[Andreyspro 0]

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:

 

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:

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 ?

Изменено 19 сентября, 2019 пользователем Andreyspro

[XORT01 0]

Это стандартное поведение обратнохода. 

[варп 16]

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....

[Andreyspro 0]

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

[wim 6]

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.

[mov 2]

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.

[Baza 24]

для 4 Вт выберите Е16 сердечник

индуктивность первички порядка 15mH

[Andreyspro 0]

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.

[MikeSchir 1]

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 

   

 

[Andreyspro 0]

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:

 

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

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:

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.

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:

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:

 

При выходной нагрузке 55мА, пропусков нет:

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.

Изменено 28 сентября, 2019 пользователем Andreyspro

[SAVC 0]

Andreyspro, нет такой единицы измерения, вит^2

[MikeSchir 1]

20 hours ago, SAVC said:

Andreyspro, нет такой единицы измерения, вит^2

Это Офтоп? Перед уикэндом?

Пример: индуктивность катушки на сердечнике L= A*W^2, где W - число витков катушки, A - некий коэффициент, зависящий от свойств сердечника.

Вопрос: как будет выглядеть размерность коэффициента A? Как обозначить величину - "генри на виток в квадрате"? Так что, пусть будет такая единица измерения.

А то получается, ж...а есть, а слова нет

[SAVC 0]

Размерность коэффициента A будет Гн. И это магнитная проводимость.

Встречный вопрос, как единица "виток" выражается через другие единицы СИ ?

Есть ли у "витка" эталон? :-)

Размерность единицы "виток" - пустая, единица. Вы ещё предложите ввести единицу "штука", а я на вас посмотрю. Или лучше - "человеко*час" Блин. :-)

Есть ещё один аргумент. Ваш коэффициент A - это по другому A_L, если взять спецификации сердечников, индуктивность на один виток. Она везде приводится в Гн, никаких витков.

[wim 6]

1 час назад, SAVC сказал:

предложите ввести единицу "штука"

Уже ввели:

Виткам в квадрате подготовиться к введению. 

[SAVC 0]

Ок. Давайте тогда разберёмся, штука для физики - это основная единица или производная?