Estou com um na minha bancada, de 800 watts que usa só um núcleo.

[marcos antonio]

albert conversei com um engenheiro da thorton e esse núcleo que estou usando nee42/21/15 ele falou que 260wrms ele disse que eu to no lucro agora para atingir 300wrms ou mais um pouco ele me indicou o nee42/21/20 

 

tem coisa que não entendo você falou que ta com  nobreak e usa só um núcleo e dá 800w que coisa em como pode será que é 800w real rssss