Fuente conmutada (switching)

[hazard_1998]

microsistel, cuando se usan toroides para hacer inductores de DC por lo gral el material del nucleo es de polvos de hierro con resinas epoxi, para lograr baja permeabilidad y alto punto de saturacion, otro material utilizado es el CARBONYL, en las fuentes de pc por lo gral se usan toroides para el inductor, son los que estan pintados de amarillo.

 

[microsistel]

Aqui subo una imagen de un Conversor DC/DC importado que es de 24V a 14V en 10.5A, le hize algunos "ensayos" y es muy efectivo, no se puede ver el circutio estaba todo con resina y no se quitarla, sin dañar el circuito.
Pero lo de la imagen es para que se vea en un diseño comercial como se implementas los nucleos toroidales, que para mi son dificil de hacerlos funcionar.
De todas formas ya me aclaró bastante hazard_1998 con respecto a esto. Ahora sucede que compre en Elemon unos toroidales, marca Epcos, color Azul, y no se que valores tiene, de todas formas, insisto, que son mas dificiles de construir que el convencional EE.

Sólo como aporte anecdótico de este Post.

Saludos y Gracias.

 

[joryds]

Hola microsistel, yo también tengo el inconveniente de los toroides, el problema es que donde resido solo se consigue toroides y tengo varias formulas para calcularlos y la teoría no se acerca a la practica es decir, con los cálculos resulta que son 18 espiras en el primario del transformador pero en la practica se observa una mejor forma de onda con 23 espiras con una frecuencia de 238khz.

Aunque puedo decir que mi fuente ya lista por que esa era la parte que me preocupaba y la realimentación de todo modo yo seguiré buscando información sobre esos cálculos.

Si puedes toma una foto de tus toroides para ver si he trabajado con alguno de ellos y así poder hacerte recomendaciones.

Saludos.

 

[David_fgh]

Buenas a todos ,una pregunta, que criterio se suele usar a la eleccion del modo de conducion ?, por que me he estado informaciónrmando sobre ello , pero no veo que ventajas tienen uno sobre el otro a modo practico.


Saludos.

 

[Nilfred]

DCM < 80W < CCM

Osea DCM hasta 80W y CCM a partir de 80W
DCM es mas eficiente
CCM es:

• Menor stress, tamaño y precio del inductor
• Menor stress, tamaño y precio del capacitor de salida
• Menor stress en el diodo.
• Menor emision EMI

Te das cuenta solo al hacer los cálculos que te empieza a dar valores de componentes con demasiadas cifras o te resultan caros o muy difíciles de conseguir o tenes que poner 8 en paralelo, que tenes que cambiar a CCM y ganas hasta 1 orden de magnitud.

 

[hazard_1998]

DCM < 80W < CCM

Osea DCM hasta 80W y CCM a partir de 80W
DCM es mas eficiente
CCM es:

• Menor stress, tamaño y precio del inductor
• Menor stress, tamaño y precio del capacitor de salida
• Menor stress en el diodo.
• Menor emision EMI

Te das cuenta solo al hacer los cálculos que te empieza a dar valores de componentes con demasiadas cifras o te resultan caros o muy difíciles de conseguir o tenes que poner 8 en paralelo, que tenes que cambiar a CCM y ganas hasta 1 orden de magnitud.

no estoy del todo de acuerdo, si bien es cierto que en CCM tenes un inductor menos critico y mas chico, un capacitor de salida mas chico y menor riple a la salida, tanto el switch como el diodo sufren menos Stress en DCM que en CCM
ya que no hay perdidas por tiempo de recuperacion de juntura ni de tiempo de encendido del switch (la corriente del switch es cero cuando comienza a conducir y la corriente de diodo se hace cero antes de que pase a inversa)

es mas facil compenzar el lazo de realimentacion en DCM que en CCM, (un polo dominante contra 2 polos y un cero)
en CCM es casi seguro usar ciclos de trabajo mayores a 0.5 con lo cual si el control es en modo corriente habra que implementar ademas un corrector de Islope para que el lazo quede estable. (nota de aplicacion U97 de Unitrode)
en DCM se logra mejor respuesta ante transitorios (variaciones de linea o de carga)
en cuanto a EMI no tengo documentacion que hable sobre diferencias entre estos dos tipos de modos de conmutacion, pero, haciendo un simple analisis, tenes 2 momentos en la conmutacion donde no hay corriente (encendido del switch y apagado del diodo) en consecuencia no hay emanacion de ruido en esos momentos, en CCM si tenes conmutacion del switch con un alto dI/dT y pasaje a inversa del diodo tambien con alto dI/dT, consecuencia, ruido de conmutacion y emanacion de ruido radiado y ruido conducido

todo esto esta explicado en la nota de aplicacion Nº AN513/0393 de SGS - THOMPSON

 

[David_fgh]

Gracias , hazard por tu explicacion , donde resumiendo las explicaciones de los dos comentarios de nilfred y hazard , obtengo que:

CCM:
- Inductor es menos critico y mas chico.
- C salida , es mas chico y menos riple.

DCM:
- Diodo y Swicht menor strest
- Mejor respuesta ante variaciones de la carga.

donde el criterio de uso es DCM =< 80W < CCM.

hazard , en post anteriores expusiste un procedimiento para calculo de flyback en modo DCM , tienes a mano algun ejemplo como hizo Juan Romero y sus calculos.

Un saludo

 

[hazard_1998]

Gracias , hazard por tu explicacion , donde resumiendo las explicaciones de los dos comentarios de nilfred y hazard , obtengo que:

CCM:
- Inductor es menos critico y mas chico.
- C salida , es mas chico y menos riple.

DCM:
- Diodo y Swicht menor strest
- Mejor respuesta ante variaciones de la carga.

donde el criterio de uso es DCM =< 80W < CCM.

hazard , en post anteriores expusiste un procedimiento para calculo de flyback en modo DCM , tienes a mano algun ejemplo como hizo Juan Romero y sus calculos.

Un saludo

si tengo algun ejemplo, pero no aqui, sino en la maquina de casa, ni bien pueda lo posteo para dar un ejemplo, igualmente si tienes algo pensado de como hacerlo postealo y lo evaluamos entre todos.

saludos

 

[David_fgh]

Bien , en principio estoy haciendo algo simple , que es un flyback que me de 12v a 2A. Esto es para ir aprendiendo ,sobre todo los calculos y metodologia de los procesos, mas tarde ire probando con mas potencia.
Voy a pasar a limpio todos los calculos , el circuito y la grafica de la forma de onda y lo subo aqui entre hoy y mañana.

Un saludo.

 

[hazard_1998]

david, si me tienes algo de paciencia para que pueda pasar en limpio información en los proximos dias posteo una fuente de alimentacion de 180 a 280V de linea y 12V 2,5A flyback con switch cascodo (simil ESBT de SGS THOMPSON) en modo discontinuo.
solo les pido algo de tiempo ya que estuve bastante ocupado hasta ahora.

 

[wacalo]

Por las dudas te sirva de algo, te doy un consejo:
Trata de usar controladores para SMPS medianamente modernos, total donde tu estás puedes conseguirlos (olvídate de los 3842, 494, etc). Encontrarás controladores para SMPS en varios fabricantes, yo personalmente prefiero los de On Semiconductor y Fairchild. On Semi tiene en su mayoría un software (spreadsheet) para cada controlador. Fairchild tiene un solo Software para toda su gama de controladores (puedes bajarlos gratuitamente).
Yo he diseñado desde cero una SMPS de 60Watt (salidas 12Va3A+5Va5A) tipo Flyback modo discontinuo y anduvo practicamente al primer intento, salvo algunos problemitas con la red snubber para el MOSFET.
Para el Transformador usé un núcleo ETD29/16/10 de MMG (material F44) aunque también puede andar perfectamente un ETD29/16/10 de Ferroxcube (material 3C90 o 3C94).
Yo personalmente usé para mi fuente el controlador NCP1200 de On Semi, para este controlador On Semi tiene el Soft On Power Designer que te entrega casi todo listo tanto para CCm o DCM mode.
Cualquier duda, a tu servicio.

 

[David_fgh]

Wacalo , me parece muy interesante lo de los dos fabricantes y las aplicaciones , que por cierto del fairchild la he encontrado y es una pasada ,en 15 pasos te saca una fuente con su grafica y todo , pero en on semi no encuentro ese soft.
Lo mas seguro que cuando aprenda a diseñar las fuentes lo haga como tu , pero mientras , quiero enseñarme bien con el tl494 y mis calculos ,que por ahora son mas bien pocos(las cedidas por Juan Romero y Hazard) , por que mi gran problema es el desconociemtos de las ecuaciones.
Inprecionante curro del documento , aqui voy a tener trabajo para rato en asumirlo.A destacar las explicaciones de los resultador y la aparicion de muchas escuaciones que desconocia. Si no te inporta ire preguntando por lo que no sepa.


Gracias y un saludo.

 

[narcisolara_21]

Saludos al foro, Amigos me servirà este transformador es de un tv Samsung de 29" EER40/42,Estoy diseñando una fuente con topologìa Forward y necesito un voltaje simetrico de +-50V y 5A.

Es este Exactamente:

 

[luisgrillo]

Amigos, Me podrian proporcionar la formula para calcular la maxima magnetizacion de un nucleo (Bmax)?
Yo se que el fabricante te da el Bmax del n ucleo, por ejempro 300mT, pero que corriente debe fuir por la bobina primaria para llegar a es B max?

 

[joryds]

Hola wacalo, por casualidad tienes alguna formula para calcular transformador toroide para configuración Half B y full Bridge.

Gracias de antemano

 

[luisgrillo]

donde puedo mandar a pedir un nucleo toroidal para hacerme de mi fuente conmutada, aqui en mexico no he encontrado ni un lugar y tampoco en talleres de electronica

 

[David_fgh]

Luisgrillo , con la formula que uso Juan Romero para calcular numero de vueltas del primario despejas Bmax , pero claro eso te dara cuanto tendria que tener el nucleo que debes usar.
La corriente es la Ipk la puedes despejar de la formula para calcular el Np , quedandote que Ipk = (Np.Bmax.Ae)/(Lp.10^8).
No se si te aclara eso pero te pongo una imagen que a mi me aclaro muchas dudas.



Perdon donde pone Idec es Iavg , Idspeak es Ipk.
Un saludo.

 

[luisgrillo]

supongo que esa formula es para la topologia flyback no?
o se usa para todas las topologias?

 

[marcos pedreañez]

Mi Estimado Colega de este foro. Entiendo que ha pasado mucho tiempo desde que usted público este tema Usted no me conoce. Mi nombre es Marcos Pedreañez desde Maracaibo Venezuela. Mi inquietud es que ando investigando temas parecido al suyo .mi tema de investigación es del diseño y construcción de una fuente osciladora .Que tenga los siguientes elementos como puede ser un KA3525 o 494 como también 4047 como circuito oscilador .En cuanto a los parámetros a manejar seria una frecuencia variable desde 30Hz a unos 30KHz y en su salida de potencia puede ser Mosfets que conmuten a un transformador como también a un flyback. Le enviare el paper en el cual me estoy basando en su construcción, ya que dicho paper solo dan los diagramas de bloques mas no hay circuito electrónico impreso solo bloques del oscilador y su forma física construido.Tan pronto me envien el paper lo subo.

esta es la direccion en la web de dicho paper
www.congress-2006.hcei.tsc.ru/cat/proc_2006/shce/Paper_063.pdf.

 

[Nilfred]

una frecuencia variable desde 30Hz a unos 30KHz

¿No se habrá confundido con un amplificador de audio Class-D?