DC-DC konvertor bobin ve kapasite hesabı ve optimum frekan

Başlatan analog06, 26 Eylül 2019, 11:46:54

analog06

Merhabalar bi boost konvertor yapacagım ortalama 1 Kw gücünde 24V seviyesinden 48V seviyesine bunun için bobin ve kapasite değerlerini kitaplarda anlatılan formüllere göre hesaplayınca uygulamada doğruluk gösteriyormu ve o hesapllarda yük değerleri verilmiyo galiba boşta gerilim hesapları bunun için yük te ve boşta gerilim değeri olarak iki ayrı hessap mı gerekir veya kapalı çevrim kontrol işimi görür mü bu konuda simülasyon programı konusunda ise ltspice programı yeterli olurmu değerli cevaplarınız için şimdiden teşekkür ederim

pwr_24

http://www.ti.com/lit/an/slva372c/slva372c.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5122.pdf bu dökümanları inceleyin. LM5122 entegresi bu high power için iyidir. Kitaplarda gördüğünüz formüller ile component değerlerini hesaplayabilirsiniz. Ama sadece o işin yüzde 20 si kalır. Yüksek güçlerdesiniz daha bir çok problem ile karşılaşırsınız. PCB Tasarımından Inrush Current a kadar.

LTSpice iş görür güzel bir programdır. Birde geri beslemeye çok dikkat edin.

pwr_24

Alıntı yapılan: analog06 - 26 Eylül 2019, 11:46:54Merhabalar bi boost konvertor yapacagım ortalama 1 Kw gücünde 24V seviyesinden 48V seviyesine bunun için bobin ve kapasite değerlerini kitaplarda anlatılan formüllere göre hesaplayınca uygulamada doğruluk gösteriyormu ve o hesapllarda yük değerleri verilmiyo galiba boşta gerilim hesapları bunun için yük te ve boşta gerilim değeri olarak iki ayrı hessap mı gerekir veya kapalı çevrim kontrol işimi görür mü bu konuda simülasyon programı konusunda ise ltspice programı yeterli olurmu değerli cevaplarınız için şimdiden teşekkür ederim
Boşta ve yükte hesaplamanıza gerek yok. Kapalı çevrim kontrol işinizi görür. LM5122 entegresindeki feedback hesaplarına iyice bakın derim.


analog06

Alıntı yapılan: pwr_24 - 26 Eylül 2019, 17:00:05Boşta ve yükte hesaplamanıza gerek yok. Kapalı çevrim kontrol işinizi görür. LM5122 entegresindeki feedback hesaplarına iyice bakın derim.



Hocam öncelikle değerli cevaplarınız için teşekkür ederim ben başlangıçta bu devreyi tlp250 tarzı bi mos sürücüyle diğer elemanların değerlerini hesaplayarak kullanmayı düşünüyordum şimdi biraz arada kaldım lm5122 tarzı bi entegre ile yapmak mı yoksa mcu+sürücü+mos kullanmak mı bu konuda fikrinizi belirtirseniz sevinirim

pwr_24

Alıntı yapılan: analog06 - 27 Eylül 2019, 09:47:04Hocam öncelikle değerli cevaplarınız için teşekkür ederim ben başlangıçta bu devreyi tlp250 tarzı bi mos sürücüyle diğer elemanların değerlerini hesaplayarak kullanmayı düşünüyordum şimdi biraz arada kaldım lm5122 tarzı bi entegre ile yapmak mı yoksa mcu+sürücü+mos kullanmak mı bu konuda fikrinizi belirtirseniz sevinirim

Bahsettiğiniz şekildede yapılabilir yalniz maliyet artar ve uygulamanız zorlaşır. Örneğin overcurrent overvoltage soft start , duty ayarları overtemp vb bircok özelliği yazılım ile yapmanız zor olacaktır. Ayroca entegrenin içinde gate driver zaten var Bir Daha kullanmak gereksiz olacaktır. Bahsettiğiniz mcu ile smps tasarımı yüksek güçlerde 10kw ve üzeri dsp vb işlemciler ile yapılmaktadır. 1kw güç değerinde hiç verek yok ama tercih sizin

Epsilon

@pwr_24 bu konuyla "biraz" alakalı birşey sormak istiyorum.
Anladığım kadarıyla sizin SMPS ler konusunda oldukça fazla bilginiz ve tecrübeniz var
Aşağıdaki linkteki güç kaynağına en yakın ,en basit haliyle nasıl bir devre tavsiye edersiniz?

Amaç 0-30 volt ayarlı CC ve CV Özellikli ,düşük rıpıllı
Devre tavsiyesinden kasdettiğim hangi yeni chip bunları en güzel şekilde sağlayabilir.
Bu tür bir devreyi izah eden uygulama notu ve/veya tutorial
Amaç öğrenmek yoksa bu modüle 12 dolar

https://www.aliexpress.com/item/32639806678.html?spm=2114.12010610.8148356.33.34c650ef0N6vHQ

Teşekkürler.

devrecii

Bilindik boost konvertörle bu değerlere ulaşman imkansız, pirimari sekondary  trafo ile push pull, full-half birdge,forward ile bu kw değerine ulaşabilirsin, neden çünkü tek bobinli devrede bobin yay gibi çalışır yaya basılır yay serbest kalınca  önündeki engele göre yansıma yapar bu yansıma çıkışa verilir, bobine tek yönlü basıldığı ve tam boşalımının garanti, olmaması nedeni ile nüvenin doyuma ulaşma olasılığı vardır , flyback gibi, flyback sistemde de yüksek amper alınamamasının nedeni budur.

analog06

Alıntı yapılan: pwr_24 - 27 Eylül 2019, 10:34:35Bahsettiğiniz şekildede yapılabilir yalniz maliyet artar ve uygulamanız zorlaşır. Örneğin overcurrent overvoltage soft start , duty ayarları overtemp vb bircok özelliği yazılım ile yapmanız zor olacaktır. Ayroca entegrenin içinde gate driver zaten var Bir Daha kullanmak gereksiz olacaktır. Bahsettiğiniz mcu ile smps tasarımı yüksek güçlerde 10kw ve üzeri dsp vb işlemciler ile yapılmaktadır. 1kw güç değerinde hiç verek yok ama tercih sizin

dediğim sistemle daha önce uygulama yaptığım için aklıma ilk olarak o gelmişti ama artık bunu deneyeceğim sanırım bazı entegreler sac baş yolduruyo acaba bu da o entegrelerdenmi hocam siz kullandınızmı?

analog06

Alıntı yapılan: iboibo - 27 Eylül 2019, 11:24:06Bilindik boost konvertörle bu değerlere ulaşman imkansız, pirimari sekondary  trafo ile push pull, full-half birdge,forward ile bu kw değerine ulaşabilirsin, neden çünkü tek bobinli devrede bobin yay gibi çalışır yaya basılır yay serbest kalınca  önündeki engele göre yansıma yapar bu yansıma çıkışa verilir, bobine tek yönlü basıldığı ve tam boşalımının garanti, olmaması nedeni ile nüvenin doyuma ulaşma olasılığı vardır , flyback gibi, flyback sistemde de yüksek amper alınamamasının nedeni budur.
hocam tek bobinli sistemle çalışan 250W bi buck/boost um vardı 1kW tek bobin için çok yüksek bir değermidir

analog06

Alıntı yapılan: analog06 - 27 Eylül 2019, 11:47:50hocam tek bobinli sistemle çalışan 250W bi buck/boost um vardı 1kW tek bobin için çok yüksek bir değermidir
İnterleaved yapıp gücü 500W a düşürebilirim hocam bobin için hala yüksekmidir acaba

pwr_24

Alıntı yapılan: Epsilon - 27 Eylül 2019, 11:23:20@pwr_24 bu konuyla "biraz" alakalı birşey sormak istiyorum.
Anladığım kadarıyla sizin SMPS ler konusunda oldukça fazla bilginiz ve tecrübeniz var
Aşağıdaki linkteki güç kaynağına en yakın ,en basit haliyle nasıl bir devre tavsiye edersiniz?

Amaç 0-30 volt ayarlı CC ve CV Özellikli ,düşük rıpıllı
Devre tavsiyesinden kasdettiğim hangi yeni chip bunları en güzel şekilde sağlayabilir.
Bu tür bir devreyi izah eden uygulama notu ve/veya tutorial
Amaç öğrenmek yoksa bu modüle 12 dolar

https://www.aliexpress.com/item/32639806678.html?spm=2114.12010610.8148356.33.34c650ef0N6vHQ

Teşekkürler.

Bahsettiğiniz devrede dijital kontrol ile gerilim ve akım ayarlanıyor. Muhtemelen LM338 vb bir entegre ile ayarlama yapılıyor. Eğer analog kontrol istiyorsanız size tavsiyem LM338 entegresi ile basitçe başlamak olur bu entegreye mutlaka heatsink takın. Eğer 220V AC giriş ile yapmak istiyorsanız forward Two Switch tasarlayıp ardından LM338 i sürün derim. LM338 adjust bacağına Photo direnç bağlayıp bu direncin karşısına akım ayarlı yani ışık şiddeti kontrol edilebilen bir Led devresi yapabilir ve çıkış gerilimini ışık şiddeti ile kontrol edebilirsiniz.
Bu arada benim için düşündüklerinize teşekkür ederim. Bende elektroniği öğrenmeye çalışıyorum hepimiz gibi. 

pwr_24

Alıntı yapılan: analog06 - 27 Eylül 2019, 11:46:22dediğim sistemle daha önce uygulama yaptığım için aklıma ilk olarak o gelmişti ama artık bunu deneyeceğim sanırım bazı entegreler sac baş yolduruyo acaba bu da o entegrelerdenmi hocam siz kullandınızmı?


haklısınız. Bende denemedim ama Ti ürünleri genelde yanıltmıyor. Ti foruma yazabilirsiniz veya yazılanları okuyabilirsiniz bu entegre hakkında. Eğer MCU ile yapmakta ısrarcı iseniz http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5112-q1.pdf entegresinede göz atın derim.
Güç değerinin tek bobin ile alakası yok bahse konu Flyback,push-pull, forward, half bridge bunlar izolasyonlu (trafolu) genelde AC-DC'de kullanılan çeviricilerdir. Flyback hariç hepsi buck converter dan türetilmiştir. Yani 24V DC verip 48V DC alamazsınız. Flyback ise max 150 W güç verebilir. Onun için siz mümkünse entegre seçeneği değilse geribeslemesi düzgün tasarlanmış MCU+Sürücü entegre kombinasyonunu yapmalısınız.

pwr_24

Alıntı yapılan: Epsilon - 27 Eylül 2019, 11:23:20@pwr_24 bu konuyla "biraz" alakalı birşey sormak istiyorum.
Anladığım kadarıyla sizin SMPS ler konusunda oldukça fazla bilginiz ve tecrübeniz var
Aşağıdaki linkteki güç kaynağına en yakın ,en basit haliyle nasıl bir devre tavsiye edersiniz?

Amaç 0-30 volt ayarlı CC ve CV Özellikli ,düşük rıpıllı
Devre tavsiyesinden kasdettiğim hangi yeni chip bunları en güzel şekilde sağlayabilir.
Bu tür bir devreyi izah eden uygulama notu ve/veya tutorial
Amaç öğrenmek yoksa bu modüle 12 dolar

https://www.aliexpress.com/item/32639806678.html?spm=2114.12010610.8148356.33.34c650ef0N6vHQ

Teşekkürler.

https://www.youtube.com/watch?v=-kWps5Wpbzo

Epsilon

Bende bu konuyu araştırırken size UC3842 ,L200 ile yapılmış 3-30 volt arası ayarlanabilen , 1 amper lik SMPS in detay linkini vereyim.
Pdf Çekya ki bir üniversite öğrencisinin tez çalışması

https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=18800

Aşağıdaki videoda ise  önceki mesajımdaki SMPS in test videosu çoğu malzemeleri firma kendi kodunu vermiş (Custom design)



devrecii

Alıntı yapılan: pwr_24 - 27 Eylül 2019, 23:48:48yapmakta ısrarcı iseniz http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5112-q1.pdf entegresinede göz atın derim.
Güç değerinin tek bobin ile alakası yok bahse konu Flyback,push-pull, forward, half bridge bunlar izolasyonlu (trafolu) genelde AC-DC'de kullanılan çeviricilerdir. Flyback hariç hepsi buck converter dan türetilmiştir. Yani 24V DC verip 48V DC alamazsınız. Flyback ise max 150 W güç verebilir.

24v dc verip neden 48v alınamasın pri/sec 2 kat sararsın , hatta bin kat sararsın engel nedir? Benzetmeye çalışırsak Trafolu sistem dişli gibidir büyük dişli küçük dişli, buck boost konvertörde ise yay gibi enerji sıkıştırılıp sisteme verilir flybackta da böyle fakat forward da böyle değil.

Tabi ferrit büyüklüğü traktör lastiği büyüklüğünde toroid trafo kullanırsan flyback/boost ile 150w değil 150KW de alırsın burada sorun ferrit büyüklüğü, ferrit büyüdükçe sarım sayısı düşer ve yarım sarım , 1/4 sarım olmayacağına göre imkansızlaşır o nedenle flyback ile 200-300W yukarısı mümkün değil. Yoksa ferritin büyükse istediğin wattı alırsın flybackta.

Esas konu bobinin içindeki manyetik akının polarizasyonu , half-full brd vs de trafo sürekli manyetik yön değişir,  flyback,buct boost  ise sürekli aynı yönde sürülür NS kutpu aynıdır bobinden enerji kesildiğinde  ise bobindeki manyetik alan sıfırlamaya doğru gider ama çıkışta yük varsa yük yoksa bobin içerisinde NS manyetik alanı hapsolur ve bobin doyar, işte bu nedenle flyback trafolarına air gap konulur ki ferrit içinde devam eden manyetik dolaşımın bir nebze kesilmsesi için.  Forward da ise trafo içinde kalan manyatik enerji sisteme geri verilmesi garantidir bu nedenle trafo hep aynı polarite de sürülmesine rağmen doymaz.

İşte bu nedenle flyback boost konvertör ile dev ferrit yoksa yüksek watt alınamaz. 


@analog06 senin burada yaptığın sadece voltajı iki katına çıkarmak , çok düşük ihtimalle mümkün olabilir çünkü fark çok yok, denemekten birşey kaybetmeszin. Bir de şöyle bir şans var aynı devreden 5tane yapmak ve çıkışları birleştirmk  o zmaan kesin olur