2 SMTP Güç Kaynağını Paralel Bağlama

[z]

Teori ile pratik uyusur aradaki farklar eger onemsenecekse daha iyi bir model secilerek fark iyice kucuktulebilir diyorsaniz sorun yok.

Asagidaki yazinizda smps  cikisina baglanacak paralel diyodlarin neden hizli olmasini aciklarsaniz iyi olacak. Cunku DC gerilim veren iki kaynagin cikislarini birlestirmekten bahsediyoruz.

.......Örneğin iki adet basit çin malı smps'i önce birbirine en yakın (eşit) voltaj çıkışı verecek şekilde ayarlayıp, yeterli akımda ve mutlaka hızlı diyot kullanarak paralelleyin. (Akımı gerekenin 2 katı bile olsa yavaş diyot kullanırsanız, diyotlar fazla ısınırsa şaşırmayın. Hızlı diyotlar üzerinde düşen gerilim normal diyotlardan çok daha düşük olduğu için, ısı olarak atılacak gerilim kayıpları da daha az olacaktır.......

[floresan]

yüksek frekansta dolu bir kondansatör daha boşalmadan diğer pals gelir ve tekrar doldurur. eğer frekans düşükse pals geç geleceğinden kondansatör o zamana kadar tamamen boşalır ve tekrar baştan dolar. yüksek frekansta tamamen boşalmadan dolduğundan tam kapasiteyle çalışmaz ve daha uzun ömürlü olur. 

Kapasitörlerin daha sık dolup - boşalması ömrünü kısaltır.

sık dolup boşalmasından ziyade ne kadarının boşalıp dolduğu önemli. ben bir kondansatörü yarısına kadar boşaltıp sonra tekrar doldurursam kapasitenin %50 sini kullanmış olurum. frekans yükseldikçe kullanılan kapasite ihtiyacı düşer ve kondansatör daha uzun ömürlü olur.

[K46]

Teori ile pratik uyusur aradaki farklar eger onemsenecekse daha iyi bir model secilerek fark iyice kucuktulebilir diyorsaniz sorun yok.

Asagidaki yazinizda smps  cikisina baglanacak paralel diyodlarin neden hizli olmasini aciklarsaniz iyi olacak. Cunku DC gerilim veren iki kaynagin cikislarini birlestirmekten bahsediyoruz.

Hocam hızlı diyot olmasının esprisi, kaynakların çıkışına hızlı cevap vermesi için değil, DC gerilim altında çalışırken bile klasik (yavaş) diyotlara göre çok daha verimli oldukları içindir, bu diyotların eşik gerilimi daha küçük olduğu için (ortalama 0.2-0.4V arası), üzerlerinden daha kolay akım akmakta ve üzerlerinde gerilim düşümü de bu oranda düşük olmaktadır, bunun avantajı da hem daha az güç kaybı, hem de daha az ısı olmaktadır. Örneğin diyotlar üzerinden 10A gibi büyük akım akıttığımızda normal diyotlar üzerinde büyük gerilim düşümü olacaktır, oysa bu gerilim kaybı hızlı diyotlarda daha düşük olacaktır. Kullanacağımız diyotun iç direncini mümkün olduğunca küçük seçmek güç kaybı ve ısı açısından lehimize olacaktır.

[z]

Iyide bu bahsettigin bu durum diyodun Schottky diyot olmasi ile alakali.
Hizli diyod baglayalim dendiginde dogrudan Schottky anlasilmaz cunku yuksek akimli ayni zamanda cok hizli diyodlar da mevcut.

[z]

Kapasitenin uzun ömürlü olmasını sağlayan bir diğer etmende üzerine aldığı akım ripple değeri değil midir? Yani yine söylediğimize çıkıyor, bir kapasite ne kadar az akım ripple değerini yok etmek zorundaysa o kadar uzun ömürlü olur. ESR'de bundan dolayı özellikle filtre kapasitelerinde önemlidir diye öğrendim ben.

Iyide smps cikisindaki kondansatorler ripili yok edecem diye ugrasmiyorki. Tam tersine icinden gecen akimdan dolayi ripil olusturuyor. Ripili azaltmanin tek yolu kapasite degerini artirmak.  (Fakat ripil ayni zamanda ESR den dolayi da oluyor. Fakat ESR=0 olsa bile ripil olacak.)

[CLR]

sık dolup boşalmasından ziyade ne kadarının boşalıp dolduğu önemli. ben bir kondansatörü yarısına kadar boşaltıp sonra tekrar doldurursam kapasitenin %50 sini kullanmış olurum. frekans yükseldikçe kullanılan kapasite ihtiyacı düşer ve kondansatör daha uzun ömürlü olur.

Cevabını biliyorum ama sorayım. Peki bana açıklayabilirmisin neden smps içeren tüm cihazların(TV,PC vs) beslemesi bozuluyor ve smps kondansatörlerini değiştirmeden çözülmüyor? Neden 50hz altında çalışan beslemelerde hiç kondansatör arızası olmuyor?

 

[CLR]

Kapasitenin uzun ömürlü olmasını sağlayan bir diğer etmende üzerine aldığı akım ripple değeri değil midir? Yani yine söylediğimize çıkıyor, bir kapasite ne kadar az akım ripple değerini yok etmek zorundaysa o kadar uzun ömürlü olur. ESR'de bundan dolayı özellikle filtre kapasitelerinde önemlidir diye öğrendim ben.

Birincisi smps tasarımlarında hesaplar %20-30 ripple üzerinden yapılır çünkü ripple sıfır yapılamaz, Smps frekansı yükseldikçe çıkış kapasiteleri düşük kullanılır. Kondansatör exponansiyel deşarj olduğundan deşarj işlemi hızlı olur. Dolayısıyla tekrar şarj edilmek zorunda ve yüksek frekansta kondansatörler düşük empedans gösterir dolayısıyla şarj için büyük akımlar ister. Mesela kondansatör tamamen boşken üzerindeki gerilim 0V'tur yani kısadevre(discontionus mode), doldukça  direnci yükselir.

[K46]

Iyide bu bahsettigin bu durum diyodun Schottky diyot olmasi ile alakali.
Hizli diyod baglayalim dendiginde dogrudan Schottky anlasilmaz cunku yuksek akimli ayni zamanda cok hizli diyodlar da mevcut.

Aslında isminin schottky yada ultrafast olması çokta önemli değil, çünkü önceki mesajımda da belirttiğim gibi, önemli olan eşik gerilimi düşük olan diyotu seçmek, ultrafast diyotların birçoğunun datasheetinde schottky ibaresi yer almıyor fakat V/I eğrilerine baktığınızda schottkyler gibi düşük eşik gerilimine sahip oluyorlar genelde yada schottky ile klasik diyotlar arası bir yerdeler. Sonuç olarak schottky olsun yada olmasın hızlı diye tabir ettiğimiz diyotlar her halukarda normal diyotlardan daha verimliler. Örnek vermek gerekirse, MBR2545 schottky, rurg3020 ultrafast, fakat voltaj akım grafiklerine baktığınızda ikisinin de ilk iletim noktaları birbirine yakın. Aslında schottkylerin V/I grafikleri çok dik tercihen schottky kullanılmalı ama eşik gerilimi schottky gibi olan ultrafast diyotlar da kullanılabilir. Dediğim gibi burda baz almamız gereken diyodun adı sanı değil, ne kadar verimli olduğudur. Yarın firmanın biri 0.001V eşik gerilimine sahip bir diyot üretir adına da schotky demez mhotky der. Biz de mhotkyi seçeriz o zaman...

[z]

Genede terminolojide hata yapmamak lazim.

Yuksek verimli hizli vs terimler yerine asil ozellige odaklanip iletim voltaji dusuk diyod dersin gecersin. Aksi halde kafalar karisir.

[K46]

Genede terminolojide hata yapmamak lazim.

Yuksek verimli hizli vs terimler yerine asil ozellige odaklanip iletim voltaji dusuk diyod dersin gecersin. Aksi halde kafalar karisir.

Anlaşılacağı düşüncesiyle konudaki ilk mesajımda şunun altını çizmiştim, "üzerine az gerilim düştüğü için hızlı diyot seçiyoruz." Fakat şimdi tekrar baktım da, dediğiniz gibi biraz dolaylı bir anlatım olmuş net olarak "eşik gerilimi düşük olan ya da iç direnci düşük olan diyot" şeklinde düzeltirsek daha doğru bir tabir olacak.
Yapıcı eleştiriniz için teşekkürler.

[z]

Ben gene de diyod baglamanin gereksiz oldugunu dusunuyorum.

Kaynak voltajlari ayarlanip iyice birbirine yaklastirildiginda guc kaynaklari yuku paylasmaya baslarlar.

Bu isi diyodla yada diyodsuz yaparsan degisen tek sey kaynaklarin geribesleme voltajini kendinden mi yoksa paralellenen noktadan mi olacagini belirliyor.
Her iki durumda da kaynak voltajlari abartili farkli ise zaten kaynaklardan birisi susar digeri kendi basina beslemeye kalkar. Bunun sonucunda voltaji duser digeri devreye girmeye kalkar. Sonucu kestirmek cok zor. Bu tasarimi yapilan smpslere gore de degisebilir.

Acikcasi bu dengeleme isini otomatige baglamak lazim. Guc kaybini goze alip direnc baglamak cozum gibi gorunuyor.

Bu projeyi yapmam gerekseydi  cok da ciddi bir proje olsaydi;

Oncelikle guc kaynaklarini kendim tasarlardim. Yok hazir kaynaklari kullanmam gerekiyorsa da cirkinligi goze alip kablolarla bazi noktalara saplama yapmak gerekirdi;

Her bir guc kaynaginin cikisina akim sensoru baglar ve kaynaklari dogrudan paralel baglardim. Ayrica smpslerin birisini master yapip digerini de buna senkronlardim.

Sensor cikislari arasindaki farka bakar ve bu farka gore, kaynaklardan birisinin voltajini dusurturken digerini arttiracak otomat tasarlardim.

Bunu sag ve sol tekerine iki ayri motor baglanmis cizgi izleyen robot tasarimlarina benzetebiliriz. Cunku amac cok benzer. Amac robotu duz cizgi boyunca yurutmek.

[CLR]

ESR'nin düşük olması hem kondansatör hızlı şarjı için hemde kond. üzerindeki enerjiyi çıkışa verirken kayıbın minimum olması için düşük olmalıdır.
Flybacklerde de çıkışta filtre bobini kullanılabilir ama step-down ve up'lardaki gibi bir bobinden bahsediyorsan onlar filtre bobini değildir, o bobin enerji depolama bobinidir. Mosfet iletimdeyken inductor şarj olur(flyback'te trafo), mosfet yalıtımdayken çıkış kondansatörünü şarj eder, çıkış kondansatörü çıkış voltajını oluşturur. Çıkıştan çekilen akım yüke göre kondansatörü kısmen boşaltır, discontinuous ise   tamamen deşarj edebilir. İşte bundan dolayı kondansatörlerde deformasyon oluşur. 100Khzde çalışan smps saniyede 100000 kez şarj deşarj olur, 50hz de ise 50kez, 100khz'de ömrü 50Hz'e göre en az 1000kez azalır.

[z]

ESR'nin düşük olması hem kondansatör hızlı şarjı için hemde kond. üzerindeki enerjiyi çıkışa verirken kayıbın minimum olması için düşük olmalıdır.
Flybacklerde de çıkışta filtre bobini kullanılabilir ama step-down ve up'lardaki gibi bir bobinden bahsediyorsan onlar filtre bobini değildir, o bobin enerji depolama bobinidir. Mosfet iletimdeyken inductor şarj olur(flyback'te trafo), mosfet yalıtımdayken çıkış kondansatörünü şarj eder, çıkış kondansatörü çıkış voltajını oluşturur. Çıkıştan çekilen akım yüke göre kondansatörü kısmen boşaltır, discontinuous ise   tamamen deşarj edebilir. İşte bundan dolayı kondansatörlerde deformasyon oluşur. 100Khzde çalışan smps saniyede 100000 kez şarj deşarj olur, 50hz de ise 50kez, 100khz'de ömrü 50Hz'e göre en az 1000kez azalır.

Evet cok haklisin, bu bobin filitre mantigi ile değil akim depolama mantigiyla konur. Fakat kizmazsan simdi gecmiste yaptigimiz bir tartismada bana kizdigin bir konuyu dikkatine getirecegim. Konu, kristal devresinde paralel kapasitorlerin amacini, filitre mantigi ile bagdastirmis, yuksek frekanslari bastirmak olarak aciklamis ve her L ve C ye filitre mantigi ile bakilabilir derken orda amac farkli olusturmak diyerekten itiraz ettigimde ustume gelmistin. Cunku orda asil amacin faz kaymasi oldugunu dile getiriyordum. (Filitre de faz farki olusturur)

Simdiki durum da ayni. Diyod cikislarina eklenen enduktanslarin akim depolama amaclari var. Burada ustune basilarak vurgulanmasi gereken konu bu. Simdi bir baska arkadas bu bir filitredir dediginde ciddi hata yapmis olmaz ama asil gercegi de gormemezlikten gelmemeli.

O yuzden tartismalarda birbirimizi dinlemeyi de bilmeliyiz.

Bu dunya titresimler dunyasidir ve hersey titresimlerle aciklanabilir. Isin icine titresimler girince herseyi filitre ile aciklamak yanlis olmasa da gerceklerin onunu biraz olsun perdeler.

Bu konuda hemfikir olmamiza sevindim.

[CLR]

@Bunalmış,

Haklısın, aslında aynı şeylerden bahsettik, inductorun davranışı bellidir, üzerine enerji depolar ama frekansa göre empedansı değiştiği için de filtre görevi de görür aslında bunun ikisini aynı anda yapar. Mesela switching'ler de 

1) Enerji depolama görevi açısından bakarsan inductor üzerindeki enerjiyi çıkışa aktarır.
2) Filtre görevi açısından bakarsan inductorun mosfet tarafındaki pininde switching frekansında bir akım titreşimi varken (mesela 100khz) diğer ucunda inductorun geçirgenliği kadar akım titreşimi vardır. (100khz'e göre çok düşük frekansta).

   

[floresan]

Cevabını biliyorum ama sorayım. Peki bana açıklayabilirmisin neden smps içeren tüm cihazların(TV,PC vs) beslemesi bozuluyor ve smps kondansatörlerini değiştirmeden çözülmüyor? Neden 50hz altında çalışan beslemelerde hiç kondansatör arızası olmuyor?

1)şu anda kullandığımız cihazların çoğu spms besleme ile çalışıyor. dolayısıyla 50hz besleme az olduğundan arıza ile az karşılaşıyoruz. mesela VCD lerde genelde demir nüveli trafolar var.onlarda kndansatör arızası ile karşılaştım ben.

2)smps lerde kapasite değeri sınırda seçiliyor. bu sebeple kondansatör ripple lerde tamamen boşalıyor. ben önceki yazımda yüksek ve düşük frekansta aynı kapasiteyi karşılaştırmıştım. buna göre yorum yaptım.yüksek frekansta tabiki daha az kapasiteye yeterli ama sınırda seçilirse de ömrü kısa oluyor.

3)devrelerde çin malı kalitesiz kondansatörlerin kullanılması olabilir. üzerindeki yazan değerle gerçek değeri farklı olabilir.