Авто преобразователь на 500 ватт

[Andrey_RTF]

Я все таки решился изменить главный пост темы и расписать все о сборке данного ИИП.
Итак мощность которую я хотел получить от преобразователя, а в последствии и получил - 500 W. Напряжение на выходе равно +-27 V. Оно обусловлено напряжением питания TDA8924TH.

Весь процесс начался с расчетов трансформатора. У меня в наличии были следующие кольца:

• 50х30х20 материал N87
• 45х28х12 материал M2000

Мне сразу объяснили, что для моих требований как раз подходит колечко отечественного производства - 45х28х12 материал M2000. Почитав темы с подобными разработками, выяснил, что для моей мощности необходимо по два транзистора IRF3205 в плече. В качестве ШИМ контроллера взял проверенную временем микросхему - TL494. Частоту задающего генератора, равную 55 кГц взял исходя из материала ферритового кольца.
Ну вот - все данные для расчета трансформатора у нас есть, можно приступать к расчету. Для расчета трансформатора я использовал программу Excellent IT(https://forum.vegalab.ru/showthread....ов-и-дросселей), разработанную Starichkom, за что ему большое СПАСИБО!!! В результате расчетов вот, что у меня получилось:

• Расчет трасформатора:

Далее предстоял процесс намотки трансформатора - если честно, это самое нелюбимое мое занятие. Выслушав на форуме все рекомендации по намотке, понял (не сразу конечно), что первой на кольцо нужно наматывать вторичную обмотку. Это связано с тем, что первичная обмотка обычно состоит из 4+4 витков, и если ее намотать первой, то равномерно расположить на ней вторичную обмотку уже не получится.
Перед намоткой острые грани кольца необходимо обточить, чтобы исключить факт повреждения лаковой изоляции на медной проволоке. Я бы еще посоветовал обмотать само кольцо несколькими слоями лакоткани для большей надежности. Именно так я и поступил.

• Вторичная обмотка:

• Первичная обмотка:

После намотки трансформатора нужно было определится с электрической схемой преобразователя. В качестве драйвера, переключающего силовые транзисторы было решено применить IR2113. Выходной ток данной микросхемы 2 A - этого достаточно для переключения IRF3205. Также необходимо было организовать защиту от КЗ и перегрузки. С этим вопросом мне помог strannicmd. Принцип работы системы защиты заключается в том, что считается падение напряжения на полевых транзисторах. Входные электролитические конденсаторы были взяты LOW ESR. Их количество (10 штук) взято с учетом потребляемого тока при номинальной нагрузке. В моем преобразователе этот ток составил порядка 45 A, а один такой конденсатор может отдать в нагрузку 4,74 A. Вот и считайте Выходные диоды нужно брать минимум с двухкратным запасом по току и напряжению - я взял MBR20100CT (20 A/100V). И вот в результате всевозможных доработок имеем следующую электрическую схему преобразователя:

• Схема ИИП:

Далее началась разработка печатной платы. Первые мои попытки создания печатной платы, как вы уже наверное догадались, оказались неудачными. Более менее нормальная работа пошла после того, как Starichok показал мне как нужно организовать разводку "силовой" части. Основная идея состоит в следующем:

• Все дорожки должны быть как можно короткими и широкими насколько это возможно
• Все конденсаторы(LOW ESR) должны находиться как можно ближе к транзисторам
• Земля драйвера должна быть расположена как можно ближе к земле силовых транзисторов

В результате всеобщих усилий вот такой вот шедевр получился на выходе:

• Разводка печатной платы:

Далее началось непосредственно изготовление печатной платы. Для изготовления ПП я использую фоторезистивную технологию. Благодаря такой технологии, печатные платы в итоге получаются отличного качества. Минимальная ширина дорожек и расстояние между дорожками может доходить до 0.15 мм - это мой личный рекорд.

• Печатная плата:

Затем я приступил к сборке преобразователя. На сборку ушло пару дней - это с учетом перекуров, учебы... В результате получился вот такой девайс

• Собранный ИИП:

Ну вот вобщем то и все)))

[Vjumajlo]

Сообщение от Vjumajlo
синхронизированных ПН

Что это значит?

Это фактически, когда два ШИМ-а(для TL)работают от одной Rt-Ct пары, либо(для SG) когда один ШИМ своим выходом синхронизирует вход второго. В обоих случаях ШИМ-ы молотят с одной частотой. Для SG это предусмотренный производителем режим; для TL придуманный кем-то(уже не помню) и работает устойчиво невсегда.

[Максим Владимирович]

ТС-270 Может с него удастся что то скрутить... Или лучше сделать из него хороший БП???

обмотки в нем выполнены аллюминевым проводом , плюс надо доматывать первичку. Если перемотать по уму , то для Л.Б.П вполне пригоден. Сущий ад это мотать жилы 2мм эмальпроводом, а 0.5 это так разминка

[Plex61]

чтобы намотать на кольце 45х28 лентой, в один слой, на 500 Вт, потребуется диаметр провода 1 мм. это будет 4+4 витка в 7 жил при плотности тока 7 А/мм2.
а для 0,8 мм в один слой потребуется плотность тока 8 А/мм2 и 9 жил.

постят же люди ,кстати аналогичный случай ,лента 18 проводков 0,8 на двух 45 .Вложение 124743

[Vjumajlo]

обмотки в нем выполнены аллюминевым проводом

Это в ТСА-270. В ТС-270 медь. http://ra4a.narod.ru/portal/TRANSF.htm

Данные силовых трансформаторов для телевизоров:...

[Максим Владимирович]

Vjumajlo, так точно. Зарапортовался

[Vjumajlo]

Максим, да это нормально - с кем не бывает? Главное, что это не переросло в наш с тобой спор.

[Bulich]

Никак ,слишком много паразитных параметров , придётся подбирать если понадобится .

Расчет производитсяи довольно легко. Никаких параметров подбирать не нужно.
Описано во многих классических учебниках.
Вот например два документика. Букварь от Unitrode и апликуха от максима где вообще думать не надо, просто делай что написано и вставляй в формулы свои цифры.

[Bulich]

Я думаю что основная ошибка в следующем:
- первой я мотал вторичку - но там все ок. Я мотал одним жгутом а потом разделял обмотки
- второй мотал первичку - и вот тут накосячил. Мотал отдельно каждую полуобмотку. В итоге, если рассудить одна полуобмотка получилась длиннее другой, причем разница думаю приличная - 8-10 см

А я как то раз посреди сборки платы отвлекся на телефонных звонок и забыл, что не запаял сток одного транзистора в одном плече. Получилось, что сопротивление каналов в одном плече 4 мОма (два транзистора в параллель), а во втором 8мОм (только один транзистор). При этом никаких шипений, не стабильной работы и т.п. не наблюдалось, зато на осциллограммах четко видел перекос.
Которого у вас кстати нет.

[Andrey_RTF]

Щас буду мотать новый транс. Так как многие сказали что ИИП со стабилизацией для УМ это плохо - я сделал перерасчет без стабилизации(см. фото) Драйвер и генер буду питать от первичной обмотки.

[Slavik-65]

Драйвер и генер буду питать от первичной обмотки.

это правильно

---------- Добавлено в 20:41 ---------- Предыдущее сообщение в 20:39 ----------

я сделал перерасчет без стабилизации(см. фото

а ты правильно указал тип выпрямителя на выходе ?

[Andrey_RTF]

а ты правильно указал тип выпрямителя на выходе ?

Да вроде правильно - двуполярное со средней точкой. А что по другому надо???

[IVX]

Bulich, по AN3835, Снаберы.pdf‎ (1.66 Мб, Просмотров: 6) не смотрел, времени нет.

This application note describes how to
suppress the voltage spikes with a simple resistor-capacitor (RC) network

хехе, обратите внимание, что напряжение спайка, ни грамма не изменилось Миф о назначении таких снабберов, кочует из аппнота в аппнот и далее по форумам.
Кстати, в аудио часто будет важнее погасить не 35МГц (но и их придётся для EMC), а те 500кГц которые начинаются в паузе, там уже "играет" не Ls, а L приведённая, то есть включая индуктор после диодов вторички с учётом К-трансформации и всё прочее по дороге.. Вапроц - что гасить, или как гасить оба рингинга недорого?

[Arena]

Вапроц - что гасить, или как гасить оба рингинга недорого?

Для начала нужно посмотреть на вариант дорогого гашения рингинга , а потом думать о удешевлении. имхо.

[Slavik-65]

А что по другому надо???

да нет, просто схему твою поздно вспомнил

[Bulich]

хехе, обратите внимание, что напряжение спайка, ни грамма не изменилось Миф о назначении таких снабберов, кочует из аппнота в аппнот и далее по форумам.
Кстати, в аудио часто будет важнее погасить не 35МГц (но и их придётся для EMC), а те 500кГц которые начинаются в паузе, там уже "играет" не Ls, а L приведённая, то есть включая индуктор после диодов вторички с учётом К-трансформации и всё прочее по дороге.. Вапроц - что гасить, или как гасить оба рингинга недорого?

Не путайте теплое с мягким. Я уже писал о том что RC снабер не является clamp снабером. Так же в документе Unitrode черным по белом написано, что это rate of rise shubber. Его назначение снижение добротности колебательного контура. Естественно он не погасит амплитуду выброса, а только немного сделает ее более пологой и обеспечит критическое затухание самого колебательного процесса. (У меня например всего один период после установки снабера остался) Поэтому дополнительно надо ставить как минимум RCD снабер.
относительно колебаний в паузе я вас не понял. Данные колебания присутствуют только при разрывном токе дросселя. А это около 10-20% от мощности т.е. 30-60Вт. Я например дабы снизить пиковый ток ключа сделал 10%. Т.е. всего 30Вт вых. мощности.
Да и объясните пожалуйста для чего их гасить? И почему это так важно для аудио? Колебания происходят до выходных конденсаторов, как они могут влиять? да и как их гасить, ни разу не читал о такой задаче...
Требования по ЕМС начинаются со 150кГц, если мне память не изменяет...Значит и 500 надо учитывать, но я ни в одном документе не слышал упоминания об этой проблеме.
Раз уж Андрей бросил стабилизированный источник, то я откланяюсь. А жаль.

[Starichok]

Раз уж Андрей бросил стабилизированный источник, то я откланяюсь. А жаль

а мы со дня вашего появления на форуме ждем ваших результатов по стабилизированному источнику.
но так и не дождались... а жаль...

Сначала Славик теперь вы, обвиняете в том, что я занимаюсь ХЗЧ.

но зато постоянно наблюдаем занятия хзч.

[IVX]

Не путайте теплое с мягким.

а причём тут я-то, когда махим в AN3835 пишет:

сей аппнот описывает, как подавить спайк напряжения, простым RC

Верно, 500кгц рингинг возникает на минимальных мощностях, где требования к разрешению аудио системы становятся выше и тут вдруг нарисовывается дополнительная помеха. Из моей практики, даже сабвуферный усил теряет в S/N, если эти колебания не зажаты. Практически, в том усиле (сабовый class D с boost SMPS), был установлен один снаббер, успокоивший оба рингинга неидеально, но достаточно, чтобы обеспечить S/N и EMI на подходящем уровне, но позже он был модифицирован до 2 снабберов всё же.
PS: нет, в их случае напряжение спайка снизилось, мой косяк - не туда смотрел на ночь глядя.

[Plex61]

Так как многие сказали что ИИП со стабилизацией для УМ это плохо

Так то оно так ,только у тебя вроде усь на мс Андрей , есть ли запасец у неё по питанию или ты впритык собираешься делать.

[Bulich]

а мы со дня вашего появления на форуме ждем ваших результатов по стабилизированному источнику.
но так и не дождались... а жаль...

И опять подъе...ка. Да что ж за люди такие...
Тем кому нужно, дождутся.

но зато постоянно наблюдаем занятия хзч.

Заниматься ХЗЧ это сделать нагрузку из трехлитровой банки с водой, защиту от перегрузки и кз с порогом срабатывания 150-?00% от номинала да еще и с сильной зависимостью от температуры, нестабилизируемый источник он же пиковый детектор, т.к. кишка тонка сделать аппарат со стабилизацией с приемлемыми характеристиками и т.д.
Похоже мнение на форуме другое... Значит нам не попути.

---------- Добавлено в 10:43 ---------- Предыдущее сообщение в 09:37 ----------

Верно, 500кгц рингинг возникает на минимальных мощностях, где требования к разрешению аудио системы становятся выше и тут вдруг нарисовывается дополнительная помеха. Из моей практики, даже сабвуферный усил теряет в S/N, если эти колебания не зажаты. Практически, в том усиле (сабовый class D с boost SMPS), был установлен один снаббер, успокоивший оба рингинга неидеально, но достаточно, чтобы обеспечить S/N и EMI на подходящем уровне, но позже он был модифицирован до 2 снабберов всё же.
PS: нет, в их случае напряжение спайка снизилось, мой косяк - не туда смотрел на ночь глядя.

Большого опыта по проектированию усилителей и глубоких знаний по этому вопросу у меня нет. Странно что колебания 500кГц влияют на относшение S/N в полосе пропускания... Или оно меряется гораздо выше? Если да, то зачем... Тем более в саб усилителе. Ну да ладно. Спасибо за информацию.
PS: Амплитуда снижается, но не координально, это больше следствие снижения скорости нарастания. Абсолютно согласен с вашим прошлым постом.

[Andrey_RTF]

Так то оно так ,только у тебя вроде усь на мс Андрей , есть ли запасец у неё по питанию или ты впритык собираешься делать.

Мах напр. питания TDA8924 = +-30V, а я делаю +-26-28, притом что Мах мощность на 4 Ом она отдает при +-24V