Fuente conmutada (switching)

[jroca50]

Hola compañeros del foro...

Con todo este cuento de la fuentes swichadas quisiera saber si alguno de ustedes tiene un esquem funcional de una fuente swichada variable con rangos mayores de 100Vdc y por lo menos 5A...

Les agradezco la ayuda

 

[Nilfred]

La última vez que miré a una fuente ATX le estaban sacando ±50 V sin modificar mucho.
De 500 W para arriba buscá Half-bridge, de 1000 W en adelante buscá Full-bridge, mas de 2500 W preguntá en potencia.
https://www.forosdeelectronica.com/f21/smps-half-bridge-mini-ir2153-pcb-48435/
https://www.forosdeelectronica.com/f21/smps-half-bridge-compacta-pcb-24457/

 

[lpnavy]

Hola amigos, hoy revise el foro y me encuentro con una pequeña "observacion" (critica constructiva) hecha por nuestro amigo Nilfred con respecto a un diodo (FR306) que coloque en una fuente boost que postee aqui.
Bueno dejame decirte que tienes razon, porque con un solo diodo y a una corriente de consumo de 2Amp este calentaria como mierda, claro que esto no sucederia si se le coloca un disipador de eso usados en fuentes de PC de material de cobre o laton, creo que si sabes a cual me refiero ¿no?; bueno pongale dos diodos FR306, si el mismo pero con disipador y asunto arreglado, porque la corriente pico del secundario seria 4Amp maximo y esos son suficientes. Aqui subo la nueva modificacion del circuito:

Y para el amigo Hazard1998 le digo este ckto fue un pedido de un amigo forista y por lo tanto tuve que calcular cada componente del circuito, solo que yo lo hago a veces en apuntes asi de manera rapida que yo solo entiendo, asi que prepare una parte de los calculos en unas hojas las cuales scanee y lo subo aqui para cualquiera que este interesado. Por lo tanto las modificaciones ya depende de la habilidad de cada uno de uds ya que yo no lo voy hacer todo, para eso estan uds.

Aqui una imagen del encabezado lo demas descargenlo del archi ZIP que adjunto:

Bueno me despido y un saludo para todos.

Ing Juan Romero A.

Hola!! una duda que tengo sobre esta topologia, es el amperaje de entrada, ya que al ver tu explicacion no lo veo por ningun lado; ya que tu explicacion es bastante buena me surgio esa duda. si a la salida el circuito me entrega 2A, en la entrada del circuito tambien debe suministrarme 2A maximo cierto????? o es que esos 2 A salen del mismo circuito???? y es por que me imagino si quiero alimentar todo lo haria con un cargador de telefono de 500 mA y obtenga 2 A asi de facil.

 

[Nilfred]

el amperaje de entrada

48 W / 0.8 = 60 W a la entrada
Para 12 V son unos 5 A

si a la salida el circuito me entrega 2A, en la entrada del circuito tambien debe suministrarme 2A maximo cierto?????

¡NO! :enfadado:

o es que esos 2 A salen del mismo circuito???? y es por que me imagino si quiero alimentar todo lo haria con un cargador de telefono de 500 mA y obtenga 2 A asi de facil.

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[lpnavy]

jajajaja!!! sorry!! a ese mismo esquema se le puede hacer cambios que en ves de la salida se obtenga 24 se tenga 150 por ejemplo con un vin de 70 vdc, claro calculando previamente un divisor de tension para la alimentacion del integrado.

 

[callecuatro1976]

amigos una idea como calcular un trafo para una fuente tipo flayback de 12 volt 1.5 amper que no puedo hacer que quede bien

 

[callecuatro1976]

CONSIDERACIONES DE DISEÑO:
VAC-min = 180 VAC
VAC-max = 260 VAC
fL = 60 Hz
fS = 100 kHz
VO = 15 VDC
PD = 95 W
η = 0,8 (80%)
Dmax = 0,34
PLG = 258 ¿?/?²

PASO 1:
PD = 95 W
VIN-min = √2ˡ × 180 VAC = 254 VDC
VIN-max = √2ˡ × 260 VAC = 368 VDC

PASO 2:

IAVG = ___95 W___ ⇒ *_IAVG = 0,47 A_*
IAVG = 0,8 × 254 V

IPK = 2 × 0,47 A ⇒ *_IPK = 2,76 A_*
IPK = ___0,34

En modo contínuo:
KRP = 0,6
IR = (2,76 A) (0,6) ⇒ *_IR = 1,66 A_*

IRMS = (2,76 A) × √∕0,34⌈ (0,6)² - 0.6 + 1 ⌉ˡ
IRMS = (2,76 A) × √∕0,34⌊ (0,3)² - 0.6 + 1 ⌋

*_IRMS = 1,16 A_*

PASO 3:

LP = __( 254 V )( 0,34 )__ ⇒ LP ≈ 313 µH (mínimo)
LP = (2,76 A)(100×10³ Hz)

optimizado ⇒ *_LP ≈ 420 µH_* óptimo

*_Bmax = 2400 Gauss_*

Con Núcleo EI-32
Ae = 1,15 cm²

Lg = 0,4 × π × (420×10⁻⁶ H)(2,76A)²×10⁸
Lg = _____(1,15 cm²)(2400G)²

Lg = 0,061 cm ó *_Lg ≈ 0,6 mm_*

PASO 4:


Np = (420×10⁻⁶ H)(2,76A)×10⁸ ⇒ *_Np = 42 Vueltas_*
Np = __(1,15 cm²)(2400G)

NS(+15V) = (15V+0,9V)(1 - 0,34) × 42 Vueltas
NS(+15V) = ____0,34 × 254V

NS(+15V) = 5,1 Vueltas ó *_Ns = 5 Vueltas_*

NB(+16V) = (16V+0,9V)(1 - 0,34) × 42 Vueltas
NS(+15V) = ____0,34 × 254V

NB(+16V) = 5,4 Vueltas ó *_NB = 6 Vueltas_*

PASO 5:

IPKS = (2,76 A)(42/5) ⇒ *_IPKS = 23,2 A_*

IRMSS = (23,2 A)×√(1-0,34) [ (0,6)²/3 - 0,6 + 1 ]ˡ
*_IRMSS = 13.6 A_*

IRIPPLES = √(13,6 A)² - (5)²ˡ
*_IRIPPLES = 12.6 A_*

PASO 6:
Para el primario:
Considerando: CMA = 220 mitos/A
CMp = (220 mitos/A)( 1,16 A) ⇒ CMp ≈ 255 mitos
De tabla №1 de Conductores
Conductor Primario ⇒ *_AWG # 26_* ok
Optimizando Conductor Primario:
CMp = (220 mitos/A)( 1,16 A) ⇒ CMp ≈ 127 mitos
CMp = _______2
de tabla: ⇒ *_AWG # 28_* aprox

Para el secundario:
CMs = (220 mitos/A)( 13,6 A) ⇒ CMs ≈ 2992 mitos muy grueso AWG !
Optimizando Conductor secundario:
CMs = (220 mitos/A)( 13,6 A) Si N = 12 Conductores
CMs = _______12
*_CMs ≈ 249 mitos_*
de tabla:
AWG # 26 × 12 Conductores

Para el Bias:
*_AWG # 26_*

PASO 7: Igual
PASO 8: Igual
PASO 9:
RT = 7 kΩ y CT = 2,2 nF para 100 kHz
PASO 10:
RSC = _1 V_ ⇒ *_RSC ≈ 0.33 Ω ; 1 W_*
RSC = 2,76 A
PASO 11: Igual

PASO 12: *_RSt = 270 kΩ × 2_*

PASO 13:
CIN ≈ 95 W × 1 µF ⇒ *_CIN ≈ 100 µF 400 V_*
CIN ≈ 95 W × 1 W

PASO 14: Igual

Si hay que corregir algo me mandan un PM y edito.

el numero 95 w de donde sale quee s 15x5=75 no entiendo eso?

 

[callecuatro1976]

otra duda en el calculo que usa 10 ala menos 8 0.0001 ? es asi esa parte no me queda clara

 

[hell_fish]

Hola tengo algunas dudas sobre esta red snubber:
1- alguien podría explicar la diferencia si la hay en utilizar la red snubber como la de la foto 1 o utilizarla en paralelo con el transformador.
2- La R que esta bajo el source es de censado de corriente la snubber debe estar conectada como esta en la foto o al source sobre la R de censado ?
3- Estoy utilizando las ecuaciones para calcular el valor del condensador y resistencia que se encuentran en las fotos 2 y 3 en el condensador me da valores realmente pequeños por debajo de los 50 pF ¿es
normal eso?
4- por ultimo ¿el valor de la resistencia de la ecuación se da en ohm, Kohm ?

Detalles:
la red es para una fuente flyback de 50 w
el transistor es STP4NK60Z

creo que eso es todo gracias por su atención

PD:La Ip que aparece en la ecuación del el condensador es la corriente de pico o la corriente RMS que pasa por el primario?
ya utilice el buscador y los temas que encontré ya tienen mas de 6 meses de inactividad

 

[Diego_eliasv]

otra duda en el calculo que usa 10 ala menos 8 0.0001 ? es asi esa parte no me queda clara

Yo no encontre esa parte que mencionas el en calculo, hace una marca para ver bien a que te referis. Y lo de los 95W es porque es la potencia primaria que debe de manejar la fuente. 75W a la salida pero debido a las perdidas siempre se aproxima a un 20% mas. Ese parametro lo podes obtener del rendimiento tambien ya esta dentro de las pautas del diseño en 80%. Y por razones de calculo y demas siempre se pone un margen de seguridad... Saludos!

 

[callecuatro1976]

es en la parte donde calcula las vueltas del primario, estoy tratando de usar ese calculo para calcular un trafo de 14 volt 1.5 amper pero me dan pocas vueltas por eso creo que estoy haciendo algo mal en el calculo lo voy hacer y lo subo , saludos

 

[hell_fish]

Se podria utilizar un snubber "clasico" resistencia y condensador ? cual seria la diferencia ?

 

[Nilfred]

Me da la sensación que me perdí la primera parte de la película, igual estoy algo oxidado con ese tema, así que mucho no te voy a poder ayudar, pero me parece que para 50 W no hace falta.
De todas formas, para diseños nuevos te recomiendo dual-switch flyback.

Tendrías que haber resucitado el tema que buscaste, así como está parece una adivinanza.
Te muevo a fuentes conmutadas, mientras.

 

[callecuatro1976]

nucleo EE20
integrado top223
fuente 15 volt 1,5 amper
 
 
vac-min=180
vac-max=260
 
f=100k
vo=15 volt
po=30 watt
n=0,8
dmax=0.35
 
po=30 watt
Vin-min=1.41 x 180=254
Vin-max 1.41 x 260=368
 
Iavg= 30w/0,0x254  =   0.15A
Ipk=2x0.15/0.34=  0.88A
 
lp= 254x 0,34/0,88x(100x10^8) =9,65 lo optimise y lo lleve a 20 Lp=20
 
b max=2300   EE20  Ae=32,1
 
 
Lg=0,4x3,14(20x10 a la menos 6)x(0,88)^2 x 10^8/3,2x2300  = 0,005
 
np=(20x10 ala menos 6)x0,88x10^8/3,2x2300   =21,0vueltas primario
 
 
ns(15v)=(15+0,9)x(1-0,34)x21/0,34x254=2,55 vueltas secundario
 
 
creo que esta bien me falta sacar el inductor que no se como hacerlo, si alguien mepuede dar una mano con esto , gracias

perdon , 10^8 quiere decir 10 a la octava

 

[callecuatro1976]

Iavg= 30w/0,8x254 = 0.15A

 

[hell_fish]

lp= 254x 0,34/0,88x(100x10^8) =9,65 lo optimise y lo lleve a 20 Lp=20

La frecuencia con la que sacaste Lp es de 10 GHz ???

 

[hell_fish]

hurgando por ahí me encontré con esta fuente alguien sabe como se calcularon los valores de la red snubber vi los mismos valores en la fuente self-oscillation de juan romero a mi no me dan los cálculos

PD: gracias por moverme para este tema esta muy interesante toda la información posteada

 

[callecuatro1976]

si saque el calculo y me dia 10 hz creo que ele estoy errando en algo arme el trafo con 21 vueltas primario 0,20 alambre y secundario 3 vueltas de 0,50 y me da 14 volt 0.5 amper y se me cae necesito 15 volt 1 amper todabia no se bien como hacerlo , saludos



creo que no estoy entendiendo la hoja de datos dmax no lo saco bien estoy medio trabado con esto

 

[hell_fish]

Calle cuatro el Dmax lo elijes tu, usualmente es del 50% o 0.5 para la topologia flyback. tu estas tabajando con un Dmax del 35% (0.35) la frecuencia es de 100KHz para el calculo debe estar en Hz asi que la frecuencia seria 100000Hz o 1x10 elevado 5
entonces:
lp= 254x 0,35/0,88x(100000)= 1x10 elevado -3 H
no entiendo eso de optimizar como se hace

 

[callecuatro1976]

si busque los datos el el data sheet del top 223 y me da un dmax 0,67

lp=274x0,38/0,38x(100x10^8)=2,74 h

pero calculo las vueltas y me dan o,o1 para el primario y 1,58 para el secundario


nesecito que alguien me explique paso a paso como calcularlo, saludos