Problema alimentatore switching.

[taumotori]

@StefanoPC:lo scopo del circuito e' che funzioni e sia interessante:il fatto che lo devi studiare/capire e' un requisito che viene prima del perfetto funzionamento...
Esiste gia' un circuito simile ma utilizza un tarsformatore tradizionale a 50 Hz ed un'elettronica abbastanza complessa che modula la potenza...
Io volevo fare tutto switching per risparmiare peso e costi,ma pensavo di non incappare in una serie di problematiche come quelle descritte.
Ne ho gia' fatto uno simile,ma e' composto da un'alimentatore 24vdc 50A switching commerciale ed un circuito di regolazione mio....Poi mi sono detto....
-Ma perche' non regolare direttamente il trasformatore switching con un'alimentatore custom ???-
Ingenuo....

[stefanopc]

Io su potenze molto piccole massimo 20W mi sono arrangiato utilizzando un trasformatore già realizzato e rifacendo tutto il resto come da data sheet e An dei costruttori.
Poi ho realizzato due prototipi da 2.5-16V 20A massimi ma me ne sono guardato bene dal fare tutto.
Ho preso un alimentatore Siemens da server anni '80 e ho modificato pesantemente solo la parte a valle dei diodi di uscita e la parte controllo.
Un gran lavoro di reverse engineering ma con risultati a mio parere ottimi dato che funziona perfettamente da circa 20 anni.
Se vuoi un risultato quasi decente ti consiglio di fare lo stesso.
Alle fiere ci sono ottimi prodotti di marca venduti a peso praticamente.
In più hai PCB e 3/4 di progetto già fatto e funzionante.
Ciao

[taumotori]

Caro Stefano,
penso proprio che tu abbia ragione..
Mettersi a fare tutto dal niente e per di piu' senza avere sufficiente know-how e' un'impresa troppo dura per me...
Ad esempio non so quasi niente delle ferriti...Magari ho sbagliato qualcosa nel calcolo delle spire del primario...Le fiere sono ferme da un pezzo...
Ma smontare un'alimentatore da server moderno mi ha sempre attirato...Deve essere fatto molto bene...Grazie della comprensione.

[taumotori]

Aaaahh....Mi sono documentato...
Ma perche' fino a 20/25 ampere tutto funziona e se si va oltre scoppiano i Mosfet?
Se scoppiano o sono piccoli come corrente gestita ,o sono bassi come tensione sopportabile o un picco ad alta energia/tensione li danneggia....
Ho notato che quando bruciano i MOS, brucia anche il mosfet driver,ma prevalentemente la sezione High-Side...
Sfogliando qua e la' ci sono articoli interessanti che parlano del fatto che usando il mezzo ponte su carichi induttivi puo' verificarsi, a causa di un'elevato DV/DT sul drain del mosfet lato alto,che si verifica quando si chiude il mosfet lato basso,una contemporanea entrata in conduzione del mosfet High a causa della sua capacita' di Miller..
Quella detta di Miller e' una capacita' che il processo tecnologico produttivo del MOS introduce involontariamente nel componente,tra Drain e Gate.Sarebbe molto importante selezionare il componente con questo condensatore
il piu' basso possibile..Oppure con il rapporto tra capacita' di Gate / Capacita di Miller piu' alto possibile...
Ma io non l'avevo considerato..Ne avevo solo letto da qualche parte anni fa'..
Mettero' in atto misure tese a ridurre gli effetti negativi di questa capacita' e ripetero' gli esperimenti..
Se riesco a trovare qualche Mos-fet superstite...
Potrebbe anche essere quella la causa...

[EcoTan]

Però se il driver avesse la gentilezza di tenere il gate cortocircuitato al source quando non deve condurre, avendo a disposizione tutto il dead time (quanto vale come minimo?), questo non dovrebbe succedere. Resta da aggiungere il diodo di protezione perché quello intrinseco dei MosFet non è un granchè. Non è che io sia bene aggiornato ma l'argomento mi piace perché sto battendo la testa su un classe D audio e lì le strategie di pilotaggio si sentono forte.

[stefanopc]

Questo potrebbe andare bene :
https://www.ebay.it/itm/Ericsson-BML-23 ... 935.m2460P
24 V 700 w Ericsson ne avevamo parecchi in esecizio nelle Bts.
Non ne ho mai visto uno guasto.
Ciao

[taumotori]

@Ecotan,Ciao! Si ho messo un MUR4100 in antiparallelo sui mosfet per aiutare i diodi interni ai mosfet.
Si il driver tiene basso il gate ,ma lo fa attraverso la sua impedenza/resistenza che per quanto bassa puo' non essere sufficiente quando la potenza di pilotaggio (ed il picco di ritorno dal primario) si alza..
Il dead Time e' 1/1.5 uS solo nel Driver ed in piu' ne aggiungo una cifra nel SG3525 perche' limito all'85% il duty-cycle,quindi i fronti sono molto distanti.Poi quando scoppia tutto saro' al 70% di duty-cycle.
Il fatto e' che la conduzione involontaria da parte del mosfet High-side puo' accadere quando inizia a condurre quello Low-side.
Pensa che tra i rimedi a questo problema e' anche consigliato quello di mettere un condensatore da pochi nF (1-3) tra gate e source del Mosfet High-Side.
Anch'io in passato ho provato a fare ampli in classe D ma devo dire che li non si avevano questi problemi perche'
si lavora con carichi di uscita piu' "trattabili" ed a tensioni piu' basse,ma anche in quel caso' e' importante il buon pilotaggio;poi io non so tu,ma tutti i sistemi a componenti discreti che provavo davano prestazioni piu' basse dei sistemi basati sui driver ad esempio IRF2092..Quindi ho costruito un'alimentatore switching ad 400W per alimentare uno di quei moduli cinesi in classe D basati su IRF2092 ed ho assemblato quindi un'ampli per sub molto piccolo e leggero..Anche se oggi non ha piu' senso fare cio', se non per soddisfazione personale....

[taumotori]

@StefanoPC: Bello quell'alimentatore..Si ne voglio uno...Anche se dopo nasce il problema nel capire come e' fatto il trasformatore..
E' una analisi non ripetibile, una volta smontato e contato le spire...Se poi non si trova scritto il tipo di ferrite...
Una volta ho visto lo schema di un'alimentatore simile ed aveva degli avvolgimenti a cui erano collegati solo diodi,condensatori e resistenze..Sembravano avvolgimenti fatti apposta solo per togliere picchi di disturbo..

Grazie dell'idea!

[stefanopc]

Perché devi contare le spire?
Comunque non serve "smontarlo" per contare le spire.
Ci sono altri metodi.
Ciao

[stefanodelfiore]

taumotori tu hai un oscilloscopio di adeguata banda passante per vedere le farie forme d'onda nel tuo circuito?
Senza un oscilloscopio realizzare un alimentatore a commutazione è una missione quasi impossibile, specialmente usando una configurazione come la tua.
Mettere un diodo i parallelo al mosfet non serve a nulla , il diodo interno è un diodo intrinseco cioè fa parte del mosfet stesso, molte decine di anni fa questo diodo aveva notevoli problemi ora non non più. Per evitarli si usavano due diodi esterni per ogni mosfet.
Per leggere la corrente nell'inverter non devi usare uno shunt verso il tuo riferimento di alimentazione ma un TA per alta frequenza in serie al primario del tuo trasformatore.
Lo schema che hai postato mi sembra ti capire sia solo una parte, sarebbe più utile postare tutto lo schema completo.
Cosa molto utile sarebbe poter avere delle foto della tua realizzazione, un alimentatore a commutazione anche se dimensionato e calcolato perfettamente se realizzato in modo non corretto (layout) funziona malissimo se va bene.
Se posti anche i calcoli che fatto per dimensionare questo circuito aiuterbbe molto a darti una mano.

Stefano