Fuente conmutada (switching)

Si, puede que se me haya ido la mano de corriente. Con 3A andaría. Pasa que estoy acostumbrado a pensar: "más vale que sobre y no que falte".
Decía lo de la frecuencia porque se me había mezclado la idea de half bridge con la de flyback, en fin, error mío
Nos mantenemos en contacto.

Estoy apurado porque se me quema la pizza!

Ke tal Juan Romero.
Esto de las fuentes conmutadas es muy interesante, llevo poco tiempo experimentando con ellas, la primera ke hice fue una elevadora(como la ke todos keremos para nuestros amplificadores de auto) la cual era de 12V elevarlos a -+45VDC por 3 amperes ke es la tension y corriente ke necesita las etapas de potencia ke he fabricado y publicado en este gran foro de electronicos; la poca documentacion ke consegui en internet y revisando etapas ya hechas fueron los principios para el diseño de lo ke serian varios prototipos, todos trabajaban en medida unos con mas eficiencia ke otros, pero trabajaban, de las situaciones "problematicas" a las ke me he enfrentado han sido conseguir y bobinar los transformadores, aunke pienso ke eso ya paso a segundo plano, lo ke ahora se me complica es lograr eliminar el ruido ke produce la fuente conmutada en los medios y agudos; es un ruido ke al aumentar el volumen por logica se distingue mas, esto es sin señal de audio, ya con al señal de audio se pierde en cierta medida, el ruido es algo asi como una "matraca" ke se escucha a lo lejos, y si lo monto en el automovil al momento de arrancarlo, es peor; ya hice varias pruebas como por ejemplo: meter filtros Snuber por cada seccion de conmutacion, diodos en paralelo, optoacoplar la retroaliemtnacion, kitar la retroalimentacion, meter capacitores de poliester y tantalio, filtro EMI en la entrada de 12V, elevar y bajar al frecuencia de oscilacion etc.. y nada ha funcionado bien, no se si podrias darnos algo de teoria ya ke todo ha sido en base a prueba y error, aparte de ke no se tiene al alcance a alguien kien oriente sobre el tema.
Te anexo el link de la fuente http://www.forosdeelectronica.com/about5436.html

de antemano gracias.
Atte: Fernando

Hola Fernando(Luciperro); he revisado tu circuito y tu diseno esta muy bueno pero me doy cuenta que no adicionaste un filtro en la salida de voltaje y lo mas probable es que la alta frecuencia generada por el circuito oscilador este pasando al audio amplificador y eso es lo que perturba la senal de salida. Otro factor puede ser el voltaje de rizado elevado que esta presente en la tension de continua de tu fuente y esta tambien es de alta frecuencia.
En tu diagrama veo que le colocaste un condensador de 4700uF x63V a cada rama y me pregunto como determinaste ese valor?; cual es el requerimiento de voltaje de rizado que usaste en tu diseno?; consideraste el ESR y ESL del condensador?. o lo hiciste de manera empirica?.
Bueno te comento; para fuentes que trabajan a altas frecuencias el valor de la resistencia serie equivalente (ESR) y la inductancia serie equivalente (ESL) del condensador juegan un papel importantisimo ya forman aqui un circuito serie resonante siendo esto perjucial para la fuente y el componente. Para disminuir este factor se suele colocar varios condensadores el paralelo igual a la capacidad equivalente total, con esto se disminuye el ESR (aprox 20~30mohm). Para que calcules el capacitor adecuado usa la siguiente expresion:


Co=[Io_max *(1-Dmin)]/[f*Vripple_p_p]

Donde:
Io_max:Corriente de salida en Amperios
Dmin: Duty Ratio minimo; se puede considerar 0.3
f : Frecuencia de oscilacion
Vripple_p_p: Voltaje de rizado picp a pico requerido en la salida (100mV aprox o mas)

Para que calcules la inductancia de choque usa esta expresion:

Lmin=(Vin_max - Vo)*Toff/ 1.4*Io_min

Donde:
Vin_max: es el voltaje de entrada maximo (V)
Vo : voltaje de salida (V)
Toff: tiempo en que el switch (transistor) esta desactivado
Io_min: corriente minima en la salida

Estas ecuaciones las puedes encontrar en estos libros:
Power Supply Cookbook de Marty Brown y
Switchmode Power Supply de Keith Billings
yo no invento nada solo las aplico
Auque esto me tomo un tiempo, porque tuve que volver a revisar estos libros , espero que te sirvan de algo.
Luego me comentas tus inquietudes y tus resultados.........hasta luego amigo.[/list]

Ke tal Juan Romero. Bueno hantes ke nada te agradesco la ayuda ke me brindas. Pasando al tema de la fuente, bueno te dire ke la verdad no tengo calculos de nada, el diseño del PWM es una combinacion de varios circuitos ke revise en internet, otra cosa es ke no tengo la matematica para hacer los calculos ke me marcas, y esto se me dificulta un poco pero ya buscare a alguien ke me ayude con eso; en el link ke te envie el circuito ke coloke no lleva el arreglo LC ke me indicas a causa de ke otras fuentes ke hice con anterioridad me trabajaron sin problemas y parte de como me base en diseños de fuetnes de amplificadores de carro, estos en su mayoria no cuentan con este arreglo; o almenos no me ha tocado reparar alguno ke los contenga; el calculo del capacitor tampoco lo tengo, yo solo se los coloke de un valor alto pensando ke asi abria soporte para los fuertes tirones de corriente ke demandara el amplificador, lo del ESR y ESL habia escuchado hablar pero no comprendo como se maneja eso y mas si uno ke kiere conseguir material tan especifico o de alguna marca es complicado ya ke en als electronicas de mi "aldea" te venden lo ke kieren y muy a fuerzas se consiguen las cosas, yo habia leido ke los capacitores ke marcan 105ºC como limite de temperatura son de bajo ESR, no se si sea verdad nadie me ha podido explicar. Hace una semana aproxiamdamente termine un diseño prototipo para intentar corregir los problemas ke tengo, entre ellos la parte del ruido ke se cuela en la fuente a los altavoces o el amplificador siendo mas especifico es en parte por la retroalimentacion o mas bien el ajustar la tension de salida y dejarla esclavisada, parte ke tampoco he visto en ningun amplificador comercial y ke ha causa de eso la mayoria de los amplificadores ke he reparado traen los capacitores explotados por la variacion de tensiones entre los automoviles camionetas etc.; te paso este link nuevo del post donde coloke las fotos y diagrama del prototipo http://www.forosdeelectronica.com/about16559.html , en este nuevo diagrama le he colocado un driver para los Fet`s de la fuente ya ke se me deforamba mucho el pulso en el disparo, tambien cambie la configuracion de el SG3525, agregue el filtro LC a la salida, claro ke no calculado sino solamente le kite las ferritas a una fuente de computadora y se las coloke a cada BUS de tension pero no resolvio nada; estos han sido los resultados ke he tenido hasta el momento, seguire haciendo pruebas y despues te comento.

Saludos.

hola juan romero:

que bueno que por fin encontre una persona que entiende pero demasiado del tema fuentes switching, mi problema es que desde hace algun tiempo he querido diseñar este tipo de fuentes para empezar a innovar con las tipicas fuentes, ademas yo en mi trabajo construyo circuitos pero siempre que diseño a lo mas tengo que proporcionar fuentes de baja tension como +-5V, a lo mas +-12V, pero ahora tengo que diseñar una fuente que sea regulada de 0 - 300VCC para calibrar un lem, la entrada es de 220 VAC y la I de salida puede ser de unos 2 A CC como max, bueno compradito ojala me pudieras enseñar como diseñar este tipo de fuentes ya que me apasiona construir circuitos y tambien quiero cambiar los diseños de mis fuentes por switching, pero no se cuales son las complicaciones o cuales son los criterios o en que condiciones son mejores de utilizar, etc. ojala me pudieras ayudar te agradeceria mucho ya que he buscado informacion en internet pero se especifican mucho, si no que estan mas orientadas a lo general

Hola amigo electrogomez, yo te prodria recomendar cierta bibliografia para que busques en la web, todo lo que yo he aprendido lo busque en internet desde libros hasta tutoriales de la IEEE al respecto. Tengo algunos apuntes que hice de algunas traducciones de libros y de notas de aplicacion. Empece con un tutorial de la POWER INTEGRATION con el IC de codigo
TOP223 y otros mas, luego con TL494,SG3524, MC39064,luego pase a diseñar con el UC3842 y asi con otros mas.Alguna bibliografia que use
Transformer and inductor design- Col. William McLyman
Switching power supply design- Ibraham Pressman
Switch mode power supply Handbook- Keith Billing
Power supply cookbook- Marty Brown,, y otros
Tengo bastante practica en esto, me costo bastante tiempo aprender esto, y me apasiona mucho este tema ya que son pocos aqui en mi pais me manejan este tema.
Algunos ingenieros que fueron mis profes no me creian cuando le decia que diseñaba fuentes tipo SMPS hasta que les mostre mis trabajos y mis apuntes de los diseños.
Ahora doy un curso de fuentes SMPS en mi U.
Bueno espero que esto te sirva de incentivo para ti.
Cualquier consultas me contactas en el foro, suerte amigo.
Como ejemplo les dejo unas fotos de una fuente de 15V- 5A que hice para una Laptop:

La Fuente vista externamente



El circuito interno hecho el Eagle

[/b]

Para algunos amigos interesados en este diseno aqui les dejo:
El circuito elaborado en Eagle



Y tambien el diseno de la placa PCB obtenido con Eagle3D

El circuito en 3D



Disfrutenlo amigos, cualquier consulta estoy a su disposicion.

gracias amigo juan por tu recomendaciones las tendre en cuenta, pero quisiera hacerte una consulta mas, tengo q diseñar una fuente de entrada 220 VAC y de una salida regulada de 0- 300V DC con mas o menos 1A a 2 A tu que eres el experto que me recomendarias para el diseño?, tienes alguna idea de como poder fabricarlo?

de ante mano muchas gracias

Hola amigo electrogomez, disculpa por la demora en responder a tu inquietud; con respecto a tu consulta te sugeriria hacer un diseno usando la topologia "buck converter"; es decir un convertidor reductor pero de salida variable. No seria necesario usar transformador ya que el voltaje max de 300V lo puedes tomar directo de la rectificacion de linea (de 220VAC). Los condensadores de entrada los calcularias para que entregen un rating de potencia de 750W para maxima carga en minimo voltaje de entrada. Usa como PWM el SG3524, la frec. de oscilacion podria ser 35KHz, el inductor y el capacitor de salida calculalos para que almacenen una potencia de 700W para mantener el consumo de la salida.
Descarga el datasheet de SG3524 revisalo ahi contiene el circuito que puedes usar segun la topologia y luego nos comentas.
Mucha suerte!.!.!.!.!.!.!.!.!.

ok compadrito hoy dia mismo lo reviso y te cuento como me fue, y gracias por responder
ç
:D