SMPS Half-Bridge Compacta + PCB

[leojb]

Buenas noches Felibar, gracias por tu respuesta, la fuente tiene 35 volt exactos por rama, y para descartar los cables de señal de audio los desconecte y cortocircuite las entradas y el ruido persiste, por el estado de los capacitores no creo que se encuentren mal ya que la fuente la arme con elementos comprados para ese proyecto y este defecto se manifestó desde el principio

 

[leojb]

Buenas noches
comparando el ruido que emite el amplificador con esta fuente, es un sonido que se parece muco al sonido de una onda cuadrada de unos 14 hz escuchada desde un generador de funciones.
no logro eliminar el ruido por lo cual volveré a instalar el transformador convencional al amplificador.

 

[Cdma System]

Pusiste algun filtro en los cables que salen de la fuente y van al amplificador?

 

[leojb]

Buenas noches experimentador si puse unos filtros de emi quew son unos cilindros de un material similar al ferrite
Saludos
Leonardo

 

[blanko001]

Hola a todos... acabo de conseguir dos transformadores, en su aspecto físico son idénticos. Quiero emplear alguno de ellos (el que no se rompa al desarmar ) para la fuente versión 3.0 con bipolares. Su uso será en alguna de estas dos opciones:



1. Amplificador estéreo con dos LM4780 en modo bridged (cada uno por separado) y obtener una salida de aproximadamente 120W por canal. Potencia total 240W.

2. Amplificador estéreo con cuatro LM3886 en modo bridged (de a dos) y obtener salidas similares al anterior. Ya que prácticamente un LM4780 consta de dos LM3886 internamente.

Ambos transformadores son de fuentes ATX. ¿Uno de ellos me podría entregar la potencia deseada ≈240W?

Muchas gracias de antemano.

 

[blanko001]

He logrado desarmar ambos transformadores sin romperlos. La sección central del núcleo de ambos es circular. Hay algo de diferencia (mínima) en el diámetro. El núcleo con mayor sección tiene un diámetro aproximado de 1.12cm. Es decir, un área de 0.985cm². ¿por cuanto estaría rondando la potencia que puedo sacar de ese núcleo?

 

[blanko001]

....mmmm bueno. Intentaré con la fuente de 800W. De la cual tampoco tengo el núcleo y no lo pude conseguir (EE42/21/15 área efectiva 178mm²). Pero tengo un toroide con un área efectiva de 199mm². No encontré el Bmax en la hoja de datos para calcular las espiras. Y no se si ese material funcione a 210KHz. Necesito que por favor "me pasen un cable" para hacer la fuente con núcleo toroidal. Adjuntaré las hojas de datos del toroide.

En la foto es el de color negro. El verde será para la bobina en contra-fase de salida.



Muchas gracias de antemano.

 

[djnanno]

La fuente funciona a 100Khz, el controlador trabaja a 200kHz. Por lo tanto las cuentas sacalas para 100Khz. Fijate que en la hoja de datos te dice que a 100Khz y 100mT tiene unas perdidas de 1W/Cm3. Saca las cuentas y verás que puede trabajar tranquilamente a 100Khz y 100mT. Yo te diria que saques las cuentas con 100~150mT = 1000~1500G.

 

[blanko001]

La fuente funciona a 100Khz, el controlador trabaja a 200kHz. Por lo tanto las cuentas sacalas para 100Khz. Fijate que en la hoja de datos te dice que a 100Khz y 100mT tiene unas perdidas de 1W/Cm3. Saca las cuentas y verás que puede trabajar tranquilamente a 100Khz y 100mT. Yo te diria que saques las cuentas con 100~150mT = 1000~1500G.

Hola djnanno, muchas gracias por su respuesta. A ver si estoy en lo correcto:

El oscilador del SG3525 lo "seteo" así:

Fo=1/(CT*(0.7*RT+3*Rd)); según los valores dados por mariano en su circuito quedaría:

Fo=1/[(1*10^-9F)*(0.7*6800Ω+3*10Ω)]=208768Hz≈210000Hz [210KHz]

¿Según parece entonces la frecuencia que llega al transformador es la mitad?¿unos 105KHz?

De ser afirmativa la respuesta a la pregunta anterior entonces calculo el número de espiras del primario teniendo en cuenta que la tensión de red de mi ciudad es 127V.

Tensión máxima de red AC: 127V+10%=139.7V
Tensión máxima de red DC: 139.7*√2≈198V
Frecuencia: 105000Hz
Área efectiva del núcleo=1.99cm²

Estimativo para 1000G:

Npri=(198V)/(4*10^-8*1000G*105000Hz*1.99cm²)=23.68≈24 Espiras

Estimativo para 1500G:

Npri=(198V)/(4*10^-8*1500G*105000Hz*1.99cm²)=15.79≈16 Espiras

¿Para la tensión máxima de la red DC utilizo los 198V sin dividirlos en dos, ya que el interruptor del divisor en mi caso debería ir cerrado por la tensión de la red?

¿Si utilizo el transformador toroidal también debo hacer medio devanado primario y sobre el secundario enrollar el otro medio primario? Esta duda me surge al ver que todas las espiras del primario caben en el núcleo sin sobreponerse unas a otras.

Muchas gracias a todos de antemano.

PD: Acabo de leer en la página del fabricante del núcleo que cita que dicho material (Kool Mu) tiene un relativamente alto nivel de saturación; unos 10500G. ¿Que hago con tantos Gauss?

 

[shevchenko]

Blanko, podes armar con los 2 trafos 1 sólo,
Apareandolos de costado, ósea uno al costado de otro dejando las 2 E de un lado así podes insertar el carretel y las 2 I juntas como tapa...
O bien descartar las dos I
Y usando las dos E como si fuese un transformador EE
Tengo en cuenta el tamaño de las ventanas/espacio .

Saludos!

 

[blanko001]

Blanko, podes armar con los 2 trafos 1 sólo,
Apareandolos de costado, ósea uno al costado de otro dejando las 2 E de un lado así podes insertar el carretel y las 2 I juntas como tapa...
O bien descartar las dos I
Y usando las dos E como si fuese un transformador EE
Tengo en cuenta el tamaño de las ventanas/espacio .

Saludos!

Hola shevchenko. En algún momento pensé en utilizarlos uno sobre el otro de costado para aumentar el área efectiva; pero quedó descartado porque la sección central de ambos es circular. Por otro lado, ambos son además EE, la ventana efectiva no se puede aumentar, y solo aumentaría el número de espiras que pueda utilizar mas no la potencia. Gracias por la observación, de haber sido núcleos EE o EI, no EER los habría apareado como sugieres. Quedan para la versión de menor potencia con bipolares.

Por otro lado... ¿alguien que me oriente con lo de mis cálculos? ¿Fueron correctas mis suposiciones?

 

[blanko001]

Hola a todos!
Tengo nueva noticia: Logré conseguir un transformador de un TV de tubo. El núcleo es del tamaño EE42/21/20. Trae GAP central (unos 2mm), o traía mejor dicho, porque lo lijé hasta que las dos mitades se sobreponen completamente.





Leí en el tema que algunos realizaron la fuente de 800W con éste tipo de núcleo y su respectiva modificación a lija Además se pensó en disminuir la frecuencia del oscilador debido a que estos núcleos fueron diseñados para frecuencias mas bajas. Entonces... tengo unas dudas:

¿Realmente es necesario disminuir la frecuencia del oscilador (210KHz) teniendo en cuenta que la frecuencia sobre el transformador es de 105KHz?

En el caso de reducir la frecuencia sustituyendo la RC de 6.8K por 10K obtengo una frecuencia de 142KHz, es decir 71KHz sobre el transformador. A parte de necesitar recalcular el número de espiras de los bobinados ¿Qué otros factores debería tener en cuenta? Por ejemplo: perdida de potencia... etc.

Muchas gracias a todos de antemano.

 

[detonador666]

Hola a todos!
Tengo nueva noticia: Logré conseguir un transformador de un TV de tubo. El núcleo es del tamaño EE42/21/20. Trae GAP central (unos 2mm), o traía mejor dicho, porque lo lijé hasta que las dos mitades se sobreponen completamente.

Ver el archivo adjunto 146737

Ver el archivo adjunto 146738

Leí en el tema que algunos realizaron la fuente de 800W con éste tipo de núcleo y su respectiva modificación a lija Además se pensó en disminuir la frecuencia del oscilador debido a que estos núcleos fueron diseñados para frecuencias mas bajas. Entonces... tengo unas dudas:

¿Realmente es necesario disminuir la frecuencia del oscilador (210KHz) teniendo en cuenta que la frecuencia sobre el transformador es de 105KHz?

En el caso de reducir la frecuencia sustituyendo la RC de 6.8K por 10K obtengo una frecuencia de 142KHz, es decir 71KHz sobre el transformador. A parte de necesitar recalcular el número de espiras de los bobinados ¿Qué otros factores debería tener en cuenta? Por ejemplo: perdida de potencia... etc.

Muchas gracias a todos de antemano.

saludos a todos los foristas, si quieren en realidad buen voltaje en salida con una fuente tipo half bridge con sg3525 y driver ir2112 ojo ir2112 es de mayor frecuencia el sg3525 puede oscilar hasta 250 Khz creo es suficiente para una fuente de 1200 watts con ETD 49 en epcos; lo siguiente es importante soft star y no de ciclo cerrado utilizando opto acopladores tiene que ser de lazo abierto, con un buen filtrado en la entrada yo recomiendo unos 2000 uf a 350 voltios DC un puente rectificador de Glass pasivado de 12 amperios (no levantan temperatura) 2 x2 mosfets IRFP460 o si los tienen H5N3011P para la etapa half bridge un tercer inductor o Clamp con el segundo par de mosfets (asegurar la potencia máxima) en la salida mbr2590 x 4 filtrado a baja impedancia toroidal de polvo de hierro en salida desfasado con respecto al voltaje negativo y positivo, 1000 uf a 100 vdc x 8; la construccion del trafo principal 12 espiras de 12 hilos AWG 24, bobinado secundario completo bifilar 15 + 15 todo junto 10 hilos 22 AWG, blindar y la segunda parte del primario 12 espiras de 12 hilos 22 AWG, el terciario o protec de 7 espiras solas del 22 AWG, tiene que tener soft star de lo contrario se truenan los mosfets y para la etapa de audio poder clase D con ir2110 o irs2092 no usar mosfets pequeños o dobles; usen H5N2008P de Renesas son mejores y el audio se escucha a mayor calidad. detalles de mi fuente dentro de unos días.
saludos.

 

[djnanno]

Hola djnanno, muchas gracias por su respuesta. A ver si estoy en lo correcto:

El oscilador del SG3525 lo "seteo" así:

Fo=1/(CT*(0.7*RT+3*Rd)); según los valores dados por mariano en su circuito quedaría:

Fo=1/[(1*10^-9F)*(0.7*6800Ω+3*10Ω)]=208768Hz≈210000Hz [210KHz]

¿Según parece entonces la frecuencia que llega al transformador es la mitad?¿unos 105KHz?

De ser afirmativa la respuesta a la pregunta anterior entonces calculo el número de espiras del primario teniendo en cuenta que la tensión de red de mi ciudad es 127V.

Tensión máxima de red AC: 127V+10%=139.7V
Tensión máxima de red DC: 139.7*√2≈198V
Frecuencia: 105000Hz
Área efectiva del núcleo=1.99cm²

Estimativo para 1000G:

Npri=(198V)/(4*10^-8*1000G*105000Hz*1.99cm²)=23.68≈24 Espiras

Estimativo para 1500G:

Npri=(198V)/(4*10^-8*1500G*105000Hz*1.99cm²)=15.79≈16 Espiras

¿Para la tensión máxima de la red DC utilizo los 198V sin dividirlos en dos, ya que el interruptor del divisor en mi caso debería ir cerrado por la tensión de la red?

¿Si utilizo el transformador toroidal también debo hacer medio devanado primario y sobre el secundario enrollar el otro medio primario? Esta duda me surge al ver que todas las espiras del primario caben en el núcleo sin sobreponerse unas a otras.

Muchas gracias a todos de antemano.

PD: Acabo de leer en la página del fabricante del núcleo que cita que dicho material (Kool Mu) tiene un relativamente alto nivel de saturación; unos 10500G. ¿Que hago con tantos Gauss?

Si, la frecuencia al trafo es la mitad.

Si, de nuevo, no dividas por dos la tension. Aunque yo no le agregaria ese 10% ya que con el puente ese se produce un rizado grande y también tendrás caidas de tension en el capacitor que va en el primario (un 10% a plena carga) y unos 2,5 volt en los diodos. diría que una posible subida de tensión se compensa con las pérdidas.

Me parece demasiado nivel de saturación. Ese núcleo me parece tendrá muchas perdidas, generalmente un Bmax elevado conlleva unas corriente de pérdida que calientan el nucleo. (solo me parece).

Yo lo usaría a 1500G y si estas sobrado de potencia del nucleo bajaría un poco Fosc a 160KHz (hay un dato que generalmente figura en el datasheet que son las perdidas respecto a frecuencia e induccion, revisalo para que a esa frecuencia no tenga muchas perdidas)
Pero ala frecuencia y alto B darán muchas perdidas.

De nuevo si, aunque sea toroidal debes respetar eso para mejorar el acoplamiento. de hecho, en la bibliografía recomiendan distintas maneras de bobinar para pelear contra las capacidades parásitas, que son en definitiva las que calientan los transistores.

Pd: He visto que los Tv trabajan a 40~ 60 Khz, si el tamaño es gigante usa 50Khz o por ahi, pero es cuestion de probar...

No cambies CT, RT y RD al azar. El datasheet posee graficos para mantener la relación entre ellos.

 

[blanko001]

Hola a todos.

djnanno muchas gracias por su ayuda.

He realizado nuevos cálculos para utilizar el núcleo de TV de tamaño EE42/21/20 con área efectiva de 2.34cm². Revisé la hoja de datos del SG3525 y escogí componentes entre los parámetros de funcionamiento del integrado quedando así:

-Ct: 1nF
-Rt: 15KΩ
-RD: 33Ω

Fo=1/[(1*10^-9F)*(0.7*15000Ω+3*33Ω)]≈94348Hz

Por otro lado decidí tomar como voltaje de red 120V y dejando el 10% extra. (quité 7V de la red) Entonces:

-Tensión máxima de red AC: 120V+10%=132V
-Tensión máxima de red DC: 132*√2≈187V
-Tensión mínima de red AC: 120V-10%=108V
-Tensión mínima de red DC: 108*√2≈153V
-Frecuencia: (Fo/2)=94348/2=47174Hz
-Área efectiva del núcleo: 2.34cm²
-Bmax: 1500G

Npri=(187V)/(4*10^-8*1500G*47174Hz*2.34cm²)≈28.23≈28 Espiras (14+14)

Ahora; teniendo en cuenta que tengo diodos VS-30ETH06-N3 con un voltaje de operación de 1.34V y que requiero una salida de hasta 47VDC por rama (±47VDC). Entonces:

Nsec=[1.1*(47V+1.34V)*28]/(153V*0.95)≈10.24≈11 Espiras por rama (11+11)

¿Hay algo que se me escape en los cálculos?

Y una duda extra... ¿se podría utilizar un puente CBR35F-040P (que tengo a la mano) que dice ser "Fast Recovery", con un trr de 200ns para rectificar la etapa de salida a 105Khz propuestos?

Muchas gracias a todos. Saludos!

 

[djnanno]

Poder se puede, pero debería tener la mitad. No te lo recomiendo, siempre cuando mires la caida de tensión en los diodos, revisa en el caso de carga máxima de tu diseño. Por ejemplo si sacaras 500W con 50V => I=10A, con 10A tengo 1.3V en el mur 3060. y esta caida de tensión se multiplica por dos ya que siempre en un recificador de puente conducen dos diodos.

Resulta entonces 2.6V de caida

 

[Mushito]

Buenas tardes:
Ya terminé de montar con los PCB y con mucho cuidado.
Pero no arranca,
Existe DC 311V, los transistores entibian (37°C aprox.) pero no se como dar con la causa de que no arranque y empiece a funsionar.

 

[broke1790]

Hola amigos, me servira un nucleo EE 55/28/21 material pc40, es de importacion china, se muy bien que el material pc40 ya es obsoleto y el nuevo es el pc47 de la compañia tdk, por hay lei que el material de epcos, el n87 es mucho mejor que sus antecesores. Cual de los dos seria el apropiado para la fuente de 800 w se muy bien que hay que rediseñar la placa de nuevo para que entren esos moustros. Por cierto el EE 55 chino tiene el carrete con sus pines y el de epcos nadas me venden el puro carrete pelon y ademas hay que pedirlo a gringolandia.

Saludos

 

[blanko001]

Hola a todos. Traigo actualización...

Hoy he probado mi versión de fuente de 800W (mi versión de PCB). Decidí usar diodos dobles de 30A (dos de 15A por encapsulado) pero aún no han llegado. Todo va bien, excepto que recalientan mucho las resistencias de 2.7KΩ de carga a la salida (las tengo a 1W). Las reemplazaré por 2W y entre 3.3KΩ y 4.7KΩ (olvidé re-calcularlas para mi tensión deseada). La fuente funciona muy bien, la probé sin carga por ahora, hasta que lleguen los diodos definitivos. Para la prueba utilicé diodos de fuentes de PC F16C20C de 16A y 200V (dos de 8A por encapsulado).

Noté un pequeño ruido al prender y al apagar la fuente. Quizás por el cambio de frecuencia debido al uso del núcleo de un viejo TV. Sin más novedad dejo un par de imágenes.

En ésta imagen apagada con lampara en serie y en un protoboard para probar valores de diodos Zener.


Aquí ya funcionando con lampara en serie y regulando a la salida -50V (medidos de la salida de rama negativa).


Ahora falta esperar que lleguen los diodos definitivos para montar el disipador y probar con carga esperando resultados positivos. De paso agradezco a mariano por estos aportes y a todos por su ayuda.

Saludos!

 

[blanko001]

Algo no cuadra...

Bueno, primero hola a todos. La fuente sigue funcionando "sin problemas". Hoy la probé con algo de carga, el amplificador rotel también publicado por mnicolau (mariano) aquí pero en mi versión estéreo del PCB. Si bien son solo 40W por canal quería agregarle carga y mirar su comportamiento. La prueba fue exitosa, nada de ruidos, subí todo el volumen y ni entibian los diodos ni los mosfets. El transformador apenas se siente algo tibio. Lo que no me cuadra es que cuando fui a utilizar la salida auxiliar de 15VDC para conectar un 7812 y un ventilador para el disipador del amplificador, éste apenas se movia sin fuerza. Desconecté el ventilador y medí las salidas auxiliares y no entrega los 15VDC (mide entre 7.5VDC y 8.5VDC). Por tanto me nació la duda que estaban mal los cálculos para los terciarios que fueron así:

Estimé unos 17V para que los reguladores trabajaran con su tensión de referencia.

Nterciario=[1.1*(17V+1.4V)*28]/(153V*0.95)=3.89≈4 Espiras

Pensé que había calculado mal ya que esta parte no tiene rectificación onda completa, solo lleva un diodo y pienso que solo entregaría la mitad de DC ¿Es correcta mi apreciación?

Con esa especulación soldé un par de cables a la salida auxiliar del transformador en AC y en un protoboard monté un puente de diodos con UF4007 y un par de electrolíticos... medí DC y obtenía algo más de los 17VDC. Cuando conectaba algo de carga la tensión caía demasiado, con LM7812 + ventilador caía a 8.5VDC (medidos a la salida del LM7812). En este punto se me vino a la mente que quizás también el grosor del alambre para el bobinado auxiliar no era de 0.5mm sino menor. Por ende, además sospecho que los integrados están siendo alimentados solo por el transistor y el Zener.

Necesito que me orienten al respecto, si son ciertas mis especulaciones...

Saludos y gracias de antemano