Перегрев TOP247 и его КПД

[MTh]

Уважаемый ИРБИС,

позволю себе такой вопрос: какой КПД у данного ИИП?

Просто тут вожусь со своим (5В 1.5А, 12В 1А) - идет перегрев TOP247... Ставлю на большой радиатор - все хорошо... на маленьком радиаторе, не шибко хорошо...

[Irbis]

Во первых, ирбисов тут много, а я Irbis;]

Во вторых, схему в студию=)
В третих - маленький радиатор, это какой? И большой тоже какой?

[MTh]

Прошу прощения.

Маленький радиатор площадью 30 см^2
Большой радиатор площадью около 100 квадратных см...

Есть опыт создания ИИП на 5В 3А, там и TOP и выходные диоды вообще без радиатора.... сердечник на базе EF20.


В текущей конструкции сердечник EFD25, зазор 0.3 мм. сердечник с заводским зазором.

Схема в аттаче.

Моточнеы данные
32 в первичке
5 в обмотке питания ОС
2 во вторичке на 5 в
3 во вторичке на 12 в

Не смущала бы тема с большим радиатором, если бы не КПД... низкий...

[Irbis]

Упс. Отделил тему и аттач слетел. Залейте еще раз

[MTh]

Без проблем. Только теперь почему-то два аттача...

[Irbis]

~70% КПД примерно будет. Я бы, во первых, отказался от всевольтажного входа (для 220 вольт диапазон 180-260 в самый раз будет), и взял бы микруху вроде TOP244 (пиковый ток будет меньше через неё, так как будет растянут цикл немного), сердечник где-то 0.4..0.45 зазор, ну, можно 0.5, первичку накрутить в 71 виток, вторичку навинтить по +12 - 5 витков, по +5 - 4 витка, обратная связь - витков десять. И ОС брать с +12 линии - тогда КПД, думаю, будет процентов 80-87. Тут уже от чистоты исполнения самой схемы зависит, от разводки и еще кучи от чего.

[MTh]

Спасибо за советы. Так впринципе и хотелось сделать (отказ от широкого диапазона питающих напряжений)


А вот ОС брать с 12 Вольт - не могу. Если оно поплывет - мне не так важно (светодиоды стоят), а вот по 5 вольтам плата на ARM9 питается - куда приоритетнее...

Уже приходила кстати в голову мысль о выходном на 12 вольт и дополнительном преобразователе на +5, на какой-нить низковольтовой ШИМ микрухе...

Сейчас еще поигрался с расчетами, если брать EF20, то КПД расчетный будет под 92%... что вообщем-то совсем неплохо.

ЗЫ. Я еще спрашивал о КПД для БП на 220 Вт. Какой он?

[Irbis]

80-84% в среднем. Довольно высокий на самом деле получился в финальном варианте. Зависит от конкретного экземпляра микрухи, немного у них Rds плавает.

Не думаю, что плата по +5 скушает очень много) Сколько ест? Лучше сделайте 6 вольт выход, и после него что-то вроде КР1158ЕН5 - стабилизатор с низким падением? Полватта-ватт потеряете, ну и хрен бы с ним.

[MTh]

Да, действительно очень хорший КПД для такой мощности. Поздравляю.

А плата моя кушает сейчас около 1А, и при полной нагрузке будет есть примерно 1.3 - 1.4 А...

Не хотся ставить лбычный линейник.

[Irbis]

При падении на стабилизаторе 1.5 вольт потеряете 2.25 ватта. К1278ЕН5КП самое то в принципе... Или даже К1278ЕН5КУ - в SMD исполнении. Меньше потеряете в итоге. LT1084, - в общем, любой линейный с низким падением брать надо.

[MTh]

Спасибо за помощь.

[MTh]

Итак, маленько изменил параметры БП, сделал входное напряжение не универсальное, а 220 В, пересчитал с помощью PI expert. Перемотал трансформатор, собрал, запустил...

Выхлоп получился следующий:

Перестали греться выходные диоды, ТОР и трансформатор - на ощупь теплые, пальцы не обжигают, кожу не плавят.

Вопрос №1: с КПД проблемы:
1. Нагрузка по 5 В, 1.63 А, "12" В 0А, КПД получился 55%...
2. Нагрузка по 5 В, 1.63 А, "12" В 0.72 А, КПД - 86%

Впринципе факт известный - КПД максимальный на расчетной полной нагрузке... Это нормально. Полностью нагрузить по 12 В не смог - резисторов не хватило...

Вопрос №2:
На "12"ти вольтовом выходе не 12, а 18 В под нагрузкой (и чем больше нагрузка, тем сильнее падает), без нагрузки около 25 В... Меня данная ситуация немного смущает - если не сказать не устраивает. Как я понимаю есть три пути решения:
- конкурентная ОС по каналам
- Дроссель групповой стабилизации
- Отмотка витков, но тогда о стабильности 12В не может быть и речи.
- Всяческие вариации предидущих путей...

Что посоветует уважаемый админ в данной ситуации?

Вопрос №3: сейчас появилось довольно много статей о Lossless Snubber Circuits. ПО сути во флае на трансе появляется еще одна обмотка, ключ и конденсатор, которые возвращают ту часть энергии которая в "классическом" маломощном флае (обычно до 2 кВт) уходит в тепло...

Какие есть мысли по этому поводу? Применял ли кто-нибудь на практике?

Вопрос №4:
У меня в снаббере стоит резистор на 2 Вт (33 кОм), к резистору невозможно прикоснуться через 3 минуты работы - горячий. Учитывая что мощность резистора 2 Вт, а греется он сильно и быстро примем мощность рассеиваемую на нем за 2.5 Вт. Используя соотношение что P=I^2 * R, то ток будем равен 8,7 мА... Используем закон Ома, получаем что напряжение на резисторе равно 287,1 В....

Чтобы уменьшить "отраженку", можно пересчитать трансформатор и понизить коэфициент трансформации (уменьшить кол-во витков в первичке), тогда и напряжение будет меньше >> снаббер не будет греться. Однако повысится ток через транс, начнет греться первичка и ТОР...

Сердечник с заводским зазором 0.5 мм. Пробовал вводить дополнительный зазор при помощи бумажек в боковые керны - ситуацию не меняет. Пробовал взять половинку от сердечника с зазором, и половинку без зазора, результат аналогичный.

Вопрос №5:
Смотрел осциллограммы напряжения на ключе - после отработки снаббером начинаются "маятниковые" колебания, что говорит о плохой намотке трансформатора (паразитная емкость)... Но как намотать его лучше я понять не могу. Намотано сейчас так:
Половина первички, BIAS (питание ТОРа), Вторичка (косичка в 3 провода), половина первички.
Все обмотки проводом 0.6 мм... между каждой обмоткой лавсановая пленка. Обмотки которые не полностью заполняют каркас - мотались посередине.

Что я тут сделал неправильно?

В аттаче схема...

[ИРБИС]

#4 - Пересчитайте мощность, рассеиваемую резисторе. По вашим данным у меня получилось 2,5 Вт, т.е. резистор нужно брать на 5 Вт или составлять из 2-х одинаковых 2-х ваттных (по 68 кОм).

#5 - Обмотки следует всё-таки распределять на всю длину каркаса.

[MTh]

[ИРБИС]