Dúvida circuito de fonte chaveada.

Matthwus · 10 de abril de 2015

Galera alguém conhece ou sabe se este circuito funciona e como deve ser feito com o trafo ?

Esquema:

smps sch.bmp

Placa:

smps silk.bmp

Eu tenho um núcleo que era usado nas fonte de amplificadores automotivo ele é toroidal, sera que pode usar ele ?

albert_emule · 11 de abril de 2015

Uma tabelinha de indutâncias que poderá ajudar neste trafo aí:

25kHZ = 6mH

30kHZ = 5,6mH

35kHZ = 5,2mH

40kHZ = 4,8mH

45kHZ = 4,4mH

50kHZ = 4mH

55kHZ = 3,6mH

60kHZ = 3,2mH

65kHZ = 2,8mH

70kHZ = 2,4mH

75kHZ = 2mH

80kHZ = 1,6mH

Valores levantados por experiência própria. O método mais simplificado de dimensionar um trafo destes.

Use fio de 30 a 25 AWG esmaltado.

Daí você dá uma olhadinha no datasheet do fio e vê quanto de resistência ele tem por metro.

Daí você calcula o quanto de potência irá perder em cada fio, na resistência dele....Por fim decide quantas unidades em paralelo irá usar para atingir a corrente pretendida.

Lembrando que precisará de um indutímetro.

Matthwus · 11 de abril de 2015

Uma tabelinha de indutâncias que poderá ajudar neste trafo aí:

25kHZ = 6mH

30kHZ = 5,6mH

35kHZ = 5,2mH

40kHZ = 4,8mH

45kHZ = 4,4mH

50kHZ = 4mH

55kHZ = 3,6mH

60kHZ = 3,2mH

65kHZ = 2,8mH

70kHZ = 2,4mH

75kHZ = 2mH

80kHZ = 1,6mH

Valores levantados por experiência própria. O método mais simplificado de dimensionar um trafo destes.

Use fio de 30 a 25 AWG esmaltado.

Daí você dá uma olhadinha no datasheet do fio e vê quanto de resistência ele tem por metro.

Daí você calcula o quanto de potência irá perder em cada fio, na resistência dele....Por fim decide quantas unidades em paralelo irá usar para atingir a corrente pretendida.

Lembrando que precisará de um indutímetro.

O circuito se acha que ta legal ? funciona mesmo ?

sera que para teste posso coloca um trafinho de fonte atx ?

albert_emule · 11 de abril de 2015

No momento estou com preguiça de avaliar hehehe.

Mas compare com este esquema do anexo, pois eu montei este para alimentar um amplificador de uns 100W, e já funciona a mais de 3 anos.

Este do esquema oscila a 60Khz

Veja:

A fonte chaveada do esquema que postei, está alimentando este amplificador:

Este é o esquema do amplificador

Matthwus · 11 de abril de 2015

No momento estou com preguiça de avaliar hehehe.

Mas compare com este esquema do anexo, pois eu montei este para alimentar um amplificador de uns 100W, e já funciona a mais de 3 anos.

Este do esquema oscila a 60Khz

Veja:

A fonte chaveada do esquema que postei, está alimentando este amplificador:

Bem parecido os dois circuitos, porém o seu tem o opto acoplador que é melhor né ?

albert_emule · 11 de abril de 2015

opto acoplador não controla a tensão. Só desliga as oscilações

cesardelta1 · 11 de abril de 2015

No momento estou com preguiça de avaliar hehehe.

Po Albet, você tem que colocar o esquema completo e detalhado para nos só copiarmos. (como disse um cara em outro fórum) kkkkkkk

Uma tabelinha de indutâncias que poderá ajudar neste trafo aí:

25kHZ = 6mH

30kHZ = 5,6mH

35kHZ = 5,2mH

40kHZ = 4,8mH

45kHZ = 4,4mH

50kHZ = 4mH

55kHZ = 3,6mH

60kHZ = 3,2mH

65kHZ = 2,8mH

70kHZ = 2,4mH

75kHZ = 2mH

80kHZ = 1,6mH

Isso muito me interessa, obrigado.

albert_emule · 11 de abril de 2015

Po Albet, você tem que colocar o esquema completo e detalhado para nos só copiarmos. (como disse um cara em outro fórum) kkkkkkk

Isso muito me interessa, obrigado.

Este IR2153 é fantástico:

Além de já vir com um oscilador cuja freqüência pode ser ajustada...O próprio CI já possui internamente um "Dual Bootstrapped, 12 V MOSFET Driver" (http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/ADP3110A-D.PDF). Tudo dentro daquele invólucro.

Por isso que o esquema da fonte é tão simples.

O único problema é que não tem PWM. A tensão não pode ser estabilizada hehehe.

Mas uma fonte feita com este CI sai muito barata. Em temos de estabilidade, vai se semelhar a uma fonte com trafo 60Hz.

albert_emule · 14 de abril de 2015

@cesardelta1 Veja:

MOR_AL · 14 de abril de 2015

Interessante estes dois circuitos.

Se eu fizesse um projeto com esta topologia, incluiria dois indutores entre as pontes retificadoras do secundário e os capacitores de secundário.

Isso para limitar a corrente de pico no instante da transição da tensão.

Se analisarmos bem. O secundário do trafo gera um trem de pulsos direto sobre os capacitores.

Como o trafo funciona transferindo energia diretamente do primário para o secundário (no mesmo ciclo), é como se fosse uma fonte de tensão chaveando nos capacitores. Com valores tão altos de capacitância, o surto de corrente também vai ser alto. Com o indutor em série é como se, a partir do secundário, fosse uma fonte do tipo Step Down, onde a tensão de saída seria o valor médio das tensões do trem de pulso.

Incluindo os indutores o circuito poderia ficar mais caro, mas o valor dos capacitores de secundário poderiam ser bem menores, os diodos de secundário poderiam suportar menos corrente, trafo poderia ser menos dimensionado e os mosfets poderiam ser para correntes menores. Talvez isso compensasse o custo.

Outra opção seria colocar apenas um indutor em série com o enrolamento primário, que também limitaria os tais picos de corrente.

MOR_AL

cesardelta1 · 14 de abril de 2015

Gente , fiquei perdido !

A principio achei que o trafo funcionasse como um indutor pois a CA 127/220V está sendo retificada, mas transformadores não funcionam em CC, e depois do transformador há outra ponte retificadora.

Isso implica que no primário haja CA....

Os 127/220Vac retificados em pulsos de 64 KHz funcionam como a CA no primário do trafo?

Sério, fiquei perdido!

albert_emule · 14 de abril de 2015

Interessante estes dois circuitos.

Se eu fizesse um projeto com esta topologia, incluiria dois indutores entre as pontes retificadoras do secundário e os capacitores de secundário.

Isso para limitar a corrente de pico no instante da transição da tensão.

Se analisarmos bem. O secundário do trafo gera um trem de pulsos direto sobre os capacitores.

Como o trafo funciona transferindo energia diretamente do primário para o secundário (no mesmo ciclo), é como se fosse uma fonte de tensão chaveando nos capacitores. Com valores tão altos de capacitância, o surto de corrente também vai ser alto. Com o indutor em série é como se, a partir do secundário, fosse uma fonte do tipo Step Down, onde a tensão de saída seria o valor médio das tensões do trem de pulso.

Incluindo os indutores o circuito poderia ficar mais caro, mas o valor dos capacitores de secundário poderiam ser bem menores, os diodos de secundário poderiam suportar menos corrente, trafo poderia ser menos dimensionado e os mosfets poderiam ser para correntes menores. Talvez isso compensasse o custo.

Outra opção seria colocar apenas um indutor em série com o enrolamento primário, que também limitaria os tais picos de corrente.

MOR_AL

Dá esse efeito mesmo com o duty-cycle estando em 50%?

Este CI tem duty-cycle fixo em 50%.

A foto que postei logo acima é de uns 3 anos. Eu fiz essa fonte para alimentar um amplificador, e ela funciona até hoje rsrs. Ligo todo dia. Amplifica a TV.

Essa fonte tem um efeito no mínimo curioso:

Quando sem carga, aquece o dissipador dos mosfets. Quando coloca carga média ou pequena, o dissipador esfria.

Eu suspeito o que cause isso, mas não sei descrever com precisão.

Pelo o que percebe-se em aquecimento, parece que a fonte tem eficiência alta.

A tensão de saída não é estabilizada. Funciona como uma fonte destas lineares com trafo, sem estabilização.

No entanto amplificadores não requerem fontes estabilizadas.

Gente , fiquei perdido !

A principio achei que o trafo funcionasse como um indutor pois a CA 127/220V está sendo retificada, mas transformadores não funcionam em CC, e depois do transformador há outra ponte retificadora.

Isso implica que no primário haja CA....

Os 127/220Vac retificados em pulsos de 64 KHz funcionam como a CA no primário do trafo?

Sério, fiquei perdido!

Você só está confundindo as topologias heheh:

Esta fonte que estamos discutindo...O trafo funciona igual aos transformadores de 60Hz que você conhece.

A diferença é que opera em alta freqüência: Daí as lâminas EE de aço silício comuns não responderiam a esta velocidade de magnetização e desmagnetização, além do mais elas iriam aquecer muito, devido a correntes parasitas induzidas no núcleo. Já ouviu falar em aquecimento por indução, fornos de indução? hehehe

Por isso nestes transformadores são usados os ferrites, que ao mesmo tempo que são magnéticos, tais como o aço silício, também são mau condutores de eletricidade. Por isso sofrem pouco aquecimento por indução.

Também tem a capacidade de se magnetizarem e se desmagnetizarem com muita rapidez.

Já as fontes em topologia Flybacks são um pouco diferente:

O trafo funciona armazenando energia no núcleo, sendo assim, mais se assemelham com indutores.

cesardelta1 · 14 de abril de 2015

Daí as lâminas EE de aço silício comuns não responderiam a esta velocidade de magnetização e desmagnetização, além do mais elas iriam aquecer muito, devido a correntes parasitas induzidas no núcleo. Já ouviu falar em aquecimento por indução, fornos de indução? hehehe

Sim, eu conheço o fenomeno, mas respondendo uma das minhas duas perguntas eu descartaria essa do trafo de aço silício

Já as fontes em topologia Flybacks são um pouco diferente:

O trafo funciona armazenando energia no núcleo, sendo assim, mais se assemelham com indutores.

Ha!, Então ele realmente funciona como um indutor.

E a ponte no secundário, serve pra que?

albert_emule · 15 de abril de 2015

Sim, eu conheço o fenomeno, mas respondendo uma das minhas duas perguntas eu descartaria essa do trafo de aço silício

Ha!, Então ele realmente funciona como um indutor.

E a ponte no secundário, serve pra que?

Flyback não usa um ponte retificadora na saída.

Usa apenas um diodo, que serve para direcionar a tensão reversa (Energia armazenada no núcleo) para a carga.

http://www.eletronpi.com.br/curso_eletronica_basica_028_indutor.aspx?hc_location=ufi

http://www.corradi.junior.nom.br/transitorio.pdf?hc_location=ufi

Veja que a corrente só circula na bobina secundária quando o chaveador primário abre.

Enquanto o chaveador primário está fechado, não circula corrente na bobina secundária. Apenas circula corrente do capacitor para a carga. As linhas pintadas de vermelho indicam onde está circulando corrente e em que momento isso ocorre.

O referido chaveador coloca tensão DC no trafo da Flyback.

Ha!, Então ele realmente funciona como um indutor.

E a ponte no secundário, serve pra que?

Esta fonte discutida aqui é de uma topologia half Bridge, cujo trafo funciona igual a qualquer trafo de 60Hz de rede elétrica, com diferença na freqüência e nos materiais apropriados para esta freqüência mais elevada, como foi citado anteriormente.

MOR_AL · 15 de abril de 2015

Com quase 50% em cada semi-ciclo o pico de corrente continua existindo, mas o tempo que leva é bem menor, já que a variação de corrente é pouca. Portanto sem grandes problemas.

As próprias indutâncias de dispersão de primário e de secundário tendem a reduzir este pico de corrente. Quanto maior forem essas indutâncias menor os picos de corrente e maior os picos de tensão.

MOR_AL

aphawk · 15 de abril de 2015

@cesardelta1,

O dia em que um transformador, que utiliza fios enrolados de alguma maneira, não funcionar como um indutor, eu desisto da Eletrônica.....

Paulo

albert_emule · 15 de abril de 2015

@cesardelta1,

O dia em que um transformador, que utiliza fios enrolados de alguma maneira, não funcionar como um indutor, eu desisto da Eletrônica.....

Paulo

Verdade.

Por natureza, trafos também são indutores.

Mas ele está confundindo topologias de fontes.

Sugiro que ele dê uma olhada neste site e faça simulação online de cada topologia:

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/smps_e.html#Spw

Com quase 50% em cada semi-ciclo o pico de corrente continua existindo, mas o tempo que leva é bem menor, já que a variação de corrente é pouca. Portanto sem grandes problemas.

As próprias indutâncias de dispersão de primário e de secundário tendem a reduzir este pico de corrente. Quanto maior forem essas indutâncias menor os picos de corrente e maior os picos de tensão.

MOR_AL

Já vi um esquema de mesa de som amplificada de 1000W, que usava uma fonte assim.

Vou procurar e postar aqui.

Lembra daquela fonte que 430W que eu queria fazer, que comentei lá no outro tópico? Eu fiz!

Fiz com capacidade de 13.8V e 30A.

Usa o mesmo esquema que eu já havia mostrado. Porém com algumas modificações que foram necessárias.

Tive problemas para manter a corrente constante no secundário, medindo a corrente do primário.

Isso ainda tenho que resolver.

mroberto98 · 15 de abril de 2015

Com quase 50% em cada semi-ciclo o pico de corrente continua existindo, mas o tempo que leva é bem menor, já que a variação de corrente é pouca. Portanto sem grandes problemas.

As próprias indutâncias de dispersão de primário e de secundário tendem a reduzir este pico de corrente. Quanto maior forem essas indutâncias menor os picos de corrente e maior os picos de tensão.

MOR_AL

Nao verdade praticamente nao existe! É o motivo de conversores half sem pwm nao terem indutores nao saida, alias, tem mais motivos!

1°. Conversor chaveado possui um ripple baixissimo na saida, da ordem de alguns mV apenas!

Pra ter esse pico que voce diz, seria necessario que o capacitor na saida perdesse um pouco de tensão, para que a diferenca sobre o retificador fosse grande, e dar pico elevado de corrente!

Supondo que a relação do trafo seja de 10, e a tensão chaveada seja de 200V, voce tem 20V no secundario, e ~19.3V retificados....

Se no próximo ciclo essa tensão ainda estiver em 19.3V, a queda sobre o retificador continua sendo de 0.7V, nenhum pico!

Supondo um ripple, se perdesse 50mV, ficaria 0.75V sobre o retificador, ue veja na curva do diodo quantos Amperes teria a mais com 0.05V a mais de queda hehehe insignificante!

Por isso que fontes de TV que sao half nao possui indutor nem na saida e nem na entrada! Pelo menos a maioria... E funcionam perfeitamente bem, e também a fonte do Albert esta funcionando por todos esses anos..

Outra coisa, se voce por um indutor na saida, voce so piora a fonte, diminuiria muito o rendimento dela!!! Se for em serie com o primario nao... Outra motivo forte para nao se usar indutor na saida dos conversores half sem pwm...

É por isso que em fontes com PFC ou outra que o conversor half nao possua PWM, o rendimento sempre e mais elevado que conversores half com pwm modulado!

Tenho uma fonte simples de 56V 3kW com PFC, possui rendimento maior que 96%!

Agora fontes sem pfc com regulacao feita atraves do pwm do conversor half, como essas de pc, normalmente possuem rendimento abaixo de 85%...

Em conversores half de alta potencia com PFC na entrada, é necessario um indutor somente em serie no primario do trafo, com indutancia tal e um capacitor com capacitancia tal para fazer o circuito ressonante... Dai ja e outra coisa...

cesardelta1 · 16 de abril de 2015

@cesardelta1,

O dia em que um transformador, que utiliza fios enrolados de alguma maneira, não funcionar como um indutor, eu desisto da Eletrônica.....

Paulo

Po Paulo, disso eu sei! sacanagem hehehe

Um motor tambem funciona como indutor, mas eu nao colcaria um motor numa placa de circuito impresso

albert_emule · 16 de abril de 2015

Po Paulo, disso eu sei! sacanagem hehehe

Um motor tambem funciona como indutor, mas eu nao colcaria um motor numa placa de circuito impresso

Os gráficos lá do site de simulação voltaram a aparecer.

A fonte do esquema que divulguei aqui, funciona da seguinte forma:

mroberto98 · 16 de abril de 2015

Esqueci de falar de um detalhe:

Ripple de fontes chaveadas em topologias como flyback, step down ou mesmo half regulada com pwm, vão ter um ripple la na faixa dos milivolts.... Mas essa fonte que trabalha em onda quadrada, duty cicle de 50%, praticamente nao vai existir ripple, pois nao tera Toff!

Exemplo: periodo 10us, Toff de 1us, 1000uF de filtro, consumo de 10A...

Ripple: 10mV...

Agora pegue um diodo, tipo 1545CT, schottky 15A, uma diferenca de 25mV numa media de 0.6V de polarizacao, difere em ~1A na corrente direta... Imagina 10mV? Alguns mili amperes de diferenca...

Conclusao: essas fontes funcionam muito bem e sem nenhum pico de corrente perceptivel, e funcionam com altissimo rendimento, muito melhor que essas que usam indutor na saida!

Mas observem, se querem uma fonte estabilizada half bridge, dai é necessario o indutor!