SMPS Half-Bridge Mini IR2153 + PCB

[ernestogn]

Buenas noches a todos, les presento a mi SMPS Compacta IR2153, no es el PCB original, sino uno hecho por mi un poco mas grande para capacitores de entrada de 470 uf y de 1000uf x 100v para salida. Responde al circuito original de MNICOLAU solamente con algunos capacitores de la snubber son un poco mayores.

Salió andando casi de primera, solo que al soldar habia cortocircuitado el SCR y no arrancaba. Solucionado eso, funcionó perfecto.

El trafo esta realizado como se indica en el TXT, solo que no posee las láminas de cobre por falta de espacio. El secundario cuenta de 13 Vueltas por rama, el auxiliar de arranque de 4 y los auxiliares de 3 ya que con 4 tenía unos 28 Voltios y había demasiada disipación. Los componentes que le faltan son 3 borneras y dos reguladores 7833 y 7933 para otra tensión terciaria.

Con esta configuración obtengo 78 voltios estables y perfectamente simétricos. El unico problema está al pedirle mas de 200W, le conecte una resistencia de estufa de aprox 23Ω y 500W entre +v o -v y masa y la tensión cae a unos 58V aprox circulando una corriente de 2.5 A.
Sacando un poco de cuentas la potencia es de aprox 150W, cayendo 20Voltios.
Anteriormente tenía 84 Voltios en vacio y al conectar la carga bajaba a 64 aprox, pidiendole 2.7 A y dando una potencia de 200W.
El nucleo es un EI33 reciclado de fuente china.

La frecuencia de oscilación esta en 108Khz, caps de entrada de 470uf y salida de 1000uF.

Un dato interesante es que cuando conecto la carga detecto un ripple de 2Vpp de 100 Hz y de 1Vpp de 108Khz.

La situación que describo es normal? Hay tanta caida de tensión?
Será problema de diseño? Si alguien tiene idea de estas situaciones agradezco una idea! Gracias y Genial Aporte.

Pd: Si alguien quiere este pcb no dude en pedirlo y lo publico.

Pd2: Los datos de tensión y corriente son aproximados pero la potencia entregada en ambas situaciones es esa 150W y 200W.

djnanno pone el PCB ;que a mas de uno le va servir trabajar mas olgado de espacio el placa , ! ,
cuanto te cae la tension? acordate que es a lazo abierto!

 

[melquisedec]

buenas a todos

estoy por armar esta fuente se ve muy interesante
una pregunta para EDUARDO RIVERA , en que almacen consigues los repuestos a que comentas son ta economicos ?
gracias

 

[ernestogn]

Bueno , ya aqui con mi laboratorio de aficionado mas armado , me dispuse a retomar donde deje hace unos 3 años cuando empece la construcción de mi casa , a esto encuentro en una caja mi fuente ir2153 montada en un gabinete de fuente de pC con todo y ventilador , a lo que me dispongo a ponerla a prueba a , ver donde quede....

La conecto con lampara serie, arranca al toque , queda en +-36,2V justo donde la deje!
hasta aca todo hermoso , me dispongo a medir la salida auxiliar , cuando en ese momento la fuente se apaga , y la lampara serie al 100% , queme algo! !;

Bueno , a medir diodos de salida , todo bien , mosfets , todo bien , arranco con otro IR , ,., lo mismo , toda la tensión cae en la lampara serie , el corto es full full ,,,,,

Mido el puente de diodos , en la entrada de AC , corto directo!!! bue , se me puso en corto el puente de diodos digo yo, que mal. Lo saco , y me dispongo a medirlo , todo canchero , esperando el corto , pero no!! el puente esta bien,..

Entonces , me voy al esquema a ver que puede estar en corto de ese lado , que no hay casi nada , pero casi , esta ese par de filtrado compuesto por un Condesador de 100nf x1000v y una resistencia de 470ohm , los retiro y separo ... el capacitor en corto!!. se pincho , vaya a saber uno por que , supongo que si no estaba la lampara serie explotaba...

Ahora ya re agrandado por descubrir una falla tan fácil , me voy a comer , a la vuelta , rearmo , pruebo y cuento como sigue!

Ya se por que exploto , es de 100V , yo estaba seguro seguro que los verdes gorditos eran de mas volts, pero no , 2A104K , 100V 100nf 10% de tolerancia , he de conseguir ahora uno de por lo menos 2E104K y ver que puse en los otros condensadores ceramicos de la placa

Bueno , la medición que prometí en 2012 , encontré la termocupla del tester , encerrado en su gabinete , en vacio , con ventilacion forzada , el disipador que le puse al IR no pasa de 33°


Sera que a modo de carga le puedo poner una lampara de 220v a 50 - 75W entre extremos de la salida para ver como se comporta?

 

[djnanno]

ernesto, prometo en estos dias subir el re-diseño de la pcb. Por mientras te comento, que para +-36.2V=72,4V una lámpara de 220v 75W es casi nada de carga. Vamos a las cuentas.
la lámpara: 75W/220V=0.34A => R=220V/0.34A=647 ohm

Tomando la tensión entre extremos: I=72.4V/647ohm=0,11A
por lo tanto P=0.11A x 72.4v =8.1W

Poder conectarla, se puede. Pero la carga es insignificante, quizas ni siquiera se ponga rojo el filamento.

Te recomiendo comprar lámparas halógenas de 250,500 y 1000W que poseen 193;97;48ohm respectivamente.
Con ellas y las cuentas descriptas anteriormente puedes probarla a la potencia que desees. Solamente es cuestión de comprarlas y conectarlas en paralelo/Serie y produciras la carga que deses.

Aca en argentina al menos son muy economicas. aprox 1 dolar C/u.

Saludos!

 

[ernestogn]

Si , pero el asunto es que justamente en frio el filamento del foto no tiene los ohms que tiener en caliente.
por eso acabo de medir un foco de 75w en frio y me da 48ohms.

Cuantos ohms tendra con la corriente y calentamiento devidos a 72Vlts?
habra que experimentar!



bueno , puse la lampara de 75 , apenas prende , anaranjadido , el voltaje no cae nada ,
pero!!
Es el unico foco a filemento que queda en toda la casa!

creeeo que en el galpon tengo una "vela" de 250W , mañana pruevo y sigo escalando
hasta los 350W no paro!

 

[djnanno]

Ahh puede ser, por que no siempre al medir su resistencia con el tester me daba lo que calculaba, pero al medir la corriente en carga me verificaba lo calculado.
Calculo yo que importa su resistencia en "caliente", ya que va a calentar bastante jaja. Saludos

P/D: YO compre varios de 500W para usar como carga, es una buena micro-inversion

 

[ssm]

Hola ,buenas dia he modificado un pcb ,no se si esta bien me puede decir aquí dejo.

 

[djnanno]

Les adunto la fuente de mnicolau con un rediseño del pcb donde entran mejor los caps de 100V. es valido todo lo dicho anteriormente en el transcurso del post. Esta en pcb wizard, si no se ve el valor de los componentes, hagan doble click que esta todo con su valor.

No tiene filtro de entrada, por lo que deberán anexarlo como pcb externo. Sino no funcionará nada que trabaje con Rf en los alrededores ! Funciona a la perfección, la potencia máxima pico es de 400W.

Con un disipador de PC tanto en diodos como mosfet anda perfecto. Si quieren extraer la potencia máxima deberán meter aire forzado para los msofet y el trafo que es de un material bastante malo (los de fuente de PC).

La protección funciona perfecto y deben desconectar la alimentación para que vuelva. He hecho muchisimos cortos y JAMAS se quemo nada. Las resistencias de 2W van levantadas del PCB ya que calientan bastante. Los 7833 y 7933 no los consegui por lo que coloqué un puente y las dos salidas terciarias son de 15V.

Si el 7915 que consiguen es de mala calidad notarán que no regula adecuadamente, al conectar una carga se corrige.

Medio primario entre M y N. Otra mitad entre N y P. Bobinado auxiliar entre P y V.

Secundario entre Q y R; R y S. Terciarios entre R y T; R y u.

Note un error de tipeado, los mosfet son IRF740 y no IRFP740.

Var es un varistor, puede ser de entre 240 ~ 270 VAC. NTC es la que puedan rescatar de una fuente de pc(dice que es un capacitor, pero es solo por el tamaño).

Suerte y espero que les guste!!

 

[Psyke]

Hola, quería hacer unas preguntas:
1. Para qué sirve la lámina de cobre que hay que colocar entre los devanados para aislar?
2. Qué sucede si no la coloco? Ya que desarmé un transformador de fuente ATX, núcleo EE35 y sólo le encontre la cinta aislante (seguramente deba ser la calidad de la fuente)
3. Saben de algún lugar donde pueda conseguir esas laminas? No me refiero a negocios, sino a algún objeto que le pueda "recortar" un pedazo, o algo.
4. Qué diodos dobles de cátodo común me recomiendan para la fuente? O qué diodos puedo poner en reemplazo de los diodos dobles.
5. Para qué es el interruptor que se encuentra conectado a la entrada de alterna? En el esquemático, se observa abajo del puente rectificador.

Muchas gracias

 

[djnanno]

Todo esto esta explicado en este post o en el de la otra fuente de Mnicolau. pero vamos por parte.
1) Disminuye la capacidad parásita y por ende mejora la conmutación, se suavizan un poco los picos en los mosfet.
2) Nada, es una mejora opcional.
3) otra fuente atx, menos mal que no preguntas negocio. Venden por rollos y sale carisima.
4) Dobles puede ser MUR1620 (para tensiones de salida menores a 60V), MUR1640 Tensiones de salida hasta 120V, MUR1660 (tensiones mas altas). Si la fuente fuera de mas potencia también podría ser los MUR30XX, pero par este caso son demasiado exagerados.
Puedes poner otros diodos rapidos, pero te limitarás la corriente. Los MUR16XX estan en las fuentes de PC a veces con otro nombre, reciclalos.
Puedes usar diodos simples MUR840. Son mas caros que los 1640 ya que son mas rapidos.
5) para alimentar la fuente con 110V, para los paises que utilizan dicha red.

Recomendacion, lee todo el tema y tambien los otros de SMPS. Saludos

 

[Psyke]

Una pregunta: hay forma de hacerle alguna adaptación a esta fuente para hacerla de voltaje variable?
Vi que las otras de mnicolau son variables pero me gustaba esta por la simplicidad. Gracias

 

[djnanno]

La simplicidad es casualmente por ser a lazo abierto, la única forma seria hacer bobinado secundario con varias salidas y utilizar un switch para alternarlas. Pero no es viable.

 

[lucasb]

Acá dejo fotos de la fuente que armé con EI33 y 45+45v, funcionó de una pero medí una caida de 20 volts sacandole 3A entre los extremos (90v), usé como carga una resistencia de 30 ohm. Voy a hacer un nuevo trafo con un nucleo un poco mas grande como un EE35 y le pongo mas alambres en paralelo para ver si es por eso.

 

[zopilote]

Tienes que agregarle un condensador o dos para tratar de que no se te caiga mucho la tension.

 

[djnanno]

También el capacitor de bloqueo debe aumentarse para aumentar la potencia, ya que al no tener realimentación no se compensa la caida de tensión en el mismo.

Los alambres en el transformador son "el menor de los problemas", Siguiendo la regla de 5A/mm2.
Capacidad de primario, RDS de los msofet y Capacitor de bloqueo son los puntos claves. Para tener una idea deberias calcular la caida de tensión en cada parte y en base a esa caida calcular las espiras del trafo, vas a ver que hay una diferencia significativa.

Por ejemplo: IRF740, si estas sacando 300W, tendrás aproximadamente 2V de caida en los mosfet. Con un capacitor de 1uF de bloqueo y 100Khz tendrás aproximadamente 3.5V de caida ahí, tambíen tendrás un poco de caida de tensión extra en los diodos del primario aproximadamente 1V mas, sumado a como aumenta el ripple con la carga. no es lo mismo tener 150V en el primario que 143.5, el cálculo de espiras debe contemplar estas cuestiones.

El lazo abierto es mas sencillo por un lado, pero para que quede bien deben calcularse algunas cosas.

 

[lucasb]

Estuve haciendo algunas pruebas, puse el capacitor de bloqueo de 2.2 uf y hay 1 volt menos de caida, despues puse dos electroliticos de 470uf mas en paralelo en la entrada, ahi medi de nuevo 1 volt menos de caida. Por ultimo puse en la salida dos electroliticos de 2200uf (en paralelo con los de 1000uf) pero ahi no hubo mucha diferencia, solo medio volt menos. Faltaria cambiar los mosfet porque los que puse son de 1 ohm de rds (no son los recomendados pero se mantienen frios con ese disipador)

 

[djnanno]

Ah, y algo que me olvidaba. dependiendo del material del núcleo la smps se comportará mejor/peor al someterla con caga cercana a su máxima. Ya que el flujo magnético comienza a ser cada vez mayor, mientras la curva se mantenga en la zona lineal la caida de tensión provocada por el "sistema magnético" será despreciable. He notado que al sacar potencias mayores a 250W en los núcleos de PC, entran en la zona no lineal donde la caida de tensión es importante. Las fuentes a lazo abierto deben sobredimensionarse en este aspecto

 

[pabloescorpio100]

Hola Mariano, le hice unas modificaciones a tu diseño SMPS Half-Bridge Mini IR2153 + PCB V.2 quiero hacerlo funcionar con un ETD44, no encontré el MCR100 lo puedo reemplazar por BT169, lo que no estoy seguro es de las patitas me parece que están invertidas.
Te adjunto el pcb modificado y unos calculo no se si están bien ingresados los datos ojala tengas tiempo y me des una manito con esto.
Dime si algo mas tendria que modificarle al pcb ya que calculo que me daría casi 800W
a y como calculas las resistencias de carga a la salida para 75voltios las de 2.7K con cual las remplazo. esta fuente deseo utilizarla para un amplificador Class D que estoy contruyendo el IRS900D
Anteriormente hice otra fuente con IR2153 pero al cabo de unos minutos exploto lo hice con los mosfet IRF740 claro que no eran originales también a 100Khz le puse 3 focos de 100W de carga estaban a +-75Voltios era un núcleo ERL35 supuestamente estaba bobinado para +-55 voltios pero me dio +-75voltios le bobine 12+12vueltas al primario y 12+12 al secundario
por eso quisiera saber si estan bien estos datos que te envio

 

[Emis]

Hola a todos, buenas noches, les muestro mi experiencia con esta mini SMPS que me dejo con muchas ganas de seguir armándolas por su gran potencia
Esta fue la primer fuente conmutada que hice por su simplicidad, el armado todo perfecto, al momento de las pruebas todo muy bien, luego de probar con el amplificador debo haber hecho un corto y me voló el ir2153 en medio de la cabeza(no tenia la protección anti-cortos), así como se reventó lo tiré directo a la basura Muy enojado con esta fuente me fui a ver esta otra SMPS Half-Bridge Compacta v3.0 con muy buenos resultados decidí revivir mi mala experiencia
Hasta el momento no tuve muchos inconvenientes, solo un error grave, como no podía hacerla arrancar porque no obtenía mas de 8 voltios en la entrada del ir2153, coloqué una resistencia mas de 100K en paralelo y como no aumentaba el voltaje coloqué otra mas de 100K, ahí recién arranco y se apagaba coloqué una mas de 100K y por fin arranco con todo regulando +-29V saque la lampara serie y lo conecte directo, al cabo de 3 minutos empiezo a notar un aumento de temperatura excesivo y olor por demás sabroso, desconecte rápido y empiezo a tocar con cuidado hasta que di con la falla, un capacitor de 220µF al revés a punto de reventar...
Luego de cambiarlo y colocarlo de manera correcta quedó original regulando a 14,6 voltios en la entrada del integrado(no tenía zener de 13V coloque de 15V) re-contento haciendo pruebas directo a la red me da +-31V con carga (stk4182) baja a 28.9 voltios por rama no mas de 70% del volumen, solo note que la resistencia del snubber de 100Ω esta por demás caliente le coloque otra en serie a ver que sucede, bajó un poco la temperatura peeero el trafo empieza a calentar lentamente. Muchas gracias a todos :buenpost:
Me despido y próximamente realizaré con muchas ganas la smps 800W pero con tl494(bien recibida la ayuda para realizarla)

 

[Cyborg16]

Buenas! Hice una de estas hace un tiempo ya y anduvo muy bien. La cuestión es que ahora necesito armar una fuente de 2kV ~ 10mA. Servirá esta topología adaptando los diodos y capacitores del secundario? Qué me recomiendan sino?
La idea sería armar algo con regulación de corriente (otro problema) para un reactor de plasma.

Saludos.