Jump to content

    
Sign in to follow this  
Enceladi

Flyback с кросс-регуляцией

Recommended Posts

Доброго времени суток.

Есть небольшой вопрос по источнику питания с топологией flyback и двумя выходами. 

Синопсис: источник питания имеет 2 выхода: +6В, 2А и +18В, 0.5А. Первый является основным (тот, что идет на обратную связь ШИМ контроллера). Одновременно используется только один из источников. На основном источнике стоит неотключаемая нагрузка 392 Ома, а на втором 5.5кОм. Возникла проблема в кросс-регуляции: при использовании источника +6В второй раскачивается до +41В. Небольшое превышение напряжения (до 21-22В) на втором источнике допустимо, но вот 41В это уже перебор. 

Нашел статью (или лучше сказать презентацию) https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TND351-D.PDF в которой описываются варианты улучшения кросс-регуляции. На странице 13 указан вариант с использованием "магического" конденсатора между вторичными обмотками, однако никаких рекомендаций по его выбору нет. Кто-нибудь сталкивался с подобным решением? Если да, не поделитесь ссылкой или же рекомендацией по выбору данного конденсатора? Заранее благодарен.

 

P.S

Так же на странице 7 указан вариант с использованием стабилитрона. Звучит заманчиво, особенно учитывая, что когда работает источник +6В то по второму потребление не превышает 10 мА. Не будет ли лучше просто поставить стабилитрон в таком случае?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это вечная проблема обратноходовика. 
 Частично решается по петле ОС. ее нужно брать не от одного выхода а от нескольких, организуя на резисторах нечто вроде сумматора. Тогда источник будет следить не за одним выходом, а за суммой. Конечно, это применимо, если все выходы относительно общего провода.
 Следующий шаг - все выходы нужно искусственно подгрузить на 2-3% расчетной выходной мощности. Обычно выходное напряжение  слишком поднимается при чистом холостом ходу.
 Наконец, если один из выходов достаточно маломощной, то там ставят свой компенсационный стабилизатор.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это так-же частично лечится трансформатором, с хорошей связью между обмотками, но подгружать всё равно придётся.

как вариант, подгрузить цепочкой резистор+tvs

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 hours ago, Enceladi said:

Так же на странице 7 указан вариант с использованием стабилитрона. Звучит заманчиво, особенно учитывая, что когда работает источник +6В то по второму потребление не превышает 10 мА. Не будет ли лучше просто поставить стабилитрон в таком случае?

Я бы именно так и поступил.

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 часа назад, Enceladi сказал:

вариант с использованием "магического" конденсатора между вторичными обмотками, однако никаких рекомендаций

Конденсатор образует контур с индуктивностью рассеяния и суммы сопротивлений соединяемых им обмоток, поэтому считается по приемлемому перенапряжению, создаваемом на нём ею на выходе меньшей мощности, и добротности, определяющей добавку от биений с тактовой частотой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Напряжение растёт из-за недостаточного демпфирования паразитного выброса. Устраняется заваливанием фронтов силового транзистора, подбором номиналов элементов демпфирующей цепи и увеличением нагрузки на этом выходе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чтобы напряжение было постоянным, поле в обмотке должно меняться строго пилообразно. Из за скин эффекта, индуктивности рассеяния, изменения магнитной проницаемости сердечника (и много много чего еще), напряжение на нагруженной обмотке при переключении доходит до нескольких раз больших значений, чем его номинал. Поле при этом спадает значительно резче. В результате, ненагруженная обмотка получает эквивалентное увеличение напряжения, но вся эта энергия идет не в потери (из за меньшей нагрузки они так же меньше), а заряжает фильтрующий конденсатор. 

Описанные проблемы решают по разному:

- ставят симметричный фильтр на ферритовом кольце, который изолирует все обмотки, кроме самой нагруженной, от выбросов. Энергия выделяется на снаббере.

- ставят резонансный конденсатор на первичную обмотку, чтобы поле на фронтах не зависело от вторичных обмоток. Обычно, это приводит к дополнительному нагреву ключа.

- ставят стабилитрон. Энергия выделяется на стабилитроне.

- отказывают от обратноходовых схем в пользу прямоходовых. Тогда напряжение на обмотках ограничено. Лишняя энергия просто не появляется. Проблему с нестабильным напряжением источника решает ККМ.

В Вашем случае может частично помочь RC цепочка по первичной обмотке. У Вас там наверняка стоит супрессор, который данную проблему только усугубляет.

Edited by Corner

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Corner said:

- ставят симметричный фильтр на ферритовом кольце, который изолирует все обмотки, кроме самой нагруженной, от выбросов. Энергия выделяется на снаббере.

 

Можно пример схемы, а то не понятно где фильтр и как он работает.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Все эти манипуляции со схемой, чтобы достичь положительного эффекта, уменьшают амплитуду паразитного выброса. Можно поставить резистор в первичной цепи и тем самым уменьшить добротность колебательной системы. Импульсное напряжение станет как на картинке, но при этом упадёт КПД. Как видите вариантов решения много.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Попробуйте групповой дроссель сделать, как в компьютерных БП.

Энергия выброса будет частично переправляться в цепь первой нагрузки.

Можно еще поставить  LDO стабилизатор во второй канал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Есть вот такая микросхема - MAX17690, называется flayback без оптрона. Может подойдет для вашего случая?

Предполагая вопрос о практическом использовании - сразу скажу, что практически ее не использовал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да ни при чем тут какие-то  микросхемы. Это фундаментальное свойство топологии. Особенность многообмоточного дросселя, разность внутренних сопротивлений каждого выходного канала.
 На холостом ходу и ОС по одному из выходов удержать стабильность по всем каналам  невозможно.
 Традиционные приемы, примочки, припарки и заклинания  уже перечислили.

Share this post


Link to post
Share on other sites

при использовании источника +6В второй раскачивается до +41В.

Это из 18 В. Значит, слишком много витков у вторичной обмотки, заниженное отраженное напряжение и соотв. витковое на обратном ходу, и слишком маломощный клампер для полученной индуктивности рассеяния транса.

Или полевик не на 600 В, а на 800, и выброс там на все 800 В, напр. Если это пофиксить, то может выйти там 22-28 В. Потом можно добить нагрузкой.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Гм, где-то я все уже это видел :) Топикстартер, дам добрый совет: забейте на флайбэк при ваших начальных условиях. Тут гораздо лучше подойдут трансформаторные схемы: пуш-пулл или прямоход.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this