SMPS Regular ambas ramas

[seaarg]

Estimados:

Estoy haciendo un diseño de fuente smps con salida simetrica para el nuevo ampli de ejtagle.

Mi duda la tengo en la regulacion de la salida. Previamente regulaba conectando el opto que comanda el TL494 a V+ y V-, pero esto me deja afuera de la regulacion el punto GND. (ya que el consumo es alternativo entre ramas).

¿Que opinan del esquema de regulacion que adjunto? Obviando valores de componentes que no estan bien calculados, la idea es que ambos optos comanden juntos el TL494. (Representado aqui por el LED, es el pin de control)

Al prender el led del esquematico, le indico al controlador que debe "parar" ya que el voltaje de salida en ambas ramas es >= al voltaje deseado.

Si el led esta apagado, es porque hay consumo en cualquiera de ambas ramas y el controlador tiene que oscilar.

Los zeners con resistencia serie en ambas ramas son para tirar abajo el sobrevoltaje generado en la rama que no tenga carga. (Despues vere la disipacion que tenga esto)

Me pregunto si es demasiado complicado gratuitamente, o tiene sentido. O si es conveniente la regulacion de ambas ramas juntas tomando el voltaje "total", dejando GND fuera del ciclo de regulacion.

 

[ibdali]

la verdad esta buena la idea............

pero me parece que es lo mismo que medir ambas ramas. O sea, si conecto un opto a una rama y el otro a la otra rama, cuando el voltaje caiga se activará uno de los optos. Si unis las salidas de los optos con un diodo y desde ahí la envias al pin 3 del tl494, esto creo que será el mismo resultado.

Decime si es lo mismo o lo que quieres lograr es otra cosa.

De todas formas el circuito esta bueno y seguramente funcionará.

Y los zeners con la resistencia en serie no podrás ponerlos, se quemarán, pero habría que ver la forma para que disipe mas potencia.

a lo que voy, lo de la foto haría lo mismo no????(Por supuesto que el circuito de la foto es solo explicativo)

 

[seaarg]

ibdali, se ve que andamos por los mismos intereses! ja

En el circuito que pones aqui, el opto lo estas "puenteando" en los colectores por lo tanto dejaria de estar aislada la salida.

Un opto a cada rama es exactamente lo que quiero hacer.

Lo de los zeners con resistencia en serie ya lo he hecho y "aparentemente" funciono. Digo aparentemente porque en mi fuente anterior no lo habia considerado asi que los solde bajo la placa como una medida de proteccion, los mismos no disipaban calor al tacto (zeners 1W + res de 100 ohm) y las medidas en la salida de la fuente se mantenian estables. Supongo que si le pusiera a una rama una carga constante todo el tiempo, que le pida amperes el zener de la otra rama si calentaria mucho. Creo que no seria el caso con carga alternante.

De todos modos, ¿De que otra forma podria bajar el nivel del voltaje de la rama que no tiene carga? No deberia interferir en la regulacion porque sino estariamos limitando la potencia de la rama que SI tiene carga, ya que cortariamos el duty cycle del controlador PWM. Por eso fue que se me ocurrio simplemente disipar el voltaje extra.

 

[ibdali]

disipar el voltaje extra no me convence.............pero la verdad ahora no se me ocurre como hacerlo.
Si se me ocurre algo lo cargo.

saludos!

 

[seaarg]

Estuve debatiendo esto verbalmente con un amigo tecnico, y el me explica que si tomo la regulacion de v+ y v- seria correcto, ya que no se "corre" el punto GND sino que se "corren" v+ y v- con respecto a ese punto GND.

Digamos que tengo 50+50 volts, por lo tanto regulo sobre esos 100v y a la rama positiva le aplico carga, que supongamos me la baja a 49 volts, para el opto se ven 99v totales por lo tanto aumentaria el duty cycle del controlador levantando el voltaje a 100v (101v si la carga no existiese, esto es un concepto abstracto no real)

Entonces... ¿Es correcta una regulacion tomada de ambas ramas en serie? ¿Me estoy complicando la vida inutilmente en intentar regular ambas ramas separadamente?

 

[ibdali]

te voy a ser 100% sincero:

no sabría decirte si esto es así o no. Realmente para estar seguro habría que probar.
Puede ser que tenga, o no, razón.

Sin embargo de lo que si estoy seguro, es que existen muchas tecnicas para lograr un mismo objetivo, no hay que quedarce en un pensamiento cerrado. Realmente solo en la práctica se puede asegurar que metodo es mas efectivo.

Yo tengo un amplificador comercial, el cual aisla la salida pero no usa ningun opto, solo componentes discretos, y la verdad que la salida es totalmente simetrica, en el caso del mio es de 25.3v y -25.3v, sin o con carga se mantiene simétrico. La tecnica que utiliza no la he podido ver, ya que la placa es doble y cuesta mucho ver las conexiones.

Por eso digo que habría que ver si regulando ambas ramas separadamente se obtienen buenos resultados.

Por otro lado en otro ampli que tengo solo regula la carga positiva y la salida es totalmente simetrica.

Habrá que ver que metodo es mas eficiente y si vale la pena utilizarlo o no.

En la proxima semana me voy a poner a hacer proebas sobre esto, veo que me sale y comento.

 

[seaarg]

Excelente, si podes comentar algo de tus pruebas seria de gran ayuda antes de hacer el primer PCB.

Una duda sobre ese ampli que tenes. No aclaras si es fuente smps, pero en este caso, si regula solo la rama positiva, cuando consumas en la rama negativa el lazo de realimentacion no se veria afectado, por lo tanto deberia caer la tension. Esto pensandolo rapido pero... ¿Puede ser que al consumir en la rama negativa este afectando la regulacion de la positiva a traves de GND, y por eso se mantiene estable?

 

[ibdali]

me quede pensando y me puse a analizar el funcionamiento del ampli que digo, y si, tiene una fuente SMPS.

Solo toma para la regulación la rama positiva, eso seguro. Me puse a hacer pruebas con carga(casi llego al borde de quemarla) y como conclusión saqué:

Si se realiza un consumo en la carga negativa y por ende baja la tensíon, la rama positiva inmediatamente baja su tensión hasta llegar al nivel de la rama negativa(esto lo probé con una carga fija), ahora, esto es razonable, ya que un cosumo en una rama puede incedir en la otra, ya que provienen del mismo núcleo, que es por el cual pasa la energía. Asi por lo menos lo entendí yo.

El tema esta en donde se saca para hacer la regulacíon, porque si se toma la rama positiva despues de poner los capacitores de filtro, la tensíon tardará mucho en caer.Claro, pero el ampi este no hace eso, lo que hace es tomar despúes de la salida del transformador y despues de filtrar con solo (1000uf) toma para hacer la regulación, ademas el capacitor tiene una resistencia a masa por la cual la descarga es mucho mas rápida(220ohm). Asi por lo menos lo entendí yó.
Por otro lado creo que tomar la realimentación de una sola rama en el caso de un amplificador no aféctará mucho, ya que por mas que baje la tensíon en una rama, el tiempo que tarda en volver a consumir en la rama de la realimentación en muy poco.

Igual voy a seguir haciendo pruebas y voy a analizar el otro ampli, aunque cuesta un poco mas.Tené en cuenta que el ampli es un moon, o sea que no es de marca, quizás en uno de marca las cosas cambian, pero el resultado de la fuente es muy bueno.

ahh, hay una equivocación, la resistencia de 220ohm va en serie con el capacitor y tiene una resistencia de 1k a masa.

bueno, he estado viendo el otro ampli, este es de la misma marca pero mas nuevo y caro, je!je!. Otro modelo.Paso a comentar su regulación.

este si regula ambas ramas, no comparte masa con la salida, pero tiene una resistencia de 1k entre ambas. O sea, el punto medio del transformador lo une con masa de la batería( a través de la resistencia), ahora mi pregunta es: esa técnica sería un aislamiento o no?? o sería un medio-aislamiento, je!je!.

Después no entiendo como hace para regular ya que usa dos operacionales externos mas el del tl494 y varios componentes mas, pero con esa resistencia(1k) se puede comprender que hay forma de hacerlo. Tener en cuenta que este ampli, para el filtro del sub tiene una tensión simétrica 15v. Osea que también debe regular esto, por eso la cantidad de operacionales.

Ahora lo que pongo a prueba es la regulación. Esa resistencia de 1k de unión entre masas. Quizás sea una buena técnica a utilizar. Vos que también estas en esto, que opinas??

Como te comente voy a ponerme a hacer pruebas de todo esto y comentaré, solo espero el fin de semana.

 

[seaarg]

La regulacion que comentas de la fuente del ampli "barato" no me gusta para nada jeje.

Eso que comentas del capacitor de 1000uf para la regulacion, si despues de ese punto hay capacitores extras, en realidad la capacidad total se sumaria (si estan en paralelo) asi que no creo que tenga que ver con hacer mas rapida la regulacion. Mas bien quiza sea para filtrar determinado tipo de frecuencias que sean demasiado rapidas para capacitores mas grandes. (Sin esquema es pura imaginacion)

Lo de la resistencia entre el punto medio del secundario y gnd del primario nunca lo vi, lo que si tengo muy visto es poner un capacitor en donde va esa resistencia. Tampoco se su funcion exactamente.

La cuestion es de donde toman "datos" esos operacionales para juntarse en 1 sola señal de control al 494.

Por la regulacion de la tension 15v, en mi caso voy a hacer un segundo-secundario de +3-3 volt, pero lo pienso regular solamente con reguladores integrados. Veo esto mucho mas simple e igual de efectivo que intentar meter el voltaje bajo en el loop de regulacion.

De todos modos, sin optoacoplador, o transformador pequeño, primario y secundario no se encuentran aislados fisicamente y eso da problemas en fuentes para amplis de auto, al menos en el class D que probe. Supongo que hay una explicacion y tiene que ver con masas y "puntos medios" virtuales del ampli. Dije "supongo"

 

[ibdali]

parece que no me explique bien,sino he mirado mal, el circuito sería el de la foto(ampli barato). De esta forma no influye el capacitor de 4700uf con el de 1000uf, y este último se descarga rápidamente.

Lo de la resistencia(en el otro ampli) voy a fijarme nuevamente si esto es así, tené en cuenta que estoy haciendo ingeniería inversa, je!je! y como es placa de doble cara cuesta mucho.

Eso de unir los datos lo hace con algunos transistores, resistencias, capacitores y zeners. No he podido descifrar el circuito todavía.

Es verdad que sin algún transformador o optoacoplador no se estaría aislando, pero este ampli no tiene ninguno de los dos y funciona muy bien, pero no es clase D.

Bueno, comento cuanto tenga conclusiones.

Saludos.

 

[seaarg]

Ahora si, con ese circuito entiendo tu punto. De todos modos D3 tiene que ser un diodo de gran capacidad para soportar la carga.

Sabran los ingenieros que lo diseñaron, pero yo prefiero tomar la realimentacion despues de los capacitores de filtrado. Si es solo un "golpe" lo absorben estos. Aunque de la forma que hacen aqui la fuente seria mas reactiva.

 

[ibdali]

si al circuito que cargué primero, le pones un opto al final, serviría para lo que decis??porque se aislaría la salida.

 

[seaarg]

si al circuito que cargué primero, le pones un opto al final, serviría para lo que decis??porque se aislaría la salida.

Si, de esa forma se aisla el primario del secundario, y formariamos un "OR". De todos modos, en el primer circuito que posteaste, fijate que las baterias no estan en serie como seria en una fuente partida el transformador, sino que estan "negativo comun" y eso cambia todo.

 

[ibdali]

pero si pones un opto a cada rama y lo unís con el diodo y desde ahí va a otro opto, se regularían ambas ramas no???

 

[seaarg]

pero si pones un opto a cada rama y lo unís con el diodo y desde ahí va a otro opto, se regularían ambas ramas no???

Por supuesto, pero de la forma que lo estas conectando necesitas 3 optos (2 "al cuete" porque estan cada uno unido a lo que supuestamente aislan), de la forma que puse primero son solo 2.

Tambien puede hacerse lo que vos decis, pero no conectando el colector a la salida de la fuente, pero en ese caso, la regulacion seria que cualquiera de los dos optos le dice al controlador "llegue al voltaje deseado" cuando mi planteo es "estoy abajo del voltaje deseado", para regular ambas ramas sin perder capacidad de potencia, ¿se entiende?

Vuelvo a unos posts mas atras. ¿Realmente tendra sentido complicarse tanto en la regulacion? Quiza obtengamos los mismos resultados con una regulacion simple entre +V y -V ¿Alguien sabe los inconvenientes o problemas de dicha regulacion "simple"?

 

[ibdali]

claro, pero se pueden reemplazar los optos al "cuete" por transistores y solo usar el opto final.

puedes usar una compuerta inversora para invertir la salida, de esta forma te indicaría "estoy abajo del voltaje deseado".

la regulacion simple a mí me funciona bien, pero con probar no se pierde nada.

 

[seaarg]

Y si, tendre que hacer una placa prototipo para hacer las pruebas antes de sacar la final.

¿Alguno me podria explicar cual es el criterio de poner el shunt (creo que asi se llama) en serie en el lazo de regulacion? Funciona bien con zener y resistencia + trim al opto. ¿Para que es el shunt que vi en muchas fuentes?

 

[ibdali]

te comento que en mis pruebas noté que lo mejor es la regulación simple que estábamos usando, por lo menos es lo mejor que me quedó.

por otro lado cargo un pdf de un ampli..........

 

[ibdali]

"seaarg", te comento que después de varias pruebas y prototipos he llegado a la conclusión que la regulación simple, osea aquella que no tiene en cuenta GND, y mide la tensión entre ambas ramas, es la mas adecuada.

Trabajé con regulación por ramas separadas, pero me he puesto a pensar que esto no tiene sentido, porque solamente tienes un solo estado al final, 1 o 0, o sea que cualquier medición de ramas por separado la tendrás que unir.

Supongamos que medimos por separado ambas ramas, y la rama positiva llegue al voltaje deseado, y la negativa no. En este momento tenés un estado alto en la salida del operacional, sin importar que la otra rama tire un estado bajo.

Por ello es mejor medir ambas ramas juntas, es decir, medir la diferencia de potencial, este valor contempla ambas ramas.

Lo que si se puede hacer(manteniendo la regulación simple), es poner otro operacional externo para medir el valor de cada rama por separada y solo en el caso de que el voltaje este muy lejano al deseado tire un estado alto. En este caso tendrás una regulación simple para ambas ramas, que es la que hará trabajar al tl494 y con la regulación de ramas por separado tendrás un control del voltaje de cada rama, con el cual podrás apagar el tl494 solo en el caso el voltaje se escape de los parámetros que hayas fijado.

 

[seaarg]

Esto ultimo es una buena idea, podria ver como aislar eso, ya que al conectar el operacional estas uniendo primario y secundario de nuevo (quiza no afecte al resultado final). En mi caso lo que tengo por objetivo es que no importando si una rama esta sobre el voltaje correcto, si cualquiera de ambas esta bajo el mismo, el TL494 oscile "a fondo".

Acabo de recordar, que en mi smps anterior, la cual regulaba poniendo el opto entre v+ y v- simplemente, el "tope" de potencia que podia obtener estaba dado por el transformador y no por la regulacion, ya que al ver con osciloscopio las salidas del TL494 estas estaban a full duty cycle (49% aprox)

De todos modos me gusto esta ultima idea tuya y podria intentar aplicarla, pero al reves, cuando el voltaje caiga acelere el TL494.

Sobre lo que decis de que al final tengo 1 sola salida, es correcto, pero en mi pensamiento esta salida tiene un "alto" (o sea, decirle al TL494 que no oscile) solamente cuando AMBAS ramas llegaron al voltaje de regulacion. Si cualquiera de ellas baja de ese umbral el integrado tiene que oscilar a fondo. (aunque esto signifique que la rama sin carga se exceda en su voltaje, esto estaria compensado con un tope superior de zener+resistencia a GND, disipando estos.)