SMPS Half-Bridge Compacta + PCB

[luis_e]

Hola gente! Esta es la primer vez que comento en este post!

Hace uno dos años (o más) que vengo siguiendo este tema, y bueno, hace más de uno y medio que estoy intentando hacer una fuente de estas, pero, después de 3 fuentes armadas, todavía no tengo ninguna funcionando.

Básicamente mi problema es que al conectar carga, los mosfets se ponen en corto, y bueno, explotan. La fuente arranca, regula bien el voltaje, algunas veces se aguanta un poco de carga (el record fueron 500w resistivos por menos de 1 segundo), pero no pasa de eso. El circuito es idéntico (por no decir el mismo) al de la fuente de 800w, solo que la placa está modificada, para que se ajuste a los componentes que tengo yo (y para reducir el tamaño).

Ya no se que más hacer, con las tres fuentes que armé me pasó lo mismo. Todo excelente, hasta que conectás la carga... ahí explota todo!
Los componentes todos nuevos, capacitores, transistores, drivers, núcleos de trafo, algunos de los toroides (sacando el de salida), tres placas distintas y siempre lo mismo. Además de ir reemplazándolos por nuevos hasta unas 10 veces!
Probé con distintos tipos de reallimentación (uno sacado del libro de SMPS que mencionan a lo largo del post, no me acuerdo su nombre), el original aquí publicado, y hasta en lazo abierto (con el circuito de control modificado); distintos transistores (IRF740 & IRFP430); distintos núcleos (ETD59, EE44); sobrepasé muchos problemas, no encendía, voltajes asimétricos, problemas que derivaron del cortos en los mosfets y terminaron quemando componentes de todo tipo (ya saben el trabajo que da ir viendo cual componente se quemó); trafo mal bobinado; realimentación; sobrevoltajes, etc, etc, etc... Todos solucionados, menos este!!

La última fuente que armé anduvo bien hasta que la cargué (con resistencias no más), después de unos 200w explotó. Cambié los IRF740, llegó hasta los 500W y explotó nuevamente. Cambié nuevamente los mosfets, esta vez la probé directamente con un ampli hecho con un TDA7924, explotó de manera instantánea al enchufarla, el ampli no tenía siquiera fuente de audio, estaba en vacío. Sospechando en que podría ser un problema de realimentación (que la desestabilice, o algo por el estilo), la hice fija, o sea, la eliminé. Después de renegar por días para volver a hacerla arrancar, le conecto el cooler, la enchufo, y explotó nuevamente. Bueno, hasta acá llegué, ya no se que más hacer... Cada vez menos carga tolera! Así que recurro a ustedes muchachos, alguno tiene idea de que puede estar pasando?? En todas me pasó lo mismo!! O soy muy ciego y no lo veo, o realmente estoy maldito en este mundo de la electrónica (no hay nada que me ponga a hacer que no signifique renegar horas, horas, horas y más horas).
Espero que alguno me pueda ayudar con esto. Si necesitan más detalles, circuitos, fotos, explicaciones, lo que sea, no tengo problema en darlos, no lo hago en este mensaje para no hacerlo tan largo!

Gracias de ante mano!

 

[zopilote]

Es nesesario fotos, y por supuesto tomas de los transistores para decirte cuales son originales, y sobre tu metodo para bobinar tus EE.

 

[luis_e]

Zopilote, gracias por contestar.

Algo que se me ocurrió y recordé, y que me pareció necesario mencionarlo antes de seguir adelante con más datos, es que el trafo lo tengo despegado, o sea, las dos mitades están sueltas, pero unidas por varias vueltas de cinta. Lo armé y lo dejé así por si tenía que rebobinarlo (cosa que hice varias veces ya) no se complique demasiado desarmarlo.

Es posible que este sea el problema? Si te parece que no, subo todo lo que tengo.

Saludos!

 

[mono1969]

Zopilote, gracias por contestar.

Algo que se me ocurrió y recordé, y que me pareció necesario mencionarlo antes de seguir adelante con más datos, es que el trafo lo tengo despegado, o sea, las dos mitades están sueltas, pero unidas por varias vueltas de cinta. Lo armé y lo dejé así por si tenía que rebobinarlo (cosa que hice varias veces ya) no se complique demasiado desarmarlo.

Es posible que este sea el problema? Si te parece que no, subo todo lo que tengo.

Saludos!

No ese no es el problema, subi fotos de la placa y del trafo, con cuantas vueltas lo bobinaste y si modificaste algun componente.

 

[Delphos]

Hola amigo luis_e, si estan muy separadas las E una de otra podria comportarse como si tubiera gap y eso si te podria dar muchos problemas como comenta el compañero xavier u n poco arriba en el post 2424....
Saludos

 

[luis_e]

Gracias por las respuestas! Acá traigo los datos, a ver si me pueden ayudar!

En el PDF adjunto está el circuito que utilicé, si se fijan, es casi el mismo que el de la fuente de 800W, solo que los componentes más chicos son SMD. Los usé porque queda más chica la placa.
La plaquita de control está así con esos puentes y cables porque la modifiqué para hacerla fija, así me sacaba la duda del lazo de realimentación, sino está tal cual en el PDF.
En el PDF de la placa de potencia no aparece la salida que está abajo, que es para conectar un cooler, porque la agregué en otro archivo al enviar a hacer la placa. Solo hice esa modificación, que no es más que un diodo con un capacitor, tal cual al terciario que alimenta la placa de control.
El filtro de línea no lo tenía, así que lo puentié y listo, quería, una vez esté funcionando, hacer eso.
Los diodos son todos UF4007, y los de salida son MUR860.

El cálculo del trafo lo realicé con un programa que conseguí en un foro de SMPS, el primario dio 12 vueltas, y el secundario 7 + 7. La frecuencia de trabajo 110KHz (igual, si mido la salida del SG3525 me da unos 97KHz). La idea es obtener unos +-45V de salida. Bueno, todos los datos están en la captura de pantalla del soft que estoy adjuntando.
El núcleo del trafo es marca EPCOS, al menos eso parece, según dice en la página del vendedor (por el tipo de material), lo compré nuevo y me costó unos 3USD cada E.
El método de bobinado es casi el mismo que se describe en las indicaciones de la fuente (aislantes y chapitas de cobre también), solo que en vez de bobinar medio primario, el secundario, y nuevamente medio primario, bobino de la siguiente forma: Como son varios alambres juntos, los separo en dos grupos, entonces, con una de esas alambres, bobino las 12 del primario, el secundario, y hago otro bobinado en paralelo del primario (con el otro alambre que me quedaba). Este método, si no me equivoco, lo leí en algún otro lado (no recuerdo donde) y lo usé porque me parece que es más práctico.
El toroide de salida creo que tiene unas 18+18 vueltas, me quedó corta el alambre (y no tenía más!), y para no demorarme, quedó así.
Creo que los bobinados están bien, ya que en otros trafos tuve problemas, como ser que estaban en fase ambos secundarios, o que los tenía intercambiados (eran dos secundarios, con la tierra compartida), etc.
Hay una foto en la que intento mostrar que, al menos para mi, las dos E están juntas, por más que estén fijadas por cinta.

También agregué las fotos de como quedaron los IRF740 la penúltima vez que explotó. Esa vez, en vació, andaba perfecto, el voltaje muy estable, y al encenderla con un TDA7294 sin señal de audio, explotó y quedó de esa manera (por si preguntan, si, el ampli andaba bien). A su vez, se llevó consigo todos los capacitores de tantalio de la placa de control.

Hay una foto de los IRF740 actuales (están quemados), la agrego para que vean si parecen sospechosos o son originales, bueno, "originales". Son de la misma tanda que los otros que están reventados. Igualmente, el lugar donde los compro son gente seria, con los que nunca tuve problemas.

Como datos adicionales, la fuente enciende lo más bien, el voltaje es simétrico, estable, aunque a medida que se calienta la plaquita de control (el 7812) sube un poquito, pero se soluciona con el cooler, sin ruidos audibles, todo trabaja frío (sacando el 7812, que es alimentado por unos 26V, y es entendible), la regulación de voltaje funciona bien (No probé el rango completo porque pasa de los 50V y no quiero que me queme los caps de salida). El problema que tengo es al cargarla, llega un punto en el que simplemente los transistores se ponen en corto y listo, se queman.

La última vez que la probé (después de estar días buscando que componentes se quemaron después de esa explosión) arrancó bien, con voltajes estables. Al conectar el cooler y encenderla, chau, en corto! Hasta me saltó la termo magnética!

Como comenté anteriormente, la vez que más potencia le saqué, fueron unos 500w con resistencias, y después de un segundo (o menos), explotó.

Otro dato, es que al medir con el osciloscopio el secundario del trafo (antes de los diodos) la señal del trafo no da pulsos cuadrados, sino que en el dead time se veían unas ondas senoidales como las que se muestran en este comentario, pero más deformes. Al llegar al ciclo completo, la onda era cuadrada. En el primario se veía lo mismo. Siempre le tuve desconfianza a eso...

Bueno, creo que es todo lo que puedo decir, si me acuerdo de algo más, se los voy a estar comentando.

Gracias!

PD: El sensado de voltaje lo hago entre la rama V+ y V-.

 

[javier xino]

estimado , que lastima que tengas problemas con esta fuente , es muy muy resitente a mi pareser
aver , lo primero seria que dejaras de usar irf740 y te cambiaras a irfp460 o si no los consigues pon cuatro irf740 , de a un pare por semi ciclo y con su correspondiente diodo rapido y resistencia en el gate ,
lo segundo , el transformador aveces parece ser que queda bien junto , pero no esta demas mirar la union de las dos " E " a contra luz a fin de descartar cuaquier posible separacion ,
tercero , mediste si tienes continuidad en la salida de tu fuente ??? alomejor un condensador se estropio o venia malo y te esta jugando una mala pasada , recuerda lavar con alcohol las placas despues de soldar , peus me paso una vez que me hacia corto por tener residuos de soldadura .
supongo que los componentes que utilizas son de calidad , eso parese pues yo consigo nos identicos aca en chile .

 

[luis_e]

Javier, gracias por tu respuesta!

En un principio tenía unos IRFP460, pero murieron en la misma situación, después empecé a utilizar los IRF740 porque son más baratos y fáciles de conseguir.
Ahora, es necesario ponerlos en paralelo? Digo, si a muchos les anda sin problema, y yo apenas le saco un poco de potencia. La idea es, una vez esté andando, poner IRFP460 o alguno similar, pero por ahora quiero estar seguro de que funciona, ya que no está nada lindo quemar esos transistores.

Respecto al núcleo, no creo que haya alguna separación, los mismo son nuevos y asientan perfectamente. Pero, por eso consultaba, es posible que la más mínima separación afecte?

Ya chequee cortos en todos lados, si bien no la había lavado la placa, tengo una herramienta en punta con la cual repaso todo en donde hay soldaduras, para evitar eso, ya que me ha pasado. Además, funciona sin problemas, solo que al poner alguna carga, explota.

Los componentes son todos buenos, lo único que reciclé fueron los capacitores de 470uf x 200v, ya que los que compré son unos Epcos, creo que blindados, y son enormes.

Básicamente, el problema está en cuando la carga excede un determinado límite (el cual cada vez es más menor), de ahí explota todo.

La corriente de entrada, en vacío, es de unos 0.05 a 0.08A. Siempre la probé con una lámpara serie de 25W y siempre hizo un brillo muy bajo. Al momento de las pruebas de potencia, quitaba la lámpara.
La vez que más potencia le saqué, salieron unos 70V a unos 8.5A, y la corriente de entrada era de unos 3A.

Saludos!

 

[ragaman]

Gracias por las respuestas! Acá traigo los datos, a ver si me pueden ayudar!

En el PDF adjunto está el circuito que utilicé, si se fijan, es casi el mismo que el de la fuente de 800W, solo que los componentes más chicos son SMD. Los usé porque queda más chica la placa.
La plaquita de control está así con esos puentes y cables porque la modifiqué para hacerla fija, así me sacaba la duda del lazo de realimentación, sino está tal cual en el PDF.
En el PDF de la placa de potencia no aparece la salida que está abajo, que es para conectar un cooler, porque la agregué en otro archivo al enviar a hacer la placa. Solo hice esa modificación, que no es más que un diodo con un capacitor, tal cual al terciario que alimenta la placa de control.
El filtro de línea no lo tenía, así que lo puentié y listo, quería, una vez esté funcionando, hacer eso.
Los diodos son todos UF4007, y los de salida son MUR860.

El cálculo del trafo lo realicé con un programa que conseguí en un foro de SMPS, el primario dio 12 vueltas, y el secundario 7 + 7. La frecuencia de trabajo 110KHz (igual, si mido la salida del SG3525 me da unos 97KHz). La idea es obtener unos +-45V de salida. Bueno, todos los datos están en la captura de pantalla del soft que estoy adjuntando.
El núcleo del trafo es marca EPCOS, al menos eso parece, según dice en la página del vendedor (por el tipo de material), lo compré nuevo y me costó unos 3USD cada E.
El método de bobinado es casi el mismo que se describe en las indicaciones de la fuente (aislantes y chapitas de cobre también), solo que en vez de bobinar medio primario, el secundario, y nuevamente medio primario, bobino de la siguiente forma: Como son varios alambres juntos, los separo en dos grupos, entonces, con una de esas alambres, bobino las 12 del primario, el secundario, y hago otro bobinado en paralelo del primario (con el otro alambre que me quedaba). Este método, si no me equivoco, lo leí en algún otro lado (no recuerdo donde) y lo usé porque me parece que es más práctico.
El toroide de salida creo que tiene unas 18+18 vueltas, me quedó corta el alambre (y no tenía más!), y para no demorarme, quedó así.
Creo que los bobinados están bien, ya que en otros trafos tuve problemas, como ser que estaban en fase ambos secundarios, o que los tenía intercambiados (eran dos secundarios, con la tierra compartida), etc.
Hay una foto en la que intento mostrar que, al menos para mi, las dos E están juntas, por más que estén fijadas por cinta.

También agregué las fotos de como quedaron los IRF740 la penúltima vez que explotó. Esa vez, en vació, andaba perfecto, el voltaje muy estable, y al encenderla con un TDA7294 sin señal de audio, explotó y quedó de esa manera (por si preguntan, si, el ampli andaba bien). A su vez, se llevó consigo todos los capacitores de tantalio de la placa de control.

Hay una foto de los IRF740 actuales (están quemados), la agrego para que vean si parecen sospechosos o son originales, bueno, "originales". Son de la misma tanda que los otros que están reventados. Igualmente, el lugar donde los compro son gente seria, con los que nunca tuve problemas.

Como datos adicionales, la fuente enciende lo más bien, el voltaje es simétrico, estable, aunque a medida que se calienta la plaquita de control (el 7812) sube un poquito, pero se soluciona con el cooler, sin ruidos audibles, todo trabaja frío (sacando el 7812, que es alimentado por unos 26V, y es entendible), la regulación de voltaje funciona bien (No probé el rango completo porque pasa de los 50V y no quiero que me queme los caps de salida). El problema que tengo es al cargarla, llega un punto en el que simplemente los transistores se ponen en corto y listo, se queman.

La última vez que la probé (después de estar días buscando que componentes se quemaron después de esa explosión) arrancó bien, con voltajes estables. Al conectar el cooler y encenderla, chau, en corto! Hasta me saltó la termo magnética!

Como comenté anteriormente, la vez que más potencia le saqué, fueron unos 500w con resistencias, y después de un segundo (o menos), explotó.

Otro dato, es que al medir con el osciloscopio el secundario del trafo (antes de los diodos) la señal del trafo no da pulsos cuadrados, sino que en el dead time se veían unas ondas senoidales como las que se muestran en este comentario, pero más deformes. Al llegar al ciclo completo, la onda era cuadrada. En el primario se veía lo mismo. Siempre le tuve desconfianza a eso...

Bueno, creo que es todo lo que puedo decir, si me acuerdo de algo más, se los voy a estar comentando.

Gracias!

PD: El sensado de voltaje lo hago entre la rama V+ y V-.

Hola !!! estuve leyendo lo que publicaste y te recomiendo de antemano consigas un osciloscopio, sino estas perdiendo tiempo y dinero , muchas veces explotan las fuentes al encenderlas es porque el circuito pwm no trabaja bien, es muy recomentable que para efectos de pruebas utilices una fuente independiente para alimentar el pwn y observes las señales en los 2 gates de tus transistores, si estas estan correctas procede a polarizar tu fuente, yo te puedo asegurar que tu fuente explota al poner carga porque las señales de los mosfets no son unas ondas cuadradas perfectas, pero eso solo se comprueba con nuestro amigo el osciloscopio, yo no te recomiendo que utilices mosfets en paralelo porque para el Ir2110 controlar a alta frecuencia 2 IRF740 es complicado y es mas factible que falle que utilizando uno solo, te recomiendo bajar la frecuencia de la fuente a unos 70Khz y empezar desde ahi, muchas fuentes comerciales trabajan en el rango de 70Khz, si deseas trabajar a mayor frecuencia debes cumplir ciertas condiciendones, utilizar componentes de muy buena calidad, condensadores low Esr, mosfets baja capacitancia parasita, pwm lo mas cercano a los mosfets posible, utilizar litz wire, etc, asi que te recomiendo que consigas un osciloscipio y empieces poco a poco a revisar etapa por etapa tu fuente.

 

[javier xino]

buena recomendación de usar un ociloscopio , yo me referia a utilizar mosfets en paralelo pues mariano en un comienso de su fuente lo hizo de esa manera , si te fijas en el video de la smps de 800 poseía 4 mosfets o estaba el espacio para colocarlos , no me recuerdo , para suplir el tema e la corriente en el primario , de hecho nunca llegaras a 800w con solo dos irf740,pero eso ya lo sabes , es buena opcion utilizarlos en primera instancia y luego cambiarlos (yo hice eso mucho tiempo y muchas veces ) , a mi me paso algo similar a lo que te sucede a ti con mi primera smps , y tenia malo los 2 condensadores de 100n que van alado del ir2110 estos estaban quemados y no se notaba , pues eran reciclaos y nose veian nada mal , pero me tubieron 6 meses pensando y muchos dolores de cabeza .
reconstrui muchas veces la placa central y el trasnformaor ,pero consevava la targeta osciladora y ese era mi error.

si cambias la frecuencia de trabajo de la fuente tendras que recalcular completamente el trasnformador para dicha frecuencia , lo cual no es muy complicado con la vasta informacion que compartio mariano

cual es el nucleo de ferrita que utilizas ?? alguna marca / modelo / datos relevantes ??
tambien me paso una vez , y comente anteriormente que habia pegado un nucleo y se recalentaba demaciado y la fuente no arrancaba , y justamente el probelma era que estaba hecho de un material que no soportaba la frecuencia de trabajo y uff !! muchos problemas con ese vendito nucleo

 

[dugio]

Hola !! estuve leyendo un poco el tema y pienso armarme esta fuente de Mnicolau (que por cierto hizo un trabajo espectacular con estas fuentes) para controlar 2 modulos de la fuente de Eduardo (Ejtagle) de 200w.
El tema de los componentes lo tengo casi todo resuelto ya que tengo de donde reciclarlos.. el único detalle es el transformador! a ver si alguien me puede dar una mano para saber si me sirve este modelo EER42/42DV
en vez del EE42/21/15.
Ah también aclaro que lo saqué de una fuente de impresora laser, muy linda fuente por cierto!

 

[Lord Chango]

Hola a todos.

Antes que nada queria agradecer a Mariano por compartir estas excelentes fuentes.

Ahora una duda, estoy en pleno armado de la de 800W, y me surgió una duda. En el armado del transformador, la separación del armado del bobinado primario se hace para evitar aglomeramiento de espiras en el carretel o por alguna razón especial? Porque el carretel que me vendieron tiene una separación al medio, y en cada parte entrarían las 6 espiras. Es factible bobinar todo el primario al principio? O se me está pasando por alto algo? Porque la razón me dice que si están compartiendo el mismo núcleo, generarían un flujo parejo.

Desde ya muchas gracias, y saludos!


PD: adjunto un .doc que armé con la explicación del armado del trafo en cuestión, con algunas correcciones y un par de fotos explicativas que subió un usuario (no recuerdo el nombre, perdón).

 

[CHICHARRA]

hola atodos....queria saber cual es la relacion de vuelta para un transformador EER 35 que tiene 30mm de alto por 35mm de ancho y cual es su area efectiva gracias

 

[mono1969]

Hola a todos.

Antes que nada queria agradecer a Mariano por compartir estas excelentes fuentes.

Ahora una duda, estoy en pleno armado de la de 800W, y me surgió una duda. En el armado del transformador, la separación del armado del bobinado primario se hace para evitar aglomeramiento de espiras en el carretel o por alguna razón especial? Porque el carretel que me vendieron tiene una separación al medio, y en cada parte entrarían las 6 espiras. Es factible bobinar todo el primario al principio? O se me está pasando por alto algo? Porque la razón me dice que si están compartiendo el mismo núcleo, generarían un flujo parejo.

Desde ya muchas gracias, y saludos!


PD: adjunto un .doc que armé con la explicación del armado del trafo en cuestión, con algunas correcciones y un par de fotos explicativas que subió un usuario (no recuerdo el nombre, perdón).

La separacion de las espiras se hace para mejorar el flujo en el nucleo y en cuanto al carretel que te vendieron es para otro tipo de fuentes conmutadas que son del tipo resonante pero el nucleo te sirve igual, solamente sacale esa separacion y reparti todo el bobinado para que abarque todo el nucleo.

Por cierto exelente trabajo con el documento

 

[CHICHARRA]

buenas....... quisiera saber si para la compacta con diodos dobles puedo utiliza dos diodos doble F12C20C y un BYQ28E200

 

[fen2006]

onda de salida de mi fuente smps con ferrita I33. tiene un detalle, que cuando enciendo la fuente con mi amplificador de videorokola conectado se quema un 13007 y siempre se quema el mismo... y no se por donde buscar la falla.
si enciendo y despues conecto el amplificador trabajan de maravilla la fuente y el amplificador.

 

[CHICHARRA]

tengo unos diodos doble F31M02C quisiera saber de cuantos voltios son y qu corriete sopontan y si los ouedo usar

peron son C31M02C

 

[ragaman]

onda de salida de mi fuente smps con ferrita I33. tiene un detalle, que cuando enciendo la fuente con mi amplificador de videorokola conectado se quema un 13007 y siempre se quema el mismo... y no se por donde buscar la falla.
si enciendo y despues conecto el amplificador trabajan de maravilla la fuente y el amplificador.

Muy seguramente tu fuente no alcanza a arrancar correctamente, has probado ha revisar la forma de onda de los transistores y el voltaje del TL494 cuando conectas la fuente con el amplificador ??

 

[ragaman]

Les dejo una fotos de mis 2 nuevos modelos de fuentes SMPS 800W EE-42 basada en el la fuente de Mariano y un diseño propio de fuente con transformador EE-55 la cual no se encuentra terminada al 100% pero hasta ahora en la pruebas le he podido exprimir 1.05KW, espero les guste.

les dejo enlace de una de las pruebas

PD: espero me expliquen como incrustar los videos dentro del mismo comentario que no se jajaja.

 

[fen2006]

Muy seguramente tu fuente no alcanza a arrancar correctamente, has probado ha revisar la forma de onda de los transistores y el voltaje del TL494 cuando conectas la fuente con el amplificador ??

del tl494 si probe la salida pero de los 13007 no se como conectar las puntas del osciloscopio y no lo quiero quemar. por eso lo uso solo cuando estoy seguro.