Buck Converter

padova · Post by **padova** » 05-09-2007, 13:54

Nacrtao sam shemu jednog down convertera, 400V dc na 300V. Problem mi je prvo - prigusnica, dobijam razlicite rezultate sa razlicitim kalkulatorima,od reda miliHenrija i reda 200uH.Ima li neko iskustva sa ovim?
Evo sheme.

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... 0_buck.jpg

Firkragg · Post by **Firkragg** » 05-09-2007, 14:43

Pozdrav

Gate definitivno nije dobro spojen, nesmije biti u nikakvom kontaktu s masom jer se tada pojavljuje 400V izmedju njega i DS, a nesmije biti vise od 20!
Buck konverter jest problematican zato sto je mosfet 'vruc' i mora se izolirati od ostatka sklopa.

Najjednostavnije ces proci sa nekim 'high-side' driver IC-om predviđenim za svrhu, npr HIP1030.
ili se mora koristiti izolacija (optocoupler ili pobudni transformator).

Transformator nemoze dati vise od 50% djelatnog ciklusa sto je nezgodno, ali mislim da je svejedno OK za razliku napona od samo 0.75.

Postaje zgodno ako se koristi dupli ('dvofazni') konverter gdje se jednostavno implementira.

Kao nesto ovako (nije ispitano).

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... verter.jpg

Za tvoju snagu mozes koristiti samo jednu granu i manji mosfet, npr. IRF730.

Induktivitet ovsi o djelatnom ciklusu, naponu i frekvenciji.. svi kalkulatori bi trebali davati vise manje isto.

http://www.ele.auckland.ac.nz/archives/ ... uckdes.htm

padova · Post by **padova** » 06-09-2007, 06:02

Hval ti na uocenom propustu.Pogledaj sada ovu shemu, sa jednim kontrolerom kog sam nasao u medjuvremenu, ima i originalni trafo sa kojim je radio u napajanju.Ali taj trafo je za 400v primara. Mozda je bolje da namotam malu prigusnicu i napajam sa 20-ak volti?

Mislim da moze da se efikasno upotrebi i bipolarni tranzistor umesto feta,jer ovaj kontroler daje dosta snage,to je zapravo kompletni flyback converter.

Namucio bih se da podesim napon na 300V,mislim da bi to bilo poprilicno tesko.Tvoja shema je dobra,probacu sa njom.Ali nemam onoliko dioda.Valjda moze i bez njih?

ispravka, kolo ima ulaz za regulaciju napona, promenio sam shemu.

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... 4_buck.jpg

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... 4_buck.jpg

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... HO165R.pdf

padova · Post by **padova** » 08-09-2007, 11:12

Moze li neko da proceni ovu shemu ,valja li ovo cemu, da pokusam ovako?

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... 7_buck.jpg

Firkragg · Post by **Firkragg** » 08-09-2007, 12:08

Mosfet ti se nemoze ugasit ni priblizno dovoljno brzo kroz otpotnik 10k, to mora radit SG3525. Povratna veza takodjer nevalja.

Ako imas izolirani niski napon mozes ''podici'' cijeli sklop tako da masa SG3525
bude na sourceu mosfeta, i tad ga mozes drajvati direktno. Ali u tom slucaju moras povratnu vezu ostvariti kroz optocoupler; nemozes ocitati izlazni napon kad tvoja masa varira s naponom sourcea.

Za moju shemu, mozes slobodno koristit jedan 12V izvor i 1:1:1 trafo.

Trafo cu ti uslikat ako te zanima kako se radi.

Glavne diode nemoraju biti tako velike, dovoljne su ti neke 2-3A brze diode <100ns trr.

padova · Post by **padova** » 08-09-2007, 14:40

Mogao bih da pogledam kako izgleda.
Ima jos jednostavnije resenje sa PNP bipolarnim tranzistorom i sg3525. Onda out ai b idu na masu, a njihovi kolektori na bazu tranzistora i tako ga regulise. S tim sto ce opet baza biti blizu mase i pitanje je da li ce to biti dobro za tranzistor,na tako velikom naponu.

ok postavi sliku,probacu konacno po tvojoj shemi,izgleda ipak najbolje resenje.
Da li si mozda isprobavao kako radi?
pozdrav

padova · Post by **padova** » 08-09-2007, 16:30

Da li se moze sa SG3525 napraviti korektor napona, da drzi konstantnih 300V na izlazu.Znace ne konverter vec korektor na PWM principu?

Firkragg · Post by **Firkragg** » 08-09-2007, 19:51

padova wrote:Da li se moze sa SG3525 napraviti korektor napona, da drzi konstantnih 300V na izlazu.Znace ne konverter vec korektor na PWM principu?

A sta drugo radi povratna veza nego drzi konstantnih 300V?

Ako mislis za napon manji od 300V, tada o obzir dolaze buck-boost, CUK ili SEPIC pretvaraci. Kod svih je mana sto mosfet mora izdrzati zbroj ulaznog i izlaznog napona, ali sepic je posebno dobar jer je source mosfeta na zemlji.

Morao bi koristiti 900V mosfet da bi takvo sto radilo.

http://en.wikipedia.org/wiki/SEPIC_converter

Uploadao sam sliku. Nikada motati direktno na ferit lak zicu, samo na plastiku s glatkim rubovima i to ako se bas mora.

Primar i sekundari moraju biti ufrkani prije motanja, i onda se sve zajedno provlaci kroz jezgru. Ako se koristi 2:1:1 omjer, namotaju se 4 namotaja i tada se dva spoje u seriju (to ce biti primar).

Sto je vrlo bitno za trafo je da primi iste volt-sekunde u gornjoj i donjoj poluperiodi; znaci, povrsina pozitivne poluperiode mora uvijek biti jednaka povrsini negativne.

Svaka razlika predstavlja DC offset koji odvodi jezgru u zasicenje.

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... DT_RGB.jpg

padova · Post by **padova** » 09-09-2007, 13:09

Da mislio sam na manje napone,padove napona.Znaci PFC. Vidim da ima specijalnih cipova za te namene, L6561 i L4981.

Proradio je buck converter, nije nista izgorelo

. Sada treba da namotam drugu prigusnicu,vecih dimenzija i sa debljom zicom.Ova minijaturna se prilicno greje.Dok mosfet ne primecuje nista. Nemam odgovarajuce zastitne diode,stavio sam neke razlicite.Regulacija radi. Trafo sam motao 1:1 i ide direktno na emitere bez kondenzatora.I sa jednim napajanjem 12V. Dobije se 20V na sekundaru, 10V po fazi, gore i dole. Cudi me da iz cipa ne izlazi cetvrtka sa punih 12v,dakle bez opterecenja,a i pomalo se zagreva, mozda pin 2 i 16 ne smeju biti spojeni direktno ili je do frekvencije.

Kakav ti je ono uredjaj na slici, moze li se pogledati shema?

padova · Post by **padova** » 09-09-2007, 15:31

Evo namotao sam veliku prigusnicu,spoljasnjeg precnika 33mm udvojenom zicom 0.7mm.Induktivitet je 116uH. I ona se zagreva dosta i to sa malim opterecenjem od samo 60W.
Sta moze da bude u pitanju da se toliko greje?

Firkragg · Post by **Firkragg** » 09-09-2007, 21:38

Da mislio sam na manje napone,padove napona.Znaci PFC. Vidim da ima specijalnih cipova za te namene, L6561 i L4981.

Buck neradi kad ulazni napon padne ispod vrijednosti izlaznog, tako da je los za PFC.

Boost se inace masovno koristi za PFC ali i druge topologije mogu raditi.

Buck boost se prakticki uvijek koristi kada je potreban manji izlazni napon i PFC.

Ostali (CUK, SEPIC) bi vjerovatno isto radili (iako nisam vidjeo nigdje) ali sva ova zadnja 3 imaju veliku manu da tranzistor mora izdrzati zbroj izlaznog i ulaznog napona, sto je problematicno za ovako visoke napone.

900V i 1200V mosfeti postoje ali su daleko teze nabavljivi od 500, i imaju puno veci ON otpor. Koliko vidim tvoj jest 900V.

Trafo sam motao 1:1 i ide direktno na emitere bez kondenzatora.I sa jednim napajanjem 12V. Dobije se 20V na sekundaru, 10V po fazi, gore i dole. Cudi me da iz cipa ne izlazi cetvrtka sa punih 12v,dakle bez opterecenja,a i pomalo se zagreva, mozda pin 2 i 16 ne smeju biti spojeni direktno ili je do frekvencije.

Izgleda u redu, kondenzator svakako stavi, bilo koji kond 20..30 puta veci od kapaciteta gatea je OK.

Evo namotao sam veliku prigusnicu,spoljasnjeg precnika 33mm udvojenom zicom 0.7mm.Induktivitet je 116uH. I ona se zagreva dosta i to sa malim opterecenjem od samo 60W.
Sta moze da bude u pitanju da se toliko greje?

Na kakvoj jezgri je to?

Kakav ti je ono uredjaj na slici, moze li se pogledati shema?

Prototip za projekt koji je pao u zaborav, sad sluzi za generalno glupiranje.
Postavit cu shemu ako te bas zanima..

padova · Post by **padova** » 10-09-2007, 04:57

Ova prigusnica je zute boje,fr*e wheeling prigusnica iz jednog prastarog napajanja.Probacu kasnije sa drugim feritom.

Ja imam jedan PFC modul sa L4981,u smd tehnologiji.On radi, daje 400v konstantno na izlazu.Sa jednim otpornikom od 6R8 u ispravljacu napon je sada 370v.Pitam se da li bih smeo da prikljucim svoje ATX napajanje na taj napon. Onda ne bih vise razmisljao o FPC-u.Bar dok to bude radilo.

Postavi shemu,interesuje me sve u vezi SMPS-a.

Firkragg · Post by **Firkragg** » 10-09-2007, 19:47

Ova prigusnica je zute boje,fr*e wheeling prigusnica iz jednog prastarog napajanja.Probacu kasnije sa drugim feritom.

To je u redu, nebi se smjela grijati.
Druga stvar je sto ti po onoj formuli treba podosta puno induktiviteta ovdje, za 50kHz i 1A ispada 1,5mH.

Opet buduci da struja nije velika to nebi smio biti problem.

Ja imam jedan PFC modul sa L4981,u smd tehnologiji.On radi, daje 400v konstantno na izlazu.Sa jednim otpornikom od 6R8 u ispravljacu napon je sada 370v.Pitam se da li bih smeo da prikljucim svoje ATX napajanje na taj napon. Onda ne bih vise razmisljao o FPC-u.Bar dok to bude radilo.

Cemu bi to tocno sluzilo?

Najbolje rijesenje bi bilo tom boostu promijeniti djelilo za nekih 340..350V.

To bi bilo u granicama za napon 250V koji napajanje podnosi, bojim se da su tranzistori u napajanju 400V i to bi bilo pregusto.

Boost moze komotno raditi i s par volti iznad ulaznog napona, i mislim da je to ovdje najbolje rijesenje. (Jako ovisi cemu sluzi to napajanje tj. koliko kosta to sto je poslje njega).

Druge vrste pretvaraca su izvedive ali rekao sam vec koje su im mane, a nisam nigdje vidio da se koristi nesto osim buck ili bck boost tako da je moguce da sam nesto previdio.

Ja bi svakako namjestio taj boost da radi sam kakav je.

Onaj sklop je obican polu-most IRFP450 sa SG3525 bez povratne veze, regulacija PWM i frekvencije.

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... lyback.JPG

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... lyback.jpg

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... 010030.JPG

padova · Post by **padova** » 26-09-2007, 08:23

Hvala za šemu i slike, ipresivno izgleda .

Da pitam i ovo, pošto sam nabavio dosta dobra tela za prigušnice možda bih mogao da pokušam sa nekim buck konvertorom kao napajanjem za pojačalo umesto mrežnog trafoa,znači iz 220v na 2x 35vDC.
Dali može jedna prigu[nica da posluži za oba napona ili bi morale da budu na posebnim jezgrima.
Evo na slici ideje:

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... metric.png

Smjesko · Post by **Smjesko** » 26-09-2007, 09:59

Meni se cini da je glavni problem u ovoj ideji sinkronizacija BUCK-ova 1 i 2. Pogledaj na http://bas.elitesecurity.org shemu za konverter za auto-pojacalo. Ima simetrican izlaz.

padova · Post by **padova** » 26-09-2007, 13:39

Da trebali bi da oba rade na istoj frekvenciji i da budu fazno usklađeni. Mislim da bi mogao da sa buckom snizim napon na 40-50v pa onda sa drugim izolovanim konvertorom sa odgovarajućim Mosfetovima dobijam simetricni izlaz. Opet će zauzeti manje mesta nego torusni trafo

Firkragg · Post by **Firkragg** » 26-09-2007, 19:02

Efikasnost buck konvertera opada znacajno s omjerom napona. Manje od nekih 0.5..0.4 se vec ne isplati, ovdje je 0,1. Mosfet mora trpiti veliku vrsnu struju, prakticki svu struju pojacala a ima visok Ron. IGBT bi mozda prosao nesto bolje, al neznam.

To je u biti glavni razlog zasto se koristi trafo, osim za izolaciju.

Buck converter nemoze postici napon ispod nule, za to se koristi 'negativni boost'. Da ja radim takvo sto koristio bi dva posebna konvertera, svaki sa svojom regulacijom. Nema nikakve potrebe za sinhronizacijom, i prigusnice mogu biti posebne.