DC/DC конвертор проблем

Вече няколко седмици се опитвам да направя един конвертор, но стигнах до един проблем, който не мога да разбера защо се получава. Използвам push-pull схема ([линк]) с по два IRF540 на рамо, която работи на ок. 50 kHz. След изправителя и филтъра имам ок. 40В на рамо като ги меря без товар. При натоварване с 10 ома трябва теоретично да тече ок. 4А ток обаче като закача товара напрежението пада с около 20 волта и оттам пада и тока и става ок. 1,5-1,6А. В този случай КПД-то се запазва добро - някъде 80 %, но не трябва да пада изходния ток. Целия преобразувател е без обратна връзка т.е. без стабилизация но не е и необходимо, защото приложението му е за автомобил. Иначе като цяло схемата работи стабилно като не се получава силно загряване на трансформатора дори и след дълга работа, пък и КПД-то е добро което говори, че едва ли има големи проблеми с него. Но пък се получава друго объркване - трансформатора е навит с 2 по 4 намотки на първичната и 2 по 7 на вторичната - по това отношение би трябвало да имам на изхода малко над двайсет волта наистина. Мислех си да няма големи отскоци в напрежението на първичната, които да се прехвърлят и във вторичната и оттам да качват напрежението на празен ход, но интересното е че биз филтрови кондензатори има същото напрежение, а би трябвало да е по-малко. Изправителния мост е ултрабърз така че и доста по-кратки подскоци от нормалните би могъл да изправи. Нямам осцилоскоп за да видя какво става всъщност - другата седмица ще намеря. Трансформатора е навит с паралелни 6 проводника по 0,5 мм диаметър на първичната и 3 във вторичната. Дайте някакъв съвет ако имате идеи...

Хм , много чудно без обратна връзка как държи тея 20 V, нали именно чрез обратната връзка се променя коефициента на запълване, т.е. става ШИМ, като нямаш обратна връзка схемата работи на минималният зададен коефициент и при него имаш тея 20 V, а като е без товар дава 40, което ми изглежда на грешно навит трансформатор, не бива при минимален коефициент на запълване и номинално напрежение да се получава исканото напрежение при условие че няма никакъв това, тъй като няма да може да го поддържа при повишаване на входното. Това е схема на противотактен ключов стабилизатор, и това че трансформатора привидно работи с двупосочно махнитно поле не значи че може да го приемеш и управлваш като обикновен трансформатор, вземи сложи една обратна връзка да ти е мирна главата.

Наистина не е стабилизиран - коефициента на запълване е 50% постоянно без да се променя (всъщност увеличава се от 0 до 50 при стартиране но това няма значение). Според мен а и според това, което съм чел импулсите са с еднаква дължина и ако се увеличи товара няма причина да не се запази напрежението или да се намали дължината на импулсите откъдето ще падне напрежението. Тока който може да се консумира в този случай се определя от транзисторите, диодите, трансформатора и главното захранване разбира се... Статията която съм ползвал в тази схема е казано точно така - не е необходимо регулирането на схемата тъй като входното напрежение се изменя в много малки граници, което ще окаже маловажно влияние върху изходното от 2-4 волта. Възможно е разбира се регулирането и то съвсем лесно, но дали това е решението. Дали пък наистина трансформатора не е добре? Всъщност Тони може да прочетеш пълната статия по схемата, където е дадена и регулирана схема: [линк]
Всъщност в тази схема не се използма точно широчинно импулсната модулация. ШИМ контролера се използва като генератор на противотактните импулси за ключовите транзистори. Не че не може да се реализира и по друг начин, но така е по-лесно... При регулирането и става съвсем различно...

Според мен В ОВ е проблема. Трябва сложиш делител на изхода ( нещо от сорта 7.5К към 1.5К тример) и от общата точка на извод 1 на SG3525.

Значи хрумна ми това че просто го ползват за генератор, но както виждаш работи нестабилно схемата. идеята явно е да се ползва трансформаторен преобразувател и е на висока честота за да е малък трафа, но мислил ли си дали при по голям ток не се стига до насищане на магнитопровода ? Значи истинските преобразуватели работят на принципа на натрупване на енергия в бобината. Ако е прав преобразувател, трансформатора работи като истински такъв, а енергията се натрупва в индуктивност след него. Ако е обратен се натрупва в самият трансформатор, при противокатния също. По добре щом си стигнал до тук го направи истински импуслен преобразувател. А сигурно си го гледал, но нали първичните намотки са правилно сфазирани?

Какво значи сфазирани? Трансформатора е навит върху две тороидални сърцевини една върху друга изолирани. Първо е първичната заемаща почти цялата сърцевина, а отгоре върху нея е вторичната навита в обратна посока. Това навиване е дадено в статията. Използването на две сърцевини една върху друга го прочетох в Млад Конструктор. Предполагам, че така се прави по-трудно насищането на сърцевината пък и преди това бях навивал два трансформатора върху една сърцевина и резултати не бяха добри... Утре ще направя регулирането и ще видим как ще се държи. Ще трябва и една допълнителна бобина в положителното рамо, но добре че имам сърцевини :)
И още нещо. Ето цитати от статията, които се отнасят до регулирането:
The project itself has excellent load regulation, and the rails voltage is almost only determined by the turns ratio, but it has inherently zero line regulation (basically, it "simply" multiplies the input voltage by the turns ratio), although this is not a problem in a car, where the battery voltage remains essentially constant.

If the obtained output voltages are very high and you can't (or don't want to) modify the windings, you can use regulation to lower them a bit. For example, I use a 3:1 transformer that would give about +/-38V without regulation that is unacceptable for my LM3886 stages to be safe, so I have regulated to +/-26V. The MOSFETs will suffer more, however, so regulate the supply only if strictly necessary.
И по-надолу:
Normally, one would expect regulation as shown in Figure 1, however, using the feedback input of the controller IC relies rather too heavily on the impedance of the DC supply lines. Normally, output inductors are used (with an additional "flyback" diode) to provide a pulse width to voltage converter. The majority of commercial systems seem to use a non-regulated converter, so I would consider that this will be quite acceptable in practice. Tests so far have shown that with a load of about 150 Watts, the regulation was almost entirely dependent on the voltage drop in the supply line!

mejdu drugoto ... v Mlad Konstruktor mislq che izpolzvat 3 surcevini, a ne 2 ... i celta mislq che e tochno takava - da se nasishta po-trudno ... vupreki che nasishtaneto si ima i svoite hubavi strani ... /osobeno pri po-edrite transformatori/ .... ne im dava da izgorqt...

People can fly.... anything can happen...

tva za sartsevinite kvo ima za mislene ;-)
induktsiata e pravo propotcionalna na toka i na ploshtta na magnitoptovoda i obratnopropotrsionalna na broja na navivkite
2xS -> B / 2 , i tva e hubavo stoto se otdalechavash ot tochkata na nasishtane Bsat . mozesh sam da si go smetnesh, formulata ia ima vav vseki uchebnik po TZU, imaj v predvid che feritite se nasishtat obiknoveno kam 0.2 - 0.25T , a ne kato zelezoto na 1-1.5 T
Btw, Var , ne moga da shvana kak nasishtaneto predpazva edrite transformatori ot izgariane? pri nasishtane L->0 i ostava samo aktivnoto R , a togava kvi foerverki stavat ;-)b oosobeno po edrite ;-)
btw, s posochenia efekt se pravat prekvluchvashti droseli. radiolokatsionnata , deto sluzih, s tva praveha modulirashtia impls na magnetrona.
to i sega ne e lesno da napravish po drug nachin 2 MW impuls ;-)

Ами като казвам намотките да са сфазирани, имам в редвид двете части на първичната да са свързани така че наистина през трансформатора да протича двупосочен магнитен поток, т.е. началото на едната да е край на другата, или навивка със средна точка, ако си ги правил като две отделни е възможно да си вързал двата края или двете начала заедно, което ще доведе до протичане на ток само в едната посока, и това вече не етрансформатаор работещ с променлив магнитен поток, ами един натрупващ трансформатор в импулсен преобразувател, ама ти даже не му даваш време и да натрупа ..:) е ама щом 20 V дава би трвябвало да са наред. Но пробвай да внесеш ОВ, обаче при ткаа изчисления траф резултата може и да не е положителен, в смисъл така както работи ще намали запълването на едните импулси и ще увеличи на другите.

хм, тази схема ме учудва с това, че казваш , че въобще работи!
то без обратна връзка ШИМ няма да тръгне, най-много да се опита да стартира схемата за мек старт , но нищо друго не би трябвало да се получи, за щото се разчита на първия импулс да индуцира нещо във вторичната намотка , което върнато чрез обратната връзка ще доведе да някаква реакция на системата, а пък за стабилизация в тази схема не може и дума да става, то само честотозадаващите елементи са сложили....
Като първо може да опиташ предложената ти обратна връзка по първи крак,чрез делителче да се получи около 0.5-1волт(не знам прага на точно тази интегрална схема какъв е..)
Другия изход от проблема е схемичка с така добре разпространената TL494 -има я във всяко компютърно захранване.

Работи схемата и то стабилно - генерира двутактни импулси с коеф. на запълване 50% при около 50 kHz - гледал съм го на осцилоскоп, но Тони наистина беше прав, че при регулацията съвсем не стана това което трябваше - частично можех да променям напрежението, но стабилизация не получих - пак си падаше при товар. Възможно е да е заради това че някои елементи са спестени в нерегулираната схема. Интересното е че нещо стана и напрежението и в двете рамена падна на 21-22 В без да съм пипал нищо. После върнах всичко както си беше и напрежението пак остана толкова. Много странно... Реших да пренавия вторичните намотки с 4 вместо с 3 проводника и сега нещата са малко по-добре. Получих ок. 27-29В в двете рамета, което при съотношение на намотките 2 е долу горе нормално въпреки, че пак е малко по-високо, но все пак не е както беше преди 40В при 1 навивка по-малко. Сега при товар 10 ома напрежението пак пада до около 20В, но тока който тече е малко по-висок от преди 1,9А на рамо а преди беше 1,6А. Падането на напрежениено се дължи и частично на пад в захранващите проводници и входната бобина, която е навита с тънък проводник. При 7А в нисковолтовата верига схемата се захранва с ок. 10,9В и оттам пада напреженето допълнително. Това ще го оправя разбира се, но и захранването не ми е много стабилно - използвам 230 ватово компютърно захранване, което не може да изкара повече от 8А. Това в момента е максималното което мога да натоваря. Ще трябва да го закача в кола за да го пробвам при по-високи товари. Сега го бях пуснал при този товар - 70 вата - работи някъде около час без проблеми като се получи малко загряване на трансформатора. КПД-то измерих доста внимателно - 89%, което би трябвало да е отличен резултат и да показва, че схемата работи нормално. За целта за което ми трябва на мен - захранване на 250 ватов автомобилен усилвател мисля, че дори и в този си вид ще свърши работа - постоянния товар е доста далеч от товар на звуков усилвател, но все пак ще трябва да се изпита предварително. Утре ще прогледна на осцилоскоп трансформатора и ако всичко е както би трябвало да бъде не мисля, че ще има проблем да се използва схемата по предназначението си въпреки недостатъците си.

imam predvid slednoto :
kogato vzemesh edin obiknoven transformator .. i izchislish provodnicite da izdurjat na edin max tok kojto moje da mine prez vtorichnata namotka /, kojto tok se ogranichava ot nasishtaneto na magnitoprovoda .... i taka trafa nikoga nqma da izgori /pone vtorichnata namotka ... - za purvichnata sushto nikoga ne bi trqbvalo da izgori osven pri avarien rejim / primerno 380 V, skapana izolaciq ili neshto ot sorta../

People can fly.... anything can happen...