Fuente conmutada (switching)

[shevchenko]

Tal vez Bobinaste mal el trafo, aunque tambien es posible que hayas echo mal el censo que usa desde la rama positiva... "para regular".
Sin que postees fotos, el esquema que seguiste y todo lo que puedas.... es imposible adivinar...
La fuente de mariano anda

Esa medicion la hiciste aplicando una carga en ambas salidas de la fuente??

Saludos!

 

[Nicomacoco]

Claro la hice midiendo ambas salidas el v+ y el v-, por rama daba unos 60V o mas.
bueno ahora me encuentro probando la de evensound del trafo me salen 36v por rama en ac pero cuando los regulo entrega por rama 56V, y tiene un consumo en vacio de 1,3 A (EDITO!: Cambie de mosfets estaba usando los irfz840 y cambie a los irfz44n y bajo el consumo a 400 mA, pero aún pende la lampara si la conecto en serie). ¿Qué será? Está entregando 49khz la controladora, parejos en los dos mosfet, a veces sube a 99khz o 149khz no entiendo por que pasa eso, pero es raro que lo haga(haciendo eso y todo entrega los mismo voltajes y consume lo mismo). los mosfets se calientan un poco en las las pruebas, ahora me encuentro probando con la evensound porque usa un tl494 que es más facil de encontrar para mi que un sg3524!! saludos gracias!

 

[ssm]

hola ,buenas dia tengo una duda quería montar un smps con este circuito ir2153 ,irfp460,i33 doble que opina. veo que usa un fuente alimentación transformador 12v para alimentar al ir2153,pero yo quería poner un transistor 33k 2w

 

[Nicomacoco]

Amigos probé mi placa que trabaja en topologia push-pull, con un tl494 con dos irfz44n (cada uno con un driver de: 2 transistores uno npn y otro pnp con dos diodos) La frecuencia era estable en 50khz pero la salida del secundario se veía inestable es decir en la cúspide de la onda se veía gruesa saben como puedo mejorar esto? o a que se debe?

Algo así se veía, un viejito del barrio me prestó su osciloscopio un rato ahí pude ver que trabajaba bien en la frecuencia pero en la salida del secundario se veía como este grafico claro que una sola señal.

 

[zopilote]

Prueba colocando unos similares a r14 r15 c13c14 en la parte secundaria y adicionando condensadores de 100nf en paralelo a c9 u c10. otra manera es colocar ese filtro en paralelo de cada diodo que componen d8 y d9(390 ohmios con 220nf o 100nf),

 

[Nicomacoco]

Bueno gracias ya estoy haciendo esas modificaciones!!
Unas preguntas:
Esta fuente es para un amplificador de audio, el transformador toroidal que venía para el ampli era de 120V a 38,5-0-38,5 eso quiere decir que después de la etapa de regulación llegaban 54,4V (multiplicando la elevación que provocan los diodos; la raíz de 2) es que mi duda radica en entregarle 54 volt rectificados o 38, ya que el amplificador tiene una etapa reguladora para 60hz, y tendré que saltarme para entregarle los volts necesarios regulados desde la fuente misma con diodos rápidos. Osea que los voltios que dice el transformador serán regulados o en AC. El amplificador trabaja con 2 tt5200con 1xa940 y 1xc2073 y 2 tta1943 con 1 c2073 y 1 A940
y otra pregunta que me lleva medio preocupado ¿Está bien que la fuente en vacío este consumiendo 500mA en la entrada de los 12V?
Corrijo las resistencias que salen en la foto en celeste después del puente rectificador son de 10K.
Gracias !!buen día!

 

[Nicomacoco]

Hola FUNCIONA!! , logre solucionar lo de los voltajes, pero tengo un ultimo problema, la fuente me está consumiendo en vacio 650mA, nosé cual será la razón será en los drivers? en una ocasión usé un irf840 y consumia casi un 1,5A, al poner los irf44n bajo, el driver de los mosfets trae una res de 10ohm para el gate y una de 2,7k entre Gate y source. les dejo denuevo el esquema . antes tuve problemas en la salida pero los solucione agregando snubers. Me pueden dar algunas luces de que puede ser? uso una bateria de 12V 7AH y en vacio me la descarga en minutos, nunca he hecho pruebas muy largas pero baja considerablemente su carga. ¿cuanto deberia ser su consumo en vacio? mañana iré a hacer pruebas a un osciloscopio ya que no cuento con uno pero que debo medir?
Gracias !! Saludos!!

 

[Marck]

es demasiada información y muy concentrada, todos esos terminos son muy profundos, realmente los leo y veo que me falta mucho, nunca se termina de aprender electrónica, espero poder seguirles los pasos.



Les explico mi idea pasa que tengo monton de trasnformadores mas bien pequeños de unos 300 a 500 ma de hierro chapas comunes, estoy armando unas fuentes para efectos de guitarra 300 0 500ma terminan siendo insuficientes me gustaria poder optimizar estos transformadores aumentando un poco la frecuencia, talvez no hablo de KHZ digamos que a un transformador de 500 quisiera sacarle 1000 ma estaria mas que contento, gracias por su ayuda

 

[leonardolopezg]

Buscando en la net vi este plano pero la alimentacion es de 220V, me interesa que sea 90 a 250V como las estandar o con un selector 110v/220V y la salida 12V 15W solamente, me interesan 9.6V 60W mas o menos. Alguien puede modificar el diseño que por cierto me gusta y lo veo comodo y mostrar los calculos.

 

[Jose1944]

Hola soy José me gusta la elctronica y pretendo diseñar un fuente conmutada de 220 Vac- 24 Vcc con 10 A de salida. Para esto cuento con un transformador de ferrita EI 33 procedente de una fuente de Pc dañada y un controlador nuevo PWM SG3525A para operar a la frecuencia de 50Khz y topología half bridge.
He casi todos los aporte del foro especialmente de Juan Romero y para él o cualquier otro forista van estas consultas:

1. Por qué si transformador va a operar a 50Khz, el SG3525A debe oscilar al doble de esta frecuencia. Leyendo las páginas del foro esto ocurre tanto para el full bridge como para el push-pull. No he visto una respuesta clara.
2. En el diseño de la fuente para lap top de 15V-5A de Juan Romero, en el punto 3) de su desarrollo encuentra inicialmente para la inductancia magnetizante el valor Lp=313 uH y como valor optimizado Lp=420uH. ¿Cómo hace esta optimización?
3. Como determino la máxima potencia que puedo conseguir con la ferrita EI33.

Gracias por las respuestas.

 

[Nilfred]

2. ¿Tenés el link? Sin ver el desarrollo diría que son valores comerciales como 330 µH o 470 µH.
3. Manual de FerroxCube Ejemplo y/o https://www.forosdeelectronica.com/f21/calculo-transformadores-mediante-software-7841/

 

[Jose1944]

Gracias, sr Nilfred por responder, en cuanto su consulta del link le indico lo siguiente:
1. para la primer consulta, en la Pag 2 del foro, #35, el comentario de Juan Romero a un diagrama que presenta referido al SG3525: "Se aprecia que la frecuencia de oscilacion de tu ckto es de 60KHz, lo cual indica que la frecuencia en el transformador es de 30KHz por ser push pull."

2. A la segunda consulta, en la Pag 2, #37, en el desarrollo del cálculo de su fuente de 15V-5A inserta 5 páginas a manuscrito, en la página numerada 2, hace el cáculo de Lp= (Vin min * Dmax)/(Ipk * f), como primer valor indica 313 uH y luego el optimizado como 470 uH. Asimismo, Sr Nilfred usted mismo con la intención de que esto quede claro trancribe en forma ordena este desarrollo en la Pag 3, #41.

3. Me remitire al manual de dicha ferrita para determinar cuanta potencia puedo sacar.

aAgradezco por anticipado sus respuestas y las disculpas por correo anterior.

 

[Nilfred]

Recuerdo (hace 9 años atrás) haber transcripto los manuscritos hasta un punto donde no me coincidía el cálculo, luego dejé de trascribir.
470
420
Puede ser un error tipográfico, hay también unos ? ?? en mi transcripción. En caso de duda remítase al manuscrito original

 

[martin12as]

Hola soy José me gusta la elctronica y pretendo diseñar un fuente conmutada de 220 Vac- 24 Vcc con 10 A de salida. Para esto cuento con un transformador de ferrita EI 33 procedente de una fuente de Pc dañada y un controlador nuevo PWM SG3525A para operar a la frecuencia de 50Khz y topología half bridge.
He casi todos los aporte del foro especialmente de Juan Romero y para él o cualquier otro forista van estas consultas:

1. Por qué si transformador va a operar a 50Khz, el SG3525A debe oscilar al doble de esta frecuencia. Leyendo las páginas del foro esto ocurre tanto para el full bridge como para el push-pull. No he visto una respuesta clara.
2. En el diseño de la fuente para lap top de 15V-5A de Juan Romero, en el punto 3) de su desarrollo encuentra inicialmente para la inductancia magnetizante el valor Lp=313 uH y como valor optimizado Lp=420uH. ¿Cómo hace esta optimización?
3. Como determino la máxima potencia que puedo conseguir con la ferrita EI33.

Gracias por las respuestas.

1) en la topologia flyback por cada ciclo solo se activa un transistor y luego se apaga, pero en la topologia half-bridge cada ciclo se activan 2 transistores, primero se activa un transistor y luego el otro, por eso el sg3525 tiene que trabajar a una frecuencia que es doble de lo que trabajo el transformador, o mas bien el transformador trabaja a la mitad de frecuencia que el sg3525

2) tengo entendido que esa optimizacion la realiza con una iteracion de cálculos, esto escribio un poco mas adelante:

El Duty Cycle se estima siempre para maxima carga en minimo voltaje, yo hago siempre un pre analisis de este valor Dmax para obtener un adecuado Ipk y asi iteractuo estos dos valores de tal manera que no me exeda o me falte en la inductacia Lp. Si me exedo en Lp obtendre como resultado elevada inductancia de dispercion primaria L(leack) por lo tanto elevado voltaje de clamping Vclamp y esto seria perjudicial para el mosfet. Un valor de Lp bajo traeria como consecuencia una baja eficiencia del transformador y poca disponibilida de corriente en el secundario del transformador, es por eso que algunos no pueden obtener la corriente que desean en el secundario.

precisamente aquí fue donde escribió eso: https://www.forosdeelectronica.com/posts/81986/
de todos modos esos cálculos solo aplican para la topologia flyback, y por el tipo de transformador que vas a usar, y la potencia que quieres sacar creo que seria mejor que uses la topologia half-bridge, ademas te recomiendo que entres a este otro tema: https://www.forosdeelectronica.com/f21/smps-half-bridge-compacta-pcb-24457/ que se explica mucho mas sobre fuentes half bridge.

3) ya la contesto nilfred

 

[Jose1944]

Sres Nilfred y Martin 21as, gracias por responder aunque aún sigue mi duda respecto a la frecuencia. Se dice que en el caso de push pull o half bridge si desea que trabaje el transformador por ej. a 50 khz, el controlador SG3525 debe oscilar a 100 khz se están refiriendo a la frecuencia dada en el pin 4 (salida oscilador). De ser así es correcto porque por las salidas: salida A y salida B, las señales tiene una frecuencia de 50 khz y son complementarias. Lo raro esta que cuando se habla de la frecuencia del controlador gobernada por el valor que se pone en Rt y Ct (fórmula datasheet) se refiere a la frecuencia de la salida A y salida B si es que no me equivoco.
Mi análisis era, si por salida A y salida B salen señales de 50 khz, sea su periodo T (señal simétrica 1/2T un Uno y 1/2T un Cero) al aplicarlas alternativamente sobre los transistores, comenzando primero con la señal A y luego la señal B, al termino de esta última estamos cerrando un ciclo y de periodo igual a T que corresponde al valor dado por Rt y Ct. Por favor corríjanme si estoy equivocado que les voy a agradecer.
Gracias

 

[Nilfred]

Si no pones el link al datasheet, no sabemos a cuál datasheet haces referencia.
En general, el datasheet no dice mucho, lo interesante para el cálculo esta en la "aplication note", pero no encontré una, tampoco busqué demasiado.
Hay un dead-time entre A y B.
Si tenes los valores de Rt y Ct, ponelos.
Si vas muy abajo con la frecuencia, mejorás la eficiencia, pero quedás muy cerca del umbral audible y te salen pasivos gigantescos. Andá para arriba a todo lo que de.

 

[martin12as]

Sres Nilfred y Martin 21as, gracias por responder aunque aún sigue mi duda respecto a la frecuencia. Se dice que en el caso de push pull o half bridge si desea que trabaje el transformador por ej. a 50 khz, el controlador SG3525 debe oscilar a 100 khz se están refiriendo a la frecuencia dada en el pin 4 (salida oscilador). De ser así es correcto porque por las salidas: salida A y salida B, las señales tiene una frecuencia de 50 khz y son complementarias. Lo raro esta que cuando se habla de la frecuencia del controlador gobernada por el valor que se pone en Rt y Ct (fórmula datasheet) se refiere a la frecuencia de la salida A y salida B si es que no me equivoco.
Mi análisis era, si por salida A y salida B salen señales de 50 khz, sea su periodo T (señal simétrica 1/2T un Uno y 1/2T un Cero) al aplicarlas alternativamente sobre los transistores, comenzando primero con la señal A y luego la señal B, al termino de esta última estamos cerrando un ciclo y de periodo igual a T que corresponde al valor dado por Rt y Ct. Por favor corríjanme si estoy equivocado que les voy a agradecer.
Gracias

no tengo nivel suficiente para explicar esto con la terminología y forma correcta, pero creo que tu error es creer que las salidas son complementarias, cuando no lo son, en realidad son 2 pwm independientes, es cierto que si el 3525 funciona a 100 khz tenes 2 pwm con una frecuencia de 50 khz cada una, pero no necesariamente cuando una salida esta en alto la otra esta en bajo, hay periodos donde ambas están en bajo. (si el cambio se hiciera inmediatamente podría suceder que un transistor se encienda antes de que se haya apagado el otro y produciría un cortocircuito, hay que darle un tiempo para asegurarse que se haya apagado el transistor anterior)

no se si viene al caso explicar como se generan los pwm en el sg3525, o la comparación contra un 3842 que se usa en las flyback por ejemplo, quizás solo viendo esta imagen ya entiendas porque la frecuencia de comuntacion es la mitad de la frecuencia del sg3525, dicha imagen es sacada del libro "Switching Power Supply Design" de los autores Abraham I. Pressman, Keith Billings y Taylor Morey, si tienes algún amigo llamado google tal vez te lo pueda conseguir.



espero que entiendas, sino habría que explicar como funciona este integrado y como se genera el pwm, pero básicamente en un ciclo de la frecuencia generada por rt y ct se prende un transistor, y en el siguiente ciclo se prende el otro, el tiempo de apagado en ambos casos puede depender también de rt y ct, o de una tensión en las patas de feedback, pero que quede claro que cada transistor se prende y apaga de forma independiente y no que uno se prende cuando se apaga el otro o viceversa.

 

[Jose1944]

Sr Nilfred adjunto el datasheet del SG3525, en la pag 4/12, en la parte final está la fórmula del cálculo de la frecuencia del oscilador F= 1/ [Ct * (0.7* Rt + 3Rd)] ya sabemos que es Rt y Ct, Rd es la resistencia que se coloca entre los pines 5 y 7 para generar un tiempo muerto entre término de un pulso de una salida y de inicio de la otra salida y que también interviene en la fórmula de la frecuencia del oscilador. Existe en la pag 2 un gráfico en el cual con un Ct determinado y un Rd que fijamos (ajuste) podemos obtener el tiempo muerto (dead time) que deseamos imponer.
También con el fin de verificar esto de la frecuencia del oscilador en la práctica, arme en tarjeta perforada el oscilador SG3525 alimentado con 12Vcc con Rt=13.7K compuesto por resistencia de 6.8K mas potenc. variable de 10K, Ct = 1nF y Rd =33 ohms. y las gráficas que obtuve en el osciloscopio traslade al papel para mostrarlas (se adjunta más abajo).
De estas graficas se observa que la frecuencia del oscilador es de 200Khz (pin 3) y la frecuencia de la salida A o B es 100Khhz, que son complementarias pero como se ha agregado la resistencia Rd de 33ohm hay porciones de tiempo donde hay ausencia de ambas señales.
En el caso ideal, sin tiempo muerto, las señales A y B serían simétricas es decir ½ T un “1” más ½ T un “0”, si por efecto de que el ciclo de trabajo es menor del 50% (caso real), el cero dentro de un periodo de la señal A o B será mayor que ½ T.
Con lo mencionado anteriormente, sea para el caso de señal simétrica o no simétrica, veamos qué pasa si actuamos con estas señales sobre un circuito push pull. Si la señal A activa al transistor T1 conectado a un extremo del bobinado primario, hará circular corriente en este bobinado partiendo desde la toma central y terminando en este transistor, luego la señal B activara al transistor T2 conectado al otro extremo del bobinado primario, hará circular corriente partiendo desde la toma central hasta terminar en el transistor T2. Cuanto tiempo tomo todo esto: ½ T de la señal A + ½ T de la señal B en total T. para concluir con esto, durante ½ T el flujo en el núcleo será en un sentido y en el otro ½ T será en el sentido inverso de manera que al término de un periodo no haya un flujo remanente que puede saturar al núcleo.
Espero que estas notas pueda servir a alguien que como yo no tenía claro esto de la frecuencia de oscilación del controlador y la del transformador.
A los dos foristas que intervinieron gracias por su apoyo.
intente pegar el datasheet y la grafica de las señales obtenidas pero por ser nuevo en las intervenciones no se me permitió.

 

[Jose1944]

A ver si esta vez me deja cargar esta información para completar el punto anterior.
Frec osc 200Khz.pdf

SG3525.pdf




No funciona el anterior ahi va el datasheet.

SG3525.pdf

 

[ismaelmorales21]

Aunque ya paso bastante tiempo de la publicación de este tema y si aun necesitas ayuda al respecto yo te podría orientar en esto. Yo por acá diseño fuentes conmutadas y tengo cierta experiencia en este tema. Esto me permite dar cursillos de fuentes switching en mi universidad. Bueno me comentas luego OK.

me gustaria escucharlo tengo un proyecto y necesito hacer una fuente con buena potencia almenos de 2000w