Tápegység tervezés

 ( denke | 2012. február 21., kedd - 14:56 )

Sziasztok!

Erdeklodnek hogy van e itt valaki, aki tapasztalt tapegysegek tervezeseben?

Feladatom lenne egy halozatrol mukodo, egyfokozatu offline flyback elven mukodo active pfc, magas hatasfoku, es hosszu elettartamu LED tapegyseg megtervezese (meredek dolog, de elko nelkul szeretnem megcsinalni).
A tap vezerleset egy atmel mikrokontroller adna, valoszinuleg atmega16A, ennek a programozasat megcsinalom.
Elektronikaban jartas vagyok, a technologia alapjaival tisztaban vagyok, de tapegysegtervezes teruleten nem dolgoztam, ezert kellene valaki aki ki tudja szamolni a transzformator, vasmag ertekeit, meg tudja mondani milyen anyagokbol, gyartoktol szarmazo eszkozokkel erdemes foglalkozni, fel tudja hivni a figyelmemet a buktatokra, es a taptervet, valamnt az elkeszult tapot at tudja nezni hibak, problemak utan.

Termeszetesen nem ingyen kerem a segitseget.

Denke.

update:
output power: 0-64w aramgeneratoros, 0-400mA. A dimmelest az Avr belatasa szerint vegzi.
input :100-270v 50-60hz, .magyarul halozati betap; ... elvileg ez nem lehet problema.

Hozzászólás megjelenítési lehetőségek

A választott hozzászólás megjelenítési mód a „Beállítás” gombbal rögzíthető.

A mikrokontrollert , hogy gondolod táppal ellátni ?

a tap indulasakor valami csuf berugo metodust szoktak erre hasznalni, uzem kozben pedig a flyback trafo harmadlagos (mero) tekercselese latja el a vezerlest a szekunder feszultseggel aranyos (a menetszam aranyaban) tapfesszel (ebbol lehet eleg jol saccolni a szekunder feszultsegre is)

ha jol ertem ettol hivjak "offline" flyback modszernek, mivel igy tudni lehet a szekunder feszultseget opto nelkul is.

"tap indulasakor valami csuf berugo metodust szoktak erre hasznalni"
Vagy saját soros áteresztőt a vezérlésnek,a készenléti tápnak és a szenzoroknak.
Az meg minden trafóra igaz , hogy a primer feszültségből és az áttételből megmondható a szekunder feszültség.

Ertem, pont ezert lenne szuksegem valakire aki megfelloen ert hozza / gyakorlata van benne, mert nekem nincs :)

en nem a primer tekercsrol, hanem egy harmadik "tertiary" tekercsrol beszelek
egyebleknt pedig mivel itt pfc rol es flyback traforol beszelunk, ez kcisit megbonyolitja a dolgokat.

"en nem a primer tekercsrol, hanem egy harmadik "tertiary" tekercsrol beszelek"
Annak is van egy primerje és egy áttétele.
http://nptel.iitm.ac.in/courses/Webcourse-contents/IIT%20Kharagpur/Power%20Electronics/PDF/L-22(DP)(PE)%20((EE)NPTEL).pdf

Koszonom, en ugyan ezt a doksit kicsit meg kevesbe oszeszedett formaban lattam valahol.
El fogom olvasni, de ettol fuggetlenul szuksegem lesz valakire aki valaszol a kerdeseimre, pl a vasmag fajtajaval, tipusaval, meretevel, legres meretevel kapcsolatban.

Először azért nem ártana az alap specifikációkat fixálni.

Keresd fel őket: Vargáné és Tsa. :)

nem tul fenyes ajanlolevel :)

A disznók is ezt eszik...szünetmentes táp :DDD

Épületes hozzászólások... Az épület jelen esetben ólra és akolra hasonlít. :-)

"meredek dolog, de elko nelkul szeretnem megcsinalni"
Szerintem ez nem fog menni. Csak az lehet hogy a bemeneti puffer elkó kb. egy nagyságrenddel kisebb mint a szokásos tápok esetében. Ugyanis ha nincs bemenő puffered akkor a kétoldalasan egyenirányított feszültséged másodpercenként százszor nullára csökken. Hiába oldod meg a vezérlés feszültségellátását, a teljesítmény FET-ed száz százalékos kitöltési tényezővel sem fog tudni kimenő feszültséget produkálni a semmiből.

nem kondi nelkul, csak elko nelkul. letezik ilyen, a power integrations pl ad full tervet a sajat vezerlo icjukhoz. 60-100khz mukodesi frekvencianal olyan gyors a toltes-lemerules ciklus hogy kibekkelheto a dolog talan.

Nem a tápegység saját kapcsolási frekvenciájáról van szó és nem a kimeneti szűrőkondenzátorról hanem a bemeneti 50 Hz-es szűrő - vagy inkább tároló - kondenzátorról. Tőlem lehet polarizálatlan fólia vagy kerámia kondenzátor is. A lényeg hogy nem lehet elhagyni.

egyetertek.

Fog ez még finomodni.:)
Lesz abban elkó több is.

mivel magas mukodesi homerseklet mellett napi6-12orat hasznalva mukodnie Kell 10 evet ezert azt kihagynam :)

Nem fogod.

Megoldható több párhuzamosan kapcsolt fólia vagy kerámia dielektrikumú kondenzátorral. Ennek mellékesen az a hatása hogy csökken az eredő kondenzátor effektív soros impedanciája.

Megoldható , de egy teljesítmény szint felett , rengeteg helyet elfoglalnak.
Ha meg a hely nem gond ,akkor lehet a melegedő részektől távol tenni , vagy alájuk.

Igen, a gyakorlati megvalósítás esetenként jó kis csiki-csuki lehet. :-)

en mindenkeppen megprobalnam. A magas homerseklet nem minden esetben magatol a taptol fakad, hanem hogy egy ip67 dobozba van kirakva szabad a szabad terbe, igy a kornyezeti homerseklet mapkozben elerheti a dobozban a 100 fokot is. Igen, ez egy kozvilagitasi lampa tapja lesz. (termeszetesen nappal nem kell uzemelni, tehat a 100 fokos kulso homerseklet nem mukodesi, hanem inkabb ... "tarolasi". Ellenben mukoes kozben is el tudja erni a kornyezeti homerseklet a 60-70 fokot a ledek veszteseg teljesitmenye miatt)
ez a dolog nagyon problemasan hat az elko elettartamara, becsleseim szerint egy jo minosegu elko ilyen korulmenyek kozott kb 5 evet bir.

A helyedben - már ha van erre ráhatásod - a doboz tetejére és oldalára tennék valamilyen hősugárzást visszaverő bevonatot vagy árnyékoló lemezt távtartókkal fölerősítve. Hasonlóra gondolj mint a James Webb űrteleszkóp esetében tervezik. Persze csak egy rétegre alu lemezből. :-)

sajnos nincs, nekem arra van rahatasom, hogy ha tul nagy a hoseg belul akkor a tap majd szepen ledimmeli a fenyerot, akar le is all hogy lehuljon, illetve ne engedje karosodni magat vagy a ledeket.

Ebben az esetben abból kell főznöd amit adnak. :-) Hasonló a helyzet mint azoknál az erősítőknél amiket a kábeltévé szolgáltatók tesznek az oszlopokra. Ezek általában soros áramkörbe vannak kötve és párhuzamos áteresztő stabilizátorral oldják meg hogy a rajtuk átfolyó áram állandó legyen. A doboz hermetikusan zárt és az egyik oldala hűtőbordának van kiképezve. A napsütésben ez is tud sütni rendesen. Ennek ellenére láttam benne lévő panelen elkókat is. Persze jobb elkerülni őket ha lehet. A lényeg hogy a doboz amiben vannak alumíniumból készült és semmi hővédelem sincs rajta.

Te ,egy ledes világítás meghajtása miatt , miért is kell flyback kapcsoló üzemű tápegység ?

mert ez viszonylag keves elemmel kinal egy levalasztott transzformator megoldast, illetve ha mar annzira elterjedt, hogy telefontoltobe is szeretnek ilyet tenni, akkor nem lehet olyan rosz :)

Itt érdemes megkérdezni:
"Kapcsolóüzemű táp építése"
http://forum.wikitech.hu/viewtopic.php?f=5&t=24246

Koszonom, itt is korbe fogok nezni.

Itt hívnám fel a nagyérdemű közönség figyelmét arra, hogy energiát nem kizárólag kondenzátorban tudunk tárolni, hanem például induktivitásban is. Ennél kreatívabb ötletet most nem mondok, de például egy lendkerék is képes energiát tárolni. Az viszont az élettartam szempontjából talán rosszabb a kondenzátornál, így ellenjavallt. ;)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

"energiát nem kizárólag kondenzátorban tudunk tárolni, hanem például induktivitásban is" Igazságod vagyon. :-) A szórt induktivitások miatt feszültségtüskék mindenképpen keletkeznek, tehát a kapacitásokat nem lehet megspórolni.

Nem is az a cél, hogy ne legyen az áramkörben kondenzátor, hanem az, hogy valahogy megszabaduljunk attól az elkótól, amelyik ott figyel a bemeneten, netán hajlamos kiszáradni, tönkremenni. Azzal semmi probléma, ha viszonylag kis kapacitású fólia illetve kerámia kondenzátorok vannak az áramkörben.

A gond inkább ott lesz, hogy a 470 μF-os kapacitásban tárolt energia 325 V-on annyi, mint egy 198.6 H-s induktivitásban 0.5 A esetén. És lényegében itt bukik a dolog. Igen nagy méretben lehetne ilyet csinálni.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

en remenykedtem arra epiteni, hogy egy ilyen pfc tap igen magas mukodesi frekvencian dolgozik(60-100Khz). Ha nagyon sokszor kicsi mennyiseget lapatolunk a kimeneti pufferkondi(k)ba, akkor ugye kisebb kapacitas szukseges.

Kerlek szoljatok ha valamit nem veszek szamitasba!

Azt nem veszed számításba, hogy 10 ms-onként lekapcsolják a bemeneten a villanyt.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Ezt próbáltam meg föntebb előadni, úgy látszik hogy nem volt érthető. :-/

Tudom, olvastam. Gondoltam, ha többen mondjuk neki, csak elhiszi végre. ;)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Hátha nem lesz falrahányt borsó. :-)

Nem hiszem, hogy ilyen későn a menzán agyalna egy PFC-s tápról. ;)

:-))) Na jó, legyen borsófőzelék.

igen, ebben igazad van, termeszetesen nem puffereles nelkul gondoltam a dolgot.
Csak hogy lassuk hogy lehetseges:

http://www.powerint.com/sites/default/files/PDFFiles/der284.pdf

Igen, ez nem 64W, hanem 15, de letjuk hogy lehetseges.

"de például egy lendkerék is képes energiát tárolni"
Ja egy búgócsiga egy dinamóval párosítva , te meg hajtod egy pedállal , és már nem is kell a kapcsoló üzemű táp.:)
"hogy energiát nem kizárólag kondenzátorban tudunk tárolni, hanem például induktivitásban is"
Ugyan akkora mennyiség tárolása nagyon sokszoros méretnövekedést okoz.
Ezért egyelőre igen nehéz elhagyni az elkókat.

1. Láttam a smiley-t, ugyanakkor, ha a mechanika nem lenne gond, ez akár járható út is lenne. Lendkerék és egy darab villamosgép.

2. Olyannyira, hogy fentebb erre adtam is becslést.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Tudom, hogy mai szemmel furcsa megoldas, de ha jol emlekszem a V42 "Leo" mozdony pont ezt csinalta. Az aramot egy motor es egy dinamo osszekapcsolasaval alakitotta at es volt benne egy lendkerek. Rovidebb szakaszokon at tud jutni aram nelkul is. (Van rola video youtube-on.)

Beszurom ide is:

http://www.powerint.com/sites/default/files/PDFFiles/der284.pdf

Ebben egyetlen nyomi elko sincs, igaz hogy csak 15W

Ja, úgy könnyű, ha megengedett a LED-ek villogása. Azt hittem, folyamatosan világítania kell.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

valamennyire igen, termeszetesen lehetoleg minel kevesbe

Az általad mutatott tápegység bizony nem kicsit villogtatja a LED-eket.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

igen, ebben igazad van sajnos.

15 W kimenetnél és 90 % hatásfokkal számolva mondjuk 72-73 mA áramot vesz föl 230 V-ról. A C8, C10 és C11 együtt 420 nF. Ekkora kapacitásban és ilyen áramkivétellel maradhat annyi feszültség a kondikban hogy folyamatos legyen a működés. Ráadásul úgy adja meg a kimenő feszültséget hogy folyamatosnak tűnik.

Megnézted az oszcillogrammokat is, vagy csak a kapcsolási rajzot? ;)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Csak a rajzot. A többi spekuláció. Ezért is fogalmaztam föltételes módban.

Én a mérési eredményekre is rápillantottam. :)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Eluntam a lapozást mert néha másodpercekre is befagy a Firefox. Most elmentettem és megnéztem az evince-vel. Igazad van, mellélőttem.

Mi köze a pdf file-oknak a Firefoxhoz? Nekem úgy van beállítva, hogy az Evincét rántja be helper application-ként.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Nálam fönt van az acrobat és a böngésző ablakában jeleníti meg a tartalmat. De a kommentek beírásakor is megakad néha. Már órák óta megy, lehet hogy ez a baj.

Használsz Hupper extension-t? Van benne valahol memory leak, szóltam már a gazdijának. Ettől lehet nagyon lassú a Firefox. Én akkor tiltottam le a Hupper extension-t, amikor a Firefoxom megevett 8 GB memóriát a 2 GB fizikai RAM-om mellett. Azóta béke van. Most a konkurencia Hup beszólás extension-ját használom, azzal nincs gondom.

Adobe Reader? Nem szégyelled magad össze? Mégis minek? :)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Igen, használom már jóideje.

A Reader egy előző telepítés mentéséből származik és ha már megvan akkor beraktam a böngésző alá is.

Ha csak görgetem a képet akkor is megáll két-három másodpercre és a top ilyenkor 100% CPU terhelést mutat a firefox jóvoltából. 4 GB memóriából olyan 21% a róka részesedése.

(Ez még 3.6.17-es ff.)

sajnos ha a szkopos kepen megnezed a kimeneti aramot (figyelj a szkop offszetere) akkor latod hogy szitnte teljesen lemegy 0 ra az egyeniranyitott szinuszjel 0 "atmenet"-einel. Az offset nekem is elkerulte a figyelmemet.

Mostmár én is megnéztem. A jövőre nézve ebből az következik hogy egy komolyabb kapacitást is be kell vetned ha el akarod kerülni hogy a világítás villódzzon.

------

Bár ezt nem valószínű hogy bárki is látná.

A kapcsolástechnika viszonylag egyszerű mert a lényeg az egyszál IC-ben van. Ha be tudod szerezni. Aztán van még a ferritmag és a gyors egyenirányító diódák. Ezek látszanak a kritikusabb alkatrészeknek.

en nem ezt az ic-t hasznalnam, ennel nekem komolyabb tudas kell. ... soros porti diagnosztika, dimmelesi parancsok kiadasa soros porton, homerseklet meres a tapon es a ledeken, fenyeromeres, stb. ezert az atmega16.

Ez kiment a fejemből.

Ahogy növeled a teljesítményt úgy növekszenek a kondik is.

No, azthiszem eljott az ideje hogy megnezzem mennyire zavaro egy ilyen fel sinusjelekbol oszerakott 100hz es villogas

Attól függ, hol. Forgógépek közelében életveszélyes a stroboszkóp hatás miatt. Szaki állni, netán hátrafelé vagy lassan forogni lát valamit, aztán meglepődik, ha az a valami letépi a karját. Aki epilepsziás, az sem lelkesedik az ilyen világításért, de szerintem egészséges embernek is megterhelő.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

"Szaki állni, netán hátrafelé vagy lassan forogni lát valamit, aztán meglepődik, ha az a valami letépi a karját." Boldogult esztergályos koromban a műhely világítása ezért volt három fázisú fénycső armatúrákkal megoldva és a gépek saját lámpái ezért is voltak izzólámpák.

Pontosan. :)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Nem mértem a frekvenciát, csak annyit tudok hogy amikor főnököm beállította (vagy inkább hozzá sem nyúlt a beállításokhoz) a monitorát az én szememet kifejezetten bántotta a vibráló fény, míg ő észre sem vette.

CRT-től egy idő után majdnem elhánytam magam. Engem nagyon zavar, fáraszt. TFT LCD-nél nincs ilyen gond.

Azért az igazság kedvéért tegyük hozzá, a fehér LED-ek szekunder emissziós vackok, az utánvilágításuk is tud nagy lenni.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Nekem még CRT-m van kb. 120 Hz környékén jár. Olcsó LCD-t nem akartam venni egy jóra meg mostanság nincs pénzem.

Az elkó helyett rakhatsz akkut is ,de azzal sem jársz jobban.
De még mindig nem értem minek bonyolítani.

azert bonyolitani, mert az elko az elso ami kidoglik olyan korulmenyek kozott ahol ez az eszkoz lesz.

Ellenben már eljutottunk oda , hogy van egy villogó üzemű nagyon pici teljesítményű tápegységünk , elko nélkül.:)
Ezt az egész kacatot pótolja egy 120VA 240/30V-os hálózati trafó ,és egy graetz híd.
Az elkóknál is vannak nagy hőmérséklet tűrésű fajták.

biztos vannak, amik peak esetben elbirnak visyonzlagosan rovid idore nagz homersekletet, de kibirja 10 evig azt hogy:
nyari nappal, kikapcsolt allapotban kap kintrol 100 fokot,
nyari ejjel bekapcsolva kap 70 fokot
teli nappal, kikapcsolva esetenkent -10 fokot
teli ejszaka nem szamit, ott melegen tartja magat :)

...?

Teszel 130C -fokra hitelesített darabokat.
Ilyen hőmérséklet ingadozás mellet a forraszok is kikészülnek 10 év alatt , főleg az ólommentes.

Élettartam a gondja. Megbízható szerkezetet akar csinálni, s szerintem jogos a felvetése. Egyelőre nincs megoldás. Ha lenne 3 fázisú táplálás, akkor egycsapásra megszűnne a gondja egy 3 fázisú, 2 utas, 6 ütemű egyenirányító után.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

lol, na az aztan ultimate megoldas lenne :D

És kitűnően működne. :)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

sajnos a testem kudarcba fulladt, a fuggvenygeneratorom nem igazan van a helyzet magaslatan.

Hogy mi?


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Az a sanda gyanúm hogy kézzel próbált 100 Hz körüli frekvenciát előállítani.

[szerk.]

Egy megvonási tünetekben szenvedő masszív alkoholista talán tudná ezt. :-)

Ezt nem lett volna egyszerűbb egy egyenirányító híddal? Nem mellesleg a valóságban is épp ez történne.


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

nem, ket fuggvenygeneratorom van itthon, az egyik bekrepalt, a masik meg csak negyszogjelet tud 1Khz - 100Khz frekiig.

Ez jó!!! :-) A "tested"-ről regéltél, szó szerint értettem. :-)))

-----

Na tessék, belezavarodtam.

"testem"

És mondd, 4 db diódád nincs?


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Trafó is kéne.

Minek? 4 db dióda, 1 vagy több LED, egy kb. 220 nF-os, legalább 400 V-os kondenzátor, egy 470 Ω-os ellenállás, esetleg egy 2.2 MΩ-os is, a békesség kedvéért. Kihagytam volna valamit? ;)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

aaa, baarbar modszer :)

Miért is?


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Ha nem kell galvanikus leválasztás akkor én is így csinálok LED-es visszajelzést, de bedobozolva. Ezt nem akartam javasolni: Hevenyészve összerakja az ember és leugrik egy csipesz ami a hálózati feszültségen van. A kezed meg éppen ott van. :-(

-----

(Mellesleg lepofoztam a Huppert. Most nem akad a róka.)

-----

Most csak 2,4% a memóriafoglalás, pedig ugyanúgy két fül van megnyitva.

Nézd, vonatból is ki lehet esni, villamos elé is léphet valaki. Az alap, hogy körültekintően tesszük, amit csinálunk. Te is élsz, én is, ezek szerint mi valamit jól csináltunk eddig. :)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

Jól van igazad van, a sorsát senki sem kerülheti el. De legalább ne én legyek az aki a "szakadékba löki" egy tippjével.

legutoljara mikor nem levalasztott modszerrel dolgoztam kinyirtam egy egesz led mezot. Inkebb megprobalok holnap szerezni egy fuggvenygeneratort :)

Ja, ha nem bízol magadban, akkor tényleg ne csináld! Hiányoznál innen. ;)


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

koszi :)
nem vagyok mar kezdo, de az ordog sose alszik. Emellett lattam mar ledet ugy felrobbanni hogy a puskagolyo hozza kepest smafu ... egeszkonkretan belefurodott a vakolatba :)

Legközelebb ilyet teszek a hozzászólásomhoz:


  __
 /  \
| 18 |
 \__/


tr [:lower:] [:upper:] <<<locsemege
LOCSEMEGE

+1

Azt hiszem Fuszenecker kolléga publikációja sokat segíthet a témában:
Dolgozat 2007. [PDF] - Mérő- és vezérlőberendezés megvalósítása ARM alapú mikrovezérlővel és Linux-szal
Továbbá: Nagyteljesítményű vészhelyzeti áramforrás tervezése
Idézet a bevezetőből:

"Ebben a dolgozatban egy nagyteljesítményű DC/DC konverter kialakításáról fogok írni. Maga az áramkör egy kapcsoló üzemű, push-pull felépítésű tápegység, amely amellett, hogy a bejövő 240-300 V-os DC feszült­ ségből 300 V DC-t állít elő a kimenetén, távolról irányítható is egy felhasználó program, vagy más vezérlő segítségével. Az elkészítendő berendezés egy vészhelyzeti tápenergia-ellátás része lesz, így gondosan kell megválasztani az áramkör részegységeit és a kommunikációs buszt."

Sok okosság van még az oldalán.