SG3525 Inverter Tasarımı

Başlatan Mucit23, 27 Kasım 2018, 14:11:09

M.Salim GÜLLÜCE

PWM kullanımındaki feedback te bir referans gerilimine ihtiyacın var mucit kardeşim.
Opto izolasyonda bir trimpotla Comparatörün + yada - ucuna ayarlı (trimpot ile) referans voltaj gir.
Çıkışıtan geri beslemeyide comparatörün diğer ucuna (+ - ne kullandıysan zıddına)
Önemli bir nokta ise geri besleme nın negatif mi pozitifmi olduğu Comparatörün kutuplarını belirler.
Ayrıca İzolasyonu PWM sürücünün çıkışına da yapabilirsin. Uygun bir izolasyon puls trafosu işini görecektir.
Zira Push-Pull devre buna çok müsait.
Böylelikle Opto geribesleme derdindende kurtulmuş olursun.
Haa bu saatten sonra değiştiremem dersen...
TL431 için belirleyeceğin kontrol gerilimini 2.5 volt a denk gelecek şekilde ayarlarsan opto çıkışınıda comparatöre girersen çözülür diyorum ancak hala bir sıkıntı war.
Geri besleme analog değil dgital hale gelir TL431 ile diye düşünüyorum.
TL431 li geri besleme örneği bulunca buraya iliştireceğim.

M.Salim GÜLLÜCE


Mucit23

Abi aynen ben o şekilde yapmıştım zaten.


IN+ girişine VREF sinyalini 2'ye bölerek 2.5V verdim. Feedback devresini de istenilen çıkış geriliminde tam 2.5V verecek şekilde ayarlamaya çalışıyorum. Yani problemsiz çalışması lazım.

Birkaç sorum olacak. Abi verdiğin şemada Mosfetlerin Gate Dirençlerine ters paralel diyot bağlıyorlar. Bunun amacının yüksek frekanslı sürüşlerde mosfetin gate kapasitesini daha çabuk boşaltarak kesime gitme süresini düşürme diye biliyorum. Hangi uygulamalarda bu faydalı olur?

İkinci sorum şu olacak. Yüksek frekans yüksek güçlü transformatörlerde Proximity kayıpları denen bir olay ortaya çıkıyor. Bu konuda bilgisi olan varmı? Bana sorun yaratırmı?

M.Salim GÜLLÜCE

Alıntı yapılan: Mucit23 - 23 Aralık 2018, 11:49:47Birkaç sorum olacak. Abi verdiğin şemada Mosfetlerin Gate Dirençlerine ters paralel diyot bağlıyorlar. Bunun amacının yüksek frekanslı sürüşlerde mosfetin gate kapasitesini daha çabuk boşaltarak kesime gitme süresini düşürme diye biliyorum. Hangi uygulamalarda bu faydalı olur?

İkinci sorum şu olacak. Yüksek frekans yüksek güçlü transformatörlerde Proximity kayıpları denen bir olay ortaya çıkıyor. Bu konuda bilgisi olan varmı? Bana sorun yaratırmı?
1. soruna cevap vereyim.
Dediğin gibi gate kapasitesini hızlı deşarj etmek hem anahtarlama kayıplarını azaltır. Hemde dead time da daha kısa bir zaman sağlar. Ama dead time sıfır olmaz.
Hatta bazı durumlarda deşarjı hızlandırmak için - voltaj kullanılır. Çünkü kapasitenin direnç üzerinden deşarjı lineer değildir. O yüzden - bölgeye aktarılarak hızlandırılır.

2. soruna gelince
Bu konuda çok fazla bilgi sahibi değilim o yüzden konuya hakim diğer arkadaşlar bilgi aktarırsa daha iyi olur sanırım.

Mucit23

Feedback ile ilgil tasarım hatasımı yaptım anlayamadım. Optik izolasyonlu feedback devresini yaptım. O çalışıyor gibi. Şimdi sıra SG3525 ile birlikte çalıştırmada ama anlamadığım bir durum var. Sesli düşünelim.

Normalde IN+ girşine ben VREF/2 sinyalini yani 2.5V gerilim uyguluyorum. IN- girişinde ise Optodan gelen feedback gerilimi var. Sistem ilk enerjilendiği anda IN+ girişinde 2.5V, IN- girişinde ise 0V olacak. Bu durumda SG3525'in PWM'i açması gerekiyor. IN- > IN+ olursa pwm azaltılacak. Mantıken böyle olması lazım. Ama şuanda hiç kalkış yapmıyor SG3525.

Sorun ne olabilir?


Mucit23

#81
Abi baktım o şemaya. Şimdi ilk olarak 9 Nolu kompanzasyon pini ile IN- girişindeki bağlantıyı kestim. 9 nolu pinide 100nF ile gnd ye bağladım. Şuanda Beslemeyi verdiğim anda çıkış voltajı yükseliyor. Fakat çıkıştaki PWM'i skop ile incelediğimde oldukça titreştiğini görünüyorum. Sistem kararsız çalışıyor. Çıkışa Ekstra yük bağladığımda Çıkışta çok büyük salınım görüyorum. Muhtemelen osilasyona giriyor.

Feedback işini çözdük gibi sıra kompanzasyona geldi. Bu konuda nasıl bir yol izlemeliyim? Kompanzasyon işinide kendi sistemime göre optimize etmem gerekiyor.

Mucit23

Temel birkaç sorunum kaldı. Bunları da çözersem Projenin ileri ki aşamalarına geçebileceğim.

Şuan Feedback ile ilgili baya problem var. PWM sürekli dalgalı. Kompanzasyonu yapamadım henüz. Yapacağım PI sisteminde RC değerlerini nasıl belirleyeceğim bilmiyorum.

Fikir vermesi açısından birkaç video çektim.

İlk videoda sistem 21W lık tüketime sahip bir top ampül ile deneme yapıyorum. Sistem ilk çalıştığında max duty ile başlıyor. Bir süre sonra PWM değeri düşüyor öyle kalıyor.

Sonra bu videoda Yükü devreye alıp çıkarıyorum. yine Aynı yük.

Şuanda 9 nolu pine Seri 1nF kapasite ve 10K direnç bağlayarak IN- girişine bağladım. Farklı değerler deniyorum ama sorun aynı.

Doğru değeri nasıl bulurum?

M.Salim GÜLLÜCE

Sanırım 9 numarayı - girişe vermemen gerek. komparatör değil kazanç anfisi gibi kullanmış olursun.
Kapasitif geri besleme ise farklı fonksiyon oluşturur. Sadecde direnç geribesleme kullanmanı öneririm.
Yüksek frekans bileşenlerini bloke etmek için 9 numaradan şaseye 1 ile 10 nano arası kapasite eklemek yeterli sanırım.

Çıkışta rastladığını söylediğin salınımı ben vidyoda göremedim.
O konuyu bşiraz açmak gerek.
Şemanın son haliyle başlanmalı

Mucit23

#84
Hocam Devre şemasını buraya yükledim

https://www.easyzoom.com/imageaccess/2eaa1680155e418aaaa9946c9bd651c7

Bu haliyle yüklü ve yüksüz denemeler yapıyorum.

9 Nolu kompanzasyon pinini Seri direnç ve kapasite ile IN- girişine bağlamıştım ama o şekilde bir türlü düzgün çalıştıramadım. Muhtemelen yanlış direnç ve kapasite seçiminden kaynaklanıyor. Seri direnç bağlayınca bir çeşit integratör eklenmiş oluyor. Sanırım sistem ani değişen yüklerde osilasyona girmesini önlemek için yapıyorlar bunu.

Şuan benimde benzer bir sorunum var aslında. Elimde 20W, 40W ve 281W güç tüketen Rezitif yükler var(150V için) Farklı yüklerde bazen osilasyona girdiği oluyor. 20W yükte sorun yok ama mesela 40W yükte hemen osilasyona giriyor. 281W yükü bağladığımda aynı şekilde bir süre çalışıp osilasyona giriyor. Çözemedim henüz.

Diyelimki IN+ girişinde 2,50V sabit gerilim var. IN- girişindeki feedback voltajını R30 trimpotu ile Hedeflenen voltaj için(örneğin 150V) 2.5V civarına çektiğimde sistem çok kararsız oluyor. Ama 2.48V civarında bırakırsam nispeten biraz daha iyi oluyor.

Anmaladığım nokta 150V civarı gerilimi tuturmak için 20W ve üstünde sistemin mutlaka %48 duty ile çalışması gerekiyor. Yani Max Duty'de çalışıyor. Ve yükü arttırsam demek oluyorki sistem çok daha aşağılara düşecek.

Benim bir tane daha ETD59 alıp yeniden sarmam gerekiyor ama bunu nasıl saracağımı bilmiyorum. Çünkü Excellent IT de hesapladığım değerlerle sarım yağtığımda 170V DC yi yükte sağlamam imkansız gibi görünüyor.

İşin ilginci sistemde yük yok iken %4 duty ile bile 170V sağlanıyor. Benim merak ettiğim konu şudur. Diyelimki sarım sayısını arttırdık 17 tur yerine 20-25 tur sardık. Acaba %4 duty ile sistem boşta çalışıyorken %4 duty ile 170V da sabit kalabilecekmi? Bu konu beni baya düşündürüyor.

Fikri olan varmı? Sistemin stabil çalışması için neleri düzenlemem lazım? Fikir ve yorumlarınızı bekliyorum.

Bu arada yarın video yüklemeye çalışacağım. 280W yükü bağladığımda girişten baya akım asılıyor. 2 Adet 30V 10A ayarlı güç kaynağını paralel bağladım. Güç kaynakları bayılıyor. Acaba 2 Adet 12V 40A smps alıp bunları seri bağlasam 24V 40A güç kaynağı olarak kullanmamda sakınca olurmu? Voltaj ayarlarını arttırarak 28V civarına çekebilirim diye düşünüyorum.


FUNKY

hocam  benim denemeleride frekansı  değiştirmek çıkş voltajını etkiliyordu siz sabit frekansla deniyorsunuz

M.Salim GÜLLÜCE

Mucit aküye herşeyi stabil hale getirdiğinde bağlarsın.
Aküler sınırsız akım werdiğinden gümletme olasılığın war bilirsin

Elimde test edeceğim devre olmadığından deneme şansım yok.
Sadece teorik bilgi aktarabiliyorum.
%4 duty bile fazla işin aslına bakarsan.
Devredeki kör yük bile okadar asılmamalı.
Güç transferlerinde sıkıntılı hesap olmasın?

Mucit23

Abi Sistemi nasıl test edecem şuan onu düşünüyorum. Yüksek güçlere çıkmaya çalışıyorum. Bana 28V 40A civarı güç alabileceğim Bir güç kaynağı lazım. Aslında elimde yüksek güçlü 24V Jel aküler var. Ama 24V sistem için baya düşük bir gerilim. Ayrıca o aküye yüklendiğim de çıkış gerilimi dahada düşecektir.

Test için nasıl bir düzenek önerirsiniz. Şuanki temel sorunum şu. Çıkışa 300W civarı bir yük bağladığımda Girişten yaklaşık 13A-14A civarı bir akım çekiliyor. Bu akımı sağlayabilmek için elimdeki ayarlı güç kaynaklarını paralel bağladım. Fakat güç kaynakları bu yükü eşit olarak paylaşamadıkları için sistem kararsız çalışıyor. Ayrıca Sistem 150V'u da sağlayamıyor yükte. Bugün gidip Bir tane daha ETD59 alıp sarmak istiyorum. Fakat Bu sefer 200V'a göre sarım yapacağım. 200V hiçbir zaman almasam da duty değerini düşürüp o voltajları sağlarım. Hedef voltaj 170-180 arası olabilir ama 170'in altına düşmemeli.

Bir video çektim. Son olarak sistemin çalışması izlenebilir.




Şimdi olan olay şu. Normalde videoda gördüğünüz sarı lamba 150V için 20W civarı bir güç tüketiyor. Son olarak taktığım elektrikli ısıtıcı ise 80ohm  iç dirence sahip 1. kademede ve 150V da 280W civarı güç tüketiyor. Toplam yük 300W civarı diyebiliriz. Yükü bağladığım anda çıkış voltajı 140Vlara düşüyor. Sarı ölçü aleti çıkış voltajını, kırmızı ölçü aleti SG3525 IN- girişindeki feedback voltajını gösteriyor.

Birkaç sorum olacak. Bilginiz dahilinde yardım ederseniz sevinirim.
 
1. Sorum şu. Yeni Trafoyu 200V alacak şekilde sarsam yüksüz hali ile 170V elde etmede sorun yaşarmıyım?

2. Sorum şu. Sistemi test etmek için 28V DC 40A civarı bir güç kaynağı nasıl ede ederim? Aklıma iki adet 12V 40A SMPS temin edip bunları seri bağlamak olabilir diye düşündüm. Eğer bunların voltajlarını 14V civarına getirip Seri bağlarsam 28V 40A güç kaynağı elde edebilirim diye düşündüm.

3. Sorum şu. Çıkışta sürekli bir dalgalanma var. Kompanzasyon aslından bunun için gerekli sanırım. Çıkış voltajı sürekli 149-151 arası gidip geliyor. Skopta bu dalgalanma çok net bir şekilde görülüyor. Şimdilik çok önemli olmasada bunada önlem almam lazım.

4. Sorum ise şudur. Sistemi yüklediğimde yani ısıtıcıyı bağladığımda videodaki mosfet guruplarından soldaki gurup daha çok ısınıyor. Sanki o kısım daha fazla akım çekiyor. Bu ne anlama geliyor. Primer Sargı dirençleri iki taraftada aynı. (0.24ohm). Endüktanslarda aynı(30.5uH) 

Bundan sonrası biraz tecrübeyle ilerleyecek bir iş ama yinede fikir verebilirsiniz diye düşünüyorum.


z

Ihtiyacin olan voltaj 170v ise trafoyu zaten 200v civarinda saracaksin.

Yani donusum orani 200/28 civarinda olacak. 200-170 fark da bahsettigim semanda olmayan L uclarinda kalacak.
Bana e^st de diyebilirsiniz.   www.cncdesigner.com

Mucit23

Sanırım Hatam odur. Yüklü hali için eyvallah ama yük yoksa problem olur diye düşündüm. Bunun için çıkışa 10K 10W alimünyum direnç paralel bağlamayı düşünüyorum. Bu durumda bir miktar akım sürekli çekilecektir.. Yeterli olur herhalde abi.

Şemanın en güncel hali burada abi.
https://www.easyzoom.com/imageaccess/2eaa1680155e418aaaa9946c9bd651c7
Çıkışta 85uH bobin var. TN23 kodlu ferit nüveye 3 adet 0.60mm telden paralel sararak elde ettim.

Güç kaynağı konusunda ne dersin abi? Seni yakalamışken şu dalgalanma konusunda ne önerirsin? :)