Эволюция импульсных зарядных устройств AT/ATX

[Simurg]

Так что мощность на КЗ будет побольше чем 13Вт.

Я имел в виду мощность которую мы отбираем по выходу в зависимости от отго что на выходе КЗ, Лампа или ничего.
А падения на диодах - это те константы (ну почти), от которых не избавиться ни при КЗ ни при нагрузке. При расчете во сколько раз больше нагрузка блока падение на диодах там и там. Следовательно в дроби они и сверху и снизу поэтому сокращаются.
. . . . . . . . . I out * Uout + Idiod * Udiod
нагрузка (раз) =----------
. . . . . . . . . I out кз * Uout кз + Idiod * Udiod

[Simurg]

Защита возлагается на саму М/С ШИМ, которая работает относительно медленно и несколько тактов успевает отработать.

Да, ШИМ отрабатывает с запазданием, но о сквозняке выходных ключей родная защита тоже ничего не узнает по родной схеме. Она контролирует только ток перекачиваемый через транс. Чтобы отслеживать сквозняки, надо ставить шунт в эмиттер нижнего ключа и через оптопару глушить 494 (коротить кондер на 5 ноге, это самая быстрая остановка микры)

Пока ни одного блока по причине КЗ не выскочили с данной схемой. Были случаи переполюса и перегрева (кулер стал)

[Simurg]

А теперь считаем:
1. 3 мкс + 0,7 мкс - 1,3 мкс = 2,5 мкс.
2. При частоте 40 кГц длительность такта = 25 мкс, полутакта = 12,5 мкс. Минимальный Dead Time = 5% = 0,625 мкс. Берем 0,6 мкс.
3. Если вдруг выходы коротнутся, для ООС это будет означать, что выходное напряжение упало и ШИМ увеличит длительность импульсов до максимальной. 2,5 мкс - 0.6 мкс = 1,9 мск. Вот на эту длительность ОБА транзистора окажутся открытыми! В результате - "сквозняк" и фейерверк. Для 2SC4106 это время = 1,4 мкс. Тоже плохо, но всё-таки меньше.
"Пилюлька": принудительно увеличить время Dead Time до не менее 2 мкс резистором параллельно коденсатору с 14-го вывода на 4-й.

Если считать 32 кГц (почти все блоки около этой цифры пляшут, но с разбросом +5% и -10%), то почти улаживается.

На счет "Пилюльки" - Заранее увеличить время Dead Time - хорошая идея. А на полной ширине они работают очень редко - это выходной ток ближе к 20 амперам под нормальной нагрузкой.

[Stalker007]

Штатная защита хорошо ловит КЗ, а вот банальный перегруз, плавно приводящий к перегреву элементов, гораздо хуже.

[#DIZEL#]

И можно ли подцепить вентилятор прямо на выход ЗУ? (возможно через добавочное сопротивление)

у меня подключен без всякого добавочного сопротивения заряжал акамулятор больше суток и все ок.

[falkonist]

...на полной ширине они работают очень редко - это выходной ток ближе к 20 амперам под нормальной нагрузкой.

Всё так, но это в "штатном" режиме. По моей разработке люди жаловались, что при принудительном К.З. ("проверяли" они, вишь ли, так...) был фейерверк. Вот и пришлось думкать, почему оно так получается. Пришел (совместно со Старичком) к вот такому механизму его возникновения. Исключить возможность К.З. при работе зарядника никак нельзя - то провода случайно упадут один на другой, то ещё что может произойти. Банальная "защита от дурака" (Full Proof).

[Stalker007]

что при принудительном К.З. ("проверяли" они, вишь ли, так...) был фейерверк.

А мои вот наоборот. Насчет КЗ сам специально проверял каждое, защита срабатывает отлично.
А вот когда попадается сильно разряженный аккумулятор, то 5А-ное отказывается заряжать (защита срабатывает), а вот 10А-ное проработало 5 минут, потом бабахнуло с запахом гари. Завтра привезут, посмотрю, но практически не сомневаюсь что будут силовики и (или) шоттки по 12В.

[Димон]

Спаял я тут "всадника", хотел было его подцепить к плате, но увидел что у микросхемы 13, 14, 15 ноги закорочены между собой. Как быть в таком случае? А ещё, после всех выковыриваний лишних деталей, получилось так, что 16 нога осталась висеть в воздухе - что с ней делать? (детали отпаивал точно так-же как и на фото, моя плата полная копия той, что на картинке)

[#DIZEL#]

16 ногу на землю,а 15 ножичком обреж на плате дорожку чтоб не соединялась.

[RTFM]

К сожалению не нашёл где тут на форуме заговорили про Y-конденсаторы... Поэтому дальнейшие мысли в этом направлении непонятны...

В статье "Эволюция импульсных зарядных устройств AT/ATX" говорится о том, что для схемы с "жёсткой" характеристикой заряда необходим АТХ блок питания, но там не объясняется почему? В тоже время схема с "жёсткой" характеристикой использует всего один шунт одновременно для измерения тока и для контроля стабилизатором тока. И самое главное этот шунт работает уже на постоянном токе, а значит его можно делать из чего угодно например из готовых резисторов. Получается очень технологичная схема. Да и falkonist в своей схеме основанной на блоке АТ предпологает использование готовых резисторов, правда в его схеме, а точнее плате есть недостаток: там очень много места отведено под резисторы шунта, но совершенно нет места под конденсаторы, туда входят только конденсаторы 220 мкФ, которые при измерении могут оказаться в действительности только 160 мкФ, а для конденсаторов 330-680 мкФ совсем нет места. Зато falkonist обращает внимание на надёжность диодов выходного выпрямителя: диодную сборку рассчитанную на напряжение меньше 100V он ставить не рекомендует.

Прихожу к выводу, что лучше не "мучить" шунтом ток с "косички" силового трансформатора, не жадничать на ёмкости и месте для конденсаторов на плате (ставить конденсаторы не меньше измеренных 220 мкФ), обратить внимание на наличие термистора, котрый особенно актуален при большой ёмкости конденсаторов (вместо термистора производители иногда ставят проволочный резистор - думаю это уже значительно лучше чем перемычка), не жадничаьть с напряжением выходной диодной сборки, а ещё... не стоит ли вместо диодов входного выпрямителя поставить диодный мост-сборку на 4А?
В итоге - либо долгая и значительная переделка готовой платы котроую предлогает falkonist с целью увиличения места под конденсаторы и выделения места под индикатор уровня тока, либо доведение платы блока АТ до схемы с "жёстким" зарядом без всяких шунтов-косичек по рекомендациям, беря за основу методику которую предлогает Simurg...

[Simurg]

Не совсем ясно выражение "что лучше не "мучить" шунтом ток с "косички"
Наоборот здесь подходит любой шунт, вплоть до 0,01 --- 0,005 ома. Ток на таком сопротивлении "мучиться" не будет.
По схеме АТ самая простая переделка блока. На фотках ранее я показывал как выглядит шунт с "косы" и как он крепится.

С "жёсткой" характеристикой заряда необходим АТХ блок питания, объясняю почему: Питание должно быть подведено на схему контроля тока раньше чем запустится 494 и пройдет плавный старт. Иначе можно замкнуть выходы включить в розетку и будет "БУМ".

схема с "жёсткой" характеристикой использует всего один шунт одновременно для измерения тока и для контроля стабилизатором тока и еще для схемы защиты от переполюсовки. и его можно делать из чего угодно например из готовых резисторов.


очень много места отведено под резисторы шунта, но совершенно нет места под конденсаторы - так плату можно переделать под свои нужды. Там плата правильная без ошибок, главное уже есть базис для коррекции.


Я вообще шоттки не рекомендую ставить в канал 12 обмотки - там выбросы в импульсе доходят до 200 вольт. Диодную сборку рассчитанную на напряжение меньше 200V ставить не надо.. То должен быть желательно минимум 10А (т.е. 5А*2 диода внутри сборки) типа 10200, 12200, 16200 - буквы могут быть любые, главное цифры, ну и наш КД638 можно.


Если займетесь переработкой блока АТ до схемы с "жёстким" зарядом и все будет работать на АТ а не АТХ , то будешь большой молодец. Ждем релиз схемы.


Про Y кондеры:
Они нужны обязательно. тУТ ДОЛГО ОБЬЯСНЯТЬ... ПОЧИТАЙ ТУТ http://bsvi.ru/setevye-filtry-i-pomexop ... /#more-446

[falkonist]

Уважаемый RTFM, а ЗАЧЕМ для зарядника конденсаторы большой емкости??? Он что, должен обеспечивать супер-высокую стабильность выходного напряжения, как в БП? IMHO - псевдопроблема.

[Simurg]

ЗАЧЕМ для зарядника конденсаторы большой емкости??? IMHO - псевдопроблема.

Проблема это не большая и продиктованна следующим желанием поднять немного КПД (простым действием) и снизить нагрев.
От конденсатора зависит не только такой параметр как пульсации выходного напряжения с частотой сети под большой нагрузкой, но и нагрев самих выходных ключей. Если емкость мала, то им приходится работать большей ширине импульса, чем при достаточной емкости, так как средневыпрямленное напряжение уже не 310 вольт, а 250 - 260 вольт напряжение, за счет пульсаций. Контроллеру надо отслеживать эти провалы, увеличивая ширину во время снижения напряжения на кондере и растет время открытого состояния транзистора. Следовательно, им приходится работать на большем токе (средний ток), чем при достаточной емкости. Больше ток - больше нагрев - меньше кпд.

[Simurg]

всяких шунтов-косичек

Не шунт в виде косички, а обычный кусок манганинового провода 3 см включенный в разрыв среднего вывода обмотки выходного транса , именуемая в народе "КОСА"

вот как он выглядит

[RTFM]

Вы зря беспокоитесь, всё понятно было без пояснения:)
Уж простите за вольность речи, но имелось виду нежелательность установки шунта именно в разрыв общего провода (средней точки обмоток трансформатора) решение конечно само по себе интересное, но резисторы гораздо доступнее и проще в примененении. Кроме того два шунта в схеме практически последовательно пожалуй не есть красивое техническое решение...

Понятно что один шунт работает на импульсном токе а другой на постоянном токе...

to falkonist Вы сами предлогаете использовать детали от имеющихся блоков питания. Какая ёмкость конденсаторов по Вашему мнению достаточна для зарядного устройства с выходной мощностью 150W? Если конденсаторы 220 мкФ в действительности оказываются 160 мкФ - этого достаточно? Или следует искать конденсаторы с большей ёмкостью? А эти конденсаторы оказываются больших габаритов... Вы на другом форуме приводите фото, на котром видны конденсаторы 330 мкФ, рад, что Вам удалось найти конденсаторы 330 мкФ с таким-же диаметром, чтобы уместилисмь на плате, но такие конденсторы редкость. Мне например даже в продаже не удалось найти конденсаторы ф18 мм. В тоже время на всех, даже самых "неправельных" и дешего изготовленных блоках питания пасадочные места под конденсаторы Ф22 мм. Так что как минимум это нарпушение традиций конструирования блоков питания AT/ATX. В Ф22 мм вписываются все конденсаторы до 680 мкФ.

[anco]

Уважаемый Simurg, никак не могу сообразить по каким критериям одна сжема с "мягкой" характеристикой зарядного тока, а другая с "жесткой"? ИМХО обе схемы при зарядке работают сначала с ограничением по току, а потом по напряжению. В чем принципиальная разница этих схем в отношении характеристик?

[Simurg]

Уважаемый Simurg, никак не могу сообразить по каким критериям одна сжема с "мягкой" характеристикой зарядного тока, а другая с "жесткой"? ИМХО обе схемы при зарядке работают сначала с ограничением по току, а потом по напряжению. В чем принципиальная разница этих схем в отношении характеристик?

По поводу мягкой характеристики (ток по треугольнику, почти линейно падает)
синее напруга на аккуме, а красное ток через него
download/file.php?id=53706

В жесткой ток почти прямая линия и падает резко к 16 вольтам. (прямоугольник)

[anco]

По поводу мягкой характеристики (ток по треугольнику, почти линейно падает)
синее напруга на аккуме, а красное ток через него
download/file.php?id=53706
В жесткой ток почти прямая линия и падает резко к 16 вольтам. (прямоугольник)

Теория ясна. Только непонятна эта теория применительно к двум схемам (к их названиям). В обоих схемах есть ограничение по току и по напряжению. Если в обоих схемах выкрутить ограничение тока на максимум, а напряжение на 16В, то они обе должны работать по "мягкой" характеристике, а если выставить ограничение тока на 5А, то обе по "жесткой"?

[Simurg]

В обоих схемах есть ограничение по току и по напряжению. Если в обоих схемах выкрутить ограничение тока на максимум, а напряжение на 16В, то они обе должны работать по "мягкой" характеристике, а если выставить ограничение тока на 5А, то обе по "жесткой"?

Если 5 А то будет так. Не знаю как еще оъяснить....

[RTFM]

Ух какую ссылку с красочным описанием Вы привели Simurg - примного благодарен!

Для защиты от "замкнул выход накоротко, включил и БАХ" можно поставить в конце к примеру реле, как предлогает falkonist. Спасибо за пояснерие, почему ATX - теперь понятно. Про шунт в разрыв цепи от косички главным образом не нравится то, что там импульсный ВЧ ток, и годится не любое сопротивление в качестве шунта. Была бы у меня и всех остальных катушка манганинового провода достаточного сечения - пробоемы бы не было...