[ Papak01 @ 05.07.2012. 20:19 ] @
Potreban mi je konverter koji ce da radi sa ulaznim naponima od 5-20V a da na izlazu daje 4V i 0.38A. Video sam neka resenja sa MC34063 na netu, ali su za druge napone. Kada napravim po prilozenoj semi 'step down' konvertera sa vrednostima komponenata koje daje online kalkulator, kolo ne moze da da ni 30mA.
Dakle ovo su podaci:
1.Uin=5...20V
2.Uout=4V
3.Iout=0.38A
4.f=50kHz (recimo...)

http://dics.voicecontrol.ro/tutorials/mc34063/
[ ZAS011 @ 05.07.2012. 20:30 ] @
Za uslov Uin+5V, Uout+4V, ni jedaj od kalkulatora nece da ti sracuna kako valja
Probaj ovajČ http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/
[ bogdan.kecman @ 05.07.2012. 20:34 ] @
mnogo ti je veliki taj raspon od 5 do 20V

stavi u kalkulator koliko ce ti biti "najcesce" na ulazu sa 20% odstupanaj i dobices konfiguraciju koja ima najveci stepen iskoristenja za taj ulazni napon i tu izlaznu struju, ako ti napon na ulazu bude van tog raspona imaces manje iskoristenje ali ce i dalje raditi ..

5V ti je premali ulaz da bi dobio 4V na izlazu
[ mikikg @ 05.07.2012. 21:11 ] @
Snazan linearni ADJ LDO regulator (<0.4 - 0.9V) moze to da odradi. Sav visak napona ce da discipira u toplotu pa bi valjao postaviti hladnjak.
Za konverziju sa "manjim" gubicima situacija je slozenija, ako nadjem nesto javljam.
[ Papak01 @ 06.07.2012. 19:18 ] @
Napravio sam konverter ponovo cak po onoj fabricki datoj semi (sa 12 na 5V) i radi, ali efikasnost mu je oko 40% mesto fabricki predvidjenih 85%...
[ bogdan.kecman @ 06.07.2012. 20:24 ] @
ili nisi lepo izracunao ulazni napon i izlaznu struju ili si stavio losu diodu ili ti je los kvalitet induktora (najcesci problem)
[ emiSAr @ 06.07.2012. 20:50 ] @
Vec je @bogdan.kecman pisao. Cip je dizajniran za promjenu jednog fiksnog napona (-10% +20%) u neki fiksni
napon odredjen razdjelnikom napona gdje je donji clan uvijek 1,2 kOhma. za povecan stepen klorisnog dejstva
veoma bitno pravilno dimenzionisati Rs i ograniciti ulaznu struju. Ipak cip k r a t k o spaja, preko izl
tranzistora ulazni napon na masu u svim konfiguracijama. Ako struja nije pravilno ogranicena dolazi do
smanjenja KKD.-
Veoma bitno je i s t a l n o opterecenje. Smanjenjem opterecenja dolazi do p r e k i d a n j a rada oscila
tora koje moze biti u cujnom podrucju, pa dolazi do "pjevanja" zavojnice ili cak upotrijebljenog dodatnog
tranzistora , ako je opterecenje vece od opterecenja samog cipa.-

[Ovu poruku je menjao emiSAr dana 06.07.2012. u 22:32 GMT+1]
[ Papak01 @ 07.07.2012. 12:51 ] @
Evo recimo sad sam uzeo i na jednom od ponudjenih kalkulatora napravio proracun za step-down konverter za sledece podatke:

Uin=10.3V
Uout=2.27V
Iout=250mA
f=58kHz

i dobio: Ct=180pF
Rs=0.6ohm
L=67uH

Za dati Ct, Rs, L i naravno razdelnik napona (koji ide na 5u nozicu) sam dobio sledeci praktican rezultat:

Uin=10.48V
Iin=99.5mA

Uout=1.24V
Iout=190mA

f=100kHz
efikasnost=22.3%
[ mikikg @ 07.07.2012. 14:47 ] @
He he, dobio sam minus za moj odgovor :) ... ako je zbog efikasnosti to prihavatam mada sam to i napisao, a ako nije molim da se obrazlozi zasto to nije dobro!

Ja pricam o resenju sa jednim regulatorom (evo ovde pregled LDO regulatora za 30V Vin http://uk.farnell.com/jsp/sear...teId%3D%26prevNValues%3D202724) i dva otpornika za podesavanje 4V izlaza, i zar to nije prosto i zavrsava posao? Jeste da ovo resenje moze da discipira do 6W toplote pri maksimalnom ulaznom naponu ali ce bar da radi :)

Sto se tice efikasnosti kod ovih step-down, tu nema pomoci, to je tako, pik (maksimum) iskoriscenja ima samo za jednu tacku preseka ulaznog napona naspram projektovanih parametara (Fout) i najvise utice Q faktor zavojnice.
[ bogdan.kecman @ 07.07.2012. 18:34 ] @
Citat:
Papak01
Uout=2.27V
Iout=250mA
...
Uout=1.24V
Iout=190mA


ne kontam? racunas za izlaz od 2.2 na 250mA a onda dobijes izlaz od 1.24V i vuces 190mA ?!

ako si dobio 1.24V a stavio si razdelnik kako treba, to znaci da si stavio induktor koji je neadekvatan - i sprava ne moze da odradi posao, ili si ko zna sta dodatno zabrljao, racunaj da moras da stavis induktor za minimum duplo vecu struju nego sto ces da vuces, dakle ako ti je cilj da vuces 250mA moras da stavis induktor od minimum 500mA + moras da stavis kvalitetan induktor, pipni ga ako se greje - ne valja.

na onim semama obicno imas onaj izlazni dodatni induktor od 1uH, tu je isto extra bitno da je nizak otpor tog induktora inace ces da imas pad napona na njemu (tj uvek ces da imas pad napona na njemu, srazmeran njegovoj otpornosti)


[ Papak01 @ 07.07.2012. 22:55 ] @
Induktor je bio za struju od 5A. A razdelnik napona je bio taman za 2,27V, ali bez opterecenja. Kada se optereti napon je padao na 1,24V. A onaj filter u izlazu nisam ni koristio. Zavojnica se nije grejala. Namtao sam je zicom od 1mm na malom feritnom torusu.
[ macolakg @ 07.07.2012. 23:15 ] @
@Papak01

Na kakvom torusu je namotana zavojnica, i koja dioda je upotrebljena kao zamajna dioda ispred zavojnice?

[ Papak01 @ 07.07.2012. 23:28 ] @
U pitanju je feritni torus precnika 18mm na kome je bila zavojnica iz nekog dimera. Tu zavojnicu sam razmotao i namotao 4 navojka zice od 1mm sto je dalo 68,7uH induktiviteta. Dioda je 1N5819 kao sto je fabricki preporuceno.
[ ZAS011 @ 07.07.2012. 23:58 ] @
Vidis, greska ti je u materijalu od koga je napravljen taj torus. Ne ume da se "ponasa" na visim frekvencijama.
[ Papak01 @ 08.07.2012. 00:34 ] @
Sta mi preporucujete? Kako da nadjem odgovarajuci ferit? Da pokusam sa parcetom feritne antene iz radija (ako radi na 1MHz pretpostavljam da joj 50kHz nece biti problem..) ?
[ macolakg @ 08.07.2012. 02:17 ] @
Citat:
Papak01: Sta mi preporucujete? Kako da nadjem odgovarajuci ferit? Da pokusam sa parcetom feritne antene iz radija (ako radi na 1MHz pretpostavljam da joj 50kHz nece biti problem..) ?


Nije sustina samo u ucestanosti.

Naime, vi pravite buck (step-down) konverter, gde kroz dati kalem tece jednosmerna struja.
Veoma mala jednosmerna struja moze zasititi jezgro.
Kod zasicenog jezgra, induktivitet opada do nivoa koji je blizak istom tom kalemu koji nema jezgro,
a to vec nije ocekivanih 68uH, vec nesto reda par uH.
Zbog toga vam proradi strujni limit, jer struja u induktivnosti narasta po zakonu: dI[A] = (U[V]/L[H]) x dt[sek]

Da bi buck konverter radio kako treba, neophodno mu je jezgro sa procepom.

Postoji puno vrsta jezgara, i kod onih koja su rasklopiva (sastoje se iz dva dela, EE, EI, UU, UI, ETD, itd... ), procep moze biti "fabricki", odnosno jezgru je izbrusen srednji stub na nesto kracu duzinu od bocnih stubova, ili ako je srednji stub istih dimenzija, procep pravite sami umetanjem nekog izolacionog, cvrstog materijala izmedju polovina jezgra.

Takodje postoje i torusna jezgra za takve namene, takozvani "distributed-gap toroids", kod kojih je procep dobijen na takav nacin sto su feritna zrnca "razredjeno" pomesana sa vezivnim materijalom, pa se na taj nacin dobija izvesno rastojanje izmedju feritnih zrnaca, cime se zbirom tih rastojanja dobija ukupni procep.
Takva jezgra su sposobna za rad sa jednosmernim magnetnim poljima.
Radi prakticnosti: Takva torusna jezgra mozete naci u izlaznom delu od nekog pregorelog ATX napajanja, i to je jezgro preko koga je namotano vise namotaja (prakticno za vecinu napona ATX, i obicno je precnika 26mm).

Kod nekih ATX napajanja postoji i jedno manje torusno jezgro za 3,3V, no tu treba biti oprezan da se ne pomesa sa "mag-amp" jezgrom, koje zbog pravougaone histerezisne krive uopste ne odgovara za tu namenu.

Kako cete razlikovati torus namenjen za DC bias od "mag-amp" jezgra: osim fizickog izgleda, po lokaciji gde je postavljeno. (mag-amp ima plasticnu oblogu i relativno ostre ivice, a DC bias jezgro je najcesce zute boje i ivice su mu zaobljene). "Mag-amp" stoji povezan ISPRED ispravljacke diode za 3,3V, dok DC bias akumulaciona jezgra stoje uvek posle dioda, i drugi kraj namotaja je vezan za filterske kondenzatore.

DC bias jzgra manjih gabarita mozete naci na pregorelim PC osnovnim plocama, gde rade u polifaznom buck konverteru.

Ima ih dva-tri, ponekad i vise, zavisno od ploce, torusna su, precnika 10-12mm, najcesce zelene boje, i namotana su sa nekoliko navoja veoma debele zice.

Za vase potrebe su to veoma upotrebljiva jezgra, jer mogu podneti vrlo snazna DC magnetna polja.
Jedino sto imaju veoma mali Al, pa je potrebno poprilicno navoja da biste dobili tih 68uH (inace relativno mali Al imaju sva jezgra sa procepom, ma koje vrste procep bio).

Tako cete izbeci pojavu zasicenja i vas buck ce postici KKD koji je naveden u proracunu, takodje se nista nece bitno zagrevati.

Inace, mozete kupiti jezgra za bas te namene, kod vise nasih distributera: "mikroprinc", "kelco" itd...

Evo jednog linka, da vidite kako izgledaju:
http://www.mikroprinc.com/proi...20uh-500ma-dpu220a05/index.php

Inace slobodno mozete upotrebiti veci induktivitet bez bojazni da cete imati opadanje performansi napajanja, jedine posledice su veliki gabariti, i bolja filtracija. :-).
Ako vam se pojavi nestabilnost povratne veze (sto jedino osciloskopom mozete videti, ili cuti cudan zvuk iz napajanja), jednostavno smanjite radnu ucestanost.

Literaturu o DC bias induktiviteta ili transformatora (ista pravila vaze), mozete lako naci na internetu.

Pozdrav
[ Papak01 @ 08.07.2012. 10:19 ] @
@ macolakg
Veoma sam Vam zahvalan na ovako detaljnom odgovoru objasnjenom teorijski i prakticno! Pokusacu da napravim zavojnicu ovako kako ste napisali, pa cu napisati rezultate.
P.S. Koliko se secam oni mali feritni transformatori (EE jezgra) koji se koriste u pomocnom napajanju i kao pobudni transformatori za tranzistore u ATX napajanjima imaju procep...?
[ Papak01 @ 08.07.2012. 11:08 ] @
Ponovio sam eksperiment sa novom zavojnicom napravljenom na zutom feritnom torusu iz ATX-a. Induktivitet je bio 70uH. Medjutim proracunati kondenzator za ucestanost od 58kHz je bio 180pF. Sa kondenzatorom od 180pF pretvarac je radio na 200kHz. Za ucestanost od 60kHz bio je potreban kondenzator od 3.3nF!!!

Evo rezultata merenja:

Uin=10.34V
Iin=90mA

Uout=2.27V
Iout=250mA
fosc=60kHz
efikasnost=60%

Koliko se vidi iz eksperimenta uspeo sam da dobijem 2.5x bolju efikasnost, odnosno priblizavavam se zeljenoj efikasnosti od 75-80%. Jedina stvar koja me buni jeste ovo sa Ct. Sa kapacitetom koji se dobije kalkulatorom pretvarac radi na oko 100-200kHz uz malu efikasnost.
[ bogdan.kecman @ 08.07.2012. 14:51 ] @
Citat:
macolakg:
Inace, mozete kupiti jezgra za bas te namene, kod vise nasih distributera: \"mikroprinc\", \"kelco\" itd...

Evo jednog linka, da vidite kako izgledaju:
http://www.mikroprinc.com/proi...20uh-500ma-dpu220a05/index.php


Sad si mene zbunio :D ... ovo nije induktor sa procepom, ili sam ja prolupao :)
[ ZAS011 @ 08.07.2012. 15:23 ] @
U pdf-u za DPU seriju piše da je radna frekvencija do 100 kHz :)
Nisi prolupao, te zavojnice rade na keca sa MC34063A.
[ bogdan.kecman @ 08.07.2012. 15:34 ] @
Citat:
ZAS011:
U pdf-u za DPU seriju piše da je radna frekvencija do 100 kHz :)
Nisi prolupao, te zavojnice rade na keca sa MC34063A.


ma znam ja da oni rade sa mc-om, koristio ih, nego macola pricao o ovima sa procepom i onda stavio ove, potpuno sam se presekao da sam prolupao ... mnogo je vruce, ne vredi ...
[ macolakg @ 08.07.2012. 17:22 ] @
Citat:
bogdan.kecman:
Citat:
macolakg:
Inace, mozete kupiti jezgra za bas te namene, kod vise nasih distributera: \\\"mikroprinc\\\", \\\"kelco\\\" itd...

Evo jednog linka, da vidite kako izgledaju:
http://www.mikroprinc.com/proi...20uh-500ma-dpu220a05/index.php


Sad si mene zbunio :D ... ovo nije induktor sa procepom, ili sam ja prolupao :)


Citiracu sebe :-)


>Takodje postoje i torusna jezgra za takve namene, takozvani "distributed-gap toroids", kod kojih je procep dobijen na takav nacin sto su feritna zrnca "razredjeno" pomesana sa vezivnim materijalom, pa se na taj nacin dobija izvesno rastojanje izmedju feritnih zrnaca, cime se zbirom tih rastojanja dobija ukupni procep.
Takva jezgra su sposobna za rad sa jednosmernim magnetnim poljima.<

Pozdrav
[ bogdan.kecman @ 08.07.2012. 17:36 ] @
@macola, procitah ja taj deo nego ne vidim u datasheet-u nista o tome i onda ide zbun sto u kombinaciji sa ovom vrucincinom nikako ne ide kako treba... sve sto kazu je
Citat:

Used in EMI filtering and energy storage, these compact, low radiation inductors are extremely effective in controlling AC output ripple of Switch Mode Power Supplies.


I ja ove koristim u DCDC (zato sto su odgovarajuce amperaze, odgovarajuce velicine i pise da podnose 100kHz) nego reko da naucim da procitam nesto iz datasheet-a sto ne prepoznajem danas iz prve :D
[ mikikg @ 08.07.2012. 18:14 ] @
@bogdan.kecman hehe, vidim da ti feriti u par navrata pravili zbun :) ... mislim nisam ni ja bolji ali polako ulazim u stos i tu mi macolakg pomaze kolko moze i rado prihvatam njegove savete samo nije lako bas za skontati ... to sa feritima je tolko zeznuta tema i mnogo parametara se oko toga vrti, nije samo induktivnost ali kolko sam do sad mogao da skontam, osnovno je inicialna permabilnost materijala (Al), jacina magnestnog fluksa koje moze da podnese (B) i njegova Curie temperatura (Tc) koja posledicno utice na snagu. Tehnicki, transformator sa feritnim jezgrom (isto vazi i za prigusnice) moze beskonacno mnogo energije da podnese ako bi uspeli da ga hladimo ispod njegove Curie temperature kada on prestaje da bude transformator tj kada se zagreje preko te temperature kao da imas vazduh umestro jezgra i onda ti induktivnost drasticno pada pa skace struja, pa pucaju fetovi itd :). Za obicna jezgra ta Curie temperatura je oko 100-150 stepeni dok postoje materijali koji imaju 300-400 stepeni. Zamisli trafo koji "sasvim normalno" radi na 300 stepeni a velicine je kutice sibica i prenosi nekoliko kilovata snage :) Ja sam prvo poceo da se igram sa materijalima za veoma visoke frekvencije (10 - 100MHz) i onda sam skontao da je pametno da se to fino savlada prvo na nizim ucestanostima (50 - 500kHz) tako sto cu napraviti neke LLC ZVS ili CUK konvertere pa tek onda da idem na VF. Feritni materijali su zakon samo mora da se dobro savlada kako oni prakticno rade u nekom induktivnom kolu. Iskreno, voleo bih da se startuje takva tema na ES pa da o tome detaljno diskutujemo.
[ bogdan.kecman @ 08.07.2012. 20:04 ] @
ma imam ja mnogo rupa u znanju tu, ipak sam ja neke desete struke a ovo je samo hobi... meni 1-2A zavrsava posao, kupim ili one gotove DCDC kada mi treba galvanski odvojeno, ili napravim neki mali sa nekim od popularnih cipova i ne razmisljam :D .. kada treba nesto jace, pfc i slicno, imam drugara koji drzi te stvari u prstu, platim sta treba i dobijem gotovo .. nit imam opremu nit znanje da se bavim sa kilovatima ima mnogo zanimljivijih projekata na koje trosim slobodno vreme :D
[ macolakg @ 08.07.2012. 21:28 ] @
:-)

Naravno bogdan.kecman, svako svoju specijalnost.

Nema osobe koja zna sve, zato smo tu da jedni drugima priskocimo u pomoc, pomocu svojih uzih specijalnosti.

Oko ferita, predvidjenih za DC bias se bez problema mogu naci informacije u aplikacionim notama njihovih proizvodjaca.

Doduse, priznajem da je oblast ferita jako kompleksna, zbog gomile medjusobno zavisnih parametara, i dosta nelinearnih parametara.

Nema jednostavne oblasti.
Svaka postaje kompleksna onoliko koliko se neko "zakopa" u nju.

Eto, na primer, koliko si ti metodicno i ozbiljno obradio lemilice.
Drzim ih u sakama od 7 godina zivota, pa do sadasnjih 47, pa sam imao sta da naucim :-)

Veliki pozdrav
[ Papak01 @ 08.07.2012. 22:29 ] @
Vidim da su vas feriti prilicno zainteresovali. Po svojoj permeabilnosti ne spadaju u fero vec u paramagnetike, a za paramagnetike stvar kao kiri temperatura ne postoji. Magnetizacija paramagnetika sa temperaturom opada sa 1/3kT i nikad ne postaju dijamagnetici (postoje izuzeci). Pravi feromagnetici se ponasaju dosta drugacije, kada temperatura raste magnetizacija im prilicno sporo opada do kirijeve tacke u kojoj relativno naglo prelaze u paramagnetike. Za materijale poput gvozdja i slicno kirijeve tacke leze na nekoliko stotina stepeni (oko 400). Ako trafo i postigne tu temperaturu pretpostavljam da ce mnogo veci problem biti ugljenisano telo, i lak na zici nego to sto mu je magnetizacija jako umanjena.

Da li neko zna da mi odgovori na pitanje u vezi sa problemom sa Ct? Sa izracunatim vrednostima frekvencije nisu ni blizu one unete u kalkulator vec iznose oko 100-200kHz...
[ emiSAr @ 08.07.2012. 23:13 ] @
Sto se tice oscilatora, definisana struja punjenja i struja praznjenja Ct. Drzi se DS proizvodjaca. Evo izvod iz
motorolinog DS-a :

[ macolakg @ 09.07.2012. 02:09 ] @
Citat:
Papak01:
Vidim da su vas feriti prilicno zainteresovali. Po svojoj permeabilnosti ne spadaju u fero vec u paramagnetike, a za paramagnetike stvar kao kiri temperatura ne postoji. Magnetizacija paramagnetika sa temperaturom opada sa 1/3kT i nikad ne postaju dijamagnetici (postoje izuzeci). Pravi feromagnetici se ponasaju dosta drugacije, kada temperatura raste magnetizacija im prilicno sporo opada do kirijeve tacke u kojoj relativno naglo prelaze u paramagnetike. Za materijale poput gvozdja i slicno kirijeve tacke leze na nekoliko stotina stepeni (oko 400). Ako trafo i postigne tu temperaturu pretpostavljam da ce mnogo veci problem biti ugljenisano telo, i lak na zici nego to sto mu je magnetizacija jako umanjena.

Da li neko zna da mi odgovori na pitanje u vezi sa problemom sa Ct? Sa izracunatim vrednostima frekvencije nisu ni blizu one unete u kalkulator vec iznose oko 100-200kHz...


Mene nisu zainteresovali jer sam potrosio 30 godina koristeci ih.

Feritna jezgra JESU feromagnetici, i to sva do jednog, i Kiri temperatura im se krece u rasponu od 100-600^C.

Gradjena su od mlevenog feromagnetnog, visokopermeabilnog materijala, ciji je (kao posledica mlevenja) prah pomesan u izvesnom odnosu sa vezivnom masom(sto im odredjuje permeabilnost, a i druge osobine), i cela ta smesa se naknadno sinteruje.

-----------------------------------------------------------------------------------
Na drugo pitanje je emiSAr izvrsno odgovorio.
U datasheet-u pise sve o tome, tako da taj kalkulator ne radi dobro...

---------------------------------------------------------------

Evo necega o feritima, radi boljeg upoznavanja sa njima: (prilozeni pdf)

Pozdrav
[ emiSAr @ 09.07.2012. 08:08 ] @
Evo jedan clanak, poodavno objavljen u Casopisu T9 (BiH radioamaterski casopis)- ima korisnih podataka.
[ Papak01 @ 09.07.2012. 10:45 ] @
Atkins/ De Paula 'Physical Chemistry' - Covek je lepo odgovorio na sve 'inzenjerske' zablude o feromagneticima, Kiri temperaturama, Nelovim temperaturama i strukturi 'modernih magnetnih materijala'. A o feromagnetnosti vecine materijala na MAKRONIVOU ne sudim, ja, Atkins, ili bilo ko drugi vec jedan ekstremno jednostavan uredjaj kao Giova vaga...
[ macolakg @ 09.07.2012. 14:06 ] @
@Papak01

Jezgra koja upotrebljavamo mozemo posmatrati sa aspekta makronivoa.

Imaju jasno prepoznatljivu Kiri temperaturu, i prakticno sam proverio tu stavku poprilican broj puta :-)

Ako se ne ode previsoko sa temperaturom, vecina jezgara se potpuno oporavi po smanjenju iste, osim ako se ne pretera sa koncentracijom snage, gde se unutra pojave "hot-spots", pa dodje do mestimicnog ili totalnog ostecenja strukture.

Posmatrano sa aspekta mikronivoa, u "recepturi" smese od koje je jezgro ima svacega, pa i materijala koji su paramagnetici koji ne poseduju Kiri temperaturu, medjutim najveci deo permeabilnosti potice upravo od prisustva Fe, Mo, Ni, Co....
----------------------------------------

EmiSAr je postavio odlican clanak.


Dopunicu sa par prakticnih podataka:

Jezgro u izlaznom filtru ATX napajanja pripada grupi: "MPP - Molypermalloy Powder Cores - smjesa praha `eljeznog praha ,molibdena i nikla (Mo-Ni-Fe)".

Jezgra iz polifaznog buck, na maticnim PC plocama, pripadaju grupi: "High Flux Cores, Sastav : Ni-Fe".


Pozdrav
[ Papak01 @ 09.07.2012. 14:21 ] @
Dakle bilo bi bolje da upotrebim high flux jezgro sa ploce? U smislu, dobio bih vece iskoriscenje pretvaraca? (Svaki procenat mi je bitan...)
[ macolakg @ 09.07.2012. 14:22 ] @
Citat:
Papak01:
Atkins/ De Paula \'Physical Chemistry\' - Covek je lepo odgovorio na sve \'inzenjerske\' zablude o feromagneticima, Kiri temperaturama, Nelovim temperaturama i strukturi \'modernih magnetnih materijala\'. A o feromagnetnosti vecine materijala na MAKRONIVOU ne sudim, ja, Atkins, ili bilo ko drugi vec jedan ekstremno jednostavan uredjaj kao Giova vaga...



Posto ste dokazali da bez problema dobavljate informacije, ne vidim prepreku koja bi vas sprecila da
temeljno proucite data-sheet od MC34063...

Kalkulator koji koristite ima nekakvu gresku....

Evo originalne publikacije: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF

Pozdrav
[ macolakg @ 09.07.2012. 17:47 ] @
@Papak01

Citat:
Papak01: Dakle bilo bi bolje da upotrebim high flux jezgro sa ploce? U smislu, dobio bih vece iskoriscenje pretvaraca? (Svaki procenat mi je bitan...)



To je odlican izbor jezgra, mada ima veoma mali Al, pa ce trebati podosta navoja.
Ima mesta za solidnu debljinu zice, pa ce termogeni gubici biti mali.
---------------------------------
Kod svih konvertera kod kojih je izlazni napon mali, stepen iskoriscenja je jako degradiran zbog
odnosa Uout/Ufd, odnosno zbog odnosa velicine izlaznog napona prema padu napona na zamajnoj diodi.
--------------------------------------
Za konkretan buck, koji vi pravite, pretpostavimo da zelite izlazni napon od 2,5V, ulazni napon vam je npr. 12V.

Imamo dva moguca moda rada buck konvertera: DCM i CCM. http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter

Pretpostavimo da zelimo mali "ripple", da nam je konverter potpuno opterecen, i da radi u CCM.

Imamo sledecu situaciju (kada bi elemementi od kojih je sacinjen konverter bili idealni) :
PWM duty = Uout/Uin
2,5V/12V = 0,208 ili 20,8%

Akumulirana energija iz zavojnice ce po prestanku PWM impulsa nastaviti da se prazni kroz zamajnu
dodu 1N5819 u potrosac, preostalih 79,2% vremena, do isteka jednog perioda.

Za to vreme, pad napona na sotki diodi je reda 0,5-1V (zavisno od struje i velicine diode, jer onih 0,35V barijere vazi kada je merimo sa typ. 1mA ).
http://books.google.rs/books?i...s%20ultrafast%20si&f=false

Inace u predlozenoj knjizi mozete naci skoro sve o SMPS...

Pretpostavimo da je pad napona svega 0,5V (sto je redji slucaj, i dogadja se kada je dioda dobro predimenzionisana).

U odnosu na izlazni napon, pad napona na diodi cini 1/5, preciznije, zbir izlaznog napona i Uf diode je 3V, od cega je na diodi Uf * Iout * 79,2%, discipacija na njoj.

Sledeci PWM impuls mora vec biti siri da bi nadoknadio energiju izgubljenu na diodi, koja je citava petina ukupne izlazne snage.
---------------------------
Kod niskih izlaznih napona buck-a, pribegava se sinhronom ispravljanju, odnosno, umesto diode se postavlja low Rds-on Mosfet, tako da njegova interna (body) dioda bude polarisana isto kao bivsa zamajna, a gate je pobudjen za vreme pauze PWM impulsa.
Zato sto je Mosfet sposoban za jednako kvalitetno provodjenje struje u oba smera, njegov Rds-on se paraleluje internoj diodi kao "cist" termogeni otpor bez naponske barijere, i gubici ce u najvecoj meri zavisiti od Rds-on.

Na taj nacin se kod umerenih struja buck-a moze dobiti KKD od cak >95%

Svakako da bez sinhronog ispravljanja mozemo postici veoma visok KKD ako je izlazni napon mnogo
veci od pada napona na zamajnoj diodi.

Takodje, znacajan deo gubitaka nosi recovery struja diode (treba je birati sa sto manjim recovery vremenom), pogotovo kod CCM, dok kod DCM se gubici vise "premestaju" na switching element, skin efekat u zici kalema, i znacajnije gubitke u jezgru.

Prakticno, ne razlikuje se bitno tipican KKD za oba slucaja, tako da se odluka o modu rada donosi na osnovu "ripple" i ocekivanih gabarita zavojnice.

Kod mene izbor cesce pada na DCM zbog lenjosti, jer se mota znacajno manji broj navoja :-))
------------------------------

Pozdrav

[ mikikg @ 09.07.2012. 19:32 ] @
Hehe, macolakg ce da posasavi objasnjavajuci jedno isto, meni je pre neko vece sve ovo vec pricao uzivo :)

@Papak01 sad tek vidim da ti je iskoriscenje vrlo bitno ... Da probas mozda sa nekim gotovim modulom od TI, imaju bas fine module (prakticno hibridi, sve integrisano unutra)? Mozes poruciti i sample za probu, stize za cc 7 dana ...
[ bogdan.kecman @ 09.07.2012. 20:10 ] @
Citat:
Papak01: Svaki procenat mi je bitan...


MC34063A je onda pogresno kolo
[ mikikg @ 09.07.2012. 20:27 ] @
Recimo LMZ22003 http://www.ti.com/product/LMZ22003 ...

BTW: Probaj i WEBENCH, odlican online software za power aplikacije
[ Papak01 @ 09.07.2012. 23:16 ] @
@ macolakg
Veoma sam Vam zahvalan! Zaista temeljno i obrazlozeno objasnjenje, sada su mi dosta jasnije neke stvari u vezi funkcionisanja buck konvertera.

Sto se tice ostalih komentara, koristim MC34063 jer je veoma dostupno i ima nisku cenu. Razmisljam da napravim konverter koji bi davao 4V i 400mA. Danas sam rucno uradio proracune i napravio ga na test plocici, podaci su sledeci:

Uin=10.3V
Uout=4V
Iout=400mA
fo=80kHz
L=70uH
C=390pF
Rs=0.38ohm (upotrebljeno 0.39)

Ovako napravljen konverter imao je jos bolju efikasnost (67.5%), sto je u saglasnosti sa komentarom macolakg. Ako uspem da izvucem 70-75% to bi bilo sasvim ok. Razmisljam o onom fetu o kome je bilo reci, mada me zanima, cisto teorijski koliko bi onda mogao da dobijem na efikasnosti (pretpostavljam procenat dva?) ?
[ bogdan.kecman @ 10.07.2012. 10:03 ] @
koliko tebi toga treba? jedan za jedan projekat ili mislis da to koristis ... ako ti treba vise nemoj da se vezujes za to sta imas da kupis u radio klubu ... pogledaj parametric search na analog devices ili slicno .. pogledaj farnell .. drugar je pocetkom godine radio buck sa LT3688 za neki daljinac, merili smo 93% iskoristenost na celom rasponu napona 2 celije liio baterije, ono jeste da na komad kosta $8 ali razbija kako radi (jos je on ludak uzeo u onom 3x3mm kucistu bez nozica posto je bilo malo jeftinije i napravio 4 verzije pcb-a da bi dobio tih 93%) ... MC34063 je staro kolo koje radi stabilno ali daleko od toga da je neki sampion u efikasnosti...

ja sam za neku spravu pravio 9V->5V, prvo sam uradio sa MC34063 pa mi kiza dao jedan sa lm2574-5 da bi na kraju tu stavio BT05 (7805 klon samo malo bolji) ... sprava iz 9V baterije u slucaju sa mc34063 vuce 25mA, sa lm2574-5 23mA a sa BT05 vuce 13mA .. tako da se ispostavilo da mi na tih 15tak mA koliko mi treba obican LDO radi bolje posao neko smps
[ macolakg @ 10.07.2012. 13:32 ] @
Citat:
Papak01:
@ macolakg
Veoma sam Vam zahvalan! Zaista temeljno i obrazlozeno objasnjenje, sada su mi dosta jasnije neke stvari u vezi funkcionisanja buck konvertera.

Sto se tice ostalih komentara, koristim MC34063 jer je veoma dostupno i ima nisku cenu. Razmisljam da napravim konverter koji bi davao 4V i 400mA. Danas sam rucno uradio proracune i napravio ga na test plocici, podaci su sledeci:

Uin=10.3V
Uout=4V
Iout=400mA
fo=80kHz
L=70uH
C=390pF
Rs=0.38ohm (upotrebljeno 0.39)

Ovako napravljen konverter imao je jos bolju efikasnost (67.5%), sto je u saglasnosti sa komentarom macolakg. Ako uspem da izvucem 70-75% to bi bilo sasvim ok. Razmisljam o onom fetu o kome je bilo reci, mada me zanima, cisto teorijski koliko bi onda mogao da dobijem na efikasnosti (pretpostavljam procenat dva?) ?


Bogdan je u pravu. Ima puno modernijih IC koja glatko resavaju visok KKD.

Kod nekih jednocipnih buck se cak termogeni otpor zavojnice koristi kao Rsc, pri cemu se u cipu uracunava termicki koeficijent bakra, a sve radi viseg KKD.
-------------------------------------------------------------------
Sa postojecim sklopom mozete "izvuci" >75% ako:
-povecate induktivitet zavojnice na oko 220uH (sa sto vecom debljinom zice kojom je motana, radi smanjenja termognog otpora).
-smanjenjem radne ucestanosti na 20-40KHz, cime cete smanjiti: skin efekat, magnetne gubitke u jezgru, switching gubitke u izlaznom tranzistoru i diodi.
-koriscenjem znatno snaznije shotky diode (npr. MBR360) koja bi radila u "donjem" delu strujno naponske karakteristike.
-istovremeno sa povecanjem L zavojnice, ste "presli u CCM nacin rada, gde je "ripple" struja manja, pa se i tranzistor krece u uzem delu strujnonaponske karakteristike (manja peak struja).
-odricanjem od overcurrent zastite, zamenjujuci Rsc kratkim spojem.

Dakle sto niza ucestanost, veci KKD, ali i gabariti.

Na zalost, cena toga su veci gabariti sklopa (veca dioda i veci kalem), i ukidanje strujne zastite (koja i nije bas najefikasnija, slobodno je izbacite, jer na duze od par minuta ne pomaze :-)).

Objasnicu: kada se kod buck, strujna zastita izvede ispred zavojnice i zamajne diode, pri kratkom spoju na izlazu, struja
punjenja zavojnice ostaje nepromenjena, a posto je praznjenje ograniceno samo naponom barijere shotky diode, struja u zavojnici biva multiplikovana na Isc * Uout/Ud (u vasem slucaju je to oko 8 puta), sto zavojnica i dioda termicki ne izdrze dugo, a obe dimenzionisemo bez osmostrukog preterivanja :-).

Jedine dobra strujna zastite za buck, gde korisnik ne mora biti u blizini naprave da bi sprecio pregrevanje, su: merenje struje kroz zavojnicu, kao sledece "hickup-mode", ili eventualno neregerativni shutdown.
---------------------------

Gubici koje sada imate su:
-switching gubici koji rastu sa radnom frekvencijom nelinearno i drasticno. Povecavaju se naglije nego sto pretpostavljate, a posto se radi o zbiru gubitaka na vise elemenata, izuzetno je kompleksno da o tome ovde pisem, jer svaki od tih elemenata ima svoju krivu gubitaka.
-konduktivni gubici: na Rsc: Iout * Rsc, na izlaznom tranzistoru: Us(typ. 1,6V) * Iout * duty, na termogenom otporu kalema: Rt * Iout, na shotky diodi: Ufd * Iout * 1-duty.

Ovo bi bila JEDNOSTAVNA i priblizna slika gubitaka, koja sluzi tome da vam proizvede sliku o njihovoj raspodeli u sklopu, gde na osnovu nje mozete uticati korekcijom elemenata, na ukupne gubitke.
----------------------------------------------

Ne ulazeci u konkrentnu namenu sklopa, postavicu vam nekoliko pitanja na osnovu kojih cu odrediti pravac delovanja:

- da li vam je cilj da se koristi iskljucivo MC34063?
- ako jeste, da li "jurite" KKD u edukativne svrhe ili da bi vam stedeo npr. neko baterijsko napajanje?
- da li vam je kritican faktor cena sklopa?
- da li vam je od znacaja broj komponenti?
- da li vam je od znacaja kompleksnost PCB (jednoslojna, dvoslojna, viseslojna, SMD, trough-hole)?
- da li su vam kriticni gabariti i tezina sklopa?
- da li se ocekuje proizvodnja visoke serije?

---------------------------------------------------
Odgovorite mi na svako od ovih pitanja pojedinacno, pa cu vam dati prave smernice i predloge.


Pozdrav
[ bogdan.kecman @ 10.07.2012. 13:46 ] @
OP ce odgovoriti za sebe no ja moram da uskocim sa pitanjem :D... tj odgovorom ..
- koji cip preporucujete za
- baterisko napajanje (obicno je par liio ili par AA znaci ulaz 6-9V a izlaz 3.3 ili ulaz 0.8-1.5V a izlaz 3.3 )
- cena nije bitna preterano
- broj komponenti nije bitan preterano
- struje su do 1A (obicno ispod 0.5)
- dvostrana stampa, smd (komponenti sa nozicama, dakle bez qfn i ekipe sa koju mora palim pec, soic, ssop, tqfp i ekipa su skroz ok ako vidim nozicu pod 60x uvecanjem mogu da zalemim, ako ne vidim .. )
- i da i ne, moze kombinacija sa "nebitna tezina (desktop)" i sa "bitna tezina (daljinski)" :)
- za mene je 10 komada velika serija :D

ja koristim razne cipove, sta naklikam na farnelu ili mauzeru, sta ima dostupno u tom trenutku ... ali neka preporuka od coveka sa iskustvom ce vrlo prijati :D
[ macolakg @ 10.07.2012. 14:21 ] @
Citat:
bogdan.kecman:
OP ce odgovoriti za sebe no ja moram da uskocim sa pitanjem :D... tj odgovorom ..
- koji cip preporucujete za
- baterisko napajanje (obicno je par liio ili par AA znaci ulaz 6-9V a izlaz 3.3 ili ulaz 0.8-1.5V a izlaz 3.3 )
- cena nije bitna preterano
- broj komponenti nije bitan preterano
- struje su do 1A (obicno ispod 0.5)
- dvostrana stampa, smd (komponenti sa nozicama, dakle bez qfn i ekipe sa koju mora palim pec, soic, ssop, tqfp i ekipa su skroz ok ako vidim nozicu pod 60x uvecanjem mogu da zalemim, ako ne vidim .. )
- i da i ne, moze kombinacija sa "nebitna tezina (desktop)" i sa "bitna tezina (daljinski)" :)
- za mene je 10 komada velika serija :D

ja koristim razne cipove, sta naklikam na farnelu ili mauzeru, sta ima dostupno u tom trenutku ... ali neka preporuka od coveka sa iskustvom ce vrlo prijati :D


Evo jednog veoma veoma zanimljivog, multinamenskog (bas moze svasta, a KKD mu je top klasa):

http://www.digikey.com/scripts...80&x=0&y=0&cur=USD

http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3780fe.pdf

http://cds.linear.com/docs/Design%20Note/dn369f.pdf

Mislim da ce ovo zadovoljiti za tvoje konkretne potrebe kada je ulazni napon >4V.

Za potrebe nekih zig-bee naprava sam pravio diskretan boost sa 3V na 5V, na takav nacin da ima enormno malu potrosnju kada ne komunicira.
Za tako niske ulazne napone je dosta siromasniji izbor.
Ako ti zapne, potrazicu ili konstruisati..

Pozdrav


[ bogdan.kecman @ 10.07.2012. 14:34 ] @
koristio sam 3780 vec :D odlican je :) hvala
[ macolakg @ 10.07.2012. 14:47 ] @
Citat:
bogdan.kecman:
koristio sam 3780 vec :D odlican je :) hvala


Vrhunska spravica za te snage :-)

Mozda bi ti i ovo bilo interesantno: http://www.fairchildsemi.com/s...lus-driver-multi-chip-modules/

Ili ovo: http://www.linear.com/product/LTC3108
[ bogdan.kecman @ 10.07.2012. 15:03 ] @
Citat:
macolakg:
Citat:
bogdan.kecman:
koristio sam 3780 vec :D odlican je :) hvala


Vrhunska spravica za te snage :-)

Mozda bi ti i ovo bilo interesantno: http://www.fairchildsemi.com/s...lus-driver-multi-chip-modules/

Ili ovo: http://www.linear.com/product/LTC3108



ltc znam, imaju odlicnu parametarsku pretragu na sajtu pa sam probao svasta od njih ... a za ovaj FD nisam cuo (nisam znao da fairchild uopste valja smps cipove) bas cu da probam, cena mi se svidja :)
[ macolakg @ 10.07.2012. 15:03 ] @
Razjasnicu malo podrobnije cemu moze posluziti ultralow voltage konverter kao npr. LTC3108, koji moze raditi od 30mv pa na vise:

Klucni problem kod boost konvertora nije nizak napon napajanja, kao npr. 0,8-1,5V, vec startup njegovog kontrolnog sklopa, a posle je lako :-)

LTC3108(9) moze izvrsno posluziti za startup "jaceg" boost-a.

Pozdrav
[ bogdan.kecman @ 10.07.2012. 15:11 ] @
Citat:
macolakg:
Razjasnicu malo podrobnije cemu moze posluziti ultralow voltage konverter kao npr. LTC3108,


on bese ima 10-15mA izlaz jel tako? to je dovoljno za 99% daljinaca na primer a gurnes mu jednu AAA bateriju i traje 5 godina :D
[ macolakg @ 10.07.2012. 15:19 ] @
Citat:
bogdan.kecman:
Citat:
macolakg:
Razjasnicu malo podrobnije cemu moze posluziti ultralow voltage konverter kao npr. LTC3108,


on bese ima 10-15mA izlaz jel tako? to je dovoljno za 99% daljinaca na primer a gurnes mu jednu AAA bateriju i traje 5 godina :D


Ili zabodes u jabuku (moze i krompir) ekser i bakarnu zicu :-))



A sto se tice Fairchild-a, DrMos se koristi u Iphone.
Moj ucenik-ortak (veoma sam ponosan i srecan zbog toga) Mladen Veselic upravo radi na razvoju istih, za Apple, u firmi Dialog Semiconductors u okolini Studgarta.

Pozdrav
[ Papak01 @ 10.07.2012. 19:33 ] @
@ macolakg

1. Cilj mi je da koristim MC34063 zato sto je veoma dostupan.
2. Efikasnost mi je veoma znacajna da bih sto bolje iskoristio izvor energije.
3. Cena mi nije toliko bitna (samo da nije previsoka).
4. Broj komponenata mi nije bitan kao ni njihova velicina dokle god mi je KKD dobar.
5. Radio bih na jednoslojnoj stampi.
6. Potrebno mi je da napravim 5 komada.

P.S. Razmisljam da uzmem jednu od onih 'jakih' sotki dioda sa zajednickom katodom, spojim im anode i probam tako nesto mesto 1N5819... Pokusacu da povecam KKD prvo tim nekim merama (iz cisto eksperimentalnih razloga), a onda cu traziti neko efikasnije resenje koje bih pustio 'u sluzbu'. Jos jednom Vam se zahvaljujem.
[ macolakg @ 10.07.2012. 22:19 ] @
Citat:
Papak01:
@ macolakg

1. Cilj mi je da koristim MC34063 zato sto je veoma dostupan.
2. Efikasnost mi je veoma znacajna da bih sto bolje iskoristio izvor energije.
3. Cena mi nije toliko bitna (samo da nije previsoka).
4. Broj komponenata mi nije bitan kao ni njihova velicina dokle god mi je KKD dobar.
5. Radio bih na jednoslojnoj stampi.
6. Potrebno mi je da napravim 5 komada.

P.S. Razmisljam da uzmem jednu od onih 'jakih' sotki dioda sa zajednickom katodom, spojim im anode i probam tako nesto mesto 1N5819... Pokusacu da povecam KKD prvo tim nekim merama (iz cisto eksperimentalnih razloga), a onda cu traziti neko efikasnije resenje koje bih pustio 'u sluzbu'. Jos jednom Vam se zahvaljujem.


Nema potrebe da trazite resenje.
Evo jednog u prilozenom pdf.
Nije skupo, nije komplikovano, moze i vise od 5A (sa odgovarajucom zavojnicom).
Sto jacu zavojnicu stavite, bice vam veci KKD (ja bih stavio onu za 5A, kad SMPS vec moze to).

Nisam ga isprobao zbog nedostatka vremena, ali bi trebalo da radi "na prvu"(redak slucaj da nesto ne isprobam, ali sa obzirom na iskustvo...).
nacrtaosam ga pre 10min. mozda ga sutra-prekosutra isprobam, ali ako vam nije tesko, vi ga prvi napravite, bas sam "kratak" sa vremenom. Nabudzite ga na univerzalnu protp PCB za probu.
Tu sam za eventualnu konsultaciju, ako treba neka sitna korekcija.

Sprava je sa sinhronim ispravljanjem, i verujem da ce izaci na >90% KKD pri vasih 400mA (sa premoscenim Rsc).
Maksimum KKD bi trebalo da bude tek na oko 2A struje i to oko 95%, jer vec potrosnja samog MC, i drivera postoji, i neki je deo ukupne potrosnje (ipak je to starije kolo i nije optimizovano za posebno malu potrosnju).

Procenjujem da ce potrosnja kontrolnog sklopa biti od 10-30mA, zavisno od frekvencije.

Slobodno se "poigrajte sa frekvencijom u rasponu od 20KHz do 100KHz, bez izmena sklopa (samo Ct), tako mozete "namestiti" najbolje iskoriscenje.

Sme da radi sa Uin od minimalno 9V (zbog sigurne pobude gate mosfeta), a maksimalno sa 19V (zbog proboja gate mosfeta). to ulazi u vas zeljeni opseg.
Izlazni napon moze biti od 1V pa do +Uin - 1V (podrazumeva se da mislim na najnizu peak vrednost ulaznog napona, a ne na osrednjenu vrednost nekog ispravljaca cija je talasnost velika).
Dakle izlazni napon moze ici do 1V ispod najnizeg trenutnog napona na ulazu.

Pretpostavljam da ce mozda biti potrebna korekcija oko death-time, mada ne verujem jer oba Mosfeta imaju relativno mali Qg,

Kako cete znati da vam je dobar death-time: pri strujama do 1A mosfeti ne smeju UOPSTE da se greju, nimalo.
Ako se pri tako malim strujama greju, sto znaci da je death-time premalo, dodacemo jos dve diodice.
Bolji je KKD sa malim death-time, pa je bolje zapoceti sa ovim.

Probajte, pa javite rezultate :-)

Pozdrav


P.S.

Vec sam dodao diodice, da ne brinem oko death-time.
Proverite KKD, pa cemo ici obrnutim postupkom, skracivanjem, ako treba.

Jos nesto sam zaboravio: nisam ga slucajno onako crtao, treba veze poloziti kao na shemi, one tacke spajanja koje su blizu, i u realnosti treba da budu najblize sto mogu.
[ macolakg @ 15.07.2012. 16:23 ] @
@Papak01

Sta bi rodjace sa KKD?
Ima li kakvog napretka?

Puno pozdrava
[ Papak01 @ 15.07.2012. 17:37 ] @
Cekam ponedeljak da kupim p-mosfet. Nisu imali, pa mi rekose da dodjem u ponedeljak.
[ mikikg @ 15.07.2012. 21:24 ] @
@macolakg Samo me jedna stvar buni kod ove tvoje sheme, gde se dede ispravljacka dioda na izlazu? Ili su ovi fetovi dodatno jos u funkciji i sinhronog ispravljaca samo ne kontam kako?
[ emiSAr @ 15.07.2012. 22:14 ] @
Posmatraj to ovako. Kada je na izlazu kola poz napoh otvoren je gornji P FET i puni se izlazni kondenzator
do razdjelnikom odredjenog napona. Kada napon dostigne zadanu vrijednost, komparator u kolu koci oscilator i
napon na izlazu pada na nulu. Da bi se u zavojnici akumulisana energija, kod prekida napajanja iz glavnog izvora
mogla sacuvati, odnosno prenijeti kondenzatoru i potrosacu stupa u akciju donji N FET i to omogucava.
I na N FET-u i na P FET-u padovi napona su puno manji nego na izlaznom tranzistoru kola i na diodi koja
nedostaje pa time raste i KKD.- pOz

I s p r a v k a: post sam pisao bez gledanja u semu, sada kad sam je pogledao vidim da sam pogrijesio,
smisao rada je isti ali grnji fet je otvoren preko pasivnih elemenata a kolo preko npn-pnp drivera
z a t v a r a pojedine fetove. Odatle i ogranicenje ulaznog napona Vin od 9 do 19V.-

[Ovu poruku je menjao emiSAr dana 16.07.2012. u 09:53 GMT+1]
[ mikikg @ 16.07.2012. 00:17 ] @
Morao sam da bacim u simulator da vidim sta se tacno desava :)
Gornji fet "puni" a donji "ispravlja" ;)

[ emiSAr @ 16.07.2012. 06:53 ] @
Upravo tako, s tim da donji FET koji glumi diodu ima prisilnu (kolom upravljenu) komutaciju) sa kracim vremenima
prebacivanja stanja off-on od na tom mjestu upotrijebljene diode, gdje se jos dobija na efikasnosti.
Ovo je DrAgoljub (@macolakg) izvrsno osmislio.- pOz
[ macolakg @ 16.07.2012. 12:40 ] @
Bio sam otsutan jedan dan, pa tek sada videh komentare.

Objasnicu rad kola koga sam nacrtao:

MC34063 koristim samo kao kontrolno kolo, koje radi sa open-kolektor izlazom, i pokrece push-pull driver sacinjen od dva bipolarna komplementarna tranzistora.

Cil je da se dobije isti fazni stav koji je imao MC34063 u osnovnoj konfiguraciji, a razlog tome je ispravan rad komparatora za regulaciju izlaznog napona.

Po ukljucenju napajanja, oba 100nF, koji su izmedju gate od mosfeta, se pune tako da posle izvesnog vremena (par mS), njihova srednja tacka dostigne napon Vcc/2.
Kada se napune, na kondenzatorima se nalaze "paketi" naboja od Vcc/2, a kroz otpore 2K2 ne tece struja, sto znaci da oba gate nisu pobudjena, tj., mosfet-i su zakoceni.

(Da ne bi oba mosfet-a dosla u provodno stanje po ukljucenju, brzina porasta napona po prvom ukljucenju bi trebalo da bude onakva kakva je kod uobicajenih ispravljaca, tj. cetvrtina mreznog polutalasa. Ako se ocekuje prikljucenje na veoma "tvrd" izvor, poput nekog snaznog akumulatora, onda treba smanjiti vrednost 100nF na minimalno dovoljnu za radnu frekvenciju copera, i pri tom smanjiti i vrednost otpornika 2K2, tako da njihova RC konstanta bude kraca od vremena porasta napajanja pri prvom ukljucenju. Cilj je naime, da pri prvom porastu napona napajanja, struje kroz 2k2 ne dostignu vrednost koja bi dovela do tolikog pada napona na njima, koji dostize tresholde mosfeta. U ovom slucaju ce to zadovoljiti kod mreznih ispravljaca ili manjih akumulatora.)

Do sada smo posmatrali pasivno stanje.
Sada komparator u MC34063 "vidi" nedovoljan napon na Uout, i pokrece izlazne tranzistore (od MC-a) u provodno stanje.
Baze push pull tranzistorskog drivera bivaju povucene u nisko stanje, sto se istovremeno pojavljuje i na njihovim emiterima.
"Paket" naboja na gornjem 100nF, biva premesten na dole, cim se zapocinje punjenje gornjeg 100nF ka +Vcc, kroz otpornik 2k2, 22R, i emiter PNP drivera. Za to vreme je na gornjem 2k2 pad napona bitno veci od tresholda gornjeg mosfeta, pri cemu on postaje provodan, to moze trajati neko vreme, ali posto je RC konstanta 2k2 i 100nF mnogo veca nego period PWM, mozemo smatrati da gornji mosfet ima konstantnu pobudu gate.
Istovremeno sa ovim dogadjajem, donjem 100nF, "paket" takodje biva povucen na dole, sa tendencijom da polarizuje donji gate na -Vcc/2, ali to biva ograniceno donjom klamp diodom 1N4148, pa se donji kondenzator prazni kroz nju i 22R, drzeci donji gate na -0,7V.
Dakle, gornji mosfet (sa malim Rds-on), provodi, i kroz izlaznu zavojnicu tece struja, koja puni izlazni elko na velicinu Uout (u stvarnosti se to dogodi tek posle desetak PWM perioda, ali radi jednostavnost cemo razmatrati stanje kao da se to vec dogodilo).
Komparator u MC "vidi" napon na Uout vecim od trazenog, i prebacuje izlazne ranzistore od MC u neprovodno stanje.
Pull-up otpornik od 1K povlaci baze drivera ka +Vcc, pomerajuci emitere (srednju tacku od oba 100nF) na gore.
Posto sada gornji 100nF poseduje nesto veci "paket" naelektrisanja, gornji mosfet biva ranije iskljucen nego sto se donji ukljuci, cim je obezbedjen death time.
Donji mosfet se sada ukljucuje i svojim Rds-on, "kratkospaja" internu body diodu, ukljanjajuci joj gubitke zbog napona barijere, i svodeci ih na Iout * Rds-on.

Zbog razlika u "paketima" naboja na oba 100nF, sledeci mosfet koji treba biti ukljucen, biva ukljucen nesto kasnije po iskljucenju prethodnog, tome pomazu i obe ZY18V koje istovremeno sluze kao klamp zener kada su zaporne, a u direktnom smeru ubrzavaju praznjenje Qg, forsirano, "sirovom silom" driverskog para, posle tog intervala se ostaci punjenja dogadjaju pretezno kroz 22R, kojim se moze namestiti death-time.

Posto je driver par "oslonjen" na glavno napajanje, ono moze biti u rasponu od 9-19V, jer pri 9V ce gate jednog mosfeta imati oko 7V, sto je minimalno dovoljno da bi sklop radio, a pri 19V, gate ce imati oko 17V, sto se priblizava opasnoj granici od 20V, gde ce probiti zona Gds.

Dakle, oba mosfeta su "blizi" idealnim prekidacima nego sto su darlington u MC sa padom napona od 1-1,6V i zamajne diode sa padom napona reda 0,5-1V.

Tako drasticno raste KKD, a zadovoljeni su vremenski odnosi, da se zavojnica puni u vremenu ukljucenosti MC-ovih tranzistora, tako da je regulacija normalna...

P.S.

Zaboravih da napomenem:
Ovakav, kondenzatorski driver za gate, ne moze raditi sa PWM=100%, tj. sa DC pobudom, zato sto je svojevrsna charge-pump tvorevina (poput IC drivera).
Za ovaj slucaj to nije od znacaja posto PWM i ne moze dostici 100% (osobina MC-a), ali nije lose to napomenuti.

Pozdrav svima

[ Marcony @ 28.08.2012. 18:10 ] @
Pre nego sto mi je Macola napravio trafo, kupio sam ovu malu napravu.

Reko', da je probam...

Vin = 13.60 ±5% V
Vout = 22.00 V
Iout = 0.10 A
Vripple = 0.01 V
Vin min = 12.92 V
-------------------
Ct = 250.94 pF
Ipk = 0.35 A
Rsc = 0.85 Ω
Lmin = 220.95 µH
Co = 564.62 µF
R1 = 12.00 kΩ
R2 = 199.20 kΩ


- Ako sam dobro razumeo Iout je ono sto meni treba, tj. preko cega necu ici, a Ipk je struja koja prolazi kroz zavojnicu, diodu i IC.
- Lmin je zavojnica kupljena u MP-u, 220uH, 500mA.
- Co sam stavio 470uF/50V.
- Rsc sam uklonio i kratko spojio.

Izlazni napon jeste 22V, bez opterecenja, a takodje se ne menja ni pod opterecenjem od 40mA.

Medjutim, oscilogram pokazuje drugacije... AC, 20mV/DIV, 5uS/DIV, GND u sredini.


Bez opterecenja (prikaz na osciloskopu se blago trese!)...




Sa opterecenjem od 40mA...


[ Marcony @ 28.08.2012. 20:38 ] @
Da dodam da ceo sklop stoji na razvojnoj plocici...

[ macolakg @ 28.08.2012. 21:09 ] @
@Marcony

Objasnjenje problema je ovde : "Power Supply Cookbook" od 196. do 219. strane.

Pozdrav
[ Marcony @ 28.08.2012. 22:40 ] @
"Feedback loop compensation"?
[ macolakg @ 29.08.2012. 02:15 ] @
Citat:
Marcony:
"Feedback loop compensation"?


Bas ta "teta".
[ macolakg @ 29.08.2012. 02:39 ] @
@Marcony

MC je obicni histerezisni Buck.

To je problematicna konstrukcija za male potrosnje kada je izlazni LC filter dimenzionisan za veliku potrosnju.

Da ne bi doslo do intermitirajuceg rada pri tako maloj potrosnji, potrebno je otporniku u povratnoj vezi dodati paralelni RC clan, podesen prema konstanti izlaznog LC filtera (prakticno se namesta tacan fazni stav), ili se pak treba dovesti pomocna povratna veza ispred prigusnice (jednoimpulsna kontrola, tj. "One-Cycle Controll") sa integratorom iza.

Pozdrav
[ bogdan.kecman @ 29.08.2012. 07:27 ] @
Citat:
macolakg:
"Power Supply Cookbook"


kako se taj power supply cookbook poredi sa http://www.maxim-ic.com/cookbo...rsupply/power_supply_ebook.pdf ?
[ macolakg @ 29.08.2012. 14:36 ] @
@bogdan.kecman

Nikako.

Ono maksimovi su aplikacione note za njihive cipove, a ono sto sam rekao je knjiga autora Marty Brown-a "Power Supply Cookbook".

Maxim je malkice zloupotrebio naziv radi brzog nalazenja parserom teksta (razlika u vremenu kreiranja imena je 15-tak godina).

Pozz
[ bogdan.kecman @ 29.08.2012. 14:49 ] @
ma, imam obe ali nisam citao nijednu (da, da znam, al vreme je mnogo gadan resurs ovih meseci, godina..) .. pa reko da ne gubim vreme na onu maximovu
[ Zlatni_bg @ 12.09.2013. 15:11 ] @
Pozdrav,

Ja sam pravio nesto sa ovim IC, uspevao da namestim sve da proradi ali me interesuje da li gresim negde. 6V boostujem na 12V.

Prva sema po kojoj sam radio:



Vrednosti su izracunate preko kalkulatora. Kad bih zaista koristio otpor od R2 od 86K, dobijao sam napon od nekih 48-53V. Malo sam ga regulisao, doveo do neke manje vrednosti i dobio 11.9V i posle do 12.6V. Ono sto je bilo mnogo cudno, je sto sam uvek dobijao ~50V ako bih koristio samo jedan do 3 otpornika. Ako ih koristim vise, oko 7-8, dobijao bih zeljenu vrednost. To je prvi problem. Ako nesto znaci, svi su metal-film 0.25W. Koristio sam 8 od 10Koma, i na njih potom kacio jos 2-3 da bih naciljao napon.

Drugi problem je taj sto u prvom slucaju, kad mi je napon bio 11.9V, pad napona pri opterecenju od nekih 300mA nije bio velik, max oko 0.5V. Kad sam podigao napon na 12.6V, dobijao sam pri istom opterecenju 11.4-11.5 posle nekog vremena. Malo sam eksperimentisao sa zavojnicama, dobijao sam samo bolju efikasnost, ali ne i resenje za toliki pad napona, vise od 1V. Ono sto me je jos vise frustriralo je to sto posto ne postoje kondenzatori sa ovim vrednostima, uzimao sam sto pribliznije moguce. Sa 330uF, ponasao se gore nego sa 470uF, a zeljena vrednost je oko 240uF!

E sad, iskoristim drugi kalkulator, koji da APSOLUTNO drugacije vrednosti!



Elementi seme su:

Ct=207 pF
Ipk=4145 mA
Rsc=0.072 Ohm
Lmin=7 uH
Co=233 uF
R=180 Ohm
R1=1.5k R2=13k (12.08V)

Njega jos nisam isprobao u praksi, i resih da proverim sa jos nekim kalkulatorom. Nadjoh neku aplikaciju, koja bi (verovatno) trebalo da daje jos tacnije informacije.



Desi se to da tek ona daje druge vrednsti! Izlazni kondenzator vise nije ispod 400uF vec je 1200 npr! Rd nije vise oko 150-200 oma vec 22. Induktivnost je duplo veca. Ct je takodje duplo veci.

Da li moze da me posavetuje neko ko je radio sa ovim integralcem, sta bi bilo najbolje da uradim?

P.S. kad vec ovo pitam, da li moze i info oko vezanja eksternog tranzistora na sve ovo, radi rada sa vecom strujom?

Hvala!
[ macolakg @ 13.09.2013. 00:36 ] @
http://www.ti.com/general/docs...mber=slva372b&fileType=pdf
[ mstevica @ 07.03.2014. 03:52 ] @
Za MC34063 je radna temperatura od 0 do +70 .
Da li je neko mozda probao kako radi ispod nule?
Ja sam mislim da uradim neki uredja koji ce biti napolju ili u prostoriji koja se nece grejati.

Pozdrav
[ Trick Fix @ 07.03.2014. 07:14 ] @
Opseg za radnu temperaturu zavisi od sufixa iza oznake,
Na osnovu tabele (iz PDF-a) se vidi da postoje verzije koje ladno rade od -40C --do +125C.



Ako ti je potreban baš taj IC MC34063
za siguran rad sklopa pokušaj da nađeš verziju za temperature ispod nule (MC34063AB ili MC34063EB).

pOz
[ mstevica @ 07.03.2014. 22:09 ] @
Ne zma gde si taj podatak naso. Ja sam naso da MC34063 radi 0 do +70 a da njegov brat blizanac MC33063 −40 do +125. Mada je teze naci kod nas 33. Dok 34 ima u izobilju.
To je jedina razlika izmedju ova dva cipa.
Interesuje me samo da li je neko probavao kako radi na nizim temperatama isod nule MC34064. Crtam neki pcb pa reko da ne testim ako je vec neko testirao .
Ako nista moracu ja uraditi neku test plocu pa ga staviti u zamrzivac da vidim sta se desava.

Poz
[ Trick Fix @ 08.03.2014. 06:51 ] @
Citat:
mstevica: Ne zma gde si taj podatak naso.


Ovde, prva tabela na drugoj strani PDF-a :
[ mstevica @ 08.03.2014. 17:31 ] @
Ja sam gledao datasheet ali ne vidim to o cemu ti pricas.
Prva tacela na drugoj strani je MAXMUM RATINEGS. Tu ne pise. Pri dnu druge stranice ispod druge tabele ti pose ono o cemu sam ja pricao. A i pose na prvoj u desnom uglu.

Ja gledam datasheet od proizvodjaca koga mogu da nabavim. To i tebi preporucujem da tako radis. I ja sam gledao datasheet prekao alldatasheet pa sam imao problem. Sada odem u comet i pogledam kojih cipova ima na stanju i pogledam datasheet . Oni imaju dva proizodjaca tog cipa On Semiconductor i UTC .
Poz

[Ovu poruku je menjao mstevica dana 08.03.2014. u 18:48 GMT+1]
[ ZAS011 @ 08.03.2014. 19:04 ] @
Iz datasheet-a koji je Trick-Fix prikačio (proizvođač Motorola):



A od kog proizvođača možeš da nabaviš čip? Daj link prema tom datasheet-u.
[ Slobodan čovek @ 14.09.2015. 07:49 ] @
Kolika je disipacija MC34063A pri maksimalnoj struji (1,5 A), step-down konfiguracija (šema na strani 7)?

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF

Da li se jednostavno gleda sa grafika (Vcesat vs Ic/Ie) i pomnoži (mislim da nije najpreciznije, ali bar otprilike)? Koji grafik i koju krivu onda treba da gledam (strana 4)?

[Ovu poruku je menjao Slobodan čovek dana 14.09.2015. u 09:18 GMT+1]
[ Slobodan čovek @ 20.09.2015. 16:10 ] @
Napravio sam punjač za mobilni za auto, i on radi. Ct sam izabrao tako da frekvencija prekidanja bude 100KHz. Međutim, kada sam merio naponsko talasanje (35 mVpp) primetio sam da je frekvencija oko 1,5-2 KHz. Kako bre?
I kada sam u formuli zadao da maksmalno talasanje bude 50 mVpp, izračunao sam minimalnu izlaznu kapacitivnost od 49 uF. Stavio sam 840 uF (doduše neki izakan kondenzator, iako je Japanac), i imao sam 170-1750 mVpp. Morao sam da stavim (novi, isto low ESR, samo kineski Jamicon) od čak 3.300 uF, da bih imao 35 mVpp...