ИБП с несколькими гальванически развязанными напряжениями

[banan]

Доброго времени суток. Я начинающий. Возникла необходимость изготовить блок питания на 75, 12, 5 вольт с гальванической развязкой. Мощности соответственно 200, 15, 5 Вт(По ТЗ). (а на деле можно в сумме по расчетам выжать 440Вт.) По отдельности каждая часть работает, мощность отдает. Но все вместе- не получается. Уже руки опустились- собрался делать несколько отдельных ИБП. Не знаю где найти дроссель ДГС - пробовал по незнанию феррит без зазора- естественно не получилось. Пробовал феррит с зазором около 5 мм из другого блока питания который
был установлен фильтром по 220В -тож не получилось. Установил дроссель ДГС из компового ИБП - получается слишком большая просадка по 75 вольтам- процентов 30-40 при нагрузке всего около 100Вт(лампочку вешал). 5 вольт при этом "почти нормально" - с 5,5 до 5,2 просело. дроссель мотал - кол-во витков= напряжение*2.
Стабилизация по 5В. Схема переделана-нет обр связи по току и обмотки не связаны.
пока пробовал два напряжения - 75 и 5.

[kozak]

В трансформаторе.

[Starichok]

как сказал булич, число витков в ДГС должно быть пропорционально числу витков во вторичных обмотках, а не желаемому напряжению.
из-за округления числа витков до целого значения выходные напряжения будут отличаться от тех, которые тебе хотелось бы иметь.
да, дай число витков во вторичных обмотках. возможно, по числу витков во вторичках там и должно получаться 7 Вольт, а не 5 Вольт.

не правильно для ДГС умножать напряжение на какой-то коэффициент. дроссель должен иметь определенную индуктивность под конкретное напряжение и под конкретный ток.
у тебя другое напряжение и другой ток, в отличи от компового БП. и тебе такое же соотношение не подходит.
к тому же, индуктивность пропорциональна квадрату числа витков.
если уж говорить о коэффициенте, то в твоем случае вполне подойдет 1. на 75 Вольт - 75 Витков. более точно можно сказать после получения числа витков во вторичках.

[Bulich]

а что такое Флайбэк?

Обратноходовой преобразователь. Транса как такового нет, просто большой дроссель с первичкой и вторичками... Один транзистор... Ну или микруха со встроеным ключиком. Думаю не ошибусь если скажу что Power Integration в этом лучшие ну или по крайней мере популярные очень. Апликух у них хоть зачитайся!
Про обратноходовик лучшая статья на русском (я лучше не знаю) качается здесь: http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf СПАСИБО! Дмитрий

кулмю - производитель: http://www.mag-inc.com/
Дистрибьютор (есть статьи на русском): http://ferrite.ru/
Продается в Мск без проблем в розницу. На Митино.

не с целыми числами.

С целыми и не надо.

[kozak]

число витков в ДГС должно быть пропорционально числу витков во вторичных обмотках, а не желаемому напряжению.

А эти величины разве не пропорциональны?

дай число витков во вторичных обмотках. возможно, по числу витков во вторичках там и должно получаться 7 Вольт, а не 5 Вольт.

Пока нет нагрузки по цепи 75В, там как раз и есть 5В. Так что трансформатор рассчитан правильно.

Вместо того, чтобы применить два дросселя, один по цепи 75, а другой в цепи 12В и 5В.
Предлагаются абсурдные рекомендации по применению Флайбэка.
Bulich. Не могли бы Вы, привести пример реализации обратноходового преобразователя на 440Вт, очень интересует стоимость его реализации.

[banan]

А эти величины разве не пропорциональны?

я там (в трансформаторе) немного округлил, и скорее всего ошибка закралась

[kozak]

А почему тогда на ХХ по цепи 75В, она не проявляется?
А потому что её там нет.
Если конечно не цепляться за небольшую погрешность из-за округления количества витков до целого значения.

---------- Добавлено в 23:03 ---------- Предыдущее сообщение в 22:51 ----------

не правильно для ДГС умножать напряжение на какой-то коэффициент. дроссель должен иметь определенную индуктивность под конкретное напряжение и под конкретный ток.
у тебя другое напряжение и другой ток, в отличи от компового БП. и тебе такое же соотношение не подходит.

Как раз для правильного функционирования ДГС, его обмотки и должны быть пропорциональны выходным напряжениям с учетом падения на диодных переходах в каждом канале. А минимально требуемая индуктивность, определяется минимальным током нагрузки в канале, из условия обеспечения неразрывного тока дросселя, для уменьшения пульсаций выходных напряжений.

[banan]

kozak,
вот а по поводу нескольких дросселей вместо одного ДГС - есть какая ниб схема или модель ИБП - погуглить посмотреть как оно устроено?

[kozak]

Если я все правильно понял, то каждый дроссель для своего напряжения, да? ОООчень прошу показать такое чудо. Что-то мне подсказывает, что вы сильно ошибаетесь.

Да правильно, для каждого напряжения(группы напряжений) свой дроссель.
Да и нет никакого чуда вот на фото нечетко но видно:
- один большой дроссель для цепей 12В-№1, 12в-№2, и -12В. Можно разглядеть провода для двух линий +12В, и один тонкий для -12В.
рядом дроссель поменьше по цепи +3,3В.
- и по другую сторону от радиатора выходных диодов, рядом с силовым трансформатором, ещё один дроссель поменьше по цепи 5В.

http://www.ferra.ru/online/casecool/s26082/

[Alex]

При такой большой разности мощностей (200 и 15 и 5), а также пр и недостатке знаний, опыта и главное- деталей ("выковырянный изюм из булочек" - деталями не считается) лучше не возится с дросселем групповой стабилизации, проще сделать стабилизацию только по 75в 200вт, а вместо 15 и 5 сделать бы 18 и 8 и поставить на них 7815 и 7805....

[Starichok]

Да и нет никакого чуда вот на фото нечетко но видно:
- один большой дроссель для цепей 12В-№1, 12в-№2, и -12В. Можно разглядеть провода для двух линий +12В, и один тонкий для -12В.
рядом дроссель поменьше по цепи +3,3В.
- и по другую сторону от радиатора выходных диодов, рядом с силовым трансформатором, ещё один дроссель поменьше по цепи 5В.

ошибаешься, козак.
на большом дросселе вместе напряжениями +12, -12 находятся обмотки на +5 и -5.
отдельный дроссель для 3,3 - потому что для 3,3 существует отдельная стабилизация напряжения, выполненная на магнитном усилителе (самый маленький дроссель на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса). для 3,3 берутся выводы обмотки на 5, и "лишнее" напряжение отрезается с помощью МУ.
(кстати, сейчас, как раз, по заказу делаю программу расчета дросселей МУ на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса).

Как раз для правильного функционирования ДГС, его обмотки и должны быть пропорциональны выходным напряжениям с учетом падения на диодных переходах в каждом канале.

естественно, с учетом падения на диодах. но, как я уже сказал, выходные напряжения получаются не такие, как желаешь, а в точном соответствии с витками вторичных обмоток.

А минимально требуемая индуктивность, определяется минимальным током нагрузки в канале

и как я тоже уже сказал, еще и напряжением на выходе.

[kozak]

на большом дросселе вместе напряжениями +12, -12 находятся обмотки на +5 и -5. отдельный дроссель для 3,3 - потому что для 3,3 существует отдельная стабилизация напряжения, выполненная на магнитном усилителе (самый маленький дроссель на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса). для 3,3 берутся выводы обмотки на 5, и "лишнее" напряжение отрезается с помощью МУ.

Возможно здесь и есть моя ошибка, не хочу настаивать, схемы блока у меня нет, а разбирал его я уже давно, и может что-то упустил из виду, напряжение -5В в блоке отсутствует. Да и силовая часть блока, построена по схеме прямоходового преобразователя.
Напряжение 3,3В, не всегда преобразовывается из цепи 5В, при помощи МУ. Я встречал БП, где на трансе есть дополнительные отводы, а также отдельные диоды и отдельный дроссель (не совмещенный), для этой цепи.

естественно, с учетом падения на диодах. но, как я уже сказал, выходные напряжения получаются не такие, как желаешь, а в точном соответствии с витками вторичных обмоток.

Это совершенно верно. Соотношение витков на силовом трансформаторе и есть главной составляющей, которая определяет выходные напряжения, а ДГС лишь может несколько скорректировать их в очень небольших пределах. По сути его работа похожа на работу ФлайБека (при осуществлении функции стабилизации выходных напряжений), вторичные обмотки которого также пропорциональны выходным напряжениям.
При применении независимых дросселей, мы не будем связанны жестким требованием соблюдения пропорционального соблюдения его витков в разных каналах.
А номиналы выходных напряжений будут определятся только параметрами трансформатора (ну и длительностью импульсов, определяемых цепью ШИМ).

и как я тоже уже сказал, еще и напряжением на выходе.

Если мы не хотим добиться от дросселя ещё и дополнительной групповой стабилизации, то выходное напряжение цепи нам глубоко пофиг, а его основные параметры определяются током нагрузки.

Но когда мы пытаемся скрестить «слона и носорога», вот тут и возникают проблемы.
Ведь обмотки должны быть пропорциональны выходным напряжениям (линейный закон), и при этом индуктивность обмоток должна иметь некоторую величину (квадратичная зависимость). Но уже при незначительном различии по модулю выходных напряжений, не более 3раз, а в реальности и того меньше, увязать эти противоречивые требования, становится проблематично. Вот поэтому никогда для стабилизации 3,3В, не применяют ДГС. Наиболее оптимально применение ДСГ, для стабилизации равных по модулю выходных напряжений.

А автору топика, если есть жесткие требования по стабильности питающих напряжений, наиболее просто поступить так, как советовал Alex, и применить независимые дроссели в выходных каналах, что предлагал я, на первой странице. Достаточно будет использовать сердечники от комповых БП, намотав на их по 26…30 витков сдвоенного провода, для каждого канала с разнополярными выходными напряжениями.

П.С. Очень хочется увидеть ФлайБек, с мощностью 450Вт.

[Bulich]

Bulich. Не могли бы Вы, привести пример реализации обратноходового преобразователя на 440Вт, очень интересует стоимость его реализации.

Какие нах 440Вт? Четко было сказано 200Вт+15+5=220Вт. Для флая конечно не очень хорошо и 220Вт, но я бы попробовал.

---------- Добавлено в 15:24 ---------- Предыдущее сообщение в 15:17 ----------

Возможно здесь и есть моя ошибка, не хочу настаивать, схемы блока у меня нет, а разбирал его я уже давно,

Неслабо ошибся и ввел всех заблуждение. Заметьте уже вторую страницу упорно пишешь, что существуют БП с отдельными дросселями по каждому каналу.... По фото все видно, это ДГС + магамп с дросселем на 3,3В. Старичок все правильно написал, я с ним согласен на 200%.

---------- Добавлено в 15:34 ---------- Предыдущее сообщение в 15:24 ----------

При значительном количестве витков по одному из каналов, дроссель влетит в насыщение при уже незначительном токе по этому каналу.

Какое насыщение??? Дроссель всегда делается с запасом по насыщению. Перед тем как дроссель войдет в насыщение ШИМ контроллер должен вырубить источник по перегрузке.
"Значительном" кол-ве витков это по 75 вольтам? Так это основной канал...больше 3-3,5 ампер по нему если идет это уже режим перегрузки, но дроссель ни в какое насышение не вошел еще!
Удивительно мы спорим о том, что описано в книгах... Я привел статью Unitrode о ДГС, что является 1000000% доказательбством нашей провоты, мы видим Твою картинку, и она снова говорит что мы правы. А ты все равно стоишь на своем, без доказательств....
У меня сейчас на столе лежит источник два канала по 30 вольт сДГС, один канал без нагрузки второй гружу на 6,5А (почти 200Вт между прочим). На первом канале просадка 0,6В по сравнению с ХХ. По-моему ДГС охеренно работает!
О чем мы вообще говорим...

[kozak]

Заметьте уже вторую страницу упорно пишешь, что существуют БП с отдельными дросселями по каждому каналу....

Да существуют, и сам переделывал несколько компьютерных БП под свои параметры,.
А что такие не могут существовать. А как же тогда работают БП где цепь 3,3В сделана на отдельном дросселе, без использования МУ.

[Bulich]

А что такие не могут существовать. А как же тогда работают БП где цепь 3,3В сделана на отдельном дросселе, без использования МУ.

Да где же они такие? Покажите схему, ссылку в интернете, фото, статью, что угодно, может просто мы темные и не знаем о таком.

Есть конечно АТХ БП с эмитерным/истоковым повторителем, у меня даже где-то такой валяется, но там нет ни МУ ни дросселя...

---------- Добавлено в 15:53 ---------- Предыдущее сообщение в 15:50 ----------

При такой большой разности мощностей (200 и 15 и 5), а также пр и недостатке знаний, опыта и главное- деталей ("выковырянный изюм из булочек" - деталями не считается) лучше не возится с дросселем групповой стабилизации, проще сделать стабилизацию только по 75в 200вт, а вместо 15 и 5 сделать бы 18 и 8 и поставить на них 7815 и 7805....

Можно конечно и так...Только сделать 16 и 6 вольт + LDO поставить.
А вообще как-то жалко терять по 1-3 Вт на каждом стабилизаторе...

[kozak]

Заметьте уже вторую страницу упорно пишешь, что существуют БП с отдельными дросселями по каждому каналу....

Да существуют, и сам переделывал несколько компьютерных БП под свои параметры,.
А что такие не могут существовать. Приведите пожалуйста ссылку на то, что БП не сможет работать с отдельными канальными дросселями. А как же тогда работают БП где цепь 3,3В сделана на отдельном дросселе, без использования МУ.

Какое насыщение??? Дроссель всегда делается с запасом по насыщению. Перед тем как дроссель войдет в насыщение ШИМ контроллер должен вырубить источник по перегрузке.
"Значительном" кол-ве витков это по 75 вольтам? Так это основной канал...больше 3-3,5 ампер по нему если идет это уже режим перегрузки, но дроссель ни в какое насышение не вошел еще!

Ну тогда приведите пример ДГС, для 75В и 5В, с учетом того что сердечник из распыленки не влетит в насыщение уже 2А. И при этом остальные параметры для других цепей его были приемлемы.
И попробуйте пояснить эту ситуацию которая получилась у автора темы:

Вообщем сделал стабилизацию по 75в, получается: 75- ок, не просаживается при нагрузке 100вт, а там где должно быть 5 в - повышается до 7(при подключении нагрузки на 75в).

Удивительно мы спорим о том, что описано в книгах... Я привел статью Unitrode о ДГС, что является 1000000% доказательбством нашей провоты, мы видим Твою картинку, и она снова говорит что мы правы. А ты все равно стоишь на своем, без доказательств....

На про-радио в теме о переделке комповых БП, есть несколько моих постов с фотографиями их переделки, а также осциллограммы в отдельных точках.
Так что о работе источников я знаю не только основываясь на теоретических данных.

[Bulich]

И попробуйте пояснить эту ситуацию которая получилась у автора темы:

Автор даже не смог сообщить сколько витков на вторичках намотано, как тут можно что-то комментировать??? ДГС на каком-то кольце из расчета напряжение * на 2...Тут не очем говорить и нечего комментировать.

[vladimir_ar]

Помимо ДГС еще и обратная связь заводится с остальных напряжений. Например - an22_Designing Multiple Output Flyback (TOPSwitch).pdf

[kozak]

У меня сейчас на столе лежит источник два канала по 30 вольт сДГС, один канал без нагрузки второй гружу на 6,5А (почти 200Вт между прочим). На первом канале просадка 0,6В по сравнению с ХХ. По-моему ДГС охеренно работает!

О этом я и упоминал выше:

Наиболее оптимально применение ДСГ, для стабилизации равных по модулю выходных напряжений.

Но тут нужен пример когда ДГС «охеренно работает», для стабилизации напряжений отличающихся на порядок например 3,3В и 30В.

Да где же они такие? Покажите схему, ссылку в интернете, фото, статью, что угодно, может просто мы темные и не знаем о таком.

Своими руками переделывал комповый БП, где от 2-х витков обмотки, был отвод для цепи 3,3В, а от 3-х витков цепи 5В. и отдельный дроссель для 3,3В, а 5В и 12В были построены по традиционной схеме с применением ДГС.
А один блок переделывал для питания накальных 6,3В, и анодных 180В цепей, и также применял отдельные дроссели в каждой цепи, стабилизация была по 180В, и блок прекрасно работал.

Какие нах 440Вт? Четко было сказано 200Вт+15+5=220Вт. Для флая конечно не очень хорошо и 220Вт, но я бы попробовал.

Возникла необходимость изготовить блок питания на 75, 12, 5 вольт с гальванической развязкой. Мощности соответственно 200, 15, 5 Вт(По ТЗ). (а на деле можно в сумме по расчетам выжать 440Вт.)

Ну тогда , с учетом КПД и необходимого запаса на просадку сетевого напряжения, хотя-бы на 300Вт.

А топиккастеру могу порекомендовать последовательно с обмотками ДГС, в цепях 5В и 12В, включить еще небольшие отдельные дроссели с допустимым током намагничивания не менее 2А и индуктивностью порядка 100мкГн. Это должно помочь в поддержании стабильность напряжений. В компьютерных БП так иногда и поступают, стремясь расширить диапазон рабочих токов блока.

[Starichok]

булич, да, есть схемы, где 3,3 берется сразу с трансформатора, без самостоятельной стабилизации. но точность этих 3,3 весьма условна. отношение витков 2 :3 не равно отношению напряжений 3,3 : 5, даже с с учетом падения на диодах. но дроссель по 3,3 тут уж находится на общем ДГС, а не отдельный.
вот, к примеру, есть у меня одна такая схема.

[Bulich]

но дроссель по 3,3 тут уж находится на общем ДГС, а не отдельный.

Вот, в том то и дело что на общем кольце все напряжения. Я тут проблемы не вижу..логиика по крайней мере есть.
Точность тут ваще фиг знает какая...Падение на диоде сильно зависит от температуры и нагрузки, если и то и то сложится...

Выше то утверждается что на отдельном колечке... И к сожалению для меня "я делал" не авторитетно.
Сижу вот и думаю перемотать чтоль транс и дроссель на своем ПН, да проверить скажем 60+5В на одном ДГСе... А лень же.