Toroide Ferrite

[SebaR]

Hola estoy tratando de hacer una fuente conmutada tipo flyback de 220V/14V a 5A tengo en manos unos ferrites toroidales y el único dato que dispongo de estos es AL=2725(nH). No he hecho ningún calculo ni nada, solo estoy experimentando, hice un simple circuito con un PIC donde voy variando la frecuencia y el Duty Cycle de un BUT11A el cual deja conducir o no la corriente que circula por el primario del toroide el cual se encuentra a 220V dc, con un potenciometro varío la excitación de la base para aumentar la corriente que circula en el primario. La cuestión es que obtengo muy malos resultados en la corriente de salida. He probado con 100, 200 y 500 vueltas en el primario y el secundario con pocas vueltas para aumentar I pero no regula cuando vario la carga. No se si el ferrite no es apto para transferencia de energía. Leí algo de que si tiene gap o no la verdad no se, si esto influye o no.

Espero que alguien me pueda orientar.
Muchas gracias! ...

 

[papirrin]

A que frecuencia estas trabajando? que yo sepa el ferrite no sirve para bajas frecuencias.

 

[DOSMETROS]

Si estás trabajando en 20 a 40 kHz , te pasaste de espiras hay un calculador por ahí para toroides . . .

 

[Fogonazo]

https://www.forosdeelectronica.com/...e-inductores-ferrita-mediante-software-72399/

 

[sergiot]

Creo que mas allá del calculo del primario, me parece que si no realimentas parte de la salida a tu pic para que ajuste el pwm no vas a estabilizar nunca la salida, cuando le pidas corriente se va a caer.

 

[SebaR]

La frecuencia la puedo variar entre 20kHz a 500kHz.
Si en el diseño final voy a realimentar la salida para regular las variaciones, pero si no logro con pequeños cambios de carga buena corriente de salida no me sirve de nada empezar con eso.
Por ejemplo hice un par de pruebas:
N1=500 ; N2=10 ; frecuencia a medida que aumenta disminuye la V0 pero mejora la regulación, pero por ejemplo a 400kHz
1- Salida 6V con una RL=100ohm
2- Salida 2V con una RL= 50ohm
Imagínense si quiero llegar a 5A para hacer un cargador de baterías..... no se si le estoy errando al material del ferrite o al bobinado....

 

[DOSMETROS]

https://www.forosdeelectronica.com/busqueda.htm?cx=partner-pub-2315955773772045%3A8229477962&cof=FORID%3A10&ie=ISO-8859-1&q=calculo+de+conmutada&siteurl=www.forosdeelectronica.com%2Fusercp.php&ref=&ss=9888j27135872j20

 

[sergiot]

Mas allá de preguntas obvias, me imagino que la parte del disparo del transistor y la ecualización de toda la parte del colector la habrás calculado o por lo menos experimentado, no? no es solo hacer que el transistor abra y cierre, la cosa es mucho mas compleja que eso, mas allá que la teoría es abrir y cerrar, no por nada la fuentes reales conllevan muchos componentes dedicados a sacarle rendimiento y estabilidad, de esa manera logran potencia y menos calor.

 

[SebaR]

Sergiot no eso no lo sabía, como dijiste lo único que hago es abrir y cerrar el transistor como dice la teoría que sale en los libros de potencia de la facultad.... Lo único puse un disipador para no despacharme el transistor, una pequeña resistencia de colector del orden de los 10ohm y nada más, como es un flyback no necesita el arrollamiento para que circule la corriente de magnetización...

Por lo que he estado leyendo gracias a los enlaces que pasaron el toroide no sirve para hacer un flyback porque no posee gap para almacenar la energía?
Pero serviría para hacer la topologia directa?

 

[SebaR]

Después de leer los enlaces que me pasaron y sacarme un par de dudas modifique el Toroide y va mejorando la cosa....
Mi error fue pensar en la relación I1*N1=I2*N2 entonces quería aumentar la corriente secundaría aumentando N1 pero en realidad la base de la fuente conmutada es disminuir estos parámetros para tener menor área de uso y compensarlo con el aumento de I1 y la frecuencia.... Si me equivoco corrijan me...
Saludos!

 

[sergiot]

La verdad, nunca diseñé ninguna fuente del tipo conmutada, solo las reparo, y mas allá del simple hecho de disparar el tr hay otras consideraciones, una ves haciendo experimentos con una transformador de 220V-9V para hacer una especie de inverter, conmutaba los 9V para generar los 220V, noté que equalizando el primario mejoraba el rendimiento, todo eso en base a copiar lo que las fuentes ya poseen.

No creo que tu problema sea el toroide, cualquier nucleo de ese tipo tiene que funcionar.

 

[ricbevi]

Después de leer los enlaces que me pasaron y sacarme un par de dudas modifique el Toroide y va mejorando la cosa....
Mi error fue pensar en la relación I1*N1=I2*N2 entonces quería aumentar la corriente secundaría aumentando N1 pero en realidad la base de la fuente conmutada es disminuir estos parámetros para tener menor área de uso y compensarlo con el aumento de I1 y la frecuencia.... Si me equivoco corrijan me...
Saludos!

Hola...Los diodos a la salida deben ser "rápidos"(no se ve en la foto que usaste) y los electrolíticos de 105ºC Low ESR.
Saludos.

Ric.

 

[SebaR]

Vuelvo al tema con nuevos problemas .
Bueno mi idea es como había dicho hacer una fuente conmutada usando un toroide T61, medí la inductancia del primario con 100 vueltas y me dio aproximadamente 20mHy. Tomando de diferentes apuntes de potencia realice el circuito que muestro en la captura. Como transistor de conmutación utilizo un BUT11A, de la hoja de datos dice que puede funcionar en conmutación a 300V, 2A con un tp=75us aproximadamente. Bueno entonces realice todos los cálculos para obtener estos valores. Programe el PIC para que solamente me entregue un único pulso de 75us para prevenir y poder ver las mediciones en el osciloscopio. Los resultados fueron que se quemo el BUT11A, la resistencia de 0.33. Cambie por otro BUT11A en buen estado y le ingrese un solo pulso de 2us por las dudas aumente la resistencia de base de Q1 para tener menos excitación se me quemo el TIP31, lo cambie por un BUT11A y se volvió a quemar el Q2 y el PIC .... Que dolor de cabeza jajaja
Alguna sugerencia o algo que me puedan ayudar??? Gracias!

 

[sergiot]

No me convence la forma de excitar la base de but11 yo le pondría una resisencia a masa para asegurar que el transistor pase al corte

 

[Daniel Lopes]

No me convence la forma de excitar la base de but11 yo le pondría una resisencia a masa para asegurar que el transistor pase al corte

Hola a todos yo de plenissimo acuerdo con sergiot aun aclaro mas : los 5 Voltios de VGS ( eso fornido por lo driver) no es una tensión suficiente para cerriar totalmente lo canal Dreno y Sourse (RDSon) , portanto recomendo reproyectar (rediseñar) lo driver para fornir ao menos 10 voltios de VGSon y un resistor para la tierra de modo discargar lo Gate quando en corte (lo gate si conporta como un capacitor y ese nesesita sener desgargado para abrir lo canal Dreno y Sourse).
!Fuerte abrazo!
Att.
Daniel Lopes.

 

[SebaR]

Hola gracias por responder! También había pensado en eso voy a agregar la resistencia de base y a probar nuevamente. El BUT11 es un BJT y tienen los problema de carga almacenada....
Y esto que puede ocasionar?
Que el tiempo de almacenamiento deje excitado por mas tiempo al BUT11 y salga de la curva "Forward bias SOAR"?

 

[Daniel Lopes]

!Cielo Santo! lo transistor de chaveamiento en realidad es un BJT( Bipolar) y NO un MosFet como yo pensabas , portanto premeramente 1000 discurpas a todos por mi equivoco , recomendo entonese que olvide lo que aclare por si tratar de uno transistor BJT ( Bipolar).
Haora una dica es canbiar ese transistor BJT ( Bipolar) por un transistor tipo Mos Fet que son mui prolijos a andar en chaveamiento de alta frequenzia (alta velocidad) en alta tensiones y son mucho mas facil de comandar (driver).
Att.
Daniel Lopes.

 

[SebaR]

Agregue dos resistencias de base en cada transistor como me recomendaron de 220 ohm y probé el circuito pero en tensiones más bajas para no seguir quemando componentes....
Los resultados fueron los siguientes:
Con un pulso de 3.8useg el transistor continua conduciendo por 68useg por eso se quemaba.... ahora como puedo reducir el tiempo de apagado??? en la hoja de datos dice que el toff es del orden de los 1.5useg para una corriente de colector de 3A y yo solo estoy haciendo circular 1.2A ....

 

[J2C]

SebaR

En las fuentes ATX de Pc como de la que adjunto el circuito, creo que usan lo siguiente

para evitar ese problema.


También en algunas fuentes de TV antiguos con un solo transistor recuerdo que usaban algo parecido. Si llego a encontrar algún circuito de ejemplo lo subiré.

Indudablemente los valores deberían ser calculados, pero desconozco como.




Saludos, JuanKa.-