Flyback güç kaynağı zımbırtısının gizemli hesaplamaları

[Zoroaster]

Yalnız soruyu analitik çözün demiştim.

[Zoroaster]

Bla bla'lı sataşmaya cevap verelim.

Bir flyback devresinde kayıplara neden olan olayları madde madde yazalım.

1) MOS'un omik direncindeki kayıp
2) Transformatörün kaçak endüktansındaki kayıp
3) Nüvedeki demir kayıpları
4) Sekonderdeki doğrultucudaki kayıp
5) Akım sens direncindeki kayıp
6) Mosun DS tarafındaki anahtarlama kaybı


Şimdi 200v ile çalışan bir devre düşünelim.
Frekans 20Khz olsun D=0.3 olsun.
Primer akımımızın tepesi 3A alt kısmı da 1A olsun. Ton peryodundaki ortalaması 2A demektir.
Yükümüz de 5A çekiyor olsun.

200v luk bir devrede en azından 800v civarında bir mos seçmek gerekir. Bu mosların da on direnci 1..2 Ohm civarındadır. Omik güç kaybı 2A*1Ohm*0.3(D)=0.6w   2ohm için 1.2w eder.

Kayıpsız gücün 200*2*0.3=120w olduğunu söyleyebiliriz.

Eğer akım 3A peak yapıyorsa 1A de taban akımı varsa 2A tırmanıyor demektir ve 2A, 200v, 15us den 1.5mH endüktansımız var demektir.

Bunun %2 kadar kaçak endüktansı olsa bu endüktans bize yaklaşık 0.5*3^2*0.02*1.5E-3*20000=2.7w snubber kaybına neden olur.

Tranformatörde nerden bakarsak bakalım zaten %1..2 demir kaybı olur. Bu da 120/100= 1.2 ....2.4w eder.

Çıkıştan 5A asılacağım. 0.4v civarında gerilim düşümü olan diyodlarla çalışırsam 5*0.4(1-0.3)1.4w diyodda kaybederim.

Akım sens devresi 1v a duyarlı olsa 1A..3A aralığıdaki akım 2A ortalama demekti. Bu dirençtede 2*0.3*1=0.6w kadar güç kaybımız olur.

DS bacakları arasındaki snubber da 100ns de kabaca 600v, 3A geçişte 3*600*100E-9/50E-6=3.6W kayıba neden olur. Fakat bu kaba hesaba itirazlar olmasın diye bu gücü 2w alacağım.

Kayıp güçlerin alt değerlerini toplarsak 8.5w buluruz.

Bu durumda verim 120/(120+8.5)=%93 civarında olur.

Üst değerleri toplarsak da 10.3w

Bu durumda verim 120/(120+10.3)=%92 civarında olur.

Kaba bir hesapla ortaya çıkan durum bu.

Çok özel malzemelerle pahalı çözümlere gidilirse kayıplar düşürülebilir. Fakat gerçekçi olmak lazım bizim için maliyet önemli.

Flyback ile booster buck yapılar arasında çok fark yok. Gene verimler bu civarda çıkacak.

Fakat köprü, yarım köprü, pushpull gibi BH eğrisinin 4 bölgesi de kullanılmaya başlandığında tepe değerleri yüksek akımlar kullanılmayacak, snubberlarda anahtarlama elemanlarında büyük güç kaybı olmayacak vs vs verim artacak.

Dolayısı ile ortada garipsenecek bir durum yok.

Eğer verimin gerçek değerini bilmek istiyorsak voltmetre ampermetre metodu değil enerji ölçme yoluna gitmeliyiz.

Ancak bu durumda düzeneğe belli bir sürede giren ve çıkan  enerjiyi ölçerek verimi çok doğru hesaplayabiliriz.

Bizim imalatçı %96 verimlere ulaştığından bahsediyor.

Normal sayılanı %70...90

Artık özel tekniklere mi girdi senkron doğrultucular mı kullandı, çok pahalı anahtarlar mı kullandı bilemeyiz.

Bir de öneri: Verim gibi başarı göstergesi olacak deneyleri devreyi tasarlayan yapmamalı. Cihazı tasarla çalıştır ve bir başkasına ver. Verim ölçümünü bırak o yapsın. (Voltmetre ampermetre ile değil tabiki)

[FxDev]

1) MOS'un omik direncindeki kayıp
2) Transformatörün kaçak endüktansındaki kayıp
3) Nüvedeki demir kayıpları
4) Sekonderdeki doğrultucudaki kayıp
5) Akım sens direncindeki kayıp
6) Mosun DS tarafındaki anahtarlama kaybı

Bizde buradan devam edelim ve atladıklarını aklına gelmeyenleri yazalım.

7) Girişteki köprü diyot kaybı.*
8) Varsa kullanacağın NTC'lerin kaybı.*
9) EMC önemli tabiki, line filtre kayıpları.*
10) Kapasitelerin hepsindeki ESR direnci kaybı.*
11) Devrede hesabının çok zor olduğu fakat devreye etkileri olan yolların kaçak endüktanslarının kaybı ki snubberlarla bertaraf etmeye çalışacağız.*
12) Arkadaş bilmiyor sanırım en önemli kayıplardan bir tanesi, diyotun reverse recovery etkisi kaybı.*
13) Kontrol devresinin harcadığı enerji, en önemlilerinden birisi anahtarlama elemanı sürerkenki enerji oluyor burada.*
14) Devredeki tüm iletim kayıpları.*
daha da bir kaç tane sayarım, en önemlilerin yanına yıldız koydum. Hayret hiç birisi de önemsiz değilmiş.

Şimdi bakıyoruz benim tabloya verimler %85 civarında çıkmış 150Vac girişte bile. Bildiğimiz klasik flyback o devre özel bir şey de kullanılmadı, trafo çok iyi sarıldı yalnız, %0.5 kaçak endüktans ile, nasıl mı sardım, sandwich sargı kendin söyledin. Şönt direncimi de söyleyeyim akım sens ederken 10mOhm. Aa bak sana bir sır vereyim, tablodan gördüğün üzere o devre 310V'ta çalışıyor ve mosfet ne biliyor musun FCPF190N65F. 650V/190mOhm mosfetmiş, hiç de bulunmaz hint kumaşı değil. Peki 310V doğrultulunca kaç yapar zoro, 438V, geriye kaldı 212V, bunun 50V'tu koruma amaçlı kalsın geriye kaldı 162V, aaaa bak şimdi hatırladım, geçenlerde sormuştun, varistör falan kullanmışsın snubber için, ben sana bir sır vereyim hadi, eğer trafonun kaçak endüktansını güzel değerlerde tutturursan TVS kullanabiliyorsun, ne ilginç değil mi! 130V'luk TVS kullandım geçtim zoro, 80V'da reflected gerilim aldım. Kullandığım diyot MUR20200, bugün sokağa çıksan bulursun. Bu devre hangi devre biliyor musun, geçen seyrettiğin dumanlar atan devre var ya o, dikkatini çekerim o devre 390V'a kadar da çalışmıştı ta ki varistör uçana kadar. Sonra ne oldu hikayenin devamını da anlatayım, varistörü testçimize söktürdüm, yenisiyle değiştirdim, o devre tam yükünde tam 1 sene çalıştı, gün gün ölçüm aldırdım. Yani demem o ki fantastik bir durum yok.

Sen kesinlikle yazdığım yazıları dikkatli okumuyorsun bunu artık anladım P.F. ve VAR hesaplarını wattmetre haricinde ne ile ölçülür bilemedim, elime çubuk alıp su arar gibi ölçmedim herhalde. Ölçtüğüm aleti yazının sonuna iliştirdim.

Flyback için gayet makul değerler %80-90 arası. %90 üstü ekstra efor gerektiriyor; senkron doğrultma vs.

Yalnız kaçak yollara sapmayınız zoro bey. Siz aynen aşağıdaki tümceyi kullandınız. Aynı hesapları yok boosterda aynı mantık onun için böyle olur deyip geçiştiremezsiniz. Ben başka bir yöntem bilmiyorum DC/DC dönüştürücü verimi ölçerken. Aşağıdaki devrenin verimini nasıl ölçersiniz anlık olarak? Bir anlatın da forumda biz de bilgilenelim. Artık kanıtlar sunuyorum buna da inanmayacaksınız ne diyelim. İzmir teklifimi yineleyim mi?

...bla bla bla bla...

Buck/bost vs yapılarda da verim yüksek çıkmaz.

...bla bla bla bla...

Bana bu devrenin verimini ölçer misin? Nasıl ölçüyorsun sen verimi merak ediyorum? Bu arada Free Energycilerle işim yok. Anlık olarak görüntüler yukarıda. Geçenlerde yaptığım bir akü şarj devresinden (buck converter) bir verim eğrisi de sunayım. Hadi ben ölçüm yapmayı bilmiyorum, müşteri de mi bilmiyor? Adamın canına okurlar emin ol %0.5 verim hilesi yapsan bile. Çünkü adam ürün parasını geçtim, elektrik parası ödüyor, bu çok daha önemli!



Şimdi forum benim attığımı düşünecek; sana ayrıntılı hesap da yapayım da Buck ya da Boost converter'da verimler nasıl %95 çıkıyormuş görelim, zaten görünen köy klavuz istemiyor da neyse.

Giriş parametrelerim şunlar:
Vin_max=200V, devre şu an 110V'da çalışıyor, sadece duty'i biraz da anahtarlama kaybını etkiler o kadar.
Vout=48V
Iout=200A
Pout=9600W
Pin=Bu verim göz önüne alındığında 10105W olmalı, yani 505W kayıp çıkarmalıyız.
Topoloji=Senkron olmayan bilindik basit buck devresi.
Mosfet: IXFN180N250Tx4 adet paralel, iç direnci 125C'de 25mOhm, 60C'de 20mOhm civarı
Diyot: DSEI2x101x4 adet, iletim kaybı 60C ve 50A'de 1.05V civarı
Metot: 2xInterleaved
Bobin: 120uH/5mR
Giriş Kapasitörü: 134xNichicon 68u/200V, 1.3Arms, ESR değeri: 0.5Ohm
Çıkış Kapasitörü: 4x Epcos B41560, 100V, 10000uF, 34Arms, ESR=7,6mOhm
Fs:16kHz
Duty: %44
Ibobin_ripple=50A
Ton:100ns
Toff: 100ns anahtarlama anlarında

Şimdi zoro teker teker hesaplıyorum yanlışım olduysa dikkatlice uyar beni nasıl verim o ölçü aletlerinde verdiğim uygulamada %95 üstüne çıkıyormuş görelim!
Önce iletim kayıplarını hesaplayalım:
Mosfet RMS akımı 132A çıkacak, bunu ister hesapla ister simülasyon yap. Kaybı hesaplıyorum 132*132*(20mOhm/4)=87W
Diyot iletim kaybı hesabı basit. 200A*1.05V=210W
Geçelim bobin kaybına. İki adet bobin var, bobin başına 100A akıyor: 2*(100*100*5mOhm)=100W
Giriş kapasitesi ripple akım kaybı (sen bunu es geçtin Flyback'de bak ben geçmiyorum): Giriş kapasitesi RMS akımı bu duty değerlerinde ~100A çıkıyor. 134 adet kapasite birbirine paralel olduğundan direnç değeri 3.4mOhm'a gelir. 100*100*3,4mOHm=34W. Aaaaa giriş kapasitesi ısınır mıymış buck converterda bak bak.
Çıkış kapasitesi ripple akım değeri bobin ripple değeri ile yaklaşık aynı olur. Yalnız interleaved çalıştığım için 25A'e düşer bu değer ama neyse seni kırmayacağım 50A alacağım.50A*50A*1.9mOHm=4.75W
Geldik anahtarlama kayıplarına, bunların detayları internette bolca mevcut araştırıp bulur hesaplarsınız: Mosfet anahtarlama kayıpları toplamı 15W, diyot reverse recovery kaybı ise 25W civarı çıkıyor.

Şimdi hepsini topluyoruz (40 yapar esprisini yapmayacağım) 475W esiyor. Eee geriye kaldı 30W kayıp, bunu da benim devremin iletim kayıplarına, beslemesine ver desek eder sana 505W. Hadi +95W de senin için ekleyeyim etsin 600W kayıp. Yine de verim %94 yapar.

Gördün mü zorocum altın kaplama devre kullanmaya gerek yok verimler için.
Peki %98 verim nasıl mı çıktı, kolay, gerilimimi yükselttim, 360V'da çalışıyorum, iletim kayıpları I*I*R ile düşüyordu değil mi?

Bak orada yukarıda bir flyback devresi verim tablosu verdim, gerçek yapılmış ve benim aldığım değerler değil, benim yaptığım cihaza yurtdışından bir firmadan yaptığı test sonrası alınmış verimsel değerler onlar. Benim dokunmam bile yasak testteyken alete.

Bunu da hatırlattıktan sonra ölçüm yaptığım aleti merak edenler için yazının sonuna iliştireyim. Alman malı, oldukça iyi bir wattmetre kendisi. Miliwatt ölçeceklere de duyurulur.

Bundan sonra yazacağın yorumda, bana sallamadan önce İzmir teklifimi bir kez daha değerlendirmeni öneririm, dayıoğlu da bekliyor kapasite koymak için, öten trafoları iyi susturduğunu biliyorum o kapasitenin.

[Zoroaster]

Flyback verimini hesaplarken istersen linyedeki gerilim düşümünü de hesaba katsaydın.

DC in DC out için sana kaba bir hesap yapıp  %92..93 civarında bir sonuç buldum.

%98 verimine laf ettim ve şöyle dedim.

Artık özel tekniklere mi girdi senkron doğrultucular mı kullandı, çok pahalı anahtarlar mı kullandı bilemeyiz.

Neyse şu durum çok ilgimi çekti.

Şimdi bakıyoruz benim tabloya verimler %85 civarında çıkmış 150Vac girişte bile. Bildiğimiz klasik flyback o devre özel bir şey de kullanılmadı, trafo çok iyi sarıldı yalnız, %0.5 kaçak endüktans ile, nasıl mı sardım, sandwich sargı kendin söyledin. Şönt direncimi de söyleyeyim akım sens ederken 10mOhm. Aa bak sana bir sır vereyim, tablodan gördüğün üzere o devre 310V'ta çalışıyor ve mosfet ne biliyor musun FCPF190N65F. 650V/190mOhm mosfetmiş, hiç de bulunmaz hint kumaşı değil. Peki 310V doğrultulunca kaç yapar zoro, 438V, geriye kaldı 212V, bunun 50V'tu koruma amaçlı kalsın geriye kaldı 162V, aaaa bak şimdi hatırladım, geçenlerde sormuştun, varistör falan kullanmışsın snubber için, ben sana bir sır vereyim hadi, eğer trafonun kaçak endüktansını güzel değerlerde tutturursan TVS kullanabiliyorsun, ne ilginç değil mi! 130V'luk TVS kullandım geçtim zoro, 80V'da reflected gerilim aldım. Kullandığım diyot MUR20200, bugün sokağa çıksan bulursun. Bu devre hangi devre biliyor musun, geçen seyrettiğin dumanlar atan devre var ya o, dikkatini çekerim o devre 390V'a kadar da çalışmıştı ta ki varistör uçana kadar. Sonra ne oldu hikayenin devamını da anlatayım, varistörü testçimize söktürdüm, yenisiyle değiştirdim, o devre tam yükünde tam 1 sene çalıştı, gün gün ölçüm aldırdım. Yani demem o ki fantastik bir durum yok.

Adama bak özel trafo sardırmış ve %0.5 kaçak endüktansı varmış. (Hadi yaaaaa)

310v dan elde ettiği 438v ile de flyback yapmış üstelik 212v pay bırakarak  FCPF190N65F. 650V/190mOhm mosfet kullanmış.

Yahu sen bu işlerden gerçekten anlıyor musun?

Fabrikanın önemli bir power elektronik tasarımcısı olarak yetkilerini vs kullanarak bu flyback karttan bir tane bana yollayamazmısın? Sağda solda yerlerde çöplerde bunlardan zibil gibi vardır.  Bir inceleyeyim. Ne dersin?

Topolojilere göre verimin verildiği tablolar aradım.  Başka zaman istemediğim kadar önüme çıkardı şimdi bulabildiğim sadece şu. Aranırsa daha iyileri de bulunur.

http://www.we-online.com/web/en/passive_components_custom_magnetics/blog_pbcm/blog_detail_electronics_in_action_45887.php

Aşağıdaki de TI'ı bir çalışması

http://www.ti.com/lit/an/slva390/slva390.pdf

Sadece 500mA akım verebilen %97 verimli bir çip üstelik senkron doğrultucusu falan var. (Maxim IC)

TPS6102x 96% Efficient Synchronous Boost Converter  Bu da TI'dan

https://www.maximintegrated.com/en/products/power/switching-regulators/MAX8815A.html

Adam yapıyor 10kw da %98 verim. 

[Zoroaster]

Bla bla bla....

Şimdi zoro teker teker hesaplıyorum yanlışım olduysa dikkatlice uyar beni nasıl verim o ölçü aletlerinde verdiğim uygulamada %95 üstüne çıkıyormuş görelim!
Önce iletim kayıplarını hesaplayalım:
Mosfet RMS akımı 132A çıkacak, bunu ister hesapla ister simülasyon yap. Kaybı hesaplıyorum 132*132*(20mOhm/4)=87W
Diyot iletim kaybı hesabı basit. 200A*1.05V=210W

Bla bla bla

Sen hesapları hep böyle mi yapıyorsun?

Senin Mos IXFN180N250T mi? yoksa IXFN180N25T mi?

Birde bu 10 KW cihaz kac dereceye kadar ısınıyor? Suyla mı soğuyor?

[FxDev]

Yaptığım hesapların, gösterdiğim verimlerin yanlışlığı için tırmala dur şimdi sen ama bırak diyorum bak beni enerjini başka şeye harca cidden. FOC'a yönelmişsin, sıkıldın sanırım bu konudan, ona devam et bana bakma. Bak ben FOC çok bilmem, bunu senden öğrenmiş olurum. Derslerini takip ederim, ne ödev verirsen yaparım. Hem ben de sıkıldım Flyback Flyback, Nixie'lerim de gelmedi, en azından FOC'la devam ederiz hayatımıza, ne zamandır tozlu kitlerim duruyordu, açar iki kod yazarım içine.

5V/500mA Buck Converter ile 400V/25A Buck converter'ı kıyasladın ya sana başka sözüm yok

Bak çok alalade sattığımız bir cihaz aşağıdadır. Alalade ne demek, artık üzerine efor sarfetmiyoruz, raf ürünü, arıyorsun geliyor ürünü demek. Verimine dikkat et %96.5 denmiş. Giriş boost çıkış buck converterdır genel geçer tüm UPS'lerde. n1*n2=%96.5. İkisi eşit olsun %98.2. 200kVA'da %0.5 verim fazla söyledik desek bu 10kW eder! Hadi gel de yanlış bilgi ver! Yok ama zoro efendiyi inandıramadık.

http://www.tescom-ups.com/katalog/TR/DS3L(10-200kVA).pdf

Diyelim bana güvenmedin, ki öyle güvenmiyorsun, hadi Türklere de güvenmiyorsun, git başka UPS üreticilerinin 3-Level UPS verimlerine bak. 3-Level ne demek biliyorsundur değil mi?

------------------------

Madem gelmeyeceksin buralara, 5-6 kere teklif ettim ses çıkmadı, trafon o kadar kuvvetli değilse ve hala zırıldıyorsa ve yine de kapasiteye ihtiyacın varsa ara bizim firmayı, de ki @FxDev diye bir adam var sizde çalışan, atıp tutuyor sağda solda verimler hakkında, alın size parası, bana şu UPS'inizden bir tane gönderin, sonra test sonuçlarını paylaş, video çek, iyisini kötüsünü söyle. Tabi senin atölyede olmaz bu testler, 3 faz hat çektireceksin güçler 200kVA trafo taktıracaksın falan, filan. Sadece yük senin oturma odan kadardır.

Bu kadar maliyete girme, gel gör yerinde, hatta aletleri sana vereceğim, ki hepsi her yıl kalibrasyona girmiş, senin odandaki ölçü aleti gibi fabrika kalibrasyonları ile durmuyorlar, dediğin gibi ben dokunmayacağım sen ölç verimleri, üstüne üstelik gel video çek, canlı yayın yap vs. diyorum, yanaşmıyorsun.

Al sana iki yöntem. Bu iki yöntem dışında bana ürün gönder, inceleyeyim, bakayım, tartayım vs. hiç deme; senin küllük haline dönmüş atölye dünya onay mercii değil bunu da unutma! Biz dayıoğlu ile İzmir'deyiz, bugüne kadar öten tüm trafoları susturduk, bazısını vernikledik, bazısına kapasitör takıp gönderdik, senin trafoyu da sustururuz emin ol buna.

Bir daha da sağda solda "buck-boost topolojilerinde verim yüksek çıkmazmışmışmışmış" deme. Bu topolojilere saygısızlık etme.

Bu tartışma benim açımdan bitmiştir, neyse konuyu bölmeyelim, sen devam et Flyback'ine.

------------------------

Forum, bu koca tartışmanın nedeni birinin kalkıp "buck/boost verimleri de çok yüksek olmaz" demesi ve bunun yanlış bir tümce olduğunu kabul etmemesindendir. Ben de diyorum ki bu terim geçerli değildir; üretilebilir, fiyat/performans ürünlerinde de verimler rahatlıkla %93 üzerini bulur.

------------------------
Dur bakalım, eğer diğer konular gibi bıkıp bu konuyu bırakmaz ve kaçmaz da Flyback kontrol etme bölümüne gelirsen daha ne yumurtalar çıkaracaksın meraklardayım. TCP/IP'den sonra (ki o konuyu saygıyla takip eden üyelerdendim, yıkıldım resmen) tüm dünya da senin kodlara yönelmiş diye duydum!

O yüzden spektrum analizör olmadan nasıl kazanç eğrilerini çıkaracaksın meraklardayım, hesabını geçtim transfer fonksiyonunu çıkarsan o da kafi

Fairchild, Infineon, ST saha mühendislerini çok yakınen tanırım, adamların üçü de binlerce tasarıma el atmış, daha önceki firmalarında milyonlar satan üretimler yapmış, sendeki egonun %0.00001'i yok.

Beklemedeyim zoro çünkü hayatında 3-5 tane hobi Flyback devresi üreterek, 5-10 tanesini de tamir ederek kendince Flyback Experti gibi davranmanı komik buluyorum.

[kralsam]

Yaptığım hesapların, gösterdiğim verimlerin yanlışlığı için tırmala dur şimdi sen ama bırak diyorum bak beni enerjini başka şeye harca cidden. FOC'a yönelmişsin, sıkıldın sanırım bu konudan, ona devam et bana bakma. Bak ben FOC çok bilmem, bunu senden öğrenmiş olurum. Derslerini takip ederim, ne ödev verirsen yaparım. Hem ben de sıkıldım Flyback Flyback, Nixie'lerim de gelmedi, en azından FOC'la devam ederiz hayatımıza, ne zamandır tozlu kitlerim duruyordu, açar iki kod yazarım içine.

5V/500mA Buck Converter ile 400V/25A Buck converter'ı kıyasladın ya sana başka sözüm yok

Bak çok alalade sattığımız bir cihaz aşağıdadır. Alalade ne demek, artık üzerine efor sarfetmiyoruz, raf ürünü, arıyorsun geliyor ürünü demek. Verimine dikkat et %96.5 denmiş. Giriş boost çıkış buck converterdır genel geçer tüm UPS'lerde. n1*n2=%96.5. İkisi eşit olsun %98.2. 200kVA'da %0.5 verim fazla söyledik desek bu 10kW eder! Hadi gel de yanlış bilgi ver! Yok ama zoro efendiyi inandıramadık.

http://www.tescom-ups.com/katalog/TR/DS3L(10-200kVA).pdf

Diyelim bana güvenmedin, ki öyle güvenmiyorsun, hadi Türklere de güvenmiyorsun, git başka UPS üreticilerinin 3-Level UPS verimlerine bak. 3-Level ne demek biliyorsundur değil mi?

* * *
------------------------

Hocam yeri değil belki ama bahsi geçmişken birşey sormak istiyorum. Eski iş yerimde benden 400Hz 3 faz convertör istemişlerdi. Bende açık çevrimde 3Faz sinüs üretecek bir güç devresi tasarlamıştım. çıkışlar harika duruyordu.(Çıkış Kısmına RC takarak test yapmıştım.) Trafodan anlamadığımı söylemiştim, oradaki vatandaşta rast gele 3 trafo sarmıştı. Ve ben her birini Y bağlayıp 12V giriş ile sürmüştüm. Fakat çıkış kısmını bir türlü kafamda kuramamıştım. Bu tip bir convertörün çıkışını yüksek frekanstan arındırmak için nasıl bir filtre kullanmak gerekiyor? Belki bir gün lazım olur diye hatırlamışken sorayım dedim.

[FxDev]

Hocam yeri değil belki ama bahsi geçmişken birşey sormak istiyorum. Eski iş yerimde benden 400Hz 3 faz convertör istemişlerdi. Bende açık çevrimde 3Faz sinüs üretecek bir güç devresi tasarlamıştım. çıkışlar harika duruyordu.(Çıkış Kısmına RC takarak test yapmıştım.) Trafodan anlamadığımı söylemiştim, oradaki vatandaşta rast gele 3 trafo sarmıştı. Ve ben her birini Y bağlayıp 12V giriş ile sürmüştüm. Fakat çıkış kısmını bir türlü kafamda kuramamıştım. Bu tip bir convertörün çıkışını yüksek frekanstan arındırmak için nasıl bir filtre kullanmak gerekiyor? Belki bir gün lazım olur diye hatırlamışken sorayım dedim.

Hocam merhabalar,

Genellikle 400Hz'leri askeri alanda, uçaklar ya da gemilerde kullanıyorlar, bizler de üretimini yapıyoruz fakat ben o alanda değilim. Trafolu UPS ve Converter'lara artık ilgi azaldığı ve verimleri kötü olduğundan ve trafosuz sistemler revaşta olduğundan ben oraya yöneldim.
Arkadaşlardan bildiğim kadarıyla üçgen yıldız trafo kullanıyorlar ve kontrol analog şekilde oluyor. Ama sonrasında filtre için büyük ihtimalle LC filtre kullanılıyordur. Bilgi edindikçe buradan size bildiririm.

[elektraHobi]

Öncelikle beni yanıtladığınız için Teşekkürler @Zoroaster  Hocam ve @FxDev  Hocam ancak @Zoroaster  Hocam flyback ve ve diğer konvertörlerin verimlerinin aynı olduğuna katılmıyorum zira yaptığım sıradan bi boost converterin  veriminin %96-97 civarında olduğunu gördüm öyle özel trafolar ve synchronus rectifer da kullanmıyorum daha önce hiç flyback yapmadım ancak okuduğum yazılarada flyback verimi max % 85-90' olduğunu okudum benim fikrim trafonun kayıpları bobine göre daha fazla öncelikli kayıp sebebi bu gibi,
sonra detaylı düşününce aklıma şu geldi 100 Watlık flayback converörle  100 watlık  Buck Converterin verimini incelesek aralarında %3-5'ten fazla bir verim farkı çıkar mı acaba ?
hazır konu açılmışken şunu da tartışalım konu iyice şenlensin neden 1kw'lık buck converter yapabiliyoken 1kw'lık flayback converter yapamıyoruz ? 150W'tan sonra flyback haricindeki topolojiler öneriliyo?

[Zoroaster]

@FxDev

Yazı sitilin hoş değil senin dilinle yazmanın vakti çoktan geldi geçiyor fakat sabrediyorum.

Öncelikle şu dumanlı flyback kartı incelemem için bana göndermende ısrar ediyorum?Çünkü bu cihazı tarifinden flyback yapı ile hiç örtüşmeyen amatörce hatalar yapılmış ve resmen yalan söylemişsin. Şimdiden yalanını itiraf etmek ister misin?.

Bost ve buck dendimi aşağıdaki iki yapıyı anlaşılır.





Verimi yüksek tutabilmen için

Artık özel tekniklere mi girdi senkron doğrultucular mı kullandı, çok pahalı anahtarlar mı kullandı bilemeyiz.

dememe rağmen;

Eğer 4 mosu paralel bağlıyorsan, çok düşük RDS mos kullanıyorsan, interleaved tekniği kullanırsan verimin elbette yükselmesi kaçınılmaz. Fakat besbelli işte klasik yapıdan uzaklaşmışsın.

En azından evet standart basit yapılarda verim %98'e çıkmaz diyebilirken Zoroaster'a hakaret yoluna gidiyorsun.

Fxdev daha çok toysun. En azından şu 10kw için yaptığın güç kayıplarını tekrar yapsan diyorum. Eğer hesabındaki hataları düzeltmeye kalkarsan belki verim %98 in de üstüne bile çıkacak. Fakat cihazın soğutma sisteminde harcanan gücü de kayıp güç hanesine yazmayı unutma.

Tekrardan seni uyarıyorum. Yazım şeklin canımı sıkıyor ve seni incitecek kelimeler seçmemek için kendimi zor tutuyorum.

FOC konusunu yaklaşık 6..7 sene önce kapamıştım. En azından step motorda ve AC brushless motorda FOC  tekniğini denedim. FOC konusunda tüm matematiksel ifadeleri gözü kapalı yazacak kadar da konuya hakimim.

@elektraHobi

Flyback'in 150W'a kadar tercih edilmesinin arkasında çok çok basit bir neden var.

En büyük neden kaçak endüktans. Kaçak endüktans flyback yapıda bize engel iken boost yada buck yapılarda engel değil. Çünkü klasik boost ve buck yapılarda trafo diye bir şey yok.

[kralsam]

@Zoroaster hocam başlattığın konu sayesinde cesaret edip ilk Flyback devremi yapacağım sanırım. Trafo hesaplamayı ve sarmak için gerekli tel kesiti ve turunu hesaplayacak fırsatı bulursam bir deneme yapmak istedim gerçekten. Hep bir başlasam diye düşünüp trafo yüzünden başlamamıştım. Sen teorik kısımlara girdikçe "Aaaa o bu mu yaaa!! " deyip duruyorum.
Takipteyiz.

[FxDev]

@Zoroaster yalan dolan yok ortada. O kartı gönderemiyorum çünkü eski çalıştığım şirkete ait, şahsıma değil fakat tasarım datalarına sahibim, yalnız aynı verimlilikte 650V mosfetle çalışabilecek kart yapacaksan yardımcı olurum. Sen yapamıyorsan bunu da samimiyetle söyleyeyim. 800-900V mosfet kullanmak eskilerde kaldı.

Şu amatörce hataları pardon yalan dolanları söyler misin? Yalan dolan biraz ağır oluyor çünkü. Tüm datalar önümde o tasarımın, merak ettiğin kısmı sor ne kullandığımı söyleyeyim ama iş sonunda sanki devre şemanı ver de bir bakayıma gidecek gibi. Bana soru sor zoro, de ki o devrede şu değeri ne kullandın, o devrede bu elemanı ne seçtin, sor cevaplayım, sormayacaksan sus! Amatörmüş, Flyback Experti seni.

Ben sana aşağıda neyi ne kadar kullandığımı yazayım sen de bir hesapla bakalım, yalan dolanımı da yüzüme vur çok merak ettim gerçekten. Yalnız açıklayamazsan bundan sonra peşini bırakmam.

Yaptığım flyback devre aşağıda, iyi dinle zoro efendi, yalancılıkla itham ederken çok dikkat edeceksin. Okuyamazsan tekrar yazayım zira mesajlarımı dikkatlice hiç okumuyorsun.
Vout=13.8V
Iout=5A
Np=35
Ns=7
Naux=11
Lm=256uH
Llk=2.3uhmax
Trafo=ETD29
Frekans=100kHz

Şimdi zoro efendi iyi dinle bak bakalım 650V mosfette sistem nasıl çalışıyormuş:

Sarım oranımız n=35/7=5 çıkıyor!. Reflected gerilim kaç olacak 5*(13.8+0.6)=~72V çıkacak. Bunu cebine koy. Şimdi bu ne demek, primerde koyacağın snubber devrenin gerilimi bundan küçük olamayacak demek!
Şimdi TVS kaç volt dedim ben 130V! Yalnız TVS'den peak akımlar geçtikçe TVS'nin gerilimi yükselir. Olsun nominal değeri alalım 130V.
Vin=305V olacak dedim, kaç yapar doğrultulunca 431V yapar bunu da cebine koy.
Flyback'teki primer mosfet gerilimini çizersen aşağıdaki gibi olur. Yani ne yaptı 431V + 130V=561V mosfet peak gerilimi teorik olarak. Ben ne seçmişim arkadaşım 650V! Şimdi iyi dinle beni bu tasarımı yaparken çok kez 600V kullansak mı diye düşündük! Bu yetmedi mi dedim ya dokümantasyona sahibim diye, al sana 305V'ta mosfet drain source gerilimi. Kaç volt çıkmış 592V! Hah şimdi hesap kitabın çok iyi ya, primer peak akımını hesapla o gerilimdeki. Hesapladın mı şimdi de kullandığım TVS'yi söyleyeyim sana,  "P6KE6 - 130V TVS" 130V TVS'nin nominal akımdaki değeri 172V'a kadar gidebilirmiş datalara bakarsan. Şimdi hesapladığın akımla TVS'nin gerilim akım eğrisine bak, ne çıktığına bak!

Bu arada trafoyu sandwich bile sarmamışım.

Sana 100 kere diyorum, uygulamasını yapmadığım uygulama hakkında yorum yapmıyorum diye. FOC bilmiyorum diyorum bak, bilmediğimi de şak diye söylerim.

Hesaplama yapacaksan sana bir kaç tiyo vereyim seni zahmetten kurtarsın.
150Vac girişte duty yaklaşık %30 çıkacak. Peak akım 2.70A olacak. Nüvenin akı değerleri 0.250mT civarlarında olacak. Bu hesapları verimin %80 olacağını öngörerek hesapla. Diyodun iletim gerilimi 0.7V al.

Bahsettiğin konu 390V'ta çalışması mı, vah vah, sana bir sır daha vereyim, mosfetlerin dayanma gerilimleri ısındıkça yükseliyor. Devrenin ısısından bahsettim mi, hmm hatırlamıyorum. Datasheetleri az iyi kurcala. TVS olmasaydı o devre çoktan primer mosfetini patlatırdı. Hatta biraz daha karmaşıklaştırayım senin için giriş kapasitemde 450V idi. Ama 390V doğrultulunca 550V civarları oluyor, hayda ne olacak şimdi. Kapasitede patlamadı.

Trafoyu söylüyorsan aslında sitemde onun kaçak endüktansının ölçümünü çooook önceleri yapmıştım. Gir de skop görüntülerine bak.

http://www.firatdeveci.com/guc-elektroniginin-kabusu-kacak-enduktans/

Flyback yapısıyla örtüşmeyen garip hatalar varmış, bence senin bildiğin ama yanlış olan bazı garip bilgiler var. İstiyorsan bu değerleri simülasyona koyup göstereyim mi videoya çekip neler olduğunu?
Çok istiyorsan özelden ulaş o kontrol entegresini vs. söyleyeyim, kur devreyi de oluyor muymuş olmuyor muymuş gör.




Ben de diyorum ki bırakalım bu işleri FOC'a başlayalım diyorum.

Sabahlara kadar atip tutabilirsin hakkimda su dakikadan itibaren, hakaret vs., lakin bu konudaki birikiminin seviyesi bende yer etti. Fringing effecti bile anlatamadın, neden çünkü sadece tasarım yapanlar bilir onun etkisini. Önce verim laflarını yuttun, sonra linye verimini bile dahil ettin. Önce bu diyorsun sonra bu. Interleaved çalışmanın çok da farkı olmadığını kavrayamayacak kadar olaya körlemesine bakıyorsun. Kendimi boşu boşuna hırpalıyormuşum günlerdir. Klasik buck/boost devresi diyoruz UPS'ler için. 2-Level'ı, 3-Level'ı bir araştır dedik yine yok. Cahil bir adamla konuşuyormuş gibi hissediyorum kendimi. Sen forumdaki arkadaşlarla eğlenmeye devam et zoro, inanan millet de körlemesine inansın ne yapayım herkesi ben kurtaracak değilim, kendine iyi bak ben yokum artık bu oyunda.

FOC'u anlatırsan, o konuda ilerleyeceksen cok iyi bir ogrencin olurum. Bunu dalga makara eğlenmek maksadıyla söylemiyorum. Buradan da soz vereyim.

Take care!

[Zoroaster]

@kralsam

Flyback daha doğrusu tüm toplojiler çok basit temeller üzerine kuruludur. İşin içine mağnetizma girdiği için ve genelde bobinler diğer devre elemanları kadar bilinmediğinden bu konulara uzak durulur.

Halbuki basit konu bunlar.

@elektraHobi

Foruma yeni katılıp ilk mesajlarını bu başlığa yazmandan ilgi alanının güç elektroniği olduğunu anlıyorum.

Her ne kadar flyback yapılarla ilgilenmediğini yazsan da madem ki başlığımız flyback ve boost, buck, flyback mukayesesini konu alan sorular sordun o zaman FxDev yalanına bir göz atalım.

Alıntı yapılan: FxDev - 17 Kasım 2016, 12:00:17
Şimdi bakıyoruz benim tabloya verimler %85 civarında çıkmış 150Vac girişte bile. Bildiğimiz klasik flyback o devre özel bir şey de kullanılmadı, trafo çok iyi sarıldı yalnız, %0.5 kaçak endüktans ile, nasıl mı sardım, sandwich sargı kendin söyledin. Şönt direncimi de söyleyeyim akım sens ederken 10mOhm. Aa bak sana bir sır vereyim, tablodan gördüğün üzere o devre 310V'ta çalışıyor ve mosfet ne biliyor musun FCPF190N65F. 650V/190mOhm mosfetmiş, hiç de bulunmaz hint kumaşı değil. Peki 310V doğrultulunca kaç yapar zoro, 438V, geriye kaldı 212V, bunun 50V'tu koruma amaçlı kalsın geriye kaldı 162V, aaaa bak şimdi hatırladım, geçenlerde sormuştun, varistör falan kullanmışsın snubber için, ben sana bir sır vereyim hadi, eğer trafonun kaçak endüktansını güzel değerlerde tutturursan TVS kullanabiliyorsun, ne ilginç değil mi! 130V'luk TVS kullandım geçtim zoro, 80V'da reflected gerilim aldım. Kullandığım diyot MUR20200, bugün sokağa çıksan bulursun. Bu devre hangi devre biliyor musun, geçen seyrettiğin dumanlar atan devre var ya o, dikkatini çekerim o devre 390V'a kadar da çalışmıştı ta ki varistör uçana kadar. Sonra ne oldu hikayenin devamını da anlatayım, varistörü testçimize söktürdüm, yenisiyle değiştirdim, o devre tam yükünde tam 1 sene çalıştı, gün gün ölçüm aldırdım. Yani demem o ki fantastik bir durum yok.

Bu yazı üzerine bu adam ne yalanı söylemiştir ve nerede bol keseden atmıştır?

Fikir yürütebilirmisin?

[elektraHobi]

Öncelikle şunu belirteyim @Zoroaster Hocam sizin ikili münakaşanıza ortak olmak istemiyorum açıkçası gereksiz buluyorum bu forumda amaç bence bilgi paylaşımı olmalı başka şeyler değil.Ama yine söylemek istediğiniz şey 390V girişte max gerilim 551Volt oluyo üzerinede 130V TVS den kaynaklı reflected binice 680V'tu geçmesimi bunamı dikkat çekmeye çalışıyosunuz ? Eğer böyle bir durumda da çalışıyosa Mosfetin iç yapısını  çok iyi bilmiyorum  ondan bişey diyemiyorum.

Flyback'in 150W'a kadar tercih edilmesinin arkasında çok çok basit bir neden var.
En büyük neden kaçak endüktans. Kaçak endüktans flyback yapıda bize engel iken boost yada buck yapılarda engel değil. Çünkü klasik boost ve buck yapılarda trafo diye bir şey yok.

Zaten boost, buck,sepic...convertörlerde trafo olmadığını biliyorum önceki yazdığım yazıda " benim fikrim trafonun kayıpları bobine göre daha fazla öncelikli kayıp sebebi bu gibi" böyle diyerek bunu bildiğimi anlamış olmanız lazım.Sadece trafo ve bobin farkından kaynaklı verimsizlik durumuna farkındalık yaratmak istemiştim.Uzun zamandır picprojedeki konulara bakıyorum ancak dediğiniz gibi ilgi alanım power electronic olduğu için ilk defa bu konuda yazmak istedim.

[Zoroaster]

@elektraHobi

Transformatörsüz buck ve boost  yapılardan farklı olarak trafolu flyback yapıda kaçak endüktansın neden olduğu kayıp  +  gapdan dolayı akımı artırdığımız için ilave kayıpları gelecek bunda hem fikiriz.

Yalnız nüve kaybını %1 civarında alırken Trafoyu 1. bölgede kullandığımızı unutup çok önemli bir hata yaptım. Demir kaybı olarak bilinen ve nüvenin ısınmasıne neden olan bu kayıbın kaçak endüktans ile hiç alakası yok. Dolayısı ile bost yada buck olsun bu kayıp hala yüksek.

Herhangi bir nüvenin flyback ya da diğer (push pull, bridge vs) topolojilerde güç aktarma grafiklerine bakılırsa 4 bölgede çalışan nüvenin çok daha fazla güç aktarabildiği hemen göze çarpacaktır. Bu nedenle flyback ile aynı kaderi paylaşan buck ve boost'da verim yüksek çıkmaz derken özellikle bu nüve kayıplarını kasdetmiştim.

AC çalışmada nüve kaybını daha küçük aldığımızda ve de artık gap olmadığı için düşen anahtarlama akımından dolayı neden push pull vs topolojilerin daha verimli olduğu da anlaşılacaktır.

Eğer amacımız verimli şekilde yüksek voltaj elde etmek ise ve desenki flyback mi kullanırsın yok sa boost mu tabiki cevabım boost olacaktır.

Eğer amacımız verimli şekilde yüksek voltaj elde etmek ise ve desen ki flyback mi? Boost mu yoksa bridge vs yapılarmı? O zaman da Bridge vs derim.

Fakat herhangi bir topoloji için verim grafiğine bakarsak verimin bir nokta da tepe yapıp kenarlarda düşüşe geçtiği göz önüne alınırsa optimum çözüm için direk şunu kullanırım demek de hatalı olur.

Kaldıki bir bobinde bakır tel kesiti ve nüve tipi ile oynayarak kayıpları yönetebiliyoruz.
Verimi yüksek tutacağız diye çok iri bir nüve seçmek de akıllıca olur mu bilemiyorum.