Autor Tema: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack  (Leído 21370 veces)

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Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #90 en: 08 de Febrero de 2014, 10:16:53 »
Según la hoja de características del IRF540, con Vgs = 4.5 voltios, no llega a conducir 7 amperios de pico.

Es probable que se haya quemado por eso.

Saludos.

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #91 en: 08 de Febrero de 2014, 10:24:03 »
Con el IRF830, la corriente de pico debe ser menor de 6 amperios.
En la práctica, con una resistencia Rds_on tan alta (1.2 ohmios) ni siquiera esa corriente es práctica. Caerían 7'2 voltios en el transistor !!

Con ese transistor te vale para comenzar a hacer pruebas, pero no deberías pasar de:

    ton = 3us

Para limitar la corriente de pico a unos 3 amperios.

Saludos.

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #92 en: 08 de Febrero de 2014, 10:30:36 »


Se me olvidaba, El transistor PNP es mejor sustituirle por un diodo 1N4148.

Si mantienes el PNP, deberías poner una resistencia entre la puerta y el driver (por ejemplo de 10 ohms) para limitar la corriente.

Saludos.

Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #93 en: 08 de Febrero de 2014, 11:14:57 »

Desconectado Nocturno

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #94 en: 08 de Febrero de 2014, 14:50:03 »
Finalmente he optado por colocar la resistencia de 10ohm entre los NPN-PNP y la puerta del mosfet, porque las otras soluciones me complicaban bastante desmontar todo.

Y también he montado el secundario y he comenzado a probarlo. Además de ponerle las 4 resistencias de 1Mohm en paralelo como carga, he colocado un divisor resistivo 1:1000.
Ingresando un pulso de 1us esto es lo que veo:



Y ahora las preguntas:
1.- ¿Qué más pruebas tengo que hacer?
2.- Me da igual que la fuente entregue corriente alterna, ¿puedo eliminar el diodo y condensador de la salida?
3.- Me gustaría aprovechar el pedido a Mouser de Juanfe, ¿podrías recomendarme componentes definitivos?
Un saludo desde Sevilla, España.
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Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #95 en: 08 de Febrero de 2014, 16:47:52 »
¿Tienes puesto el diodo y el condensador en el secundario?

Parece que hay un pulso de 2000 voltios ¿¿?? es demasiado.

¿Qué señal se vé en el primario?


Hay una capacidad parásita en el secundario:

   La oscilación tiene un periodo de T = 5us
   El secundario tiene una inductancia:   L2 = L1 / n = 11uH / 0.04 = 275uH

   La fórmula de oscilación LC es:

      T = 2·pi·sqrt(L·C)

   La capacidad parásita vale:

      C2 = T^2 / (4 · pi^2 · L2)

      C2 = 5us^2 / (4 · pi^2 · 275uH) =

      C2 = 2.3 nF

Saludos.

Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #96 en: 08 de Febrero de 2014, 16:48:33 »
2.- Me da igual que la fuente entregue corriente alterna, ¿puedo eliminar el diodo y condensador de la salida?

Por supuesto. Mientras funcione la lámpara.

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #97 en: 08 de Febrero de 2014, 17:03:07 »
3.- Me gustaría aprovechar el pedido a Mouser de Juanfe, ¿podrías recomendarme componentes definitivos?

Por ahora sólo te recomendaría el transistor.
En Mouser no parece haber muchos. Este modelo no creo que necesite disipador:
http://es.mouser.com/ProductDetail/STMicroelectronics/STF110N10F7/?qs=sGAEpiMZZMshyDBzk1%2fWi%2fS6olPLoOa4gbDNeGqHMDI%3d



Hasta que no pongas en funcionamiento la fuente, no creo que sepas con exactitud que parámetros necesita la lámpara. Deberías poner en marcha primero una fuente provisional para probar la lámpara y diseñar la fuente definitiva después.

Con la fuente actual puedes dar pulsos en el secundario de hasta 100V · 25 = 2500 voltios (con riesgo para el mosfet, porque estás llegando en el primario a 100voltios)
Con eso la lámpara debería encenderse. Luego creo que necesitará menos tensión.


Saludos.

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #98 en: 08 de Febrero de 2014, 18:12:35 »
En electronica de potencia y gran potencia creo que "Digikey" es la que mas surtido tiene, incluso creo que los mejores precios.

Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #99 en: 09 de Febrero de 2014, 07:14:35 »
MODO DE CONDUCCIÓN CONTINUO
El modo de conducción discontinuo es típico de las tensiones altas en el secundario.
Cuando la carga en el secundario aumenta, la tensión baja y el conversor entra en el modo de conducción continuo.

En este modo de conducción, la tensión prácticamente no varía en el secundario y la corriente aumenta lo que sea necesario para conseguir mantener esa tensión. Por esta razón este modo de conducción hay que controlarle midiendo la corriente máxima que circula por el transistor, para limitarla y evitar que el circuito se queme cuando la carga en el secundario aumenta demasiado.

Las gráficas de corriente y tensión en el primario son las siguientes:



En este ejemplo, debajo del mosfet de potencia hay una resistencia que mide la corriente que circula por el, para limitarla (I_sense):



Las fórmulas para la conducción continua son las siguientes:


Relación entre ciclo de trabajo y tensiones de entrada y salida

  D = Vo·n / (Vo·n + Vi)

  Vo = Vi · D / (n · (1 - D))

  Vi = Vo · n · (1 - D) / D

   Vi = Tensión de entrada
   Vo = Tensión de salida
   n = N1 / N2  =  Relación de transformación del transformador
   D = t_on / T = Ciclo de trabajo o porcentaje de tiempo de ciclo que el transistor mosfet está encendido


Máxima corriente de entrada

  Ii_avg = D · (I_max - Vi ·D · T / L1) + (Vi · D)^2 · T / (2 · L1)

   Ii_avg = Corriente media de entrada
   I_max = Corriente máxima por la bobina del primario del transformador. L1
   D = t_on / T = Ciclo de trabajo o porcentaje de tiempo de ciclo que el transistor mosfet está encendido
   T = Tiempo de ciclo PWM
   Vi = Tensión de entrada
   L1 = Inductancia de la bobina del primario del transformador.


Máximo tiempo de ciclo que asegura la conducción continua

  T = (Vo · n + Vi) · Imax · L / (Vi · Vo · n)

   T = Tiempo de ciclo PWM
   Vi = Tensión de entrada
   Vo = Tensión de salida
   n = N1 / N2  =  Relación de transformación del transformador
   I_max = Corriente máxima por la bobina del primario del transformador. L1
   L1 = Inductancia de la bobina del primario del transformador.

Si el tiempo de ciclo se hace mayor, la fuente entrará en modo de conducción discontinuo.


Errores en las fórmulas
Todas estas fórmulas se refieren al conversor flyback ideal. En la práctica, el conversor flyback real tendrá valores algo distintos.
Esto se debe a las pérdidas en los elementos de conmutación. Un ejemplo típico es la tensión de salida. La tensión real Vo será menor que lo que indican las fórmulas debido a la caída de tensión en el diodo rectificador del secundario (unos 0.7 voltios) y a la caída de tensión debido a la resistencia de los bobinados.
En cualquier caso, las fórmulas dan una buena aproximación a los valores reales.
 

Saludos.
« Última modificación: 09 de Febrero de 2014, 07:24:00 por Picuino »

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #100 en: 09 de Febrero de 2014, 07:28:15 »
La distinción entre modo de conducción contínua y discontínua es importante porque, para unas tensiones determinadas de entrada y salida, la mejor forma de aprovechar al máximo el transformador es hacerle funcionar en el límite entre la conducción continua y discontinua.
Este límite se da cuando la corriente en el secundario baja hasta cero justo en el mismo momento en el que comienza de nuevo otro ciclo de conmutación. Con este diseño, el transformador se hace lo más pequeño posible.

Con tensiones de salida por encima de este punto de trabajo, la conducción será discontinua.
Con tensiones de salida por debajo de este punto de trabajo, la conducción será continua.

Saludos.
 

Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #101 en: 09 de Febrero de 2014, 08:51:26 »
Máxima potencia absorbida por la fuente flyback

Una vez construido el transformador, la máxima potencia que puede absorber va a coincidir con el límite entre el modo de conducción continuo y discontinuo.
Sustituyendo en las fórmulas, el resultado nos da:

   P_max = I_max · (Vi · Vo · n) / [2 · (Vi + Vo · n)]

   I_max = Corriente máxima por la bobina del primario del transformador. L1
   Vi = Tensión de entrada
   Vo = Tensión de salida
   n = N1 / N2  =  Relación de transformación del transformador


Esta es la máxima potencia que el transformador puede entregar para un punto de trabajo determinado por Vi y Vo.
Si se trabaja con una frecuencia PWM fija, la potencia entregada será menor para tensiones de salida mayores o para tensiones de salida menores.


Por ejemplo para el transformador que estamos construyendo:

   I_max = 12A
   Vi = 12V
   Vo = 600V
   n = N1 / N2  =  0.04


   P_max = 12 · (12 · 600 · 0.04) / [2 · (12 + 600 · 0.04)] = 48 vatios


Saludos.

Desconectado Nocturno

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #102 en: 09 de Febrero de 2014, 14:43:22 »
Esta es la señal que había en el pin del PIC con un pulso de 1us



Y esto lo que se ve en el primario:


Luego he colocado la lámpara, en sustitución de la etapa con diodo y condensador y he ido ampliando el ancho del pulso hasta conseguir que luzca. Lo ha hecho a partir de que el pulso tenía 10us. Esta es la señal del secundario en ese momento.


El consumo del circuito en ese momento a 12V es de 320mA.
Tras dos minutos funcionando el consumo ha subido a 380mA y el transistor ha subido a 52ºC. El trafo no ha cambiado de temperatura.

En cualquier caso, aunque la lámpara lucía, no producía ozono ya que no se percibía ningún olor.
Un saludo desde Sevilla, España.
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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #103 en: 09 de Febrero de 2014, 17:06:14 »
No termino de entender la tensión del primario. Parece que está alimentado a 5 voltios.

Tienes mucho ruido. ¿Cómo es el circuito?


¿Cómo es la tensión en el drenador del transistor cuando conmutas con 10us?
 Antes de llegar a tanto tiempo de ciclo, hay que comprobar que la red snubber del primario es suficiente, no se vaya a quemar el transistor.


Las oscilaciones hay que intentar quitarlas con una red snubber en el secundario (hay que calcularla).


Puede que la lámpara necesite corriente continua. He pensado que puedes conseguir más tensión haciendo varios arrollamientos en el secundario con 100 vueltas cada uno.
Cada arrollamiento tendrá un diodo y un condensador, así puedes utilizar diodos de sólo 1000 voltios (UF4007). Luego pones en serie los secundarios para conseguir toda la tensión.
Con 4 bobinas de secundario, puedes conseguir 3000 voltios. Lo mejor es intentar bobinarlas una encima de otra con una capa de aislante entre ellas y todas encima del primario.

Saludos.
« Última modificación: 09 de Febrero de 2014, 17:46:13 por Picuino »

Desconectado Picuino

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Re: Construcción de trafo toroidal para fuente FlyBack
« Respuesta #104 en: 10 de Febrero de 2014, 16:40:23 »
¿Cómo va la fuente, Nocturno?

Saludos.


 

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