Резонансный блок питания лампового усилителя

Список разделов РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Источники питания и цифровая техника

Описание: Конструкции любых блоков питания, источников тока для любых назначений. Микроконтроллеры и все, что с ними связано
Модераторы: Алаев Ян, poty

#1 Валерий » 15 ноября 2017, 12:46

Возвращаясь к напечатанному........
Пробороздивши более года по сайтам блоков питания (импульсных),изучивши большое количество схем пришел к выводу правильной схемотехники нет для ламповых усилителей.
Делает кто как может! на чем может..и из любых подручных средств.
Как правило у автора все работает, при повторении конструкции у большинства появляются проблемы.(капризная импульсная техника! :-) ).
Поэтому было принято решение изучить область резонанса.(LLC resonant converter).
В процессе изучения была найдена микросхема контроллер FAN7621.
Вот на ней попытаюсь отработать блок питания для ламповых усилителей так как это моя головная боль которая не дает спокойно существовать покуда не победю ее!
Курим даташит. :smoke:

FAN7621-36163.pdf
Даташит
Размер: 771.5 КБ
Скачиваний: 42


Добавлено 15 ноября 2017, 8:57:
Тех задание.
Берем просто анодное – 250-280В 0.5А-0.8А. И накал – 6.3В 5-6А. Примерно.
Лампы 2 -ГМИ-6 +2 6н23п или похожие.

Добавлено 15 ноября 2017, 10:44:
В расчете дано, что вторичное напряжение одно, ток фиксирован, и изменение нагрузки не планируется.
В данном случае же минимум два напряжения, одно регулируемое, второе прицепом. Мощность тоже различная.

Добавлено 15 ноября 2017, 10:51:
Сама по себе FAN7621 обладает всеми видами защит, и по умолчанию в даташите на нее нарисована схема токовой защиты по одной полуволне в первичной обмотке.

Добавлено 15 ноября 2017, 10:55:
application note AN-4151 для расчета..здесь наверное подвиснем надолго))).

AN4151ru.pdf
Размер: 2.05 МБ
Скачиваний: 46
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#2 poty » 15 ноября 2017, 12:50

Проблема всех импульсных преобразователей в том, что их приходится рассчитывать под конкретную нагрузку каждый раз. Расчёт неминуемо приводит к необходимости намотки трансформатора и... на этом всё заканчивается.
LLC в данном случае - ещё хуже, потому что его работа определяется хитровымудренным трансформатором. Стандартный - не найдёшь или стоить будет как вагон золота. Нестандартный - не сделаешь под спецификацию.
Но сами по себе рассуждения - интересны.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#3 Валерий » 15 ноября 2017, 13:21

Старт происходит на частоте выше 100кГц, потом частота снижается, приближаясь к резонансной, и поддерживается на нужном уровне обратной связью, как в обычном стабилизированном БП

Добавлено 15 ноября 2017, 13:20:
poty писал(а):необходимости намотки трансформатора
Нашел данные трансформатора

Добавлено 15 ноября 2017, 13:21:
Для LLC топологии требуется Lm поместить в трансформатор.
Для этого нужно, чтоб обмотка была не только компактно намотана, но и как можно меньше была подвержена влиянию вторичной обмотки.
Нужно получить не только требуемую индуктивность первички, но и невысокую индуктивность рассеяния.
Схема намотки, а также параметры трансформатора указаны в даташите.

LLC Трансформатор.png
LLC Трансформатор1.png
LLC Трансформатор2.png
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#4 Валерий » 16 ноября 2017, 1:02

Намотка трансформатора из даташита
Трансформатор найден на Ali.
По расчету
Первичка – 36 витков – литц 60×0.1 мм.
Самопитание – 3+3 витка – одножильный 0.4 мм.
вых обмотка еще не готова.
Сердечник ER3542, секционирован на две секции.
Теперь нужно искать литц((.
Начальная схема
Схема для пробы.jpg


Добавлено 15 ноября 2017, 20:17:
poty писал(а):намотки трансформатора
Владислав нашел таки человека на Ali по намотке трансформаторов.
Когда будет все известно по трансформатору отправлю данные для уточнения стоимости.
Последний раз редактировалось poty 16 ноября 2017, 1:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Исправление вложения
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#5 poty » 16 ноября 2017, 1:06

Валерий, происходит какая-то путаница. Если Вы решили сделать LLC за счёт зазора в сердечнике (расчёт L рассеяния), то, скорее всего, выбранный сердечник не подойдёт. Если предполагается дополнительная катушка, то почему её нет на схеме?
Мотают трансформаторы многие. Но есть ли у таких людей необходимое оборудование, чтобы намотать с высокой точностью и повторяемостью? Материал сердечника также будет оказывать большое влияние на способность к токовым перегрузкам (см. тему Яна по этому же поводу). Так что здесь не только индуктивность и толщину провода нужно считать.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#6 Валерий » 16 ноября 2017, 8:18

poty писал(а):Если Вы решили сделать LLC за счёт зазора в сердечнике (расчёт L рассеяния)
Может я ошибаюсь Владислав, я попросил еще 2 товарищей которые сильны в импульсной технике проверить расчеты.
Покуда заказал микросхемы и обговариваю цену на трансформаторы.
По вторичке получилось
Вторичка – 6.3В – 1+1 виток – литц 85×0.1 мм
Вторичка – 250В – 40 витков – 0.4 мм одножильный провод.

Добавлено спустя 1 час 7 минут:
Если не найду лицендрат данной толщины придется заказывать с намоткой у китайцев.
Вот написал китайцу,жду ответа хоть примерно по сумме определится.
Hello dear friend!!! I want to know whether it is possible to manufacture 5 transformers on the ER3542 core, it is divided into two sections with the following motor data.
The primary - 36 turns - Litz 60 × 0.1 mm.
Self-feeding - 3 + 3 turns - single-core 0.4 mm.
Secondary - 6.3V - 1 + 1 turn - a litz of 85 × 0.1 mm
Secondary - 250V - 40 turns - 0.4mm single-core wire.
The clearance in the core is 0.1 mm.
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#7 Валерий » 19 ноября 2017, 10:50

Итак окончательная схема.
Окончательная схема.jpg


Добавлено спустя 16 минут 42 секунды:
Рассчетное значение индуктивности : Первичка 2,8 миллигенри.
Индуктивность рассеяния 211 микрогенри.
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#8 poty » 19 ноября 2017, 12:41

Моё бурчание...
Что-то я не понял этих странных соединений между землями. Ну, ладно, допустим, С14 я могу объяснить, но что означают С3-С4? И почему со стороны выхода земля связана с накалом? Вариантов соединения накала с сигнальной землёй - масса, здесь можно реально "попасть", если система состоит из нескольких компонентов с неизолированной сигнальной землёй.
Для чего стоит трёхконтактный разъём в районе анода D3, входа VR1 и плюса C13?
Наверное, я отстал от жизни, но с каких это пор электролиты работают на частотах 100-300кГц? На схеме ни один из них даже не зашунтирован!!!
Аналогичная "частотная эпопея" - с TL431. Не читал даташит на контроллер внимательно, но видел, что там он тоже используется, правда, в версии KA431. Я очень много исследовал TL431, его использование на таких частотах без конденсатора чревато самовозбуждением. Ну, спорить с даташитом мне сложно, возможно, я здесь что-то упускаю. Возможно, демпферы здесь как раз для этого.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#9 Валерий » 19 ноября 2017, 17:28

poty писал(а):но что означают С3-С4?
А как правильно?

Добавлено спустя 1 минуту 5 секунд:
poty писал(а):Для чего стоит трёхконтактный разъём в районе анода D3, входа VR1 и плюса C13?
Проверка экспериментальная.

Добавлено спустя 50 секунд:
poty писал(а):На схеме ни один из них даже не зашунтирован!!!
На ПП шунтирую

Добавлено спустя 57 секунд:
WP_20171119_008.jpg

рождение ПП

Добавлено спустя 48 секунд:
Придерживаясь даташита.

Добавлено спустя 3 минуты 46 секунд:
poty писал(а):И почему со стороны выхода земля связана с накалом?
Исправлю..
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#10 poty » 19 ноября 2017, 21:14

Валерий писал(а):А как правильно?
Это смотря что хотели добиться.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#11 Валерий » 19 ноября 2017, 21:52

poty писал(а):Это смотря что хотели добиться.
Добъюсь Владислав..сдаваться не буду!!
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#12 Валерий » 21 ноября 2017, 20:51

Постараюсь пояснить Владислав.
poty писал(а):Ну, ладно, допустим, С14 я могу объяснить, но что означают С3-С4?


Без С14 будет неубиваемый фон 100гц на выходе. С3-С4 Y конденсаторы.
Накал посоветовали те кто делал ИБП на массу вешать всегда и везде, где применяются ИБП. В обычных "трансформаторных" схемах естественно это даже вредно.
poty писал(а):с каких это пор электролиты работают на частотах 100-300кГц? На схеме ни один из них даже не зашунтирован!
Там бывает 100кгц только при старте, потом 70-80.
poty писал(а):Аналогичная "частотная эпопея" - с TL431.
431я стоит после выпрямителя, так что там тоже неоткуда взяться вч. Но демпферы как раз и стоят "на всякий случай".
poty писал(а):Для чего стоит трёхконтактный разъём в районе анода D3, входа VR1 и плюса C13?
Валерий писал(а):poty писал(а):
Для чего стоит трёхконтактный разъём в районе анода D3, входа VR1 и плюса C13?
Проверка экспериментальная.
Для возможности переключения самопитания через стабилизатор и напрямую.
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#13 poty » 21 ноября 2017, 21:57

Хорошо, я понял, что это - экспериментальная система, думаю, когда она будет тестироваться - детские болезни её уйдут. Чтобы не сбивать с толку - это в данной ветке мой последний пост.
Я хотел бы, чтобы термин "масса" был уточнён. У Вас на схеме как минимум 2 (а по факту - 4) "массы". "Грабельки" - это, по видимому, защитная земля из розетки (или "корпус"), судя по Y-конденсаторам, которые в другом случае работать не будут (см. ветку про сетевой фильтр Александра - seurf). У нас возникает гигантская земляная петля, если подключаемое устройство также использует защитную землю из розетки для своей сигнальной земли.
Более того скажу, если "грабельки" будут соединены с землёй розетки, то Вы можете потерять подключаемое устройство, потому что в наших сетях защитная земля соединена с нулём (что правильно) и параллельно двум диодам моста оказываются подключены пара конденсаторов: Y и С14. Через них легко будут проходить также ВЧ колебания.
Вы считаете, что единственная сигнальная земля - это один из полюсов накала? Я так не считаю, посмотрите на большинство конструкций, которые делаются на этом форуме. А реальная сигнальная земля (анодное напряжение, а также напряжение смещения) у Вас совсем никак не помечена.
Электролиты и при 70-80кГц работают плохо, у них резко увеличивается тангенс угла потерь, происходит падение ёмкости и разогрев. TL431 стоит после выпрямления - это да, но уровень пульсаций для более-менее серьёзных токов накала при таких фильтрах, прямо скажем, немаленький. Вся надежда, что сработают демпферы, а то можно получить отличный генератор. Если Вы считаете, что после диодов всё сглажено - почитайте ветку про демпфирование на этом же форуме.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#14 Валерий » 22 ноября 2017, 9:00

poty писал(а):Чтобы не сбивать с толку - это в данной ветке мой последний пост.
Может я что не так ответил но без Вас не доведется дойти до финишной ветки Владислав. :pray:
На данных этапах и так Вы очень много помогли уменьшить количество детских болезней по данному блоку.
Выяснена еще деталь.
У микросхемы есть некий коридор питающего напряжения, при котором она работает. То есть минимальный порог и максимальный.

Добавлено спустя 14 минут 42 секунды:
Все уперлось в трансформатор.
Литцендрат данных диаметров вроде бы нашли а вот с каркасом и ферритом покуда поиск.

Добавлено спустя 2 минуты 47 секунд:
МММ ....Лучше я буду прислушиваться к Вашему бурчанию :)
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#15 poty » 22 ноября 2017, 12:01

Валерий, это Ваша разработка, я просто опасаюсь, что я заставляю Вас сворачивать с пути истинного или раскрывать какие-то вещи, которые Вы не хотите раскрывать. :-)
WP_20171122_11_54_57_Pro.jpg
Земли
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#16 Валерий » 23 ноября 2017, 17:14

Посмотревши ПП блоков как правильно 1 рисунок или 2 Владислав?
1.JPG

или так?
2.JPG
Последний раз редактировалось Валерий 24 ноября 2017, 12:59, всего редактировалось 1 раз.
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

#17 poty » 23 ноября 2017, 17:39

Я бы взял за основу рисунок 2, но предусмотрел бы перемычки для соединения соответствующих земель. Т.е., "грабельки" справа можно подключить с помощью перемычек к одной или нескольким землям справа (смещение, анодное, накальное).
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 79 (+79/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3217
Темы: 1
С нами: 4 года 5 месяцев

#18 Валерий » 24 ноября 2017, 12:56

Я понял эти ошибки.
Спасибо Владислав.
Валерий
Автор темы, Посетитель
Посетитель
Аватара
Возраст: 45
Откуда: Белоруссия Мозырь
Репутация: 9 (+9/−0)
Лояльность: 1 (+1/−0)
Сообщения: 104
Темы: 5
С нами: 2 года 9 месяцев

  • 1

#19 goldmen8 » 25 мая 2018, 10:17

Валерий, чем закончился проект?
Какие получились результаты?
goldmen8
Новичок
Новичок
Аватара
Возраст: 55
Откуда: г. Киров (на р. Вятка)
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 5 (+5/−0)
Сообщения: 21
С нами: 3 месяца 27 дней

#20 goldmen8 » 19 июня 2018, 21:01

Валерий писал(а):Поэтому было принято решение изучить область резонанса.(
Так и не до ждав ответа, спрошу ещё раз. Ну очень интересно. :think:
1) Валерий, чем закончился проект?
2) Какие получились результаты?
goldmen8
Новичок
Новичок
Аватара
Возраст: 55
Откуда: г. Киров (на р. Вятка)
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 5 (+5/−0)
Сообщения: 21
С нами: 3 месяца 27 дней

След.

Вернуться в Источники питания и цифровая техника



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость

cron