резонансный стабилизированнй блок питания на IR2520ds

[АККИМ]

Предложу Вашему вниманию резонансный стабилизированнй

блок питания на IR2520ds
Осталось у меня штук 20 от ушедших в историю люминисцентных
балластов
Удивился столько она может а используют IR2153
Данная схема не LLC а LCC
Что получилось ---- работает в диапазоне 180-240 сетевого напряжения
Кпд 93-96%
; Выходное напряжение- 25.2 вольта ;Ток- 2.15ампера
После диодов двухполярный выпрямленный синус как и у трансформаторных
блоков питания
: пульсации при полной нагрузке 17 мв пик-пик
отсутствие ВЧ выбросов практически вообще
;абсолютно не боиться КЗ в нагрузке режим топологии сварочников
Время реакции на изменение нагрузки с полной до 25% с частотой 20 герц
2.5-3 милисекунды
Разница выходного напряжения при этом менее 150 миливольт
;транзисторы на дюймовом полигоне платы имеют перегрев 5-6 градусов
градусов ;дроccель и трансформатор 10 и 15 градусов
соответственно диоды Шоттки без радиаторов 22 градуса
из за не совсем правильной компановки некоторые элементы греют друг друга
Непрерывно гонял его на полную нагрузку 5 часов
С НЕБОЛЬШИМИ изменениями можно увеличить мощность ватт до 75
Большую мощность можно получить с другими транзисторами и умощнив выход
IR2520ds


Все подробные расчеты в файлах Matcad

[АККИМ]

Осциллограмма пульсаций в предыдущем посте были сняты при максимальной выходной мощности 80 Вт на нагрузке 8 ом при выходной мощности 16 Вт размах пульсаций уменьшился почти в 10 раз что еще раз доказывает что сетевые наводки на выходе порождаються пульсацией напряжения на входном конденсаторе а дальше все чудесатее и чудесатее

У меня возникает вопрос?
Как вообще Y2 конденсатор, имеющий сопротивление на частоте 100 герц ,
сотни килоом единицы мегаом, может влиять на величину пульсации на выходе блока питания - читай на сопротивлении нагрузки
Кто-нибудь знает ответ на этот вопрос? Поделитесь пожалуйста!


Далее -следующая порция полумистических явлений ,отсоединяю Y2 конденсатор от минусовой обкладки входного электролитического конденсатора блока питания,
пробую присоединить его земляной шине PE, причём и осциллограф и блок питания включил в один блок розеток- земляной петли нет


Размах пульсаций почти 190 милливольт!

Обалдеть Вот это заземлил!


Дом новый, контур заземления хороший, на 14 этаж ко мне приходит шинка 10 квадрат правда по квартире она уже разведена 2.5-4 квадрат , сопротивление сети в моей квартире в среднем 0,3 Ома


Продолжение следует

[poddel]

Далее -отсоединяю Y2 конденсатор от минусовой обкладки входного электролитического конденсатора блока питания,
пробую присоединить его земляной шине PE, причём и осциллограф и блок питания включил в один блок розеток- земляной петли нет

Образовавшаяся схема включения как-то пока неясна. Вот конденсатор С12 из схемы первого поста остается на месте?
Y-конденсатор из схемы последнего поста как стал включен?
Осциллограф имеет свои Y-конденсаторы?
Щуп осциллографа как подключен? Щуп-один?

[АККИМ]

Образовавшаяся схема включения как-то пока неясна. Вот конденсатор С12 из схемы первого поста остается на месте?
Y-конденсатор из схемы последнего поста как стал включен?
Осциллограф имеет свои Y-конденсаторы?
Щуп осциллографа как подключен? Щуп-один?

C12 и есть Y конденсатор ,только в последнем посте его левая по схеме нога оторвана от схемы и подключена напрямую через средний контакт сетевой вилки к шине PE -земляной контур сети
Щуп один на схеме изображен прибором подключенным к выходу фильтра на нагрузке 8 ом
через час выложу наверное уже крайний пост

[poddel]

Хорошо. С Y-конденсаторами и щупом понял. Остались вопросом Y-конденсаторы внутри осциллографа заземление осциллографа?

[АККИМ]

Хорошо. С Y-конденсаторами и щупом понял. Остались вопросом Y-конденсаторы внутри осциллографа заземление осциллографа?

я в предыдущих постах написал что блок питания и осциллограф включил в один блок розеток с заземлением т е длина земляной петли зависит только от длины сетевых шнуров

[poddel]

я в предыдущих постах написал что блок питания и осциллограф включил в один блок розеток с заземлением

Это я понял. Как бы хотел уточнить, есть ли заземляющий провод в сетевом кабеле осциллографа. Тогда как бы получается петля: розетка-сетевой кабель осциллографа-У-конденсатор - щуп осциллографа-У-конденсатор блока-сетевой кабель блока-розетка.

[АККИМ]

Это я понял. Как бы хотел уточнить, есть ли заземляющий провод в сетевом кабеле осциллографа. Тогда как бы получается петля: розетка-сетевой кабель осциллографа-У-конденсатор - щуп осциллографа-У-конденсатор блока-сетевой кабель блока-розетка.

заземляющий провод в сетевом кабеле осциллографа есть




В предыдущих постах, у меня показана зависимость размаха напряжение пульсации на выходе фильтра в зависимости от величины конденсатора Y2
Дело в том что конденсатор Y2 меня подключён на земле блока питания, до входа в фильтр, присутствующие на земле остаточные пульсации высокочастотного напряжения, промодулированные
низкочастотными 100 герцовыми пульсациями, замыкаются через этот конденсатор на минусовую обкладку входного электролитического конденсатора
То есть подавление 100 герцовых пульсаций у нас происходит, как подавление величины несущей промодулированной 100 герцами
Если бы этот конденсатор Y2 включил на выходе фильтра -данного эффекта бы не наблюдалось
Я подумал как можно еще больше подавить 100 герцовые пульсации-
Решил последовательно с конденсатором Y2 включить индуктивность так чтобы образованный контур конденсатор Y2 и индуктивность L были настроены приблизительно на частоту коммутации моего блока питания
при максимальной нагрузке она составляет около 47.5 килогерц


на фотографии изображены 3 индуктивности величиной приблизительно 10 миллигенри вместе с конденсатором 1,1 нФ они образуют последовательный контур у которого сопротивление на частоте 47 килогерц стремится к нулю


измерю результат отпишусь

[poddel]

Вот бы ещё осциллограф с питанием от батарей....

[Meta|_]

Простенький УПС стоит в несколько раз дешевле простенького осциллографа.

[АККИМ]

Простенький УПС стоит в несколько раз дешевле простенького осциллографа.

ИЗМЕРИЛ

Эти дросселя всё-таки немного различаются их индуктивность лежит в пределах от 9.8 до 11,2 миллигенри, а во-вторых у дросселя фирмы EPCOS достаточно большая межвитковая и межобмоточная емкость, 70 пикофарад, возможно этим объясняется различие в коэффициентах подавления для данных дросселей

Для уменьшения пульсаций можно было поставить величину конденсатора Y2=2,2 нФ
как я наблюдал во множестве бытовых устройств, но дело в том что в моём устройстве присутствует микрофонный усилитель, а микрофон касаеться губ
Для медицинской аппаратуры требуется ток утечки через Y конденсаторы не более 100-150 мка

микроампер- это уже ёмкость порядка 1 нФ



На следующих фотографиях Вы можете видеть что пульсации уменьшились ,но в зависимости от конструкции дросселя уменьшились в разных пропорциях

без дросселя-

с дросселем epcos-

c дросселем на ферритеТ38

с компьютрным



Дело в том что полоса подавления, при данном характеристическом сопротивление контура,относительно узкая, я подумал что подавление будет очень незначительным

Оно получилось не очень большое в 2.5-3.5 раза- но все же больше ожидаемого

Тем ,кто работает с широтной модуляцией, на определенной частоте, это может пригодиться,
на досуге прикинул сопротивление контура видно что на резонансе оно около 1килоома
и цепь будет валить все- в области частоты коммутации -раза в 3 эффективнее чем просто Y2 конденсатор


было Решено оставить дроссель на феррите Т38 как самый малогабаритный и маловитковый МЮ Т38=10000-11000
После было решено увеличить полосу подавления, путем уменьшения добротности дросселя-(все равно настроить на рабочую частоту проблемно)
паралельно дросселю на T38 поставил резистор 10 килоом
как результат пульсации 100 гц еще меньше

[АККИМ]

На фото приведённом ниже показан спектр высокочастотных пульсаций выше 50 килогерц
Как видно его уровень не превышает на 79,2 децибела, если обратиться к европейским стандартам то уровень помех в диапазоне 0.5 мегагерц до - 5 мегагерц не должен превышать 47 децибел относительно 1 микровольта
помехи моего блока питания не превышают 41 децибел относительно микровольта ,причём во всём диапазоне, а не только от 0.5 до 5 мегагерц


В диапазоне от 150 до 0.5 мегагерца -Европейский стандарт- предусматривает более высокие уровни помех



Спектр низкочастотных помех на следующим фото ограничен величиной 50 децибел относительно 1 Вольта, то есть амплитуда первой гармоники частоты 100 герц не более 3,16 милливольта

Все это на полной нагрузке

[Alex]

помехи моего блока питания не превышают 41 децибел относительно микровольта ,причём во всём диапазоне, а не только от 0.5 до 5 мегагерц

А мерялся quasi peak или average?

[АККИМ]

А мерялся quasi peak или average?

данные измерения -average

сегодня буду измерять мощность на реальном стерео усилителе класса D на TPA3116

[Alex]

данные измерения -average

В какой полосе?
Честно говоря, к FFT ригола большого доверия нет, я на ЕМС и ЛеКрою не очень доверял.

[АККИМ]

В какой полосе?
Честно говоря, к FFT ригола большого доверия нет, я на ЕМС и ЛеКрою не очень доверял.

A

ФВЧ настроен на 50 кгц
можно доверять можно не доверять -просто для меня это оценочная величина
но я несколько постов назад приводил осциллограмму вч пульсаций они в районе 400 микровольт пиковые- не усредненые

и да кстати выключив блок питания -наводки на припаянный к выходу щуп всего на 2 ДБ меньше

хорошие разъемы применил понравилось

[Alex]

ФВЧ настроен на 50 кгц

Причем тут ВФЧ? Измерения квазипика и среднего по 55022 делаются в полосе 9кгц.

но я несколько постов назад приводил осциллограмму вч пульсаций они в районе 400 микровольт пиковые- не усредненые

На ЕМС не пик а квазипик измеряется, и делать это в реалтайме во всей полосе для 55022 Риголу даже не снилось! Простенькие ЕМС спекктроанализаторы (ну типа РодеШВарца килобаксов за 30), меряют квазипик от 0.15 до 30мГц часа два, а средний мерять вообще не умеют.
При сертификации исопльзуют обычно анализаторы в 2-3 раза дороже и с преселектором, при этом чаще всего смотрят пиковый уровень во всей полосе в реалтайме, находят критические участки, точки экстремума, и уже в них меряют квазипик и средний. Иначе это будете пол дня длиться.

То что можно посмотреть через ФФТ осиллографа - это так, чтобы на километр не ошибиться.

[АККИМ]

То что можно посмотреть через ФФТ осиллографа - это так, чтобы на километр не ошибиться.

действительно это оценочная величина
я и не претендую на миллиметр, из постов понятно, что я меряю Риголом и ничего другого нет, и задача была показать достаточно малый уровень вч помех на выходе фильтра блока питания
может конечно не совсем корректно приводить здесь было 55022
все это надо было измрять в экранированной камере селективным приемником

[Alex]

все это надо было измрять в экранированной камере

Камера то для Radiated Emission, и она должна быть не просто экранированной, а еще и с радиопоглощающим покрытием ("пирамидки").
Для Conducted Emission камера не очень нужна, а вот LISN между розеткой и измеряемым девайсом (DUT) - обязателен.

[АККИМ]

После 3-х часов работы на полной мощности
напряжение сети 239 вольт потребляемый ток 0.347 ампер ,мощность потребления 82.93 ватта
кпд без фильтра 0.9688 на нагрузке 8 ом
кпд с фильтром 0.953 на нагрузке 8 ом
выход 1 кгц около 74.4 ватта пиковая мощн в каждом канале
выход 40 гц около 65 ватт пиковая мощность в каждом канале

пульсации напряжения сигнала частоты 40 гц на выходных конденсаторах в соответствии с формулой 1/(4*p*f*Rn*C)=0.037

На этом вроде все

---------- Сообщение добавлено 02:31 ---------- Предыдущее сообщение было 00:56 ----------

P S Выходная мощность остается постоянной в диапазоне 173-261 вольт сетевого напряжения -выше Латр не дал

[poddel]

Выходная мощность остается постоянной в диапазоне 173-261 вольт сетевого напряжения -выше Латр не дал

Хороший познавательный материал получился в целом. Признателен.