Problema alimentatore switching.

[BrunoValente]

Scusa se insisto ma avere esperienza e non capire che senza induttore non può funzionare sono due cose in contraddizione.

Non mi riferisco all'induttore tra i due condensatori ma a quello che non hai messo tra i diodi e C4 che invece è di fondamentale importanza.

Altra cosa ovvia che non dovrebbe occorrere far notare è che con l'assenza dell'induttore succede che C4 si carica in un tempo brevissimo e sempre alla massima tensione dell'onda quadra indipendentemente dal valore del duty cycle per cui la regolazione PWM non funziona, non ti sembra taumotori?

[taumotori]

@Brunovalente:
Mi spiace dirlo in questo modo ma basta sfogliare anche qualsiasi rivista di elettronica amatoriale in cui si parla di alimentatori a commutazione per capire che l'induttanza di cui si parla,non e' indispensabile ed in questo contesto, non e' che molto marginalmente coinvolta nel problema in atto .

Lei scrive:
-Altra cosa ovvia che non dovrebbe occorrere far notare è che con l'assenza dell'induttore succede che C4 si carica in un tempo brevissimo e sempre alla massima tensione dell'onda quadra indipendentemente dal valore del duty cycle per cui la regolazione PWM non funziona, non ti sembra taumotori?-
No, non mi sembra..Succede questo in assenza di carico ed in assenza della rete RC collegata ai secondari.Con un carico anche minimo il valore efficace della tensione di uscita e' dato dalla tensione massima data da rapporto delle spire modulato dal duty cycle.(ed e' cosi' il principio di regolazione della potenza e tensione in tutti gli alimentatori switching di questo genere....)

Il problema caro Bruno e' che io so benissimo come si caricano i condensatori in uscita: ho qui il circuito,l'ho disegnato ,costruito, modificato, e lo posso misurare e testare..
I condensatori si caricano esattamente come in tutti gli alimentatori switching ed anche come avviene nei normali alimentatori a 50 Hz.
Nel periodo attivo ,anche brevissimo ,dipende dal ciclo di lavoro,il trasformatore eroga corrente ,il diodo polarizzato direttamente conduce sul condensatore,quindi anche sul sul carico,ed il valore medio della tensione di uscita sara' frutto del periodo attivo nei confronti del carico ed il condensatore sopperira' la mancanza di tensione tra i cicli attivi...Succede sempre cosi' da quando tutto cio' esiste...
Ma non vi chiedo di fidarvi di quello che vi dico..Documentatevi pure..

Mi sono rivolto a questo forum per avere idee nuove riguardo una problematica circuitale,fornendo dati,idee, schemi ,citando fonti ,cercando di essere anche gentile.Non mi pare ci siano nel forum molte discussioni di questo livello tecnico......Ma puo' darsi che avendo bisogno di fortuna, non mi sia imbattuto nelle perle di sapienza tecnica che qualcuno e' convinto di poter elargire ..

Per quanto mi riguarda, questa discussione puo' essere chiusa .
Un saluto.

[BrunoValente]

I condensatori si caricano esattamente come in tutti gli alimentatori switching ed anche come avviene nei normali alimentatori a 50 Hz.

Non mi pare sia la stessa cosa: gli alimentatori a 50Hz funzionano con una tensione sinusoidale mentre gli switching con una tensione ad onda quadra...

Nel periodo attivo ,anche brevissimo ,dipende dal ciclo di lavoro,il trasformatore eroga corrente ,il diodo polarizzato direttamente conduce sul condensatore,quindi anche sul sul carico,ed il valore medio della tensione di uscita sara' frutto del periodo attivo nei confronti del carico ed il condensatore sopperira' la mancanza di tensione tra i cicli attivi...Succede sempre cosi' da quando tutto cio' esiste...

Ma questo vale per i convertitori Flyback con induttori accoppiati, non certo per i Push-Pull con trasformatore.

Comunque non ho voglia di continuare la discussione vista la piega che sta prendendo e non voglio convincere nessuno, sono d'accordo a chiudere qui.

[IsidoroKZ]

Stupisco che fino a 20A non faccia scoppiare nulla!

Dice un saggio della Power Electronics che di tutto quello che fa funzionare o non funzionare uno switching, un terzo e` nello schema, un terzo e` nei parametri parassiti dei componenti e infine l'ultimo terzo e` nel layout del circuito, specie ad alta corrente.

Cio` detto, qualche osservazione sparsa. Il circuito e` un mezzo ponte (non un semirisonante che non so bene che cosa sia) DC transformer (trasformatore in continua). Hanno scarse caratteristiche di regolazione di carico e soprattutto sono adatti solo a potenze molto piu` basse! A 1 kW non li userei mai.

Il condensatore di ingresso C9 mi pare "deboluccio": dovrebbe tenere una corrente efficace dalle parti di due o tre ampere, probabilmente ce la fa, ma e` parecchio stressato. Se il duty cycle sale verso il 50%, lo stress su C9 diminuisce.

C10 e C11 mi paiono ragionevoli, sempre che tengano la corrente. Se dici che il convertitore lavora a 100kHz, il generatore deve generare due segnali interlacciati a 50kHz, la frequenza di funzionamento si riferisce a quella che c'e` dopo i diodi.

Il controllore e` discutibile: con altre correnti in gioco e quindi disturbi e rumori sul ground come se piovesse, non lo metterei, hanno le loro paturnie con gli undervoltages sulle uscite. Due driver low side e trasformatore per pilotare i due MOS, con il vantaggio di avere il pilotaggio isolato dalla rete. I trasformatori di gate hanno altri problemi, essenzialmente risonanze, ma si possono sistemare.

I MOS mi sembrano ragionevoli, si puo` anche abbassare un po' la resistenza di gate, visto che sono bestie grandi.

A occhio direi che il trasformatore sia a posto, non so valutare le prestazioni perche' non so che materiale e` stato usato. Il conduttori mi sembrano un po' piccolini, specie il secondario. D'altra parte a mettere conduttori grandi l'effetto pelle e associati fanno degli sfaceli sulle perdite.

Snubber: boh? dipende dai parametri parassiti del trasformatore, i valori non mi convincono per nulla, ma e` solo una sensazione. Non posso fare conti in proposito, che pero` sono quelli soliti che conoscono tutti.

Sui diodi non posso dire molto, ma quasi di sicuro sono poco contenti dei picchi di corrente cui sono sottoposti.

Filtro di uscita: mi sembra una assurdita` completa. Fatto in quel modo e` un trasfo in DC, con pessime caratteristiche di load regulation e stress over the sky. Il fatto che cambiando il duty cycle cambi in modo consistente la tensione di uscita la dice lunga sul funzionamento del circuito

Dopo i diodi ci vuole una induttanza formando un buck-derivato; cosi` il circuito non lo si puo` proprio vedere.

L'induttanza elimina i picchi impulsivi di corrente che caricano il condensatore, oltre a permettere una migliore regolazione della tensione di uscita e a ridurre gli stress su tutti i componenti. Ho cercato su Coilcraft se c'era un induttore da 47µH che potesse tenere almeno 44A ma non l'ho trovata.

Cambia quel filtro, fatto cosi` e` un orrore: il fatto che non te ne accorga vuol dire che non hai chiaro come funzionano gli switching, specie i buck-derivati.

Poi ovviamente i layout e` fondamentale, con ground plane facendo attenzione alla richiusura delle correnti impulsive.

[EcoTan]

il valore medio della tensione di uscita sara' frutto del periodo attivo nei confronti del carico ed il condensatore sopperira' la mancanza di tensione tra i cicli attivi..

Hai detto proprio quello che non è, può capitare quando si è affrettati per varie ragioni. 'Sta tensione di uscita la vedi continua o parzializzata?

I DIODI

[brabus]

(...)
Succede sempre cosi' da quando tutto cio' esiste...
Ma non vi chiedo di fidarvi di quello che vi dico..Documentatevi pure..

Mi sono rivolto a questo forum per avere idee nuove riguardo una problematica circuitale,fornendo dati,idee, schemi ,citando fonti ,cercando di essere anche gentile.Non mi pare ci siano nel forum molte discussioni di questo livello tecnico......Ma puo' darsi che avendo bisogno di fortuna, non mi sia imbattuto nelle perle di sapienza tecnica che qualcuno e' convinto di poter elargire ..

Per quanto mi riguarda, questa discussione puo' essere chiusa .
Un saluto.

taumotori, giusto per essere chiari: qui noi non dobbiamo dimostrare proprio nulla.

Buona parte delle persone con le quali hai interagito è professionista apicale del settore: molti dei dispositivi che tu usi quotidianamente sono stati sviluppati da gente che frequenta questo Forum.
C'è poi qualcuno che è Docente dei Docenti che hanno formato le persone di cui sopra. Parliamo di individui dotati di una competenza talmente vasta da far impallidire persino me. Con tutta la modestia del mondo, porto sul tavolo una esperienza pluridecennale nel settore, lavoro come progettista e responsabile di produzione, inoltre sono titolare di una società di consulenza.

Eppure, di fronte a queste persone, posso solamente stare zitto e imparare.

Quindi per cortesia risparmiati certi commenti, metti sul tavolo schemi, immagini e descrizioni, poni domande tecnicamente sensate e capirai quanto ti sei sbagliato. Finora ho visto solamente lo stesso schema postato due volte e un sacco di chiacchiere.

Se vogliamo proseguire, servono come minimo lo schema in FidoCad, un paio di foto dell'assemblato e poi potremo iniziare con le misure all'oscilloscopio. Ce l'hai una sonda di corrente?

[taumotori]

Tensione e corrente sul primario a 23 Ampere di uscita (Tr1 100V/quadretto, Tr2 5A/quadretto)

Salve a tutti,
@Brabus.
Non ho chiesto dimostrazioni a nessuno,ed a tal proposito ti invito a mostrarmi un post dove ne ho fatto espressa richiesta...Oppure una mia richiesta tecnicamente non sensata ...
Viene da se pero',visto il non obbligo di legge alla risposta al post,che se qualcuno risponde e' poi buona norma far seguire al proprio giudizio un piccolo commento esplicativo piu' e meno dettagliato che sia.
Affermazioni assolute,categoriche ed incontrovertibili sarebbe meglio non usarle quando si discute di esperienze circuitali...Oppure insistere nella richiesta ripetuta di sapere se si ha o meno il tal strumento senza magari neanche anticipare cosa si intende misurare.....
Sono sicuro che questo forum e' popolato da persone molto competenti,ho pensato di postare qui anche per questo motivo,ma cio' non toglie che qui la competenza non vada certo a braccetto con la simpatia ...
A proposito delle scuse a cui tu accennavi ti dico che devo delle scuse al Sig.BrunoValente ed al Sig. Stefanodelfiore per aver reagito male a quelle che io ho interpretato,forse sbagliando,come provocazioni;
Ma cio' vale solo di un piano strettamente interpersonale;dal punto di vista tecnico non mi muovo di un millimetro:ripeto che lo o stadio di uscita,seppur definito da molti malfunzionante (io direi perfezionabile)non e' connesso al problema.
Trovo triste il fatto che anche tu non abbia speso qualche minuto ad osservare il circuito...Con la tua professionalita' avresti maturato piu' prudenza nel giudicare la questione .
Allego alcune foto a misurazioni che solo ora ho trovato il tempo di fare...Dovrebbero chiarire alcune cose che comunque avevo gia' anticipato.
@Ecotan:

il valore medio della tensione di uscita sara' frutto del periodo attivo nei confronti del carico ed il condensatore sopperira' la mancanza di tensione tra i cicli attivi..

Hai detto proprio quello che non è, può capitare quando si è affrettati per varie ragioni. 'Sta tensione di uscita la vedi continua o parzializzata?
I DIODI

Proprio non capisco cosa intendi..Intendi dire che io ho scritto l'esatto contrario a cio' che succede nel circuito in esame?Puoi spiegare cosa intendi esprimere? Il doppio diodo in uscita e' un DPF80C200.E' questo quello che volevi sapere?Cosa intendi per "varie ragioni"?La tensione di uscita la mostro nelle foto che seguono..Dimmi pure liberamente cosa ne pensi..
@IsidoroKZ
Grazie della dettagliata ed impietosa diagnosi.E' vero che il fitro d'uscita fatto cosi' e' quasi dannoso,ma se dai un'occhiata alle misurazioni che seguono, forse danno l'idea del fatto che non sia cosi' necessaria l'induttanza in serie ai diodi come nei Buck .Quando la metti comunque l'ondulazione quasi sparisce,quindi una volta risolto il problema ,perfezionero' anche il filtro di uscita.Sono poi certo che il filtro non e' responsabile della bruciatura dei MOS ,perche'(nelle varie prove) ho anche rifatto il secondario collegandogli il carico direttamente,cioe' senza diodi e condensatori(e' una resistenza pura).
In questi giorni ho dato un'occhiata a molti alimentatori,di molti costruttori diversi, ed ho potuto notare che al di sopra dei 500/700 Watt non si usano piu i gate driver,ma la potenza e' separata dalla logica di comando,o con trasformatore (negli alimentatori) o con Optodriver (negli azionamenti per motori brushless).Persino negli alimentatori cinesi per strisce led da 150W ho trovato il pilotaggio a trasformatore.
Ho gia' sottomano un po' di trasformatorini di pilotaggio e sperimentero'...Nelle foto si vede il pilotaggio lato basso e si nota chiaramente che quando il MOS lato alto conduce o si interdice provoca disturbi notevoli,temo che siano quelli i responsabili della conduzione contemporanea..Grazie delle dritte.
Si nota anche che il lato alto eroga meno corrente del lato basso...

[taumotori]

Ho fatto un po' di patello...Aggiungo le altre 2 schermate..
Tutte le misure sono state effettuate a circa 24 Amper RMS di uscita,solo spostando i punti di misura.

La prima immagine qui sotto mostra il pilotaggio del gate del lato basso e la corrente che scorre nel primario.
La seconda videata qui sotto mostra la tensione e la corrente di uscita.

[BrunoValente]

Credo che l'induttanza dispersa del trasformatore non sia affatto trascurabile e che stia giocando in ruolo determinante nel limitare la corrente ma aspettiamo il parere degli esperti.

[IsidoroKZ]

Non sono un esperto, ma concordo. Sembra essere dalle parti di 75uH. La magnetizzante potrebbe essere di qualche millihenry. Forse ci sono anche problemi nel circuito di misura.