DC-DC konvertor bobin ve kapasite hesabı ve optimum frekan

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

z

Flyback yapida max guc soyleminin ana nedeni nuveden akan akinin nuveyi tek yonde miknatislanmasindan dolayisi nuveden alinabilecek gucun sinirlanmasidir.

Bu sorun daha iri nuve ile asilabilir. Fakat daha onemli bir sorun guc yukseldikce primer akimi da artirilacagindan kacak enduktansdan kaynaklanan ters voltaj standart anahtarlama elemanlarinin dayanma voltajinin cok ustune cikar.

Bayagi bir pahali mos/transistor vs ile calisilmak zorunda kalinilir.

Ustelik seconder taraftaki diyod ve kapasitor de cok fazla strese girer. Bu da bir baska olumsuzluktur.

Artan akimin ve yuksek voltajlarin olusturacagi EMI de basa bela olacaktir.

Halbuki yuksek guclerde diger topolojilere gecilirce tum bu olumsuzluklar azalir.

Bana e^st de diyebilirsiniz.   www.cncdesigner.com

pwr_24

Alıntı yapılan: iboibo - 28 Eylül 2019, 08:33:1724v 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





O zaman sekonder sarımın primer sarımdan çok fazla olur duty 0.5 iken sec/pri 4 olur vb ben hiç böyle bir uygulama görmedim.

analog06

Alıntı yapılan: z - 28 Eylül 2019, 09:22:16Flyback yapida max guc soyleminin ana nedeni nuveden akan akinin nuveyi tek yonde miknatislanmasindan dolayisi nuveden alinabilecek gucun sinirlanmasidir.

Bu sorun daha iri nuve ile asilabilir. Fakat daha onemli bir sorun guc yukseldikce primer akimi da artirilacagindan kacak enduktansdan kaynaklanan ters voltaj standart anahtarlama elemanlarinin dayanma voltajinin cok ustune cikar.



Bayagi bir pahali mos/transistor vs ile calisilmak zorunda kalinilir.

Ustelik seconder taraftaki diyod ve kapasitor de cok fazla strese girer. Bu da bir baska olumsuzluktur.

Artan akimin ve yuksek voltajlarin olusturacagi EMI de basa bela olacaktir.

Halbuki yuksek guclerde diger topolojilere gecilirce tum bu olumsuzluklar azalir.



Cevabınız için teşekkür ederim hocam daha once o topolojilerle çalışmamış bir insan olarak rica etsem biraz detaylandırabilirmisiniz hocam bende ona göre araştırayım

analog06

Alıntı yapılan: pwr_24 - 27 Eylül 2019, 23:48:48haklısınız. 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.
hocam artık önceliğimm entegre lm5122 yi çözmeye çalışıyorum aynı zamanda bu konuşmalar sonucunda
bobin araştırmasınada başladım daha önce https://www.digikey.com/products/en?keywords=60B473C bu tarz bi bobin kullanmıştım sanırım büyük ferritlerden kullanmam gerekeceke bu tarz işimi görmiycek
bu konu hakkında sizlerin kullandığı bi çözüm varmıdır acaba

z

Alıntı yapılan: analog06 - 28 Eylül 2019, 09:56:41Daha once o topolojilerle çalışmamış bir insan olarak rica etsem biraz detaylandırabilirmisiniz hocam bende ona göre araştırayım

https://www.smps.us/topologies.html
Bana e^st de diyebilirsiniz.   www.cncdesigner.com

pwr_24

Alıntı yapılan: analog06 - 28 Eylül 2019, 10:07:56hocam artık önceliğimm entegre lm5122 yi çözmeye çalışıyorum aynı zamanda bu konuşmalar sonucunda
bobin araştırmasınada başladım daha önce https://www.digikey.com/products/en?keywords=60B473C bu tarz bi bobin kullanmıştım sanırım büyük ferritlerden kullanmam gerekeceke bu tarz işimi görmiycek
bu konu hakkında sizlerin kullandığı bi çözüm varmıdır acaba

Nüve olarak iron powder kullanmanız maliyet acısından sizi rahatlatir

analog06

Alıntı yapılan: pwr_24 - 28 Eylül 2019, 19:29:05Nüve olarak iron powder kullanmanız maliyet acısından sizi rahatlatir
tavsiyeniz için teşekkür ederim hocam ferrit e göre verim kaybı yaşanır mı bu nüvede acaba

pwr_24

Alıntı yapılan: analog06 - 28 Eylül 2019, 23:13:49tavsiyeniz için teşekkür ederim hocam ferrit e göre verim kaybı yaşanır mı bu nüvede acaba
Hayır yasamazsınız magnetics firmasının kataloğundan sarım hesabı görebilirsiniz yalniz 100khz ve üzeri frekansta sature olur bu tip nuveler ona dikkat edin

bedavainternet

#23
Ya arkadaşlar kimisi demiş ki 24->48V tek katta boost olmaz. Neden olmasın?
Bu değerler teoriktir, teoride sonsuza kadar yapılabilir. Yok yaymış, okmuş, gergiymiş, tırmıkmış böyle terimlere gerek yok. Matematiktir işin temeli.

24V->48V çevrilecekse, 20V minimum gerilim ele alsak, verim %95 deseniz neredeyse 55-60A giriş akımı olacak demektir.
Evet 60A bobin inanılmaz büyük, maliyeti yüksek vs. olsa da böyle bir bobin rahat sarılır.

Sıkıntı çıkış kapasitesinde olur, çıkış kapasitesinin ripple akımı hesaplandığında, bunu handle edecek kapasite bulamazsınız. Çözüm mü nedir peki?

Ben bu tarz bir projede 6'lı interleaved metodu kullanırdım. Bulacağım bobin de 4-5uH/20A bobin olurdu ki 3-5$ mertebelerine bulunabiliyor. Gerisi artık size kalmış.