SMPS spoelen.

Da's een lege pagina...

[edt]Ah, check!

[Bericht gewijzigd door flipflop op zondag 2 september 2012 15:59:30 (29%)

Niet als je het puntje eraf sloopt...

Maar ik weet niet of het ideaal is voor Wikipedia. Is het misschien meer iets voor de artikelensectie van dit forum?

Welk publiek dan ook, ik zou eerst beginnen met een uitleg wat een schakelende voeding precies is. Ook de bestaande wikipedia pagina kan wel wat beter. En pagina's met alleen maar formules zijn meh.

[Bericht gewijzigd door alex278 op zondag 2 september 2012 16:08:21 (10%)

Ik heb twee externe links toegevoegd aan 'Schakelende voeding' op Wikipedia. Ze zijn wel van Elektor en kosten €1,20 om te downloaden.
Je hebt formules nodig voor je ontwerp, ik ben bezig met een Switched Coil Tester, die ik uiteraard ook hier zal publiceren.

Uiteraard heb je de formules nodig voor een ontwerp, maar er zullen er ook genoeg op de pagina omen die enkel de betekenis en globale werking van een SMPS spoel willen weten en het verschil tussen een normale spoel.

http://www.pa4tim.nl/?p=1859 schema en scoop plaatjes van mijn spoeltester. Ben benieuwd naar de jouwe. williams beschrijft het ook in een appnote. Een link daarnaar toe staat op de pagins van mijn tester.

Het lijkt me handig om in ieder geval duidelijk te maken om wat voor type SMPS het gaat; in neem aan dat je vooral op single-coil converters, dus buck, boost, sepic, split-pi, etc., en mogelijk ook nog flyback converters, aangezien die, magnetisch gezien, in continuous conduction mode kunnen draaien.

Voor een forward converter stel je heel andere eisen aan de transformator dan bij een flyback converter, dus het lijkt me handig om dat verschil te bespreken.

Het nut en effect van een luchtgat, en de voor- en nadelen ervan lijken me zinvol, en in samenhang daarmee natuurlijk het effect van kernverzadiging. De positie van het luchtgat, en het al dan niet wikkelen over dit luchtgat (fringe flux) kan zinvol zijn, net als het bestaan van kernen waarbij een discreet luchtgat niet meer nodig is.

De parameters die invloed hebben op de kern- en geleidingsverliezen zijn natuurlijk ook interessant.

En zo is er nog wel wat te bedenken voor een interessant artikel over SMPS spoelen, aangezien de spoel meestal toch wel de meest kritische component van een SMPS is.

Overigens wil ik zeker niet impliceren dat ik de bovengenoemde onderwerpen beheers; er zitten voor mij ook een aantal gevalletjes klok-en-klepel tussen, en juist daarom zou ik ze ook graag in een dergelijk artikel terugzien.

Dat is leuk Fred, we verschillen niet zo veel van opzet:

Ik gebruik een schakelende belasting, die ruim meer dan de helft van de energie recupereert aan de 12V voeding, zodat ik tot 10A pieken kan meten met ca. 1A voedingsstroom.
Ik heb alles op een printje van 7x8 cm gekregen:

Alles heb ik uitgebreid gesimuleerd met LTspice, maar ik moet het ook in het "echt" uittesten, ik heb de onderdelen net binnen en ik hoop eind van de week wat meer te kunnen zeggen.
In Elektor worden alle SMPS-varianten besproken:
http://www.elektor.nl/artikelen-als-pdf/2008/juni/cool-power.495868.ly…
voor de mensen die wat meer willen weten.

Handig, nooit gedacht aan een smps als load. Alleen is er geen synchronisatie tussen de FETs. Gaat dat niet mogelijk fout ? Dat ze elkaar tegenwerken of in ieder geval beinvloeden.

Moet ook even wennen aan het idee van die twee spoelen in serie. (TR1 met de te testen spoel)
Kunnen TR1, D2 niet weg gelaten worden ? Dan de R19 en zener op een eigen schone 12V. Nu kun je de situatie krijgen dat beide FETs net beide tegelijk dicht gaan. De energie kan dan alleen via R12 naar massa en via R19, ook 1K door die zener naar je NCP1200.

Zou dat IC niet de hele boel kunnen besturen ? Een inverter tussen de gates van beide FETs. Dus als de bovenste dicht gaat zet je de onderste tegelijk open. Als je de schakelfrequentie kan regelen kun je meteen testen onder echte condities. Mogelijk kan de spoel de stroom wel aan bij bv 1KHz maar gebruik je hem bv op 20KHz boven zelfresonantie.

Dat is het gene wat ik bij mijn load over twijfel. Ik heb laatst voor een desulfator twee spolen getest op verzadiging. Beide deden het prima maar de RFC gaat in de echte situatie bij en te grote duty cycle in verzadiging bij een stroom die veel lager is dan hij met de test haalde.

Mijn idee was een smps IC zoals jij doet te gebruiken voor om een gewone smps met instelbare frequentie te maken met mijn DC load als regelbare belasting. Net als vroeger de Q meters. Een oscillator waar geen spoel inzit maar waar je een test spoel inprikt om te testen.

Je moet de schakeling rond de NCP1200 zien als een actieve zenerdiode van ca. 11V.
Ik heb inmiddels de eerste metingen gedaan:

Ik heb een "weerstand"spoel (440377 van Conrad) getest van 100uH/3Ω.
Groen is de spanning over de 0,1Ω-shunt, je ziet dat het spoeltje bij 0A5 in de verzadiging komt.
Geel is de spanning over de spoel bij 6V-voeding en je ziet dat de "zener" zijn werk doet.

Ongeveer hetzelfde plaatje maar dan gesimuleerd met LTspice:

Dat er nog tegenstanders van simulatie zijn he? Het klopt toch zeer netjes.

Inderdaad flipflop en het scheelt een hoop gesoldeer, geëxperimenteer en documentatie!
Maar je moet wel goede modellen hebben.

Ik doe dat ook vaak voor of na meet experimenten . Als je goed modeleert klopt het vaak akelig goed.
Ik gebruik het ook soms bij reparaties als ik ergens echt niet uitkom.
Ik gebruik simetrix en qucs

Ik heb het simulatie-plaatje aangepast (zie boven) voor het Flux-model van LTspice, zie ook http://ltwiki.org/index.php5?title=The_Arbitrary_Inductor_model
Dit bevat geen hysteresis zoals het Chan-model en je kan meteen de onverzadigde zelfinductie Lo invullen en de verzadigingsstroom Is.

[Bericht gewijzigd door mtb op zondag 7 oktober 2012 17:14:02 (17%)

Nog een meting aan een grotere spoel:

Het gaat om een dimmer ontstoringsspoel no. 534340 van Conrad, waar ik ca. 1,5 meter van afgewikkeld heb, zodat ik ca. 800uH overhoud en genoeg ruimte om er een trafo'tje (15W, 150/6V) van te maken.
Je ziet dat ie bij 3A in verzadiging raakt.
Ook is er 100kHz-storing van de NCP1200 te zien, maar die levert wel ruim 50% energie terug: de 12V-voeding trekt maar 0A5.
Er kunnen wel betere/grotere (low-ESR) elco's in, maar ik vind het wel meevallen.

Wat foto's van de spoeltester:

Op 3 september 2012 18:31:21 schreef fred101:
Dat is het gene wat ik bij mijn load over twijfel. Ik heb laatst voor een desulfator twee spoelen getest op verzadiging. Beide deden het prima maar de RFC gaat in de echte situatie bij en te grote duty cycle in verzadiging bij een stroom die veel lager is dan hij met de test haalde.

Na het bepalen van de Is bij een bepaalde spanning en δT kan je het beste uitgaan van de Bm-formule op http://nl.wikipedia.org/wiki/Spoelberekeningen en dan controleren of dat ook opgaat voor een andere situatie met andere spanning en δT.
Verder test ik met mijn tester met een blokspanning en als je bij een lagere frequentie meet, pak je dus ook de hogere harmonische mee.