Duda diseño convertidor DC-DC Multisim 11

[fanbus]

Hola a todos.

Diseñé un convertidor DC-DC. El uso que le voy a dar es el de alimentar un motor de ventilador para caravana. Tengo dudas si está bien hecho y me gustaría que alguien experto en el tema revisara el esquemático en busca de posibles errores y/o mejoras y datos sobre la construcción del transformador.

Datos: Vin: 10VDC - 18VDC | Vout: 5V | Iout: 5A (si es posible 10A por si acaso.)

Tipo de carga: Motor de taladro con hélice ≈ 20cm Diámetro.

Nota: El filtrado es bajo porque si no el Multisim tarda en estabilizarse en los voltajes.

PD: Me llevó bastante tiempo diseñarla.

Update: Intenté ajustar la regulación ya que en el anterior circuito regulaba sobre 5.5V.
Lo que me preocupa es montarla y que me pase como a una NOX 600W. (Fuegos artificiales y el ICP saltó )

 

[fanbus]

Update V2:

Diseñé una nueva V2 mejorada con ripple de 200mV (Gradualmente baja hasta 50mV ) a 350W de carga. Usa un puente completo de driver de los IRFZ48N (A diferencia de los MJE13007 de la V1) Regula algo mejor pero usa una resistencia de 447Ω . Lo que no entiendo es su consumo. (60A después de estabilizarse. , tal vez por mala conmutación?)

Agradezco sus opiniones, sugerencias, aportes y cualquier cosa que me sea útil.

Nota: Agradecería que algún moderador uniera de nuevo esta update con el primer mensaje. (Y si puede le agradezco un comentario sobre esta SMPS.)

Edito: Vale, lo de los 60A es porque la carga consume 70A pero la eficiencia es del 52%, que es poco para la topología que he usado . (Push - Pull)

 

[fanbus]

Nilfred me dijo que tenía que usar rectificación sincrónica para mejorar la eficiencia y no sé como se hace.
Sabía que hazard_1998 tenía una pero el tema se perdió, lamentablemente.
Si alguien me puede echar una mano se lo agradezería mucho

 

[fanbus]

Update V3:

Cambios en la regulación. (Usa un zéner) Los operacionales del TL494 no me van muy bien y uso un operacional genérico (Sirve el UA741?) y potencia aumentada a 500W Los IRFZ48N no creo que aguanten tal barbaridad, y no sé que diodos poner. Se espera que pronto se pueda hacer una fuente con rectificación sincrónica.

 

[hazard_1998]

será este hilo?

 

[fanbus]

Gracias! A ver si armo la dichosa fuente...

Y primer mensaje que no sea mío en el tema!

PD: Que haya hecho todo esto sin saber mucho dde las SMPS es todo un logro...

 

[hazard_1998]

miraste este convertidor?

 

[fanbus]

Yo tenía pensado hacerlo con un TL494, pero tengo:

-DBL494 = TL494
-KIA494AP = TL494
-MC44603P
-STRS5707
-TDA4605-3
-UC3842B
-UC3845B

Es que quiero reciclar componentes de los que tengo y gastar el mínimo.

PD: Cual me recomiendan: el KIA494AP o el DBL494?

 

[hazard_1998]

fanbus, el viernes estuve viendo tu simulacion, y tiene varios errores graves, primero, los driver que implementaste no estan bien elaborados, ya que no hay velocidad en el apagado de los mosfet como para no hacerlos operar en la zona lineal, ademas de eso, no tenes inductor de CC entre el rectificador de salida y el banco de condensadores de salida, con lo cual, el ΔI/ΔT de la corriente de secundario (y por consiguiente de la corriente de primario tambien) está limitada a la reactancia de flujo disperso del trafo (que debe ser muy baja para que no aparezcan otros problemas en el momento de la conmutacion)
ademas, el trafo, leí que haz colocado como inductancia de primario y secundario 100nHy y 50nHy respectivamente, eso es bajisimo, dandote una corriente de vacío altisima.. (a su vez, no sé como hubicaste los puntos homologos de dichas bobinas para que te queden en contra fase una de otra)

y ní quiero comentar sobre el lazo de realimentacion con el opamp externo... primero revisá bien lo anterior que es mucho mas importante, el lazo es relativamente mas sencillo que lo otro

en definitiva... te recomiendo releer una gran parte del hilo de conmutadas, y del hilo que te postie sobre un convertidor de 12V a 7,5V. sobre todo, sobre como se implementó el driver del mosfet y por qué.

cualquier cosa no dudes en preguntar
saludos!

 

[fanbus]

fanbus, el viernes estuve viendo tu simulacion, y tiene varios errores graves, primero, los driver que implementaste no estan bien elaborados, ya que no hay velocidad en el apagado de los mosfet como para no hacerlos operar en la zona lineal,

Eso quiere decir que tengo que usar un driver hecho? O cuál puedo usar?

ademas de eso, no tenes inductor de CC entre el rectificador de salida y el banco de condensadores de salida, con lo cual, el ΔI/ΔT de la corriente de secundario (y por consiguiente de la corriente de primario tambien) está limitada a la reactancia de flujo disperso del trafo (que debe ser muy baja para que no aparezcan otros problemas en el momento de la conmutacion)

Qué valor pongo?

Es Intensidad/Tiempo ?

ademas, el trafo, leí que haz colocado como inductancia de primario y secundario 100nHy y 50nHy respectivamente, eso es bajisimo, dandote una corriente de vacío altisima.. (a su vez, no sé como hubicaste los puntos homologos de dichas bobinas para que te queden en contra fase una de otra)

Es NanoHenrios? Y qué valores pongo? La relación de Henrios es correcta?

Y qué es lo de los puntos homólogos? Yo sé que en el secundario están en el mismo sentido (Sólo conduce un diodo a la vez) y el primario también.

y ní quiero comentar sobre el lazo de realimentacion con el opamp externo... primero revisá bien lo anterior que es mucho mas importante, el lazo es relativamente mas sencillo que lo otro

Al menos es algo mejor que un divisor resistivo que da 5.5V en vez de los 5 basados en el estándar ATX que rezo para obtener.

en definitiva... te recomiendo releer una gran parte del hilo de conmutadas, y del hilo que te postie sobre un convertidor de 12V a 7,5V. sobre todo, sobre como se implementó el driver del mosfet y por qué.

cualquier cosa no dudes en preguntar
saludos!

El KIA494AP sirve o me recomiendas otro de los de la lista que tengo?

Pues preguntas me he planteado bastantes...
Y voy a releer el tema una y otra vez...
Y no lo voy a abandonar!
Muchas gracias por tu ayuda.

PD: Estoy pensando en hacer una SMPS de 230VAC - ±24VDC aumentable a ±50VDC a 4A, pero voy a tener que estudiar lo que tengo de tiempo (La tarde entera y parte de la noche, fin de semana, etc.)

PD2: El enlace está mal, pero con un cambio se puede entrar.

PD3: La tecla "A" del teclado está tocada y puede ser que me falte alguna.

 

[fanbus]

He probado este driver pero no responde correctamente en mi circuito, ya que la topología es distinta. Probé con MOSFET canal N y canal P y no mejoró. Aumenté las bobinas del trafo a 40mH y a 10mH. (Las de 10mH en el secundario.)

Si no, qué driver crees que funcionaría? Driver parecido al de las fuentes de PC con trafito y todo? (Tengo uno, no lo he desmontado y está entero.)

Driver:

 

[hazard_1998]

He probado este driver pero no responde correctamente en mi circuito, ya que la topología es distinta. Probé con MOSFET canal N y canal P y no mejoró. Aumenté las bobinas del trafo a 40mH y a 10mH. (Las de 10mH en el secundario.)

Si no, qué driver crees que funcionaría? Driver parecido al de las fuentes de PC con trafito y todo? (Tengo uno, no lo he desmontado y está entero.)

Driver:
Ver el archivo adjunto 99102

estimado fanbus, perdona que tardé en responder, pero tuve una semana complicadisima, te comento, el driver de la imagen que posteaste funciona, pero tenes que ver bien como adaptarlo en tu circuito, ya que el TL494 es distinto al SG3525 del otro diagrama, las inductancias que describis son mas parecidas a la realidad, igualmente, le tengo desfonfianza al multisim en este tipo de simulaciones, sobre todo con esa implementacion de transformador, mas aún sin saber si están bien conectados los puntos homologos o no...

usá mosfet canal N para tu implementación de push-pull

entre los diodos de salida y los condensadores de salida, va un inductor, que limita la velocidad de crecimiento de la corriente, recordá que cuando aplicas una tension rectangular sobre una inductancia, el tiempo de crecimiento de la corriente (variacion de corriente sobre variacion de tiempo, ΔI/ΔT) es igual a ΔV*ΔT/L


con respecto al lazo de realimentacion, no vas a tener problemas con usar un amplificador de error del TL494, el tema es saber como implementar el lazo de realimentacion, para empezar, no podes poner los dos operacionales en paralelo, usá uno solo, el otro lo tenes que conectar de manera tal que su diodo interno de salida quede en inversa.

pregunto, contas con instrumental como para probar de manera real cada circuito en lugar de simularlo?....

mañana o pasado, si puedo, te paso un esquema un poco mas realista de tu implementacion.....

 

[fanbus]

estimado fanbus, perdona que tardé en responder, pero tuve una semana complicadisima,

No pasa nada, yo también estoy algo liado...

te comento, el driver de la imagen que posteaste funciona, pero tenes que ver bien como adaptarlo en tu circuito, ya que el TL494 es distinto al SG3525 del otro diagrama,

Creo que es por la conexión de la fuente del MOSFET. (En el mío va a masa, en el otro va a la bobina.) La topología no es la misma, pasa algo?

las inductancias que describis son mas parecidas a la realidad

Es que al ver una bobina de una bombilla de bajo consumo vi a cuánto podría estar bien. (El circuito lo tengo que probar, el condensador principal tiene electrolito en una pata.)

igualmente, le tengo desfonfianza al multisim en este tipo de simulaciones, sobre todo con esa implementacion de transformador, mas aún sin saber si están bien conectados los puntos homologos o no...

Pero qué son los dichosos puntos homólogos??? Será el cable central del trafo?

Y qué es mejor: Poner los bobinados que conduzcan los dos diodos a la vez o que sólo conduzca uno?

usá mosfet canal N para tu implementación de push-pull

No tengo MOSFET-P, aparte, tengo 8 IRFZ48N que saqué de un inversor con trafo de hierro. También saqué cables gordos y dos disipadores, que caben 12 TO-220 por las dos caras. El trafo lo tiré porque pesaba que no veas. (Ahora me arrepiento porque podría servir para algo.)

entre los diodos de salida y los condensadores de salida, va un inductor, que limita la velocidad de crecimiento de la corriente, recordá que cuando aplicas una tension rectangular sobre una inductancia, el tiempo de crecimiento de la corriente (variacion de corriente sobre variacion de tiempo, ΔI/ΔT) es igual a ΔV*ΔT/L

Quiere decir que:
ΔI/ΔT = Variación intensidad por variación tiempo.
ΔV*ΔT/L = Variación voltaje por variación tiempo dividido por inductancia.
Cierto? Suponiendo que Δ=Variación... Bueno, le pongo 15mH?

con respecto al lazo de realimentacion, no vas a tener problemas con usar un amplificador de error del TL494, el tema es saber como implementar el lazo de realimentacion, para empezar, no podes poner los dos operacionales en paralelo, usá uno solo, el otro lo tenes que conectar de manera tal que su diodo interno de salida quede en inversa.

Ahora recuerdo lo del diodo interno... Pero para qué sirven dos operacionales si sólo se usa uno??? Puede ser que sea para varios voltajes? (Haciendo pruebas vi que si uno está detectando bajo voltaje el circuito ignora el otro, pues pongo el no usado de manera que esté detectando voltaje.)

pregunto, contas con instrumental como para probar de manera real cada circuito en lugar de simularlo?....

Tester y kilos de paciencia...

mañana o pasado, si puedo, te paso un esquema un poco mas realista de tu implementacion.....

Gracias por tu ayuda.