halogeen trafo probleem


@HVinduction,
Welke diode gebruik je voor de gelijkrichting van de secundaire spanning en gebruik je nog extra condensatoren parallel aan je afvlakcondensatoren?

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Ik heb genoeg schottky diodes van 30V en 30-60A uit ATX-voedingen gesloopt maar fast-recovery diodes werken natuurlijk ook, alleen zijn die minder gewenst bij lage spanningen zoals een USB-lader.
Belangrijk is natuurlijk wel dat elke helft van de blokgolf gelijk wordt belast dus dan moet je in het geval van een halogeentrafo een volle brug gebruiken of bij een center tap een dubbele diode.
Deze blokgolf (ontstaat wanneer de primaire spanning wordt afgevlakt) zal nagenoeg geen deadtime hebben dus heeft een grote condensator of smoorspoel geen toegevoegde waarde.

Ik denk ook dat het een losse verbinding is, deze dingen worden namelijk erg heet, zeker in een plafond en vreten letterlijk stroom. Ik had overigens een paar jaar geleden iets soortgelijks met een TL-bak, en daar was het de startweerstand die vreemd begon te doen en vervolgens helemaal open lag, die hebben nagenoeg dezelfde constructie alleen is de trafo daar een smoorspoel en wordt de buis gestart met een condensator. Het probleem moet dus wel in dat gedeelte zitten of door een te lage belasting.

Op 25 oktober 2021 21:27:41 schreef HVinduction:
Deze blokgolf (ontstaat wanneer de primaire spanning wordt afgevlakt) zal nagenoeg geen deadtime hebben dus heeft een grote condensator of smoorspoel geen toegevoegde waarde.

Secundair moet de condensatorwaarde toch hetzelfde zijn als die bij een "gewone" trafo en volgens mij doet zo'n condensator het niet zo goed boven de 10kHz. Of heb jij een 400V-buffercondensator direct na de gelijkrichter aan de primaire zijde gezet? Dan kan je secundair met een kleine condensator uit de voeten.
Aan de schottky diodes uit oude computervoedingen had ik niet gedacht.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
Frederick E. Terman

Honourable Member

Wat zo'n reservoircondensator doet, is het stuk tussen de toppen van de sinus, het 'gat' invullen.
Een dubbelzijdig gelijkgerichte blokgolf heeft niet zo'n gat. Bij een blok met ideale, loodrechte flanken (en ideale diodes) zou je zelfs helemaal geen C nodig hebben.

--
Zo'n schakeling is natuurlijk een ideaal excuus om weer een Simetrix-plaatje te maken.
De terugkoppeling is in deze schakeling zo ingericht, dat als er meer stroom afgenomen wordt, er ook meer terugkoppeling is. Dat betekent wel, dat als er bijna géén stroom afgenomen wordt, de oscillator kan afslaan, dan wel niet start.
Je ziet in de simulatie mooi hoe de spanning redelijk constant blijft. 60 W komt overeen met R1= 2,4.Links wordt de zaak dus overbelast. Rechts slaat de zaak af bij R1≈ 80, overeenkomend met iets minder dan 2 W.
[NB de diode en diac heb ik even weggelaten; starten gebeurt met de IC van 10 mV op de basis van de onderste tor.]

In mijn voorbeeldschakeling zijn de wikkelverhoudingen zoals in de startpost. De linker trafo heeft bij mij een P1 van 10 µH, en de rechter van 10 mH. Dat laatste is aan de hoge kant; met minder kan het ook. Het gaat hier maar om een illustratie. De frequentie is hier ca. 20 kHz.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

FET,
Als we jou niet hadden!
En nu dezelfde schakeling met een dubbel gelijkgerichte sinus van 230V als voeding ipv een 230V batterij en secundair gelijkrichten en afvlakken.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 25 oktober 2021 22:27:22 (13%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
Frederick E. Terman

Honourable Member

Met 'echte netvoeding' krijg je ik aan de 12V-kant dit:

De rms-waarde is keurig ca. 12 V.

Maar als ik dat secundair ga gelijkrichten en afvlakken, moet ik dus tóch weer met de 100 Hz rimpel rekening houden. En als ik dan een buffercondensator ga gebruiken, zijn er dus steeds momenten waar er geen stroom in de secundaire gelijkrichterbrug loopt... en slaat de oscillator af.
Ik kan dan dan ook geen plaatje laten zien van deze 'halogeentrafo' als gelijkspanningsvoeding - zelfs met een kleine condensator slaat de oscillator al in de eerste nuldoorgang af. :)
Maar dit was ietwat off topic, toch?

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Misschien wel, maar EgbertG schreef: "Met geen mogelijkheid kun je dit bijvoorbeeld gelijkrichten en er iets mee doen....." en HVinduction antwoordde daarop met: "Onzin...."
Ik wilde eigenlijk weten wie gelijk had.
Als HVinduction de uitgangsspanning van deze halogeentransformator met succes gelijkgericht heeft, dan is het wel interessant om te weten hoe hij dat gedaan heeft.
Het is in ieder geval duidelijk dat je ergens vette elco's nodig hebt om een schone gelijkspanning te krijgen.
Ik geef EgbertG het voordeel van de twijfel.
Misschien kan je de uitgangsspanning van deze transformator wel gelijkrichten als je de primaire spanning na gelijkrichting afvlakt met 400V (of 450V) bufferelco's. En dan moet hij secundair nog altijd minimaal belast worden. De bruikbaarheid wordt daardoor sterk beperkt.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

En ook hier kloppen er weer een paar ervaren personen een mooie uitleg neer. Ik vind dit een mooi leerzaam forum.

@ vraag 1

Je kunt ook 1 autokoplamp pakken is 60 watt
Dan kun je hem rustig op tafel testen.
Letop op (bijna) het hele printje staat een ongezond hoge spanning.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 25 oktober 2021 23:44:29 schreef ohm pi:
Misschien wel, maar EgbertG schreef: "Met geen mogelijkheid kun je dit bijvoorbeeld gelijkrichten en er iets mee doen....." en HVinduction antwoordde daarop met: "Onzin...."
Ik wilde eigenlijk weten wie gelijk had.

Ik zou het niet weten. In de sim slaat de oscillator af en dat is het dan; daarom zeg ik 'ik kan er geen plaatje van laten zien'.
Maar het is nog altijd mogelijk dat in het echt de oscillator iedere halve periode weer vlot opstart; ik kan het alleen nu niet simmen.
Misschien als ik een spice-diac vind die overeenkomt met die DB3. Ik had zelf al wel een model geknutseld, maar dat werkt niet mooi.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 25 oktober 2021 23:44:29 schreef ohm pi:
Misschien kan je de uitgangsspanning van deze transformator wel gelijkrichten als je de primaire spanning na gelijkrichting afvlakt met 400V (of 450V) bufferelco's.

Dat is inderdaad wat ik heb gedaan, want dan wordt het een blokgolf die vanwege de zeer kleine dode tijd niet een hele grote condensator of smoorspoel nodig heeft op de uitgang. Alleen dan is het beter om de gloeilamp na de elco tussen de 325V rail te plaatsen, want die elco's kunnen nog behoorlijk hard componenten laten ploffen als er iets fout gaat.

Hier heb ik de power-sectie van een AT en een ATX-voeding naast elkaar gelegd. Hier kun je duidelijk zien hoe de AT-voeding wordt gestart en dat het bijna op dezelfde manier werkt als een halogeentrafo, alleen worden de torren harder aangestuurd, de 325V is afgevlakt en verder wordt de helft van de spanning gebruikt, dus 162,5V via de in serie staande bufferelco's van 200V.

hennep

Golden Member

@FET,

Is dit bruikbaar in Simetrix?

*model by Alexander Bordodynov
.subckt DB3 C E Vk=32 Delta_V=19V Ibo=10uA Rs=10
.param bVce={Vk-Delta_V} bVcb={Vk} Re={Rs/2}
D1 bv P001 De0
D2 bv ev De
D3 bv ev Der
Vae P001 ev 0
D4 bv N001 Dc0
Vac N001 cv 0
D5 bv cv Dc
D6 bv cv Dcr
B2 ev bv I=(uramp(i(vac)*2)*af+ise)/MM(v(ev,bv),bVcb,nMc)-ise
B3 cv bv I=(uramp(i(vae)*2)*af+ise)/MM(v(cv,bv),bVcb,nMc)-ise
C2 ev bv 2p
C3 cv bv 2p
R1 C cv {re}
R2 ev E {re}
R3 C E {bVcb/Ibo}
.model De0 d is={is/2/af}
.model De d is={is/2/af} tt={2*tf}
.model Der d is={ise} n={ne}
.model Dc0 d is={is/2/af}
.model Dc d is={is/2/af} tt={2*tf}
.model Dcr d is={ise} n={ne}
.param af=bf/(bf+1)
.param nMc={log(1+Bf)/log(bVcb/(bVce-0.6))}
.func MM(x,y,z) {1+1f-(limit(x,0,y)/y)**z}
.param BF=5
.param is=10f ise=100p ne=2
.param tf=28.0n
.ends DB3

Op 25 oktober 2021 16:09:55 schreef HVinduction:
[...]

Ik heb weleens de interferentie van deze dingen gemeten met een radio maar dan schrik je, op bijna alle banden is de ruis te horen, ik denk dat dit vooral komt doordat de Y2-ontstoorcondensator tussen de primaire en secundaire wikkeling meestal ontbreekt.

Gemeten met een portatiefke? Tis niet omdat je dichtbij iets hoort dat het ook hinderlijk of teveel is. Om te meten heb je nogal wat meer nodig. Maar toegegeven, een radiootje kan een handig hulpmiddel zijn als je de juiste conclusies trekt.

Dat die condensator ontbreekt, lijkt me gewoon omdat die weinig zinvol is. Doorgaans zie je X en Y condensatoren enkel aan de netspanningskant. Ik heb nog nooit exemplaren gezien tussen primaire en secundaire.

Ik ben een notoire onzinverkoper, want wat ik beweer past vaak niet in ieders kraam.

Bij dubbel geïsoleerde schakelende voedingen zit er 9 van de 10x een klasse Y condensator van ca. 2,7nF tussen de netspanning en de massa van de laagspanning.
Bij grijze import is dat ook wel eens een 'standaard' 1kv keramisch condensatortje, dat niet de vereiste testspanning en failsafe faalmodus heeft.

Hoeveel effect die condensator heeft op de storing weet ik niet. Feit is dat ze zelfs in de goedkoopste telefoonladertjes zitten, al is het dan soms een ongekeurd 1kv keramisch condensatortje met onbekende graad van 'failsafe-heid'. En als er in dat spul ook maar 5 cent bespaard kan worden, dan gebeurt dat ook.

[Bericht gewijzigd door Ledlover op 26 oktober 2021 13:07:53 (34%)]

maartenbakker

Special Member

Op 26 oktober 2021 13:00:58 schreef grotedikken:
[...]
Ik heb nog nooit exemplaren gezien tussen primaire en secundaire.

De eerste zag ik 30 jaar geleden, en als je erop let zie je ze in bijna elk apparaat met schakelende voeding zitten en in sommige zonder.

Het gebruik in apparaten zonder schakelende voeding gaat zelfs terug tot oude AM-radio's, om de voeding voor de aardzijde van het RF signaal te 'bypassen'.

Ik heb me in het moderne gebruik nooit zo verdiept, maar het ligt voor de hand dat de bypass-functie alsnog de belangrijkste is. De elektronica die gestoord zou kunnen worden, krijgt een pad naar aarde voor het stoorsignaal.

www.deficientie.nl | www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 26 oktober 2021 10:38:06 schreef hennep:
@FET,
Is dit bruikbaar in Simetrix?
[...]

Jaaa, dat werkt! Hartelijk bedankt voor deze vondst!
Ik moest wel weer even studeren op de hysteresecurve van de diac. Hij wordt geloofwaardig gesimuleerd.

Nu krijgt bij iedere net-cyclus de onderste tor, of eigenlijk beter gezegd: de trafo, een mooie startpuls.
Doordat ook nu de oscillator al bij heel lage voedingsspanningen werkt, volgt de output de 100 Hz modulatie van de gelijkgerichte 220 V (hieronder, rood; 60 W; nog geen secundaire gelijkrichting toegepast).

Nu moet ik alleen nog een schemasymbooltje tekenen. In het schema hieronder ziet DB3 er nog uit als een weerstand.

Doordat de oscillator elke cyclus betrouwbaar opnieuw gestart wordt, kan ik nu ook de uitgang gelijkrichten en zelfs afvlakken. In het schema heb ik de uitgangstrafo losgemaakt van massa en op punten 1-2 van de secundaire gelijkrichter aangesloten.
Nu kom ik met de sim wel een beetje in tijdnood, want ik moet tegelijk details op de tigste harmonischen van 20 kHz zien (dus een tijdstapje van bijv. 100 ns), en ook verscheide perioden van 50 Hz afwachten.
(Nu ja, niet echt tijdnood, maar je probeert natuurlijk uit nieuwsgierigheid honderd verschillende waarden in de sim, en is elke seconde al 'lang'.)
Ik weet dat de 1N4007 niet ideaal is voor 20 kHz, maar ach, het werkt.

Hieronder zie je een belasting van 24 ohm, afgevlakt met 1000 µF (groen). De 100Hz-rimpel is nog groot. Misschien probeer ik later nog een grotere afvlakcondensator.

Nu zou het logischer zijn inderdaad, de 220V-kant af te vlakken. Ga ik ook later nog eens simuleren.

Simetrix       klik=groter

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
hennep

Golden Member

Ik had ook al zitten spelen in LTSpice maar kreeg een spanning van 9kV op het knooppunt van de 2 100nF caps. Dat leek me onrealistisch omdat er 400V types in het schema staan.
Simetrix doet het blijkbaar een stuk beter. Als je nog meer componenten mocht willen proberen, hier staat mijn verzameling

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik heb zelf geen LTSpice, maar ik hoor daar toch ook wel goede dingen over hoor. Maar dit soort schakelende vermogenselektronica kan in de sim (net als in het echt!) soms lelijk uit de band springen.
Ik had niet zoveel idee van de zelfinductie van die trafo's, dus dat was eerst ook even zoeken. Een kenner van deze dingen weet dat natuurlijk uit ervaring uit z'n hoofd.

Naast Simetrix heb je ook Simplis, dat speciaal voor deze dingen is bedoeld, met 'echte' trafootjes (verzadiging, capaciteit, etc.) en dat soort dingen. In de Simetrix-demo zit ook Simplis mee-verpakt. Maar daarmee heb ik nog nooit wat gedaan, dus gebruikte ik nu maar de 'general purpose' sim.

Ik zal je verzameling vast weleens gebruiken, dank voor de link!

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
hennep

Golden Member

Ik heb ook even gespeeld met de simulatie. Ik had mijn eerste simulatie gisteren in LTSpice gemaakt met 2x BUX48. De primaire spoelen waren 50uH en 1.5mH. Dat werkt dus niet.

Het werkt een stuk beter met 10uH en 5mH en de MJE340 die FET ook gebruikt.

Het rendement van deze voeding is het beste wanneer de uitgang NIET wordt gelijkgericht en ook de gelijkgerichte netspanning niet wordt afgevlakt. Precies zoals in het schema van de fabrikant

Als ik de uitgang onbelast laat dan neemt de schakeling met het originele schema 250W op uit het net. Ik denk dat de transistoren dat niet lang volhouden.
Het rendement wordt beter naar mate je dichter bij die 60W afgenomen vermogen komt. Maar dat was geloof ik al eerder geschreven.

Op 26 oktober 2021 13:06:33 schreef Ledlover:
Bij dubbel geïsoleerde schakelende voedingen zit er 9 van de 10x een klasse Y condensator van ca. 2,7nF tussen de netspanning en de massa van de laagspanning.
Bij grijze import is dat ook wel eens een 'standaard' 1kv keramisch condensatortje, dat niet de vereiste testspanning en failsafe faalmodus heeft.

Hoeveel effect die condensator heeft op de storing weet ik niet. Feit is dat ze zelfs in de goedkoopste telefoonladertjes zitten, al is het dan soms een ongekeurd 1kv keramisch condensatortje met onbekende graad van 'failsafe-heid'. En als er in dat spul ook maar 5 cent bespaard kan worden, dan gebeurt dat ook.

Zal wel kloppen als je het zo stellig beweert.
Alleen zie ik het nut niet om een dubbel geisoleerd apparaat via een condensator terug aan de netspanning te koppelen.
Er komt dus weer een potentiaal tov de aarde, wat je net wilde vermijden; Boven dien is een condensator een bijkomende risicofactor. Als die doorslaat staat de geisoleerde secundaire op netspanning. Ik zie evenmin wat die relatief kleine condensator kan verhelpen aan emissie van ongewenste componenten. De capacitantie is voor die lage spanningen dan veel te hoog om nog invloed te hebben.
Ik vind het maar vreemd,maar als het werkelijk frequent en merk onafhankelijk toegepast wordt zal er een degelijke reden voor zijn.

Ik ben een notoire onzinverkoper, want wat ik beweer past vaak niet in ieders kraam.

Y1 condensatoren worden op iets van 10kV getest en dan moeten ze het blijven doen en veilig blijven!

Daarnaast, de stroom is zodanig beperkt dat het ongevaarlijk is.

Als je een 100uF condensator tussen live en secondaire ground zet dan is het wat anders, maar nu gaat het over een paar nF.

Ik heb het een keer aan REECOM gevraagd. Die raadden ook aan om een paar nF over hun product van primair naar secondair te zetten. In verband met EMC idd.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
maartenbakker

Special Member

Op 27 oktober 2021 12:23:03 schreef grotedikken:
[...]
Zal wel kloppen als je het zo stellig beweert.
Alleen zie ik het nut niet om een dubbel geisoleerd apparaat via een condensator terug aan de netspanning te koppelen.
Er komt dus weer een potentiaal tov de aarde, wat je net wilde vermijden; Boven dien is een condensator een bijkomende risicofactor. Als die doorslaat staat de geisoleerde secundaire op netspanning. Ik zie evenmin wat die relatief kleine condensator kan verhelpen aan emissie van ongewenste componenten. De capacitantie is voor die lage spanningen dan veel te hoog om nog invloed te hebben.
Ik vind het maar vreemd,maar als het werkelijk frequent en merk onafhankelijk toegepast wordt zal er een degelijke reden voor zijn.

Jij hebt toch EMC gedaan in je werkzame leven? De capaciteit is aan grenzen gebonden om de lekstroom laag te houden, maar de effectiviteit is vooral gebonden aan de frequentie van het stoorsignaal. Niet aan de spanning.

www.deficientie.nl | www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 27 oktober 2021 12:23:03 schreef grotedikken:
Ik vind het maar vreemd, maar als het werkelijk frequent en merk onafhankelijk toegepast wordt zal er een degelijke reden voor zijn.

In een schakelende voeding zou er tussen de primaire en secundaire kant een tamelijk hoge spanning staan met de schakelfrequentie. De combinatie van netsnoer enerzijds en uitgangskabel anderzijds zou deze frequentie als een dipoolantenne uitstralen.
De condensator tussen in- en uitgang dient er dus voor, deze HF-spanning zoveel mogelijk (maar zonder de condensator ál te groot te moeten maken) kort te sluiten.
Bij een enigszins redelijk ontworpen SMPS is de capaciteit tussen de wikkelingen van de trafo zo klein mogelijk gehouden. De HF-spanningsbron die je van buitenaf 'ziet' tussen in- en uitgang heeft dus gelukkig een vrij hoge inwendige impedantie; des te hoger naarmate de windingcapaciteit kleiner is.
Vaak is dus een kleine condensator al voldoende om de storing vrij ver te onderdrukken.

Resumerend: de common-mode HF-stoorspanning die tussen in- en uitgang staat, zodat de aansluitdraden voor net en laagspanning zouden stralen, wordt door de condensator zo goed mogelijk kortgesloten.

e: als het netsnoer wél over een aarde beschikt, wordt de capaciteit vaak in tweeën gedeeld: 1 van uitgang naar aarde, en de gebruikelijke 1 of 2 van net-ingang naar aarde.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 26 oktober 2021 14:15:26 schreef hennep:
Ik had ook al zitten spelen in LTSpice maar kreeg een spanning van 9kV op het knooppunt van de 2 100nF caps.

Ook ik heb deze transformator "nagemaakt" in LTspice. Ik zal vast wel iets fout doen in LTspice, maar ik kreeg niet zo gauw de bijzondere componenten in mijn versie van LTspice. Gelukkig kan de 2N3055 in LTspice prima tegen 325V dus ik heb die transistor maar gepakt ipv de MJE340. Ook met de diac lukte het bij mij niet zo goed, dus ik heb maar een handvol transistoren en een zenerdiode gepakt voor de simulatie.
De simulatie werkt prima, maar bij mij slaat de oscillator niet af in onbelaste toestand. Voor mij betekent het dat de wereld niet zo zwart-wit is als ik dacht. EgbertB is kennelijk aan de slag gegaan met trafo's die afslaan in onbelaste toestand en HVinduction is aan de slag gegaan met trafo's die niet afslaan in onbelaste toestand.
Hierbij sluit ik de asc-file in voor de mensjes die met LTspice aan de slag willen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
hennep

Golden Member

Op 27 oktober 2021 23:19:59 schreef ohm pi:
...
ik kreeg niet zo gauw de bijzondere componenten in mijn versie van LTspice.
...

Niet zo ingewikkeld.
Download de zip van github
Uitpakken en de directory _PERSONAL verplaatsen naar [Mijn documenten]/LTSpiceXVII/lib/sym
Alles wat ik heb toegevoegd staat dan in de map [_PERSONAL] links bovenin de componentenlijst van LTSpice

Bijgevoegd mijn simulatie

EDIT: Ik zie dat je ook andere diodes hebt gebruikt.
Zie: http://ltwiki.org/index.php?title=Standard.dio
ltwiki heeft ook een uitgebreide lijst met transistoren:
http://ltwiki.org/index.php?title=Standard.bjt
Je kunt de bestanden van LTSpice probleemloos vervangen door de lijsten van ltwiki Of had ik ze toegevoegd??? Ik heb een geheugenuitbreiding nodig. :-)

@hennep,
Dank je wel voor je zip-file.
De zip-file moest ik uitpakken naar .\Local Settings\Application Data\LTspice\lib\sym, anders kon LTspice jouw extra mapje niet vinden. LTspice draait bij mij onder Wine. Daar zal het vast wel iets mee te maken hebben.
Nu werkt de triac DB3
De 1N007 heb ik op ltwiki gevonden. Nu doet jou HalogeenVoeding.asc het bij mij.
In onbelaste toestand slaat hij bij mij niet af.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl