Autor Tema: diseño de una PSU  (Leído 1493 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

Desconectado Nocturno

  • Administrador
  • DsPIC33
  • *******
  • Mensajes: 17907
    • MicroPIC
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #15 en: 04 de Marzo de 2021, 12:19:12 »
¿Y ese condensador no rompe el aislamiento galvánico entre la entrada y la salida?
Un saludo desde Sevilla, España.
Visita MicroPIC                                                                                        ɔ!doɹɔ!ɯ ɐʇ!s!ʌ

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #16 en: 04 de Marzo de 2021, 15:05:14 »
Yo no conocía esa solución.
Lo que sí sé es que todos los trafos tienen una pequeña capacidad parásita entre primario y secundario. Solo hay que pensar que el primario es una capa de cobre separada por un dieléctrico del secundario, que es otra capa de cobre. Eso es un condensador.

Por otro lado el secundario está flotando respecto a masa, por lo que el condensador parásito puede introducir oscilaciones de tensión de alta frecuencia.

Este otro condensador C13 imagino que pretende sobreponerse a las capacidades parásitas para que el secundario no tenga oscilaciones muy grandes en alta frecuencia en el cable de salida negativo respecto a masa.


PD: Si alguien encuentra algo al respecto en algún datasheet, que nos ilumine.
« Última modificación: 04 de Marzo de 2021, 15:07:35 por Picuino »

Desconectado stk500

  • Moderadores
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4874
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #17 en: 04 de Marzo de 2021, 15:48:38 »
yo me apunto al tema, ahora mismo no puedo experimentar porque estoy en un projecto, pero me pondre hacer una Fuente conmutada.. con ese iC Tiny..
el Condensador que comenta Picuino , que esta´en Arriba es Esquema C13  y el del Datasheet C9
Aqui pongo el Texto

Código: [Seleccionar]
EMI Design Aspects
In addition to the simple input  filter (C1, L1 and C2) for differential mode EMI, this
design makes use of shielding techniques in the transformer to reduce common mode
EMI displacement currents. Resistor R2 and capacitor C3 are added to act as damping
network to reduce high frequency transformer ringing. These techniques combined with
the frequency jitter of TNY288PG gives excellent conducted and radiated EMI
performance.
4.8 ESD Design Aspects
Component placement and board layout play a crucial role in order to pass ESD
compliance requirements. The following design considerations were applied in this
reference board:
 Place C6 as close as possible and directly to BP and SOURCE pins.
 Separate the ground trace of U2 from the ground trace of C5. The two ground
traces can be merged at the bulk capacitor C2 ground pin. This minimizes
coupling of ESD.
 Route Y capacitor C9 traces directly to bulk capacitor C2 positive pin, and the
other end to directly to RTN terminal
 Route the spark gap between RTN terminal and Neutral termina

Saludos

Desconectado juaperser1

  • Colaborador
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 2901
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #18 en: 04 de Marzo de 2021, 15:53:46 »
¿Y ese condensador no rompe el aislamiento galvánico entre la entrada y la salida?

Ese condensador, (si es para lo que yo creo que es), se suele usar para protección y filtrado cuando el sistema esta aislado ya que a veces por la masa asialada no puede cerrarse el retorno de corrientes transitorias y estas se desvian rapidamente por condensadores de tipo Y que se llaman, hacia la tierra o el sistema primario. y no no rompe el aislamiento por que son condensadores con una capacidad muy pequeña y una tensión de 2000 voltios fácilmente.

Un ejemplo mas practico es en los sistemas class I que deben ir conectados a tierra, se hacen a través de este condensador:
 

* Sin título.png
(44.16 kB, 577x345 - visto 181 veces)


sin embargo en un sistema classII no es necesario ponerlo.

Pero solo los había visto entre las dos masas aisladas no entre el positivo y el negativo, así que no estoy seguro de que este sea su cometido
« Última modificación: 04 de Marzo de 2021, 15:56:06 por juaperser1 »
Visita mi canal para aprender sobre electrónica y programación:

https://www.youtube.com/channel/UCxOYHcAMLCVEtZEvGgPQ6Vw

Desconectado juaperser1

  • Colaborador
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 2901
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #19 en: 04 de Marzo de 2021, 18:06:20 »
A ver pongo los avances, no he tenido mucho tiempo de hacer gran cosa pero bueno:

 

* Sin título.png
(90.45 kB, 1224x696 - visto 190 veces)


Corregirme si me equivoco pls, he cambiado el zener de salida por un TL431 que se supone que da mas precisión, los cálculos que he realizado son los siguientes:
al tensión a regular será de Vout = R8/R9*2,5 + 2,5 = 12,075V lo que quiere decir que el TL431 actuara para mantener en la resistencia R6 el opto y el propio TL431 12,075V.
Teniendo en cuenta que el opto PC817 necesita 20mA para saturarse y que la máxima caída en Vce en saturación es de 0,2V tenemos 12,07-0,2/20mA = 593,5Ohm ~ 590.

Pero esto me chirria por que si hacemos lo mismo en el ejemplo del datasheet del TNY tenemos 5-0,2/47Ohm = 102mA que supera el margen del opto y del TL431, por lo que algo esta mal en los cálculos.

Aunque por otro lado en ese ejemplo también pone un condensador de entrada de 275VAC para un rango de entrada de 95 a 295VAC  :? :? así que tampoco me inspira mucha confianza.

Tampoco se para lo que sirve la red R8, R14 y C10 del datasheet, supongo que R8 es para proteger al opto de tensiones inversas pero esa R14 y C10 no lo se.

un saludo

PD: ¿No había una función para reducir el tamaño de la imagen mostrada? si la reduzco con el paint pierde mucha calidad.
« Última modificación: 04 de Marzo de 2021, 18:11:13 por juaperser1 »
Visita mi canal para aprender sobre electrónica y programación:

https://www.youtube.com/channel/UCxOYHcAMLCVEtZEvGgPQ6Vw

Desconectado stk500

  • Moderadores
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4874
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #20 en: 05 de Marzo de 2021, 02:24:15 »
Hola Juaperser,
en el datasheet te explica todos muy bien, yo he tenido y creo tener algunas fuente de esa por ahi y he reparado algunas,
pero algo debe tener muy en claro en cuanto al Diseño y el uso de la fuente..   esta fuente tiene su ventaja y debentaja.
 en tu esquema despues del D1(Rectificador) te falta un Diododonde va R1, fijaste bien en datasheet su funcion, esto debe tener en cuenta.
lastima ahora mismo no tengo tiempo para subirte informacion aunque aqui te pongo otros ejemplo.
https://ac-dc.power.com/sites/default/files/product-docs/topswitch-hx_family_datasheet.pdf 
ese link creo que no funciona,

probar tambien este
https://doc.xdevs.com/docs/_Datasheets/Power_Integrations/an43_TOPSwitch-HX%20Family.pdf


mi idea es hacer como esa es casi lo mismo  :)
yo me imagino tu preocupacion sobre Ruido y problema de certificacion, pero si te acoje a la norma puede ir tranquilo con respecto al EMI, el acabado y final funcion es lo que determina su optimal uso...
Saludos

« Última modificación: 05 de Marzo de 2021, 02:31:18 por stk500 »

Desconectado juaperser1

  • Colaborador
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 2901
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #21 en: 05 de Marzo de 2021, 07:32:15 »
Citar
lastima ahora mismo no tengo tiempo para subirte informacion aunque aqui te pongo otros ejemplo.

No te preocupes yo te lo agradezco igualmente.

Puede parecer que no estoy leyendo el datasheet pero no es asi, es que encuentro inconsistencias, por ejemplo el diodo del que hablas si aparece en la hoja de datos:

 

* Sin título.png
(17.09 kB, 308x257 - visto 157 veces)


Pero no aparece en el diseño de referencia del propio fabricante: https://ac-dc.power.com/sites/default/files/product_document/design_example/rdr-839_12watt_power_supply_using_tinyswitch-4.pdf

 

* Sin título2.png
(65.52 kB, 648x346 - visto 163 veces)


Por eso, veo inconsistencias y cosas que no están bien explicadas, en el ejemplo de la hoja de datos no indica para que son R14 ni C10, yo las pongo sin problemas pero me gustaría saber para que sirven. y al hacer los cálculos para el TL431 del ejemplo del datasheet, o yo tengo mal los cálculos o las resistencias están mal dimensionadas. Que lo mas seguro es que me haya equivocado yo (haber si alguien me corrige) pero también C1 esta mal dimensionado, el esquemático de ejemplo que aparece en el datasheet  parece mas bien un copia pega muy genérico.
Visita mi canal para aprender sobre electrónica y programación:

https://www.youtube.com/channel/UCxOYHcAMLCVEtZEvGgPQ6Vw

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #22 en: 05 de Marzo de 2021, 15:34:46 »
https://www.mouser.es/datasheet/2/328/tinyswitch-4_family_datasheet-1511375.pdf

   

* esquema.png
(106.57 kB, 1158x715 - visto 141 veces)


R14 y C10, junto con R9 hacen de realimentación negativa para el TL431 (https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf). Es una red de compensación de frecuencia para estabilizar la salida.

En bajas frecuencias no hace nada, pero en altas frecuencias reduce la ganancia del TL431. La frecuencia de corte es de 1000 Hz con los valores que se han puesto en el circuito. Aquí otra explicación: https://electronics.stackexchange.com/questions/377252/voltage-feedback-using-tl431



Respecto a las imágenes, yo suelo poner en el attachment width=1024 para reducir su tamaño. Puedes ver cómo lo he hecho en este mensaje si le pulsas al botón de citar.
« Última modificación: 06 de Marzo de 2021, 15:20:04 por Picuino »

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #23 en: 13 de Marzo de 2021, 14:03:31 »
¿Qué tal  juaperser? ¿Cómo va la fuente?

Desconectado juaperser1

  • Colaborador
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 2901
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #24 en: 13 de Junio de 2021, 07:41:34 »
Buenas, Siento mucho el retraso, pero con la escasez de chip en el trabajo me tienen explotado completamente y no he podido dedicar tiempo a mis proyectos personales  :( :(

total, dando un poco de tiempo los fines de semana y estudiando todas las alternativas para conseguir +-12V(con buena precisión):
-fuente conmutada tipo transformador electrónico de 12+inversor o bomba de carga a -12 (Caro y espacioso)
-Transformador de nucleo partido de +-15 mas dos LDOs (No es de entrada universal)
-Fuente de 24 voltios con tierra virtual (¿Alguien conoce como sacan tensiones negativas de los 24VDC industriales? DCDC?)
-CI conmutados que te dan los dos railes con  5V (Solución cara, espaciosa y ruidosa)
...

Creo que finalmente lo mejor como ya veiamos es el diseño de una fuente, para darle una tensión de +-12 voltios mas limpia, creo que lo mejor seria hacerla de +-15 y sumar dos LDOs, y olvidarse del TL431, un simple zener y sin secundario de estabilización en el transformador, así que seria así (Faltan los LDOs positivo y negativo para los +-12V)

He puesto 450mA para la rama positiva y 200 mA para la negativa, creo que esta se podría incluso bajar por que solo será de polarización de AOs y una medida de tensión de pocos uA. La rama positiva alimentará, varios integrados, el uC, y un display de 1,3 pulgadas OLED así que con 450 tiene que sobrar:

 

* Fuente.jpg
(97.84 kB, 1421x549 - visto 82 veces)


Ahora, tengo el problema del transformador nunca me he visto en la tesitura de tener que hacer uno, por que claro, para el prototipo no puedo pedir que me lo hagan por que me exigen un mínimo quizá de 700.

Los datos para la fabricación del transformador serian los que adjunto en el PDF, pero no tengo ni idea de donde comprar ni el nucleo, ni el cobre ni el barniz para particulares y unidades sueltas.

https://www.dropbox.com/s/f2xmntz2ygsh1al/Transformador%20Custom.pdf?dl=0

He buscado alguno comercial parecido, pero no encuentro ni de lejos.

un saludo.


 
« Última modificación: 13 de Junio de 2021, 07:43:52 por juaperser1 »
Visita mi canal para aprender sobre electrónica y programación:

https://www.youtube.com/channel/UCxOYHcAMLCVEtZEvGgPQ6Vw

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #25 en: 14 de Junio de 2021, 10:00:08 »
Los nucleos se pueden comprar en cualquier tienda. Por ejemplo en Mouser:
https://www.mouser.es/ProductDetail/Fair-Rite/6278420121?qs=FPho67LveandcxcdAQTZIw%3D%3D

Hay que comprar dos mitades de núcleo, las grapas para juntarlos y un carrete para bobinar el cable de cobre.

Los nucleos gapped son más caros y difíciles de conseguir. Lo que se puede hacer es separar tú mismo las dos mitades colocando una lámina de papel o de plástico para conseguir el entrehierro deseado.

Elegir el tamaño de nucleo no es sencillo. Hay que calcular todo con un tamaño concreto y comprobar si vale o si es necesario pasar a uno mayor.

Cuando pueda te paso las ecuaciones.

¿A qué frecuencia funcionará el integrado TNY286PG?

Desconectado juaperser1

  • Colaborador
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 2901
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #26 en: 14 de Junio de 2021, 17:15:30 »
Hombre yo supongo que ese que he colgado debe ser correcto, ya que es el que optimiza la aplicación de power integrated. Con ese nucleo me da un "transformer fit" del 99,95. Si me iba a transformadores inferiores la cosa el transformer fit no subia de 60%.
Así que el núcleo seria el ATQ17/11.5A pero no sale para comprar este nucleo en mouser. Hay otras opciones creo seria comprobar una a una si se encuentran en mouser.


El tNY tiene una frecuencia de 132KHz typ aunque su máxima frecuencia es de 140KHz.

Un saludo.
Visita mi canal para aprender sobre electrónica y programación:

https://www.youtube.com/channel/UCxOYHcAMLCVEtZEvGgPQ6Vw

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #27 en: 15 de Junio de 2021, 03:59:37 »
A mi no me suena de nada esa referencia de núcleo ATQ17. No creo que sea un núcleo de ferrita.
Por eso creo que habrá que escoger un núcleo de ferrita comercial (un RM core puede ser una buena opción) y recalcular el núcleo (gap, vueltas de primario y secundario).
También es posible que la aplicación online que has utilizado te permita escoger otro tipo de núcleo.

Saludos.

PD: He encontrado esto.

http://tbi-tw.com/index.php?target=Products&keywords=&category=&Type=&page=25&sort_by=products_Spec_Date_Code

https://www.alibaba.com/product-detail/hot-sale-ATQ17-core-ferrites-manufacturer_1600151580768.html

Es un núcleo parecido al RM.
« Última modificación: 15 de Junio de 2021, 04:08:51 por Picuino »

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #28 en: 15 de Junio de 2021, 13:31:36 »
El material del núcleo de ferrita es 3F3, para frecuencias medias de 200kHz a 500kHz

 
* 3f3.pdf
(46.77 kB - descargado 5 veces)

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5598
    • Picuino
Re:diseño de una PSU
« Respuesta #29 en: 15 de Junio de 2021, 13:56:51 »
El núcleo ATQ17/11.5A parece una referencia china, porque no he encontrado nada en fabricantes como Philips o TDK ni en distribuidores como Mouser.
Esta es una página con dimensiones de núcleos parecidos, en chino:
http://www.hwahe.com/page93?product_id=48

 

* ATQ17_11.png
(50.45 kB, 723x893 - visto 42 veces)


Solo aparece el ATQ17/11. Pero puede ser suficiente para estimar los parámetros del núcleo diseñado y hacer uno parecido con otro núcleo de tipo RM, que sí que vas a encontrar en las tiendas.
« Última modificación: 15 de Junio de 2021, 14:00:33 por Picuino »