SMPS Half-Bridge Compacta + PCB

[xidomen]

Para alimentar al TL494 con una fuente externa debemos retirar el diodo que viene de los +15v y alimentar de ahí con la fuente externa, obviamente unificando la tierra de la fuente auxiliar con la de la fuente. En el punto verde es donde se va a conectar el voltaje positivo de la fuente auxiliar y el negativo a la tierra del secundario, la fuente que yo use fue de 12v. IMPORTANTE: QUITAR LAS RESISTENCIAS DE 2.7K MARCADAS,SOLO ESAS 2. Estas hacen el arranque de la fuente junto con las de 220k, las retiramos porque al tener fuente externa ya estaria alimentada la placa de cotrol incluso si no hay voltaje a la salida de la fuente, espero se entienda.
Ver el archivo adjunto 176455
V1 es el voltaje que viene del sensor de corriente, al sobrepasar el voltaje de polarización de D4 sumado al voltaje necesario para enclavar al scr, el transistor BC557 entra en saturación teniendo en el colector aproximadamente 5v que entran el Dead Time del TL494, desactivando los transistores de salida. Para reiniciar la fuente, esta se debe desconectar y esperar unos segundos para que se descargue la fuente auxiliar.Si bien se puede usar un transistor en vez del scr, yo lo use porque lo tenía a la mano y quería probarlo, pero ustedes pueden poner un c945 así tal cual está la PCB, solo asegurándose que la base conecte hacia donde estaría el GATE del scr.
Ver el archivo adjunto 176456

Para el sensor de corriente usamos un toroide de polvo de hierro y le damos unas 45 vueltas con alambre delgado, yo use AWG 27, ese sería nuestro secundario. Para el primario solo es una espira, un cable que atraviese el toroide el cual se conecta a los puntos marcados con amarillo. Cabe destacar que se debe cortar parte de la pista para que la corriente pase a través del cable que menciono anteriormente.Ver el archivo adjunto 176457Esas son las modificaciones que realice y probé para incluir protección contra cortos y me funciono. Si ustedes quieren variar en qué punto se activa la protección lean el archivo que les adjunto (the fundamentals of current sense transformer design), lo descargue de aquí mismo del foro me parece que fue subido por Mariano. Entre más vueltas le den al toroide mayor será la sensibilidad, por tanto la protección se activa con menos corriente y viceversa.

Tuve un error al decir que se debe quitar las resistencias de 2.7k, son las de 220k, lo dije asi porque recordaba que asi lo habia hecho, fue hasta hoy que saque la fuente para volver a habilitar la protección y me di cuenta del error.

 

[el chimbo]

Buenas noches amigos del foro
mi duda es con respecto al calculo del transformador
para saber si lo estoy realizando bien

formula para el primario:
Npri=(Vin(max)*10^8)/(4*F*Bmax*Ac)

Vin(max): (242vac*1.4142)/2 = 171.1182

F: 100,000 hz (siendo la half bridge con mosfet)

Bmax: 1500

Ac: 2.11(cm^2) nucleo ETD49

sustituyendo:

(171.1182*10^8)/(4*100,000hz*1500*2.11cm^2)

Npri: 13.51 redondeando a 14 vueltas

porque siendo un nucleo un poco mas grande que el ee/42/21/15 me da mayor numero de espiras
mientras que el archivo de texto del amigo mariano dice 6+6 osea = 12 en el primario


siguiendo con el calculo del secundario

formula del secundario:
Nsec=(1.1*(Vout+Vfwd)*Npri)/(Vin(min)*DCmax)

Vout: 80v (quiero obtener +80/-80

Vfwd: 1.4v

Npri: 14 espiras

Vin(min): 198vac*1.4142/2 = 140.0058

DCmax= 0.95

sustituyendo

(1.1*(80v+1.4)*14)/(140.0058*0.95)

9.42 espiras

de antemano gracias a la comunidad
y agradecerle al compañero Mnicolau por este maravilloso proyecto.
posdata: el pcb que estoy realizando es el que subio el amigo Ragaman que ya esta preparado para un nucleo ETD49




adjunto fotos del nucleo

 

[radium98]

¿De qué tipo o nombre es el nombre térmico amarillo?

 

[Daniel Lopes]

¿De qué tipo o nombre es el nombre térmico amarillo?

Busque por hoja de Kaptron , veer mejor en : https://www.google.com/search?rlz=1C1CHBD_pt-PTBR796BR796&q=fita+de+kapton+3m&tbm=isch&source=univ&sa=X&ved=2ahUKEwiwxIikyffgAhUVK7kGHXpeA3UQsAR6BAgCEAE&biw=1360&bih=657
Picar en : Imagens de fita de kapton 3m

!Suerte !.
Att,
Daniel Lopes.

 

[cdaf_1986]

Alguien sabe el rendimiento de esta fuente?...gracias

 

[xuantunt]

¿Cómo cambiar para usar Fet IRF740 en lugar de usar 13009? Tengo muchas ganas de aumentar la capacidad de este circuito.

How to change to use Fet IRF740 instead of using 13009? I really want to improve the performance of this circuit.
Thank you!

Làm cách nào để thay đổi để sử dụng Fet IRF740 thay vì sử dụng 13009? Tôi thực sự muốn tăng công suất của mạch này.
Cảm ơn bạn

Para alimentar al TL494 con una fuente externa debemos retirar el diodo que viene de los +15v y alimentar de ahí con la fuente externa, obviamente unificando la tierra de la fuente auxiliar con la de la fuente. En el punto verde es donde se va a conectar el voltaje positivo de la fuente auxiliar y el negativo a la tierra del secundario, la fuente que yo use fue de 12v. IMPORTANTE: QUITAR LAS RESISTENCIAS DE 2.7K MARCADAS,SOLO ESAS 2. Estas hacen el arranque de la fuente junto con las de 220k, las retiramos porque al tener fuente externa ya estaria alimentada la placa de control incluso si no hay voltaje a la salida de la fuente, espero se entienda.
Ver el archivo adjunto 176455
V1 es el voltaje que viene del sensor de corriente, al sobrepasar el voltaje de polarización de D4 sumado al voltaje necesario para enclavar al scr, el transistor BC557 entra en saturación teniendo en el colector aproximadamente 5v que entran el Dead Time del TL494, desactivando los transistores de salida. Para reiniciar la fuente, esta se debe desconectar y esperar unos segundos para que se descargue la fuente auxiliar.Si bien se puede usar un transistor en vez del scr, yo lo use porque lo tenía a la mano y quería probarlo, pero ustedes pueden poner un c945 así tal cual está la PCB, solo asegurándose que la base conecte hacia donde estaría el GATE del scr.
Ver el archivo adjunto 176456

Para el sensor de corriente usamos un toroide de polvo de hierro y le damos unas 45 vueltas con alambre delgado, yo use AWG 27, ese sería nuestro secundario. Para el primario solo es una espira, un cable que atraviese el toroide el cual se conecta a los puntos marcados con amarillo. Cabe destacar que se debe cortar parte de la pista para que la corriente pase a través del cable que menciono anteriormente.Ver el archivo adjunto 176457Esas son las modificaciones que realice y probé para incluir protección contra cortos y me funciono. Si ustedes quieren variar en qué punto se activa la protección lean el archivo que les adjunto (the fundamentals of current sense transformer design), lo descargue de aquí mismo del foro me parece que fue subido por Mariano. Entre más vueltas le den al toroide mayor será la sensibilidad, por tanto la protección se activa con menos corriente y viceversa.

 

[xidomen]

No es tan facil como ponerlo y ya, los mosfet requieren de un circuito de disparo por llamarlo de una forma, habria que agregar algun driver o como he visto en algunas fuentes, con un pequño transformador de ferrita. En paginas anteriores me parece que preguntaron eso, te recomiendo que lo leeas.

 

[sebsjata]

hola, como están? hago unas pequeñas consultas, estoy modificando la fuente para obtener 2kw +-95v (los 2kw es por rama 95vx22A= 2kw, pero se usa una rama por vez) re diseñando la pcb para el tamaño del núcleo y los nuevos componentes, voy a usar el EE55/28/21 N87 a 150kHz, para los mosfet voy a usar 4 irfp460pbf, 2 por rama, o la primera consulta es si puedo usar 2 STGW45HF60WD, estos soportan 70A pero no se si son lo suficientemente rápidos para la fuente, son igbt, la otra consulta es con los diodos de salida primero pensé usar 4 RHRP3060 soportan 30A 600v pero tienen un Vf de 2.1v y creo que disiparían mucha potencia, el otro candidato es usar 4 MUR3040WTG que tienen 2 diodos de 15A=30A y el Vf es de 1.25v, menos disipación, claramente compraría los MUR pero si puedo usar los otros mejor, cuestan menos, si saben de otros que me sirvan se los agradecería, la capacidad de entrada son 2 capacitores de 1000uF a 200v ¿está bien o le coloco mas?, la capacidad de salida va a ser igual, 3 de 1000uF por rama, ya que al aumentar la frecuencia la capacidad se mantiene, hice los cálculos y da los mismos mv de ripple que son alrededor de 25mv ¿está bien o le pongo mas por las dudas? se me olvidaba le puse 3uf de capacitancia serie, el capacitor que va en serie con el primario, creo que va bien 3uF ¿o mejor le coloco 4uF?

aquí les comparto una tabla de excel para calcular las espiras, un compañero del foro la compartió, no recuerdo quien, pero era solo para el primario, le agregue para el secundario y el terciario, también para calcular la frecuencia del controlador.

 

[DOSMETROS]

El STGW45HF60WD es ultra rápido , ahora he visto que las soldadoras inverter chicas (3,500 Watts) están usando : IGBT 60n60 o el fga 6560 , compará datasheets . . .

 

[sebsjata]

gracias por contestar @DOSMETROS haciendo las comparaciones el mas rápido de los 3 en parámetros Td(on), Tr(on), Td(off) y Tr(off) es el 60n60, el que tiene menos capacitancia es el fga, el que tiene menos Qg es el fga y le sigue el stg, el que tiene menor perdidas por conmutación y bastante menos es el stg, Qrr y Trr gana el 60n60, en definitiva me iria por el 60n60, es un intermedio entre los 2, pero voy a escoger el stg porque es el que tiene menos perdidas, calienta menos, y casa muy bien a las necesidades de la fuente. una pregunta acerca del diodo interno, veo que tiene un Vf algo alto es de 2.5v ¿debería colocar un diodo schottky externo?

 

[DOSMETROS]

Si siempre conviene uno ultrarápido y de muy buena corriente y quizás zener en el Gate

 

[sebsjata]

hola amigos como están, muestro como va la fuente
top bottom
las pistas azules es el bottom layer y las rojas el top, la lineas que se ven en la mitad de algunas pistas, las de potencia, en esa parte no llevan solder mask, es el cobre descubierto para rellenar con estaño para aumentar la corriente que soportan las pistas, como esto.

no le coloque los diodos a los transistores de potencia y, los dos snubber del secundario tampoco los coloque, no tenia espacio, ¿hay algún problema si no coloco esos snubber? la placa quedó de 14cm x 17cm, me falta ajustar los diámetros de los pads, los diámetros de los agujeros de los pads y la placa de control, e estado un poco corto de tiempo.

 

[ignacio45]

Hola realizo una consulta bastante tonta y basica, si al controlador pwm lo alimento con una fuente externa, la masa de esta fuente externa debe estar unida con la masa de la fuente( es decir la misma masa de los transistores, capacitores del filtrado, etc), sin conectar las masas a la hora de encender la fuente externa para que comience a trabajar el control me vuelan los transistores. espero me saquen la duda a pesar de que pasó tiempo

 

[Agustinw]

Hola realizo una consulta bastante tonta y basica, si al controlador pwm lo alimento con una fuente externa, la masa de esta fuente externa debe estar unida con la masa de la fuente( es decir la misma masa de los transistores, capacitores del filtrado, etc), sin conectar las masas a la hora de encender la fuente externa para que comience a trabajar el control me vuelan los transistores. espero me saquen la duda a pesar de que pasó tiempo

Si colocas una fuente externa de 15v el positivo tiene que ir a la salida del regulador que alimenta la placa controladora y el negativo al gnd del regulador

 

[ignacio45]

Gracias Agustinw ahora entiendo.Te quiero molestar con otra duda, mira estoy tratando de armar una fuente de muy poca potencia , con un mosfet buz80 , el tl494 y un trafo de fuente de pc, el problema que tengo es que al medir la salida del trafo no tengo ninguna señal, el ,mosfet no conmuta y por ultimo este se termina quemando. No entiendo porque razón no conmuta con algo tan básico y antes de ponerme a armar todo quiero realizar esa prueba.
la frecuencia del trabajo es de 40khz, el buz80 soporta hasta 800v y bueno te adjunto la disposición de las bobinas del trafo de fuente de pc que no tiene mucho misterio.
Otro punto es que al tl494 lo estoy alimentando con una fuente externa ya que como te digo quiero hacer una prueba de esta parte de conmutación primero antes de armar todo, eso podria ser un problema?. La masa del mosfet seria la del puente de diodos no?
Espero alguno pueda sacarme esta duda que no logro entender como se quema tan rápido el mosfet sin siquiera conmutar.

 

[sebsjata]

bueno, al final no realice la fuente, es mucha potencia como para hacer algo DIY, pero igual la comparto por si a alguien le interesa.
SMPS y placa de control

 

[hell_fish]

Gracias Agustinw ahora entiendo.Te quiero molestar con otra duda, mira estoy tratando de armar una fuente de muy poca potencia , con un mosfet buz80 , el tl494 y un trafo de fuente de pc, el problema que tengo es que al medir la salida del trafo no tengo ninguna señal, el ,mosfet no conmuta y por ultimo este se termina quemando. No entiendo porque razón no conmuta con algo tan básico y antes de ponerme a armar todo quiero realizar esa prueba.
la frecuencia del trabajo es de 40khz, el buz80 soporta hasta 800v y bueno te adjunto la disposición de las bobinas del trafo de fuente de pc que no tiene mucho misterio.
Otro punto es que al tl494 lo estoy alimentando con una fuente externa ya que como te digo quiero hacer una prueba de esta parte de conmutación primero antes de armar todo, eso podria ser un problema?. La masa del mosfet seria la del puente de diodos no?
Espero alguno pueda sacarme esta duda que no logro entender como se quema tan rápido el mosfet sin siquiera conmutar.

Amigo el TL494 no conmuta bien un mosfet directamente tienes que hacer un driver, podría funcionar directamente con un UC3843 o similar o un SG3525, por otro lado por lo general las fuentes de pc son HALFBRIDGE tu parece que quieres hacerlo funcionar FLYBACK.

 

[ignacio45]

Amigo el TL494 no conmuta bien un mosfet directamente tienes que hacer un driver, podría funcionar directamente con un UC3843 o similar o un SG3525, por otro lado por lo general las fuentes de pc son HALFBRIDGE tu parece que quieres hacerlo funcionar FLYBACK.

Puede ser que `por eso no conmute y caliente el mosfet, respecto a lo de Halfbrigde si se que trabajan así pero esta es una prueba para ver si conmuta el mosfet que ni lo hace por eso no tengo nada el secundario del trafo hell_fish

 

[anderson ordaya]

hola amigos del foro, primero quiero agradecer a mnicolau por excelente trabajo, donde estés te agradezco, y a todos los participantes que gracias a sus interrogantes y consejos tan acertados logre que mi fuente de 800 w funcionara ( a la primera). Adjunto fotos.

 

[hell_fish]

Que bueno, pero no se por que sigen diciendo que esta fuente es de 800wrms alguien la ha testeado osea en este foro alguien como yo dice "tengo una smps de10 kva " funcional y todos lo creeen ? osea para mi reales no supera los 500w