Jump to content

    

Viper22 и его ОС

Для собственного ликбеза по ИИП делаю блок питания для роутера. На выходе должно быть 12В 0,2А (для запаса  расчет сделал на 0,3А)

Выбрал МС viper22, по программе вырисовалась такая схема:

viper-circ.thumb.PNG.a866b1ef2e7bdf6f508791ea851f3160.PNG

viper-params.PNG.0309ff3c406ed66e1a352cc27488a617.PNG

viper-trans.PNG.3c554ec4e07ebd03cc0007f0f9b10240.PNG

 

Вопрос 1. Почему программа стремится приблизить коэффициент заполнения примерно к 25%, при любых размерах сердечника или выходной мощности, тогда как в книге Семенова Б.Ю. или методичке Макашова Д. всегда к 0,45-0,5 стремится коэффициент?

Собрал на макетной плате эту схему, в качестве сердечника применил Ш7х7, материал НМ2000, центр сточил до 272 нГн/вит^2. Первичка 155 витков, вторичка 31 виток, вспомогательная 62 витка.

При нагрузке 0,2А все работает хорошо, но если меньше, например 130мА, начинаются пропуски тактов с соотвествующим свистом сердечника.Вот напряжение на стоке микросхемы при 130мА:

osc1.thumb.jpg.e9a80ab6ca4e3b3bc3b3b12917f7fa78.jpg

5 тактов и 40 мкС пропуск, если нагрузка еще меньше, то может быть 2 такта и 100мкС пропуск. С8 и С5 менял на абсолютно разные номиналы, причем кратно. Ситуация меняется, но не очень координально, нагрузка более 2/3 от расчетной, все хорошо, меньше нагрузка - пропуски тактов начинаются.

ВОпрос 2. Может это нормальное поведение схемы? Или что еще измерить в схеме ? Или поменять ?

Edited by Andreyspro

Share this post


Link to post
Share on other sites

Andreyspro, мне кажется - всё же очевидно... А что бы Вы делали на месте контроллера?... Представьте - нагрузка снижается, Вы уменьшили длительность импульсов до предела, но энергии в сердечнике запасается больше, чем расходует нагрузка... Напряжение на выходе РАСТЁТ, а Ваша задача это повышение НЕ допустить... Что Вам остаётся? Да-да, только пропускать импульсы, чтобы уменьшить энергию, запасаемую в сердечнике....

Share this post


Link to post
Share on other sites

И как мне лучше сделать, чтобы при этой выходнлй мощности "отодвинуть" ширину импульса от минимального значения, увеличить индуктивность первичной обмотки?

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 минут назад, Andreyspro сказал:

как мне лучше сделать

Утверждение, что именно так, со свистом, должен работать обратноходовый источник питания - это радиолюбительская мифология, происходящая от непонимания работы цепей ООС и, соответственно, неумения их рассчитывать.

Начните с изучения основ - как работает обратноходовый источник питания. Научитсь считать их вручную по формулам. Программы, которые сами все считают, тут не помогут. А далее переходите уже конкретно к этому.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ТС, Вы используете Vipersoft .В нём есть небольшой момент- зазор считает не то, чтобы неправильно, но для полного набора сердечника или для половинки  набора сердечника не помню, давно это было.

Вручную легко проверить.

Материал в проге стоит N27 .  2000НМ по потерям сильно уступает. В чипе есть сердечники  более нового материала N87 бывшего Epcos.

Share this post


Link to post
Share on other sites

для 4 Вт выберите Е16 сердечник

индуктивность первички порядка 15mH

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, mov said:

ТС, Вы используете Vipersoft .В нём есть небольшой момент- зазор считает не то, чтобы неправильно, но для полного набора сердечника или для половинки  набора сердечника не помню, давно это было.

 Вручную легко проверить.

Материал в проге стоит N27 .  2000НМ по потерям сильно уступает. В чипе есть сердечники  более нового материала N87 бывшего Epcos.

Сделать дроссель/трансформатор на нужную индуктивность, для меня это не проблема, научился. Намотал на расчетные 5.1 мГн, получилось 4.8 мГн, небольшой разбег, замерял прибором.

В насыщение трансформатор не заходит, ставил резистор на 4 Ом в между стоком и дросселем, замерял осциллографом форму тока, четкие треугольники без всплесков, ток не более расчетных 170 мА.

2000НМ материал не самый лучший, согласен, но был только Ш4х4 и Ш7х7, первый маловат, выбрал второй.

8 hours ago, Baza said:

для 4 Вт выберите Е16 сердечник

индуктивность первички порядка 15mH

Да, по расчетам по программе Старичка или формулам Макашова, как столько и выходит при коэффициенте заполнения 0.45. Но программа выдала 0.22 коэффициент, тогда выходит 5,1 мГн первичка. Сейчас попробую на 15 перемотать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что-то не так в Датском королевстве (с).

Похоже на то,что при нагрузке 0,2А устройство работает на грани ограничения тока, и связь через оптрон "заткнута", а при снижении тока нагрузки оптрон приоткрывается, и тут "всё начинается". И виноваты в этом либо большая пульсация на выходе, либо большое усиление ОС. Проверьте конденсаторы на выходе - может быть они не Low ESR, или L11 маловата (или С12 маловат, их резонанс - 34 кГц, хотелось бы около 10-15 кГц). Какой оптрон стоит? Если с "безразмерным" коэффициентом передачи, то лучше поменять на ограниченный (например 0,5-1,0; 1,0-2,0 ...). Ну а для проверки подгрузить его резистором ~ 0,5кОм, а может быть и меньше, параллельно С5. 

И расскажите про витки всех обмоток. Похоже Вы проектировали источник на входное 85 - 264 В? И при каком напряжении снималась осциллограмма?

Поддерживаю совет считать всё вручную 

   

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 9/24/2019 at 4:03 PM, MikeSchir said:

Похоже на то,что при нагрузке 0,2А устройство работает на грани ограничения тока, и связь через оптрон "заткнута", а при снижении тока нагрузки оптрон приоткрывается, и тут "всё начинается". 

Нет, все на оборот, пропуски тактов идут на низких нагрузках, на 0,2А все ОК.

On 9/20/2019 at 1:54 AM, wim said:

Научитсь считать их вручную по формулам

 

On 9/24/2019 at 4:03 PM, MikeSchir said:

Поддерживаю совет считать всё вручную

Да, да, считаю по формулам в smath, с программами только сверяюсь, честно-честно:

smath.thumb.PNG.b3d936ac2df86de7b6870aa12e99e064.PNG

 

Я разобрался в чем дело. Вот схема обратной связи внутри МС:

viper22fb.thumb.PNG.9b2b72d44789793f44a852d3c0e0c0ce.PNG

Если на конденсаторе напряжение превышает 1.23В, то компаратор выключает такты, и приходится ждать разрядки конденсатора C через резисторы R1+R2, обвел момент на рисунке:

osc2.png.59874e3749e027ccde2818d3435aa414.png

Для линейной работы обратной связи, напряжение на С не должно превышать 1,23В, а отключение компаратора должно происходить посредством повышения напряжения на R2 током от "токового аппендикса" ключевого транзистора, который в viper22 пропускает 1/560 от общего тока. В описании viper22 есть диаграмма да и еще текст, который её дотошно описывает, но я долго не мог понять до конца.

viper85mA.PNG.e0d5b8e4be3d338222fd550240926b96.PNG

viper22fb2.thumb.PNG.87d4684255b7e6fa4a0a0893546e2ec7.PNG

Смысл следующий: "Если ток в первичной обмотке менее 85мА, то линейной работы ОС не ждите, будут пропуски тактов". Если делать большую индуктивность обмотки, по расчетам Старичка, Макашова, Семенова, это около 25мГн, то максимальный ток в первичке не более 65мА при ширине импульса 45%, и это на максимальной нагрузке. Именно по этому программа Viper Designer занижает ширину импульса до ~25%, чтобы поднять ток первички, до требуемых для линейной работы ОС. Но в моем случае и этого не достаточно, так так потребление снижается и до 50мА вместо максимальных 200мА.

Сначала попробовал сделать лайф-хак, снизил индуктивность первички до 2мГн, стало получше, теперь пропуски стали появляться при выходной нагрузке ниже 80мА, но мне надо отсутствие пропусков вплоть до 50мА. Да и проработала схема не долго, умер выходной диод D11, не придал значение очень низкому коэффициенту K в расчетах:

smath-K.PNG.1c4591a8d5ab34f364e17ccef96468d0.PNG

С таким коэффициентом "K" расчетное обратное напряжение на выходном диоде 100В, а у меня всего на 60 стоял. Лайф-хак не удался, диоды выше 100В это уже корпус ТО220, что слишком громоздко и дорого, от снижения индуктивности первички пришлось отказаться.

Решением стало примененеие Viper12, у него коэффициент "токового аппендикса" 320, против 560 у Viper22. Что позволяет работать схеме при токе в первичке 50мА:

viper55mA.PNG.363ae241ba089b44e55be977422a0ad7.PNG

 

При выходной нагрузке 55мА, пропусков нет:

osc4.thumb.JPG.2cc773e5bddfc3a99eb92054f817d8f8.JPG

Тетст в 15 минут не выявил свистов, причем сердечник намотан не особо аккуратно, лаком не заливал. Сердечник, как в первом посте Ш7х7,  первичка 4,5мГн. На выходе пульсация минимальная, все устраивает. Коэффициет "К" = 5, напряжение на диоде 60В.

Edited by Andreyspro

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now