Fuente conmutada (switching)

Hola gente:

El motivo de este nuevo tema es para saber si alguien estuvo experimentando con las fuentes switching (conmutadas), pues resulta que estoy tratando de diseñar una fuente con salidas múltiples ( 12V, 5V, 3V3 y -12V ) y para esto utilizo el integrado SG3524 (voltaje mode controller), ademas utilizo la configuracion Flyback con una tension de entrada que puede ir entre los 12Vcc y 34Vcc.
Ahora bien , el problema que tengo es que no logro realizar un lazo de realimentacion optoaislada con el TL431 para que las 4 tensiones de salida se estabilicen en los voltajes que yo quiero.
Si alguien me puede sugerir algo.

Saludos , dant

Hola amigo, aunque ya paso bastante tiempo de la publicacion de este tema y si aun necesitas ayuda al respecto yo te podria orientar en esto. Yo por aca diseno fuentes de este tipo y tengo cierta experiencia en este tema. Esto me permite dar cursillos de fuentes commutadas en mi universidad. Bueno me comentas luego OK.

Hola. Que bueno que haya un experto en esto. Necesito consejos sobre los transformadores. Probé varias configuraciones que no dan resultado y rendimientos < 40%

Hola Francisco, ok, dime mas o menos que deseas saber sobre los transformadores.
Tu me dices que has probado varias configuraciones, pero no se cual!!; el bobinado del trafo depende de la topologia que estas usando (flyback, forward, half bridge, full bridge) y ademas hay tecnicas de bobinados tales como margin wound, split, sandwich las cuales se usan para mejorar la eficiencia del trafo, tambien hay que considerar factores como la densidad de flujo, el AP (area producto) que es importantisimo para determinar el trafo adecuado para tu diseno y tambien lo calibres de los conductores que de deberias usar.....pero mejor ya no te aburro
con tanta chachara y espero que me especifiques que que deseas al respecto de los trafos.

Al fin alguien que puede aclararme tantas dudas!
Usé una configuración full bridge on un TL494 como modulador y un IRFZ44N por cada extremo del bobinado primario. Mi idea es sacar de 12V más, por ejemplo +-45VDC. Para esto usé toroides y ETD's de fuentes de PC ya que son difíciles de conseguir pero al final encontré alguien que me los vende.
Para los bobinados usaba un método completamente experimental e intuitivo. Empecé con 4+4 vueltas en el primario y las aumenté hasta 12+12 variando el secundario proporcionalmente.
En cuanto al calibre, era a ojo, alambres gruesos ó finos en paralelo. Todo muy tirado de los pelos.
Lo único fijo era la frecuencia: 33KHz porque era la que usaban las fuentes de donde saqué los núcleos.

Me gustaría saber algunas ecuaciones que relacionen todas las variantes para tener algo de fundamento sobre lo que hago. Si no, algunas recomendaciones a la hora de calcular el calibre, número de vueltas y dimensión del núcleo.

También me gustaría hacer una fuente switching reductora de 220VAC (311VDC) a +-70VDC pero antes tengo que diseñar la electrónica y hacer algunas pruebas con el disparo de transistores mediante transformadores de pulsos. ¿Es mejor disparar los transistores con transformadores y poner el circuito modulador del lado del secundario o poner el modulador conectado al primario y usar una retroalimentación optoaislada para la tensión?

Uuu! Cuantas dudas, no me aburro de esto :D

Gracias por todo.

Saludos

huyyyy que bueno!!!.., de encontrar alguien que hable el mismo lenguaje; bueno amigo primero la topologia que usaste (full bridge) se aplica mas comunmente para potencias mayores a los 500W, y lo que te conviene en este caso es usar la half Bridge o "medio puente", para asi evitar colocar muchos mosfets. El PWM que usaste (TL494) es uno de los mas usados y es exelente ya que puedes usarlo sobre frecuencias de 500KHz siendo esto ventajoso para el diseno ya que reduce el tamano del trafo. Los trafos que elegiste ETDs son unos de los mas eficientes pero hay que ver las caracteristicas del fabricante ya sean de TDK, Phillips o Ferroxcub, esto me indica en que densidad de flujo maxima alcanzan y aproximadamente es unos 5000 gauss.
La frecuencia que elegiste (33KHz) si me parece muy baja ya que considerando la topologia que usaste el trafo se disenaria a a la mitad de frecuencia de oscilacion esto es 16.5KHz y no seria viable porque generaria ruido audible y el requerimiento de las dimensiones del nucleo serian un poco grandes. Lo que tu quieres disenar es un convertidor DC-DC de 12VDC a +-45VDC que seguramente usaras para alimentar un amplificador para auto o no se!!.. ; bueno yo te puedo disenar este, pero para tal efecto necesito cual es el requerimiento maximo de potencia o en su defecto las corrientes que necesitas en los +-45V, el diagrama de tu circuito PWM solo si lo tubieras si no te proporciono uno, las dimensiones de tu trafo ETD para disenarlo en base a este asi como de que fabricante es tu trafo. Yo hago los calculos requeridos del diseno paso a paso y luego los subo aqui al foro para que tu mismo lo hagas en tu casa.
En cuanto a la otra fuente de 220VAC a +-70VDC tambien se puede hacer un poquito mas laboriosa pero tambien se puede, pero "vamos por partes" dijo Jack el destripador........ja,ja,ja,ja,.. ese diseno lo vemos luego.
Espero tu respuesta amigo.........ok.

Hola. Gracias por tu tiempo.
Acá te adjunto el modulador que uso.
La frecuencia de oscilación es de 73.3KHz pero está configurado como push pull la frecuencia a la que trabaja el transformador es de 36.6KHz.
También dejo adjunto un pdf con todos los modelos de núcleos que puedo conseguir y sus datos para seleccionar el más adecuado, referente al precio también: Núcleos
El uso es efectivamente para un amplificador de +-50V. Necesitaría 6A pico, 300W máximo de consumo.

El circuito que adjunto es el que uso para las pruebas, tiene salida simple y las masas no están aisladas.
El ETD más grande que tengo es de 42mm pero se partió al tratar de abrirlo y lo pegué, así que no espero grandes resultados con ese núcleo. Voy a comprar alguno.

Cualquier dato es bienvenido :D

Hola amigo Galarza; estuve revisando tu esquema y veo que hay que hacerle unos cambios.
Primero, hay que variar la frecuencia de oscilacion a 200KHz para asi obtener en el trafo 100KHz. Para obtener la potencia que deseas (300W) hay que adicionarle un par de mosfets mas para cada fase; esto es debido a que como la tension de alimentacion sera de 12V para conseguir los 300W la corriente pico (Ipk) en el primario del trafo sera un poco elevada y por ende tambien el conductor primario. Tambien hay que modificar la forma de rectificacion de secundario (en Puente) y adicionarle una salida de voltaje de +-15V para los previos.
Mas bien detallame algo, si la potencia es de 300w y el voltaje es de +-50V lo que necesitarias
en corriente seria 3+3Amp....verdad?.
Bueno voy empezando el diseno en base a esto y lo voy subiendo al foro ...ok.
los paso aseguir seran:
1)Modificacion del esquema
2)Calculo del Transformador
3)Diseno del PCB (en programa de tu agrado)
4)Prueba final de ckto (rendimiento, eficiencia,regulacion, etc)
5)diseno Terminado.

Saludos amigo!!!!!!!!!!!

Bueno, es un prototipo de prueba para transformadores, por eso uso un solo par de mosfet's y una sola "salida" de tensión.
Por lo que decís de la frecuencia vas a usar full bridge. ¿No era conveniente half bridge para esa potencia?
Lo que yo necesito del transformador es que me de 6A máximos pero por una sola rama a la vez, por ejemplo voy a necesitar 6A y +50V y despúes 6A y -50V pero nunca 6A y los 100V.
Un programa de mi agrado es el National Instruments Multisim v10, pero tengo muy buenas recomendaciones del OrCAD v10.3; personalmente nunca lo usé.

Gracias

Si necesitas 6Amp por cada rama de 50V entonces la potencia de la fuente deberia ser de 600W y ahi si que la demanda de corriente en el primario del trafo seria muy elevada por ejm;
Si Consideraciones de diseno;
[list=]Potencia de salida Po: 600W
corriente de salida Io: 6A
voltaje de entrada minimo Vin-min: 10.5V
Eficiencia n:80%
Duty Ratio maximo Dmax: 0.48 o 48%
[/list]
se tendria tendria de Corriente pico Ipk:

Ipk=2Po/(nxVin-minxDmax) ............Para cada fase se considera Po/2

Ipk=2x300W/(0.8x10.5Vx0.48)=148Amp por cada fase

Tendrias que considerar esto ya que los mosfets tendrian que soportar esta corriente pico. Para que tengas una idea la corriente Ipk esta relacionado con la forma de onda de la senal del convertidor porque tambien hay que considerar las corrientes Irms y Iavg pero estas son de menor amplitud.
Para disminuir la Ipk tendrias que duplicar el voltaje de alimentacion a 24V y si no sera con 12V no mas.
En cuanto al aumento de la frecuencia no implica que cambie la topologia seguira siendo la misma y esto sera ventajoso ya que tu trafo sera mas pequeno.
Haber piensalo bien y me comentas ok, porque me pereces que estas exagerando un poco en la corriente de 6A por fase.