Flyback güç kaynağı zımbırtısının gizemli hesaplamaları

Başlatan Zoroaster, 02 Kasım 2016, 17:38:01

Zoroaster

Vakit buldukça flyback üzerine teknik geyik yapalım.

Flyback güç kaynağı sinyaller ve sistemler konusu ile içiçedir.

1) Flyback güç kaynağını modellemek ve S domeninde transfer fonksiyonunu bulmak.

2) Bu sistemin kararsızlığı.

3) Kararsız durumdaki bu yapıyı kararlı hale getirmek.

4) MCU'yu Flyback kontrol işinde kullanmak


Seytan deliginden kacti.

FxDev

Bunun için öncelikle kontrol teorisini yalayıp yutmak gerekiyor. Yani S domaini neymiş, kontrol de ne olaki, matrisler, kontroledilebilirlik vs. Bu temel olmadan bu işe girişmemek lazım. Tıkanır kalırsınız.

1) S domaininde transfer fonksiyonunu bulmak için Average Switching Model'i dökmek oluşturmak lazım. Buradan DC Trafo modeliniz ortaya çıkacak. DC Trafo ne diyorsanız bırakın bu işi.
2) Faz marjı vs. incelendikten sonra sistem salınım yapacak mı yapmayacak mı buna karar vermek lazım ki geneli yapıyor olacak. Sonra uygun kompanzasyonu seçeceğiz yani bildiğimiz PI-PID yapacağız.
3) PI/PID sistemi hala kararsızlıktan kurtaramıyorsa tekrar başa döneceğiz tasarımı tekrarlayacağız.
4) Dijital kontrol demek istiyorsun; burada da ADC çevriminden kaynaklı dijitile çevirmeden bir faz farkı binecek, bunu kompanze etmeye çalışacaksın. Senkron Flyback yaptık zaten bu konuda hem de PIC serisi bir işlemci ile. Analog comparator işine yarayacak.

Bizim halk bu tabirlere yabancıdır; bizim halk bunu; ya trafo zırıl zırıl ötüyordu, dayı oğlu bir kapasite bağladı ses kesildi ile anlar.
Ben zamanında çok hesapladım hiç bir zaman da teoriye bire bir uymadı. EMC gibi lanet olasıca. Power 4-5-6 diye bir alet var ünlü Ridley'in. Bu aletin bir benzeri ya da spectrum analyzer yoksa yine yaptığınızın bir faydası yok.

Gerçek devrede yolların oluşturduğu endüktanslar, trafonun değiik akımlarda non-lineer davranması bu tür hesapların sadece tam yükte işe yaramasına yol açıyor. Hesaplanınca aşağıdakine benzer grafikler ortaya çıkıyor. Bunları yorumlayıp feedback tasarımı yapmak gerekiyor.

Benim bu konuda değindiğim noktalar aşağıdadır.

http://www.firatdeveci.com/kontrolun-kalbi-tl431/
http://www.firatdeveci.com/off-line-flyback-converter-part-1/
http://www.firatdeveci.com/off-line-flyback-converter-part-2/
http://www.firatdeveci.com/off-line-flyback-converter-part-3/
http://www.firatdeveci.com/off-line-flyback-converter-part-4/
http://www.firatdeveci.com/off-line-flyback-converter-part-5-final/

Bu da örnek bir kazanç eğrisi.
Forumda bazı bağnaz kişiler tarafından engellenip, atıldım. Tüm bu bağnaz kişilere rağmen Atatürkçülüğü sonuna kadar savunacağım; onlar da bağnazlıklarında boğulacaklar. Haberleşme için: info[at]firatdeveci.com / ©firatdeveci.com - ße Different Everytime!

Zoroaster

Üniversite hocalarını matlapla, excell grafikleri ile tablolarla, scop görüntüleri ile tavlayabilirsiniz de ben bunları yutmam.

Seytan deliginden kacti.

FxDev

Kendimi kanitlayacagim diye gobegimi catlatacak degilim. Millet Excel diye bir sey yaratmis ayni hesaplari 100 kere yapma diye. Bu konuda CE almis onlarca cihaz benim yerime konusur. CE diyorum, testler icinde conducted ve radiated immunity testi de var. Bu ne demek senin power supplyin cikis ve girisine 0-80MHz sinyal pump edilir nominal gerilimin de %3 altinda oynamasi beklenir. Hadi feedback tasarimini bilmeden gec bu testi.

Her seyi bir sen biliyorsun.
Forumda bazı bağnaz kişiler tarafından engellenip, atıldım. Tüm bu bağnaz kişilere rağmen Atatürkçülüğü sonuna kadar savunacağım; onlar da bağnazlıklarında boğulacaklar. Haberleşme için: info[at]firatdeveci.com / ©firatdeveci.com - ße Different Everytime!

Zoroaster

Yahu benimle tartışmak zorundamısın?

Benimle tartışacaksan tartıştığın konuda haklılığını ispatlamak için piyasadaki yüz tane bin tane on bin tane cihazım var, CE belgem var söylemlerini geç bir kere.

Haa bir analiz/sentez tartışmasında bu söylemleri ön plana koyarak tartışacaksan ürününün şemasını kodunu koyarsın konuşuruz. Yok bunlar ticari ürün vs dersen o zaman üründen bahsetme. Kaldıki senin piyasa verdiğin cihazları tartışmıyoruz.

Üstelik EMC'den ya da non lineer etkilerden falan bahsettik mi?

Laf olsun diye yazıyorsun. Mesela bu ne? Bu ne şimdi?

Alıntı Yap3) PI/PID sistemi hala kararsızlıktan kurtaramıyorsa tekrar başa döneceğiz tasarımı tekrarlayacağız.

PID ile kararsızlıktan kurtarılamayan bir sistem de ne demek?

Şışşşş susun benim piyasada on bin tane cihazım var siz bilmezsiniz.
Seytan deliginden kacti.

FxDev

Kontrol edilemeyen sistem demek. Nedeeeen cunku hesaplayamadigimiz etkiler musallat olmus demek ki sisteme. Neyse ilgi ile takipteyim, algoritmaya donmesin de sonra.
Forumda bazı bağnaz kişiler tarafından engellenip, atıldım. Tüm bu bağnaz kişilere rağmen Atatürkçülüğü sonuna kadar savunacağım; onlar da bağnazlıklarında boğulacaklar. Haberleşme için: info[at]firatdeveci.com / ©firatdeveci.com - ße Different Everytime!

Zoroaster

Lastik kelimeler/cümleler kullanmadan ne demek istediğimiz farklı  anlaşılmayacak şekilde konuya giriş yapalım. Fakat bu yazı bir solukta yazılıp bitecek bir yazı olmayacak.

Öte yandan ileride işin içine girecek kontrol teorisini bilmeseniz dahi yazı size pek çok konuda fikir verecek ve bobinlerden korkanlara yol gösterecektir.

Öcelikle mağnetizmaya bir giriş yapalım ve bobin nedir?  Amper x Sarım nedir? Relüktans nedir?  çok iyi anlayalım.

Bu büyüklükleri kolay olsun diye elektriksel büyüklüklere benzeterek anlatayım. Doğruluğundan emin olamayacağınız eklentiler yada lastik cümleler kurmamak kaydıyla araya giriş yapıp ekleme düzeltme yapabilirsiniz.

Bobin, bir nüve üzerine sarılmış dışı yalıtkan tellerden oluşur. Elektrik enerjisi ile mağnetik alan üreten nesneye bobin denir.

Bu yazıda nüve deyince N27, N41, N53  gibi malzemeler aklınıza gelsin. Şu anda bunlarla da pek işimiz olmayacak.

N27 yada benzeri bir başka nüve aşağıdaki siyah kırılgan malzemeye benzer. (Şekilden değil siyah nesnenin kendinden bahsediyoruz)



Nüve şekil olarak yukarıdaki gibi ya da aşağıdaki gibi ya da çok çok farklı bir geometride olabilir.



Geometrisine bağlı olarak EI, EE, EC, ETD vs gibi farklı isimler alır. Fakat bu isimlendirmelerle  şu anda bizim hiç bir işimiz yok.

Bunun üzerine tel sararsak da aşağıdaki gibi bir yapı olur. Yalnız tel doğrudan nüvenin üzerine sarılmaz. Nüveler keskin köşelere sahip olabilir ve tellerin izolasyonunu bozabilir üstelik nüvenin kendisi elektriksel olarak iletken olabilirler. Bu nedenle nüvenin dışına yalıtkan bir karkas konur ve teller bu karkasa sarılır.

 

Elektrik devrelerinde voltaj ne anlama geliyorsa mağnetik devrelerde NI aynı anlama gelir.

Nasıl voltaj için EMK elektromotor kuvvet diyorsak NI için de MMK mağneto motor kuvvet deriz. NI = I * N  yani amper x sarım demektir.

Örneğin 10 sarımlık bobinden 2 Amper akıtırsak 20 Amper sarım değerinde MMK magnetik kaynağımız var demektir.

Peki elektrik devresindeki akımın magnetizmadaki karşılığı nedir?

Elektrik devresindeki I amper, mağnetizmada $$\Phi$$ Fi ile özdeştir. 

Elektrik devresindeki direncin R' nin mağnetizmadaki karşılığı ise Relüktansdır. Bunu da $$\Re$$ ile gösterelim.

Bu durumda Bir nüveden akan mağnetik akı $$\Phi=\frac{NI}{\Re}$$ dir.

Yani bobinin sarım sayısı x içinden geçen akım / Relüktans mağnetik akıyı verir.

Relüktans aynen elektrikteki dirençde olduğu gibi

Telin boyu ----> nüvenin uzunluğu
Telin kesiti ----> nüvenin kesiti
Telin özgül direnci ----> nüve malzemesinin (N27) mağnetik geçirgenliği (permeabilitesi) ile özdeşleşir.

Nüve kesiti artarsa, mağnetik geçirgenlik artarsa nüve boyu küçülürse nüvenin mağnetik akıya olan gösterdiği zorluk azalır.

Reküktans $$\Re=\frac{L}{\mu_o*\mu_r*S}$$

Burada L nüvenin boyu, S nüvenin kesiti, $$\mu_r$$ mağnetik malzemenin relatif permeabilitesi, $$\mu_o$$ boşluğun perpeabilitesi

Bir sonraki yazıda NI, Fi ve relüktansın birimleri üzerine konuşalım.
Seytan deliginden kacti.

FxDev

Bu konuda değerli kaynaklar:

Demistying Switching Power Supply - Raymond A. Mack
Digital Power Electronics and Applications - Muhammad H. Rashid
Fundamentals of Power Electronics - Robert W. Erickson
NEWNES - Power Supply Cookbook - Marty Brown
Power Electronics Handbook - Muhammad H. Rashid
Renewable Energy In Power System - Leon Freris
Switching Power Supplies A to Z - Sanjaya Maniktala
Switching Power Supply Design - Abraham I. Pressman
Forumda bazı bağnaz kişiler tarafından engellenip, atıldım. Tüm bu bağnaz kişilere rağmen Atatürkçülüğü sonuna kadar savunacağım; onlar da bağnazlıklarında boğulacaklar. Haberleşme için: info[at]firatdeveci.com / ©firatdeveci.com - ße Different Everytime!

Zoroaster

Forumun son halinden sonra latex formatında yazmayı deneyen varmı?

Ben denedim ve yazamadım fakat latex formatı için farklı karakterler kullanılabiliyor ve ben sadece $$ simgeleri ile denedim. Denediğinizde başarılı oluyorsa örnek latex yazım verebilirmisiniz?
Seytan deliginden kacti.

JOKERAS

Zoroaster usta,valla girelim şu işe.
Smps tasarlayalım.
Buck,Boost,Flayback,Resonant,Sepic,Forward vs.Allah ne verdiyse.
Yalnız işi İngilizce terimlere,Matematiğe boğmadan,tane tane adım adım.
Osilatöründen,RS FF'una,Slope Compansation'dan,Comparatöründen Feedback kontrolüne
İlgili devrelerin katlarını tek tek inceleyerek.
Hatta bir Entegre iç diyagramını örnek alıp onun üzerinden tartışmak gibi.




FxDev

Forumda bazı bağnaz kişiler tarafından engellenip, atıldım. Tüm bu bağnaz kişilere rağmen Atatürkçülüğü sonuna kadar savunacağım; onlar da bağnazlıklarında boğulacaklar. Haberleşme için: info[at]firatdeveci.com / ©firatdeveci.com - ße Different Everytime!

Zoroaster

Matematiğe boğmadan olmaz. Bu başlıkda çok matematik iş olacak.

Matematiksiz yapacaksan çip üreticilerinin toolları vardır. Giriş voltajını çıkış voltajını gücü frekans verirsin herşeyi hesaplar. Hatta trafo için nüve bile önerebilir sarım sayılarını da söyler.

Seytan deliginden kacti.

JOKERAS

Alıntı yapılan: Zoroaster - 03 Kasım 2016, 15:55:02
Matematiğe boğmadan olmaz. Bu başlıkda çok matematik iş olacak.

Matematiksiz yapacaksan çip üreticilerinin toolları vardır. Giriş voltajını çıkış voltajını gücü frekans verirsin herşeyi hesaplar. Hatta trafo için nüve bile önerebilir sarım sayılarını da söyler.


Yav Zoro Kurban,Ben Matematik bilmediğimi,Yüksek ilkokul mezunu olduğumu 10 defa söyledim.
Daha kaç defa söyleyeceğim?Sen beni ezmeyemi çalışıyorsun,Teessüf ederim:)

Benim anlamaya çalıştığım Bobin Trafo tasarımı değil.Bu Zımbırtıların çalışma mantıkları.
Entegre devrelerin içindeki Yapılar.
Bu devreleri taklit edip İşlemci ile tasarlamak falan filan.

Temelden başlayıp Bak bu swici kapattığımızda bobin şöyle davranır,açtığımızda şöyle bir durum oluşur.
Bunun geri dönüşü böyledir,çekilen akım gerilimi şu şekilde sınırlar sabitler.
Duty bu ise Bobin akımı şudur,DCM,CCM  vs Tipolojileri şunlardır,bunlar böyle olursa şu şöyle olmalı gibisinden.

Matematik bilen Filler Tepinsin,Çimen olmaya razıyız.
Yada Aslanların Yediği bufaloyu uzaktan seyreden Çakallar gibi bekler payımıza düşeni alırız.
Düşerse tabii O da ayrı mesele:)



Zoroaster

Seytan deliginden kacti.

JOKERAS

Eee hadi başlayalım o zaman.Neyi bekliyoruz?
Hatta şöyle çizimli Şemalı falan hatta ve hatta Videolu olsa varya tadından yenmez.
FxDev'in eklediği entegre olabilir,Uc3842 ,Viper22 vs vs olabilir.
Bence En basiti Mc34063'ten başlayalım derim.