SG3525 Inverter Tasarımı

[Mucit23]

@OG hocam arşivime kaydettim İnceliyorum. Paylaşım için teşekkür ederim. Snubber konusuna bakacağım. Fakat ondan önce benim çıkış geriliminden bağımsız olarak SG3525'in PWM Duty oranını değiştirmem gerekiyor.



SG3525'in Datashettinde PWM için şöyle bir Deney kartı yapılmış. Şuanda Çıkışta Tam olarak %50 duty oranlı kare dalga çıkıyor. Eğer Duty oranını düşürürsem neler olup bittiğini daha kolay anlayabilirim.

[OG]

Pin 1  -  Pin 2 voltajlarının birbirinden farklılığı duty oranını değiştirir.

[asma]

Merhaba

Yüksüz denemeleriniz için 1+1 mosfet yeterli olacaktır. Bir de pin 5-7 arası 47ohm yerine daha büyük dirençle denemeler yapıp daha sonra ilk haline dönebilirsiniz. (330 ohm ila 470 ohm gibi)

Kolay gelsin.

Dead time arttırılırsa duty oranı değişir.
Şu an %50 değil %45-48 gibi olmalı.
Direnç artarsa ölü zaman artar. Ton/off oranının max. değerini bu direnç sınırlar.

Test için önermiştim.
Kolay gelsin.

[M.Salim GÜLLÜCE]

@OG hocam arşivime kaydettim İnceliyorum. Paylaşım için teşekkür ederim. Snubber konusuna bakacağım. Fakat ondan önce benim çıkış geriliminden bağımsız olarak SG3525'in PWM Duty oranını değiştirmem gerekiyor.

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

SG3525'in Datashettinde PWM için şöyle bir Deney kartı yapılmış. Şuanda Çıkışta Tam olarak %50 duty oranlı kare dalga çıkıyor. Eğer Duty oranını düşürürsem neler olup bittiğini daha kolay anlayabilirim.

%50 Duty Max. seviyedir.
Geri besleme olmadığı zaman geri besleme devre sensin girişi çıkışını belirler.
Basit bir şekilde geri besleme uygulayabilirsen daha rahat devreyi inceleyebilirsin. Geri besleme devresini  bir kondansatörle şaselersen de Duty değişim hızını ayarlayabilirsin.

[z]

Aynen test devresinde oldugu gibi komutator 1 nolu konumda olacak baglantiyi yap. Hepsi o kadar.

[Mucit23]

LCR Metrem geldi. Trafoyu söküp primer endüktansını ölçtüm. 30.5uH geliyor. Her iki kol da aynı.

[z]

Frekansin 50Khz ise peryodun 20us.

%50 Duty de bunun yarisi 10us. Besleme voltajin 28V

I=V/L x Ton = (28 / 30.5) * 10 = 9A

Bu senin %50 de miknatislama akimin. Sekonderden hic akim asilmazken bile primerinden akan akim.

Normal mi? Bence degil.
 

[Mucit23]

@z Abi artık sistemi elimdeki transformatöre göre düzenleyeceğim. Transformatörü yeniden sarmak baya zor zahmetli bir iş.

Şimdi dün ufak bir işim çıktı bakamadım ama sabahtan dest düzeneğini kurdum. PWM Duty oranını artık pot ile ayarlayabiliyorum. Transformatörü yine yerine bağladım ve en düşük duty ile sistemi çalıştırdım. Şuan %5.6 doluluk oranı ile deneme yapıyorum. Çıkışta tam hedeflediğim gibi 170V DC ölçüyorum. Transformatörde ses vs hiç birşey yok. Stabil çalışıyor gibi. Tabi yükde yok. Yük olsa voltaj düşecek. Bu haliyle sistem boşta yani çıkışta yük yok iken 100ma civarı akım çekiyor.

Ayrıca aux çıkışında hata yapmışım. 2. Sekonderi 24V DC üretecek şekilde düşündüm. Bunun için 2 Tur sarım yapmıştım ama 24V AC gerilim doğrultulunca 37V ları görüyor.

7812'den önceki kapasite patladı. Bu gerilim zaten 7812 için oldukça fazla. Ordaki köprü diyotu yarım köprüye dönüştüreceğim.


Şimdi bundan sonra SG3525 PWM devresini ve FeedBack kısmını buna göre yeniden dizayn edip düzenlemem gerekiyor.

SG3525 Devresi bu şekildeydi en son.


İlk kez çalıştırdığımda max duty ile sistem çalışıyordu. Şuanda tam olarak nerden başlamam gerektiğini bilmiyorum. İlk Önce SG3525'in çıkışta akım çekilmiyorken %5.5 PWM üretmesini sağlamam lazım. İlk devrede 9 nolu COMP pini ile 1 Nolu -IN girişine seri 1nf ile 22K direnç bağlamıştım. Bir çeşit integral alıcı gibi birşey olsa gerek. Bunun kullanılmasının sebebi nedir? Osilasyonu mu önlemek istemişler?

Deney düzeneğinde Bu kapasiteyi söküp 9 nolu pin ile 1 nolu pin arasında sadece 10K direnç var. Sistemin mantığını tam olarak kavrayabilmiş değilim. Yardım ederseniz sevinirim.

[z]

50Hz trafolarin cikisina kopru diyod kapasite baglar geceriz.

Fakat flyback harici yapilarda ayni mantikla kopru diyod ve kapasitor kullanamazsin. Cunku duty ne olursa olsun sekonderden cikan voltaj 28v / n (Trafo dosunum orani) olacaktir. (Istisnalar olabilir) Bu yapida olmaz. Eger cok dusuk akim cekeceksen olabilir ama onermem.

O yuzden kopru ile kapasitor arasina duty degisimlerinden cikis voltajinin etkilenebilmesi icin L enduktansi baglaman gerekir.

Ayrica bu enduktans her pwm peryodunda kapasitelerin darbe akim cekip moslara ilave ani asiri yuk getirmesini engeller.

9 nolu Kompanzasyon pinindeki RC bu sistemlerin en kritik ve en problemli kismi.

Sistem kapali cevrim calismaya basladiginda kararsizlik sorunlari cikarsa bu 9 numarali pinden cozulur.

Cikisa eklememi istedigim L ve filitre kapasitorleri LC tipi bir filitredir. Kompanzasyon devresindeki RC de bir diger filitredir.

Hepsi beraber sistem transfer fonksiyonunu belirler. Kararsizlik sorunlari olan bir smpsde transfer fonksiyonunu cikistaki L ve C ile oynayarak degistiremezsin. Cunku bunlarin degerleri ihtiyac olunan gucten yola cikarak hesaplanmistir. Geriye kompanzasyon noktasindaki RC ve error amplifikatorun kazanci kalir. Bu degerleri le oynayarak smps in transfer fonksiyonu degistirebilirsin. Bu kararlilik icin elindeki tek kozdur.

Firmalarin uygulama notlarinda nasil hesaplanacagi konusunda ornekler vardir.

Temel mantigi, acik cevrim transfer fonksiyonunda faz ve genlik paylarina bakip eger kritik degere yakinlarsa bunlari makul seviyelere cekme isinden ibaret.

Asil gucun cekildigi sekonderde dogrultma katinda da L kullanmamissin.

[M.Salim GÜLLÜCE]

MNucit Sanırım Biyerde yanlış yapıyorsun gibi geldi bana.
12 volt üzerinden değil +UB Üzerinden referans geribesleme verdiğinde 12 Voltu dengelemen zor.
Tam güç %50 duty çalıştığında +UB senin istediğin akımı çıkaracak şekilde tasarlarsan
12 volt u güç açısından kullanmayı düşünüyorsan eğer...
+UB max güç tüketildiğinde 12 sargısı umulmadık şekilde tawan yapar.
Senin için toleransı olmayacak çıkıştan geri besleme verip diğer çıkışıda max güç harcamasında maximum volytaj seviyesine uygun sarım ve yük ile desteklemen gerekir sanırım.

[Mucit23]

@z Abi adım adım ilerliyorum. Dediğim gibi daha önce SMPS ler ile uzaktan yakından uğraşmışlığım yok. O yüzden biraz bilgi eksikliğim var. Çıkışa LC eklememem gerçekten büyük hata. Bunu düzenleyeceğim. Fakat onu biraz daha ileriki bir aşamaya bırakmak istiyorum. Öncelikle Sistem boşta stabil çalışabilmesi lazım. Daha sonra çekilecek max akımı referans alıp ona göre max bir ripple belirleyip LC fitre tasarımı yapmam gerekiyor. Bunu anladım.

@Mehmet Salim GÜLLÜCE

Mehmet abi ben doğrudan çıkıştan feedback almayı düşündüm ama ne kadar doğru bilmiyorum gerçekten. Ama Burada fazla tolerans yok. +-10V oynaması bile bence fazla. Anladığım kadarıyla bu kadar geniş aralıkta çıkış gerilimini sabit tutmak zor olur diyorsunuz. Şuan mantıklı geliyor banada.

Aslında 2. Sekonder ile sadece diğer ekipmanları besleyeceğim.  En fazla 1A, 1.5A akım çekilir. DC-AC inverterin beslemesini de bu kaynaktan yapacağım. FeedBack'i burdan almak bana şuan daha mantıklı geliyor. FeedBack devresini TL431 ve çevresini yeniden hesaplamam gerekecek. Şuan bunlara kafa yoruyorum.

PWM'in ne kadar açılabileceğinin bir Hesabı var mı? Yani Transformatörün veya Yaptığım SMPS'in Boştaki durumu ve Tam yükteki durumu için güvenli çalışma sınırlarını nasıl belirleyeceğim anlatabilecek olan var mı?

[M.Salim GÜLLÜCE]

@z Abi adım adım ilerliyorum. Dediğim gibi daha önce SMPS ler ile uzaktan yakından uğraşmışlığım yok. O yüzden biraz bilgi eksikliğim var. Çıkışa LC eklememem gerçekten büyük hata. Bunu düzenleyeceğim. Fakat onu biraz daha ileriki bir aşamaya bırakmak istiyorum. Öncelikle Sistem boşta stabil çalışabilmesi lazım. Daha sonra çekilecek max akımı referans alıp ona göre max bir ripple belirleyip LC fitre tasarımı yapmam gerekiyor. Bunu anladım.

@Mehmet Salim GÜLLÜCE

Mehmet abi ben doğrudan çıkıştan feedback almayı düşündüm ama ne kadar doğru bilmiyorum gerçekten. Ama Burada fazla tolerans yok. +-10V oynaması bile bence fazla. Anladığım kadarıyla bu kadar geniş aralıkta çıkış gerilimini sabit tutmak zor olur diyorsunuz. Şuan mantıklı geliyor banada.

Aslında 2. Sekonder ile sadece diğer ekipmanları besleyeceğim.  En fazla 1A, 1.5A akım çekilir. DC-AC inverterin beslemesini de bu kaynaktan yapacağım. FeedBack'i burdan almak bana şuan daha mantıklı geliyor. FeedBack devresini TL431 ve çevresini yeniden hesaplamam gerekecek. Şuan bunlara kafa yoruyorum.

PWM'in ne kadar açılabileceğinin bir Hesabı var mı? Yani Transformatörün veya Yaptığım SMPS'in Boştaki durumu ve Tam yükteki durumu için güvenli çalışma sınırlarını nasıl belirleyeceğim anlatabilecek olan var mı?

1 e bir voltaj oranı hesabıyla gitmiyor bildiğim kadarıyla.
Trafo sarımının hesabını bildiğimi söyleyemem ama yüksüz halde iken (Yinede stabil olması açısından bir kör yük olması gerekiyor) Minimum duty enerjisinin kapasiteye depolanmasıyla ilgili. Maximum tarafı ise Çekilecek tam güçte akımla ilgili.
Matematiksel ifade edmiyorum. Ancak hissederk yordam da bulunmaya çalışıyorum.
Şu an görebildiğim 12 Volt sargısının 7812 öncesine basit bir direnç ile kör bir yük eklemende fayda var. Ayrıca +UB içinde yük koymakta fayda var. Bunlar dummy yük olacak stabilizasyon dışında fonksiyonları olmayacak. Çekilecek minimum yükü belirlemiş olacaksın kısacası.
Pik ler nedeniyle aşırı kapasitör voltajını da bloke etmiş olursun derim.

[z]

Sogutma icin guclu bir fan secip bu fani bu aux sargisindan beslersen kapasitorun asiri dolmasini da engellemis olursun.

[Mucit23]

Kör yüklerin değeri ne olmalı peki? Bunu uygulamak basit. Ama ben birçok inverter devre şeması inceledim böyle bir uygulama görmedim. Trafo çıkışına LED felan bağlandığını gördüm. Bu yük sayılır mı?

[Mucit23]

Birde AUX Sargısını aşağıdaki gibi yaptım. Amacım AUX voltajını biraz düşürmek

Ama bu şekilde yapınca sanki güç kaynağını kısa devre ediyormuşum gibi davranıyor sistem. Bu niye olaki?