Расчёт БП на основе блокинга

[ELcat]

Доброго всем времени суток! Давненько посматривал в сторону блокинговых сетевых БП, но опасался сложности всех резонансных процессов этого "Самодроча". После ремонта нескольких зарядок от мобилок и анализа схем понял, что не так уж он и страшен, как его рисуют. К тому же он сам выбирает свой режим работы и в этом плане является более гибким, чем схемы с фиксированными параметрами на ШИМ контроллерах. Вот только есть одна проблема - поэкспериментировал с несколькими вариантами схем, перемотал несколько вариантов моточных изделий, на нескольких разных сердечниках и зашёл в тупик, поскольку не могу перепрыгнуть предел в 10Вт. Кто создавал БП на основе блокинга поделитесь опытом.
Вот мой вариант схемы, нагруженный на галогенку 12В 35Вт выдаёт примерно 6,5В, что есть приблизительно 7,5-8Вт.

Blocking.gif

собрано на макетке навесным монтажём, нагрев ключа и элементов снаббера не выше 50*С

(21.16 КБ) 3230 скачиваний

[WandererSc]

А если резистор 1 Ом в эммитере убрать, отключится защита и увеличится мощность.
Да и в базе 20 Ом можно уменьшить.
И большая просадка на конденсаторе по питанию. всего до мкф, да ещё через 10Ом.

И у схемы непонятная избыточность. Зачем супресор и снаббер одновременно?

[ELcat]

WandererSc Вопросов много, но логичных, потому по порядку. Резистор 1Ом в данной цепи ограничивает ток допустим до 1А, допустим скважность имеется ~50%, действующее тока в таком случае будет 0,25А, а мощность накачки дросселя в таком случае будет ни много ни мало 75ВТ при напряжении питания 310В. Кстати я экспериментировал с номиналом этого резистора - безрезультатно. В базе 20 Ом, прикинем ток базы. 3/110*310В/20Ом должно быть порядка 0,42А, что при начальной бете транзистора от 15 до 45 не плохо, но там ещё и конденсатор последовательно и до какого напряжения он заряжается во время обратного хода я не знаю (осцилла нету посмотреть), но с номиналом этого резистора я тоже экспериментировал и тоже безрезультатно. Точнее при большем уменьшении номинала сгорает ключ, пробой базы на эмиттер. Конденсатор по питанию - абсолютно согласен, его ёмкость мала, там планируется 22-47мкФ, но на макете, пока схема не отлажена и работает не стабильно (7 транзюков за вчера уже таво ) поставил пока 10мкФ. По поводу супрессора и снаббера, дело в том, что супрессор сам по себе достаточно неприлично грелся, пока дроссель намотан не идеально, обмотка накачки не разделена на 2 половины и сердечник не обхвачен коротким витком из фольги - экспериментальный он потому что. В таком виде резистор снаббера и супрессор нагреваются где-то не выше 50*С, когда схему отлажу окончаельно, кого-то из них выброшу.

Я подозреваю, что дело именно в режиме генерации, то есть в параметрах частота-скважность, чем ниже частота и выше при этом скважность, тем большее кол-во джоулей вкачавается в поток сердечника, и тем, естественно, больше уходит в нагрузку во время обратного хода. Я так думаю, что не только частота, но и скважность должны плавать в зависимости от нагрузки и питающего напряжения. Но как заставить его больше вкачивать?

[Wiew]

Кстати я экспериментировал с номиналом этого резистора - безрезультатно. В базе 20 Ом

базовую RC цеь стоит настраивать на минимально возможную частоту при макс нагрузке.
на сколько я помню 13005 слишком низковольтный для флая.
Имхо конечно...

[WandererSc]

Резистор 1Ом в данной цепи ограничивает ток допустим до 1А, допустим скважность имеется ~50%, действующее тока в таком случае будет 0,25А, а мощность накачки дросселя в таком случае будет ни много ни мало 75ВТ при напряжении питания 310В.

Моя версия отличается.
Во флае ток в обмотке после открытия транзистора линейно наростает, а не постоянен (как в прямоходе), этот датчик тока срабатывает как раз в пике. Не знаю какая крутизна наростания, поэтому числа не привожу.
Резистор 1Ом ограничит этот пиковый ток на уровне 0,3-0,6А (порог открытия транзистора).
И напряжение питания при нагрузке 10Вт будет прыгать в пределах 310-230В (без учёта резистора 10Ом на входе)
Поэтому мощность коэффициент заполнения*ток*напряжение*коэффициент того что ток наростает линейно(взят от балды)=0,5*0,5*230*0,5 = около 28Вт В идеальном случае бы хватило

[tvorcheskiy]

Возможно, для больших мощностей, нужны другие схемы

[Телекот]

Вот схема на 12в 3а.

[WandererSc]

ну да. в телевизорах то и 100 ватные преобразователи есть. тоже флаи без шим контроллера.Только там трансформатор огромный.

[alsh0907]

Я несколько дней назад собрал ИИП на основе блокинг генератора, схему тоже срисовал с зарядки для мобильника. Схема почти такая же как у Вас ELcat, за тем лишь исключением что катушка цепи обратной связи и диод FR107 поменяны местами. Транс я брал с сердечником EI-28, рассчитывал на 24В. После сборки навесным монтажом проверял по нагрузке. требуемое напряжение прекрасно держит при токе до 1А. Больше нагружать не стал во первых потому что больше и не надо а во вторых потому что силовой транзистор пока что без радиатора. Но даже при нагрузке 1A транзистор без радиатора разогрелся где то до 60-70 градусов , не больше. ELcat если Вам интересно могу попозже указать точные номиналы всех деталей...

[ELcat]

alsh0907, хема от зарядки для больших мощностей не пригодна ИМХО, там обратная связь сделана таким образом, что напряжение обр. хода баз. обмотки заряжает конденсатор до некоторой величины отрицательного напряжения, которое через стабилитрон подпирает смещение базы ключа, что надёжно только при малых токах базы, следовательно при малых мощностях. В варианте который у меня,конденсатор заряжается током прям. хода 3/110*310В=8,4В приблизительно, которые через оптопару приоткрывают транзистор 2222А в цепи базы ключа.

Во флае ток в обмотке после открытия транзистора линейно наростает, а не постоянен (как в прямоходе), этот датчик тока срабатывает как раз в пике. Не знаю какая крутизна наростания, поэтому числа не привожу.
Резистор 1Ом ограничит этот пиковый ток на уровне 0,3-0,6А (порог открытия транзистора).
И напряжение питания при нагрузке 10Вт будет прыгать в пределах 310-230В (без учёта резистора 10Ом на входе)
Поэтому мощность коэффициент заполнения*ток*напряжение*коэффициент того что ток наростает линейно(взят от балды)=0,5*0,5*230*0,5 = около 28Вт В идеальном случае бы хватило

WandererSc, полностью согласен, ток должен нарастать со значения около 10мА (-трансформированный в обмотку накачки ток базы) и до 0,6-1А линейно. Возможны, конечно и резкие плевки во время открытия за счёт паразитных емкостей.


Wiew, 110/10*14В=154В - составляющая напряжения на обмотке накачки при обратном ходе, которая должна быть за счёт трансформирования напряжения вторичной цепи, туда же плюсуются низкоэнергетические выбросы индуктивностей рассеяния и прочей мешающей жить хрени, которые могут достигать даже киловольт. Поэтому в снаббере стоит супрессор ограничивающий это суммарное напряжение до 180В. Таким образом максимальное напряжение на коллекторе ключа будет порядка 310В+180В=490В, по даташиту пиковое напряжение Uкэ для MJE13005 составляет 700В. Кста зарядки к мобилкам тоже флаи, а в них 13001 и 13003 Насчёт RC и минимальной частоты, надо не только минимальную частоту, но и макс. возможную скважность, а вот как этого добиться - ломаю голову.

[Wiew]

по даташиту пиковое напряжение Uкэ для MJE13005 составляет 700В.

тогда обьясните что значит даный параметр? (картина внизу)

Насчёт RC и минимальной частоты, надо не только минимальную частоту, но и макс. возможную скважность, а вот как этого добиться - ломаю голову.

имхо, ломать над этим голову не стоит, потому как скважность меняется автоматом и "вручную" ее не подкорректировать.

[ELcat]

Wiew, подчёркнутый параметр означает напряжение, при котором транзистор начнёт открываться самостоятельно, при измерении этого параметра база оставляется "висящей в воздухе" на попечение тока утечки б-к перехода. Насчёт автоматически плавающей скважности не совсем согласен, плавает частота причём в значительных пределах - в десятки раз, а скважность при этом должна изменяться не значительно. Но задать скважность "вручную" ИМХО можно и даже нужно, и именно в этом ИМХО и есть проблема. Под скважностью я тут подразумеваю соотношение времени открытого ключа к времени закрытого при некоторой конкретной частоте, что по сути должно определяться в основном "хитроумным сплетением" диодов, резисторов и ёмкости в цепи базы, а также моточными данными. При включении без нагрузки блокинг должен "задрать" частоту до предела, при котором энергия накачки будет настолько малой, сколько "съедает" неотключаемая нагрузка. Вообще же "родной" режим работы флибака - кз по выходу, при этом и должна быть минимальная частота. Но у меня почему-то при кз летит ключ - пробой б-э накоротко не спасает и датчик тока с 2222А транзистором, хотя именно для этого его туда поставили.

[WandererSc]

А если затолкать MJE13007 или MJE13009 ?
Или решение подороже TOP.

[ELcat]

Уууупс! А ведь через датчик тока течёт ток эмиттера, что есть суммой тока коллектора и тока базы! Хотя в моём случае это ничего не меняет.

[Wiew]

подчёркнутый параметр означает...

надо же.. параметр известен, а игнорируете... как и китайцы, с одноразовыми зарядниками на 13001.

Но задать скважность "вручную" ИМХО можно и даже нужно

но это уже не будет простая как выше приведенная схема, да скважность зачем крутить - непонятно

Вообще же "родной" режим работы флибака - кз по выходу

это ваше мнение?

Но у меня почему-то при кз летит ключ - пробой б-э накоротко

а почему б и не лететь... принудительного удерживания в закрытом состоянии нет, база "висит в воздухе" соответственно действует параметр Ukbo, со всеми вытекающими, плюс попадание при этом в неразрывный ток дросселя...
Имхо, одним словом.

[ELcat]

WandererSc, не ну на обсасывание ТОР микросхем сваливать тему я не хочу, просто представь, что смысл темы не создание БП с какими-то конкретными параметрами, а разбор полёта именно конкретного БП на блокинге. Хотя и ТОР есть, и 13009 есть, последний ставить жаба давит, сёдня 13005 20шт прикупил можно жечь смело! Кстати, супермощи я и не планирую - 30Вт мне хватит с головой. Вообще, если интересно, сей БП я делаю для телека. Достался как-то на халяву телек аля мэйд ин чайна маленький, лёгенький, ч/б, но без встроенного БП и дохлый. Кормится сие чудо мао-техники от 8 1,5в батареек вставляемых в отсек под нижней крышкой или от внешнего БП, для которого есть разъём. Жрёт прилично, около 1А при 12В. После ремонта (выгорел линейный регулируемый стабилизатор "на рассыпухе" с выходом около 9,1в, от которого питаются все узлы ТВ) оказался идеальным вариантом для дачи. Поначалу купил для него БП "на железе" 12в 1,5а, но ввиду "засранности" и жутких просадок местной сети (каждый день какие-то м..даки сваркой долбят и т.п.) смотреть телек оказалось невозможным. Как-то раз умудрились даже просадить сеть до 40в!!! Вот и пытаюсь "заточить" эту схему под свои нужды - по сути 12В 1А при входном напряжении от 100 до 250В, потому и запас по мощности должен быть, чтоб при просадке вытягивал.

[ELcat]

Wiew, за чем спор??? Параметр известный, но ведь на базу подаётся смещение, она не "висит в воздухе" потому никаких игноров параметров!

Схема может и должна быть простой, согласен придётся пару-тройку элементов добавить - диод и резистор на форсирование перезаряда конденсатора для максимально возможного уменьшения времени обр. хода.

Насчёт кз и флибака - общеизвестный факт. Флибаки не допускают работу в режиме обрыва нагрузки. Решается введением ООС по выходному напряжению и неотключаемой нагрузки. А кз родной потому что при этом вся вкачиваемая энергия уходит на нагрев обмотки, диода и пр. Да, при этом будет проявляться такое не хорошее явление как "консервация" тока, это опасно для ШИМ контроллерных БП, поскольку при включении ключа уже протекает так называемый неразрывный ток. Но какое отношение это имеет к блокингу, который при этом ещё больше понизит частоту.

Блокинги загадочные и непредсказуемые в отличие от управляемых ШИМ, изменение одного какого-нибудь параметра приводит к изменению всех остальных. В этом и есть их прелесть

[WandererSc]

и 13009 есть, последний ставить жаба давит, сёдня 13005 20шт прикупил

по прайсу космодрома тот 2.60грн, а слабый 1.60грн. С чего-бы это жабе давить?

[Wiew]

на базу подаётся смещение, она не "висит в воздухе"

интересно чем? (при КЗ)

...общеизвестный факт.

ссылочку киньте
кстати, а зачем принудительно дергать скважность так и не ответили.

за чем спор???

а кто спорит?, у меня имеется мнение, возможно неверное, хочу тоже разобратся.

[ELcat]

WandererSc, ну, допустим, идёшь на охоту, на воробья, и берёшь с собой не рогатку (13005), а базуку (13009) Они отличаются только током коллектора 4/8А у 13005 и 12/24А у 13009.

Wiew, да не дёргать скважность, а изменить соотношения времён заряда/разряда конденсатора в базе ключа, ну я так предполагаю, что именно от этих параметров скважность и зависит. Мне кажется, как будто это соотношение явно менее 50% хотя... эх был бы осцилл.
Насчёт ссылки, не дам, просто из универовского курса помню, хотя лет 7 тому это было, это был один из самых моих любимых предметов. Насчёт смещения базы, даже при кз, если будет отпираться ключ, то 2222А его базу будет подсаживать, но в этом случае работающий частично в линейном режиме ключ был бы как печка, но он холодный.