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Fórum Geral => Eletrônica => Tópico iniciado por: marcao_cfh em 09 de Outubro de 2019, as 19:40:38



Título: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 09 de Outubro de 2019, as 19:40:38
A um tempo atrás, estive conversando com o Transmogrifox do DIYSB, e ele me enviou o seguinte projeto de smps para valvulados:
http://www.cackleberrypines.net/transmogrifox/BoostConverter/250V_SMPS.png (http://www.cackleberrypines.net/transmogrifox/BoostConverter/250V_SMPS.png)

Segundo simulações feitas por ele no LTSpice, o circuito acima chega a ser capaz de fornecer 50mA em 250V, ao ser alimentado por uma tensão de 12V! Ele usou o LT1242 pois possuía tal integrado no LTSpice, porém o UC2843 é compatível. A frequência de chaveamento é de cerca de 50kHz.

Aparentemente mais complexo que as smps com o 555, essa pode ser simplificada levando em consideração os seguintes:
- D2 serve como proteção para polaridade reversa, portanto pode ser removido;
- L2 filtra ruídos inseridos pela alimentação, portanto pode ser removido caso a fonte de alimentação seja boa;
- Dss, Rss, Qss e Css formam um circuito de início lento, e podem ser dispensados;
- R2 é dispensável na grande maioria dos casos;
- embora Rsense seja pequeno, é uma boa ideia mantê-lo. Não me lembro os motivos agora, mas tem a ver com o controle da corrente de saída, e o que tenho anotado é que ele é inversamente proporcional à corrente. Ou seja, para 10mA (corrente 5x menor), Rsense pode ser 1r (5x maior). Foi recomendado usar um resistor de 2W.

Além disso, a tensão de saída é dada por
Vout = 2.5*(R3/R1 + 1)

Levando tudo isso em consideração, montei o seguinte circuito:
(https://i.postimg.cc/sG7ChmvL/smpsschem.png) (https://postimg.cc/sG7ChmvL)

Observem que o banco de capacitores na tensão de entrada foi diminuído drasticamente na minha montagem. O Transmogrifox depois me recomendou a manter o banco com valor alto. Infelizmente não possuo mais o circuito montado e lembro que, na minha montagem, não obtive os 50mA simulados, mas consegui alimentar meu Iall 3.5 com o circuito com uma corrente abaixo do exigido mas suficiente para o circuito funcionar.

O que eu ainda tenho de anotação sobre a corrente de saída é:
- 200V e 50mA de saída dão 10W. Considerando uma eficiência de cerca de 70%, a tensão de entrada deve ser de 9V a 12V e pelo menos 1,2A;
- o valor de Rsense influencia na corrente de saída. Não consegui um resistor tão pequeno assim, acredito que usei uma associação que chegou em cerca de 0,4r ou 0,5r;
- se o indutor saturar, a corrente de saída também é limitada. Isso não cheguei a verificar na minha montagem.

Enfim, fica como uma opção a mais para os circuitos de smps. Acredito que esse circuito tenha potencial e, montado da maneira correta, deve ser capaz de fornecer uma corrente considerável para alimentar nossos valvulados. Caso alguém for montar esse circuito, lembre-se de usar dissipador de calor no mosfet.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 10 de Outubro de 2019, as 11:24:23
O conversor de maior potência que eu montei é este aqui:

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Eu consegui  80mA em 250V (20W) alimentado a partir de 12V. A saída pode chegar a 300V.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 10 de Outubro de 2019, as 15:55:20
Bastante interessante! Ele fica consideravelmente maior que as opções conhecidas, mas a corrente de saída é capaz de alimentar um amplificador simples com uma 12AX7 e uma 6L6 (bem próximo do limite da smps, mas mesmo assim)! É uma opção interessante para amplificadores com a EL84, por exemplo.

Pesquisei sobre esse IRF630, ele possui Vds = 200 V e Rds = 0,40r. O IRF640 possui Vds = 200 V e Rds = 0,18r, acredito funcionar um pouco melhor (no caso, mais frio). O IRF644 possui Vds = 250 V e Rds = 0,28r, trabalhando num meio termo entre esses dois.

É um circuito que estou tentado a testar, visto que possuo sobrando algumas EL84, duas 6L6 e transformador de 5W/material para enrolar um de 10W, mas ainda tenho alguns projetos para terminar e estou a passos de tartaruga :D. Acredito que o indutor deve ser fácil de enrolar, precisaria achar o núcleo em algum lugar. Só não sei se encontro esse SG3525 por aqui. Analisando um pouquinho o circuito, percebi que se trata de uma "smps dupla" alimentando um circuito externo com indutor. Surgiu a curiosidade: duas smps em paralelo, com as saídas alimentando o circuito com o indutor, também funcionaria?


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 10 de Outubro de 2019, as 17:40:38
Marcao eu me baseei neste projeto aqui (inclusive usei o desenho dele para redesenhar o meu esquema adaptado para alta tensão):
https://sound-au.com/project89.htm

Na verdade, ele usa um transformador de alta frequência e não são dois indutores em paralelo. Eu fiz com um núcleo toroidal de ferrite:
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Eu usei os mosfets IRF630 porque eram os que eu tinha à mão na hora do experimento e na montagem do protótipo. Eles não esquentam muito, só quando havia o C19 e R13 que foram retirados do meu circuito que havia um aquecimento (estão no esquema original do Elliot).  O SG3525 (ST) é um ci fácil de achar e comprar, e é barato (e já antigo).  Eu inclui o controle de tensão de saída com realimentação (que não havia no projeto do link)

Depois para o protótipo eu usei uma plaquinha de 10x5cm:
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Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 10 de Outubro de 2019, as 18:53:33
Poxa, mais compacta do que eu imaginei, e certamente mais compacta do que eu conseguiria fazer :D. O dissipador também é bem pequeno. Uma dessas deve funcionar muito bem não só em valvulados, mas também como fonte de alta tensão para bancada.

Confesso que o comentário sobre o integrado foi feito meio que aleatoriamente. Pensei se tratar de um integrado muito específico, e aqui não tenho muita variedade de componentes a venda. Se é um integrado comum, então deve ter por aqui. Já o núcleo de ferrite, acredito que só em sucatas mesmo. Em fontes de pc tem indutores com esses núcleos, mas acho que menores.

Em uma pesquisa rápida, encontrei pessoas usando esse integrado e transformadores de ferrite de fontes de pc para fazer inversores. Funcionou para lâmpadas, mas tem o risco de induzir ruídos em aplicações de áudio por usar indutor adaptado. Aliás, aproveitando a deixa, esse outro indutor você enrolou ou é comercial? Geralmente o pessoal usa indutores diferentes. Eu tive bastante dificuldade em encontrá-los pras minhas smps.

Comentei sobre os mosfets pois é mais comum encontrar os IRF740 e IRF644 nas smps mas, visto gambiarras pela internet, "qualquer um funciona" :D.

Salvei o esquema aqui, assim que possível vou tentar rabiscar um layout para esse circuito. Obrigado por compartilhar!


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 10 de Outubro de 2019, as 20:56:17
Os núcleos de ferrite não são de fontes de pc. Foram comprados na Líder e o fabricante deve ser a Thornton.  O indutor pequeno é um filtro e eu enrolei algumas poucas espiras.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 15 de Outubro de 2019, as 23:59:03
Xformer, analisando melhor o layout e comparando-o com o esquema, notei algumas diferenças. Por exemplo:

- falta do fusível e zener 15V no layout
- r13 (trimpot) não possui nenhuma das extremidades conectadas a componentes no layout, enquanto no esquema cada extremidade é conectada a um resistor e na foto da placa uma das extremidades é conectada a um componente verde (capacitor?)
- o jumper que liga r10 a 13 no layout foi substituído por um resistor na foto da placa
- no esquema, há um capacitor de 1nF em paralelo com r10. Não achei esse capacitor no layout
- no layout, perto de c11, na parte inferior da placa, há um resistor, que não está presente na sua montagem (embora haja um resistor desenhado na placa)
- no layout, na parte "abaixo" do integrado, há 3 resistores antes do primeiro capacitor, enquanto na foto há somente dois resistores
- provavelmente mais alguma coisa que não lembro agora

Enfim, acredito que o layout deva ter sido alterado em algum momento, e que o layout postado e o layout usado na foto sejam ligeiramente diferentes, por isso as diferenças que observei. Antes de eu me aventurar em um layout, gostaria somente de confirmar que o esquema postado se trata da versão definitiva da smps.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 16 de Outubro de 2019, as 09:18:30
Sim Marcao, o layout foi modificado e o que está montado é diferente e minha postagem foi apenas a título ilustrativo, a foto era antiga, onde alguns componentes inclusive foram trocados (veja foto de hoje, retirei o dissipador).

O diabo é que eu não sei onde foi parar o arquivo do layout que foi montado e mesmo assim, eu tive que fazer cortes em trilha e jumper com fio na placa.
Foto de hoje:
(https://i.ibb.co/5GBNjL2/20191016-073950.jpg)
Esquema "as built":
(https://i.ibb.co/86ZvF47/conversor-DCDC2.gif)

Xformer, analisando melhor o layout e comparando-o com o esquema, notei algumas diferenças. Por exemplo:

- falta do fusível e zener 15V no layout

O zener não é necessário e acho que inócuo. E faltava espaço na placa. O fusível pode ser montado em chicote depois do borne de saída:
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Citar
- r13 (trimpot) não possui nenhuma das extremidades conectadas a componentes no layout, enquanto no esquema cada extremidade é conectada a um resistor e na foto da placa uma das extremidades é conectada a um componente verde (capacitor?)
Um dos resistores não foi usado (o do terra), o componente verde é um jumper (que não deve ser usado, veja foto mais recente).

Citar
- o jumper que liga r10 a 13 no layout foi substituído por um resistor na foto da placa
Saiu o resistor e voltou o jumper (veja foto mais recente).

Citar
- no esquema, há um capacitor de 1nF em paralelo com r10. Não achei esse capacitor no layout
Eu tive que soldar o capacitor em cima do resistor (veja foto recente)

Citar
- no layout, perto de c11, na parte inferior da placa, há um resistor, que não está presente na sua montagem (embora haja um resistor desenhado na placa)
- no layout, na parte "abaixo" do integrado, há 3 resistores antes do primeiro capacitor, enquanto na foto há somente dois resistores
- provavelmente mais alguma coisa que não lembro agora

Enfim, acredito que o layout deva ter sido alterado em algum momento, e que o layout postado e o layout usado na foto sejam ligeiramente diferentes, por isso as diferenças que observei. Antes de eu me aventurar em um layout, gostaria somente de confirmar que o esquema postado se trata da versão definitiva da smps.

Eu redesenhei rapidamente agora o layout (já que eu perdi o usado para corroer a placa). Talvez haja algum erro, mas serve de base para você:
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Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 16 de Outubro de 2019, as 15:27:45
Nossa, não precisava de tanta atenção assim :D mas já que teve, conferi o seu redesenho, e tudo bate com o esquema utilizado. A única coisa "faltando" é o capacitor soldado diretamente em R10. Acredito que eu encontrei um lugar para ele no layout, assim como algumas possíveis alterações (mínimas, digamos), mas sempre há aquele medo de alterar coisas e causar ruídos em layouts de smps, além de eu achar seu layout excelente. Enfim, verei o que consigo fazer.

Integrado e demais componentes comprados, a vendedora me disse que o SG3525 é muito comum mesmo. Ela só me olhou torto quando pedi os resistores de 56r 2W (por algum motivo os 2W estão escassos por aqui, comprei de 3W), e me olhou mais torto ainda quando pedi trimpot de 150K (esse não tinha mesmo) :D. Vou usar um de 100K mesmo, alterando o resistor de 270K para 330K. Agora vem a parte mais complicada da missão: o núcleo de ferrite.

Assim que eu tiver algum progresso, mesmo que mínimo, postarei em tópico dedicado. Por enquanto, agradeço a atenção e as informações.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 16 de Outubro de 2019, as 16:48:53
O núcleo é o da Thornton   NT-35/22/15-3000  de ferrite IP6 ou IP12:

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Os resistores de 56R não precisam ser de 2W, veja que na foto que eu usei os de 1/4W mesmo. O trimpot pode ser de outro valor, basta acertar a relação com o de 270k. Na verdade ele é o ajuste da tensão de saída e tem um alcance grande.

Tente colocar os mosfets nos lados da placa pra ajudar a colocar o dissipador. Eu tive que fazer um dissipador pra caber ali (e use mica e bucha para isolar).


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: A.Sim em 16 de Outubro de 2019, as 17:21:21
Olá.

A realimentação acrescentada para ajustar a tensão de saída não "funciona", pois a topologia dessa fonte não permite regular a tensão de saída agindo-se no ciclo ativo de condução dos transistores. Para que o circuito funcione propriamente, é necessário inserir um indutor em série após a ponte retificadora e transformador o circuito em um conversor Buck ( mais propriamente, um Forward ).


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 16 de Outubro de 2019, as 19:49:08
Olá.

A realimentação acrescentada para ajustar a tensão de saída não "funciona", pois a topologia dessa fonte não permite regular a tensão de saída agindo-se no ciclo ativo de condução dos transistores. Para que o circuito funcione propriamente, é necessário inserir um indutor em série após a ponte retificadora e transformador o circuito em um conversor Buck ( mais propriamente, um Forward ).

Eu consigo ajustar e manter a tensão sim Alexandre. Com o trimpot de 150k e o resistor de 270k, o ajuste vai de 250V a 300V. Mesmo mudando a carga, a tensão ajustada se mantem.
Em todo caso, desenhe como deve ser o seu circuito, assim o Marcao vai poder implementar e testar o aperfeiçoamento (vai precisar de placa maior   :D  ).


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: A.Sim em 17 de Outubro de 2019, as 12:32:03
Olá.

Sim, a realimentação vai tentar ajustar a tensão de saída de alguma maneira através da alteração no ciclo ativo. Algum elemento está permitindo extrair o valor médio dos pulsos no lado secundário, quer seja o capacitor de filtro ( então a operação do conversor é intermitente ou, até mesmo, errática ) ou mesmo a indutância de dispersão do transformador, a qual parece ser nada desprezível visto a construção do mesmo.

Depois o pessoal pergunta como aumentar a eficiência desses conversores... é só construir certo que a eficiência é alta.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 17 de Outubro de 2019, as 16:27:23
Pra mim, vocês estão falando em russo :D sou muito mais experimental que teórico, então não estou acompanhando :D mas parece complicar um tanto.

Xformer, os mosfets em alguma borda da placa é algo que eu pretendo tentar fazer, caso não complique muito. E bem lembrado sobre a mica e bucha!


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 17 de Outubro de 2019, as 20:21:59
Pra mim, vocês estão falando em russo :D

Pode ser que a ascendência do professor Alexandre seja russa. Simionovski é russo ou polonês ?

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Sim, a realimentação vai tentar ajustar a tensão de saída de alguma maneira através da alteração no ciclo ativo.

Isso, segundo a datasheet do SG3525, o duty cycle mínimo do PWM é 0% e o máximo 49% pra cada driver, por isso que dá pra variar a tensão de saída com base no PWM.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: A.Sim em 17 de Outubro de 2019, as 23:05:59
Sim, a realimentação vai tentar ajustar a tensão de saída de alguma maneira através da alteração no ciclo ativo.
Isso, segundo a datasheet do SG3525, o duty cycle mínimo do PWM é 0% e o máximo 49% pra cada driver, por isso que dá pra variar a tensão de saída com base no PWM.

Pois é, Panzé, mas para que isso funcione é necessário existir uma rede passa-baixas, após o PWM, que extraia o valor médio dos pulsos. Numa fonte Buck / Forward / Half Bridge isso é feito por um filtro LC composto por um indutor ( que não existe no teu projeto ) e um capacitor de filtro. Sem o indutor, o capacitor é sempre carregado com o valor de pico dos pulsos, independente do valor médio desses - a não ser que a operação do PWM ocorra de forma marginal.

E é justamente para prescindir do uso desse outro elemento magnético é que fontes de baixa potência sempre são da topologia flyback.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 18 de Outubro de 2019, as 08:14:27
Pois é, Panzé, mas para que isso funcione é necessário existir uma rede passa-baixas, após o PWM, que extraia o valor médio dos pulsos. Numa fonte Buck / Forward / Half Bridge isso é feito por um filtro LC composto por um indutor ( que não existe no teu projeto ) e um capacitor de filtro. Sem o indutor, o capacitor é sempre carregado com o valor de pico dos pulsos, independente do valor médio desses - a não ser que a operação do PWM ocorra de forma marginal.

E é justamente para prescindir do uso desse outro elemento magnético é que fontes de baixa potência sempre são da topologia flyback.

Bom, inseri um indutor que eu tinha de 39mH conforme a sugestão do A.Sim, o esquema ficou assim:
(https://i.ibb.co/XLbyTVR/conversor-DCDC2.gif)
Também alterei o valor do capacitor em paralelo com R10, de 1nF para 100nF.

O acréscimo do indutor teve um efeito apenas no ripple de 77500Hz, mas a redução é muito pouca:
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Tensão de saída de 250Vdc em carga de 7500ohms, acoplamento AC em 1V/div e 20us/div.
Sem o indutor na saída.  Ripple de 0,8Vpp

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Tensão de saída de 250Vdc em carga de 7500ohms, acoplamento AC em 1V/div e 20us/div.
Com o indutor na saída.  Ripple de 0,6Vpp

Não sei se outro valor de indutor vai fazer muita diferença no ajuste de tensão de saída.




Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: A.Sim em 18 de Outubro de 2019, as 12:25:35
Olá.

Pelos oscilogramas, parece que a indutância de dispersão do secundário do transformador já está fazendo as vezes do indutor em série. Vou ver se acho um núcleo aqui para fazer um transformador parecido e medir a indutância.  

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Eu não achei um núcleo com 3,5 cm de diâmetro; tenho só um de 2,5 cm e não sei qual a ferrite. Mas uma rápida medida revelou que a indutância de dispersão pode ser bastante grande se os enrolamentos não forem sobrepostos. Não tenho experiência com transformadores toroidais, assim, preciso fazer uma verificação mais rigorosa. Quem quiser adiantar o trabalho, por favor, remova o transformador da placa, feche em curto os dois enrolamentos primários e meça a indutância do secundário. Depois, para comparar, meça a indutância secundária com os enrolamentos primários abertos...

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Então:

Fui até a fábrica e enrolei um transformador como o do projeto ( 4 + 4 + 100 ) espiras. Encontrei 14,7 mH para a indutância secundária em aberto e 548 uH para a indutância de dispersão vista pelo lado secundário. Com 3,3 uF encontra-se uma frequência de corte de 3,7 kHz. Então; eis a indutância necessária ao filtro...

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De qualquer maneira, o circuito está funcionando "bem demais" para ser verdade. Seria interessante poder observar as correntes nos transistores chaveadores.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 18 de Outubro de 2019, as 19:46:20
Alexandre, eu tinha outro transformador enrolado que eu usei na  montagem em protoboard e fiz medições nele, assim não precisaria retirar o da plaquinha.
Mas percebi que como o fio era mais grosso (e menos espiras), o enrolamento secundário preenchia toda circunferência do toróide, de forma que haveria mais acoplamento entre os enrolamentos primário e secunddário. Mesmo assim, fiz as duas medições:

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Resolvi desmanchá-lo e fazer uma réplica do que está na placa. Como eu estimo o comprimento do fio que vai ser necessário e coloco um pouco a mais, no fim o secundário ficou com 112 espiras (Marcao, pode colocar espiras a mais do que o necessário, pois a tensão de entrada pode ser menor e o ajuste precisa de um pouco mais, de fato, no que está na placa também tem mais de 100 espiras pois o trimpot deixa a saída chegar a uns 316V).

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Mas os enrolamentos apesar de não sobrepostos, ficaram quase encostados um com outro, então separei mais os enrolamentos pra ver se aumenta a indutância de dispersão.

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Alexandre, fica difícil medir a corrente nos transistores, mas eu tinha feito outras medições:
Na entrada: tensão de entrada 12Vdc  corrente consumo 2.2A   26.4W
Na saída:  250Vdc  em carga de 2 resistores de 10W cada de 7500 ohms em paralelo (real 3770 ohms) corrente de uns 66mA = potência de 16,6W  rendimento de 62,8% e ripple de 1Vpp  (sem indutor de filtro na saída).

Se os enrolamentos tiverem melhor acoplamento, o rendimento aumenta consideravelmente Alexandre ?   Em caso afirmativo, Marcao, enrole de forma a haver sobreposição.  O chato é que são poucas espiras e fica difícil de espalhar.

Por falar no número de espiras a conta é a seguinte:
Frequência do oscilador = 1/ (Ct x (0,7 x Rt + 3 x Rd))    da datasheet
                                            C12           R7         R8

ou = 1/(1n x (0,7 x 18k + 3 x 100)) = 77519Hz

Como tem um flip-flop no ci, que divide por 2, a frequência de chaveamento dos transistores vai ser: 77519/2 = 38759Hz

O número de espiras vai ser:
n = (10^8 x Vin)/(4 x F x Bmax x Ae)

Vin é 12V, F é 38759Hz, Bmáx eu adotei 2000 gauss (0,2T, os núcleos começam a saturar com 3000gauss) e Ae é 0,9577cm2 (secção do núcleo, informado no catálogo da Thornton).

n = (10^8 x 12)/(4 x 38759 x 2000 x 0,9577) = 4,04 espiras  (arredondei para 4)

Ou 3 volts por espira (se quiser 300V, precisa de 100 espiras, mas como eu já escrevi, coloque um pouco mais).

Marcao, se você achar outro núcleo ou resolver alterar a frequência, pode ter que alterar o número de espiras.



Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: A.Sim em 18 de Outubro de 2019, as 19:51:43
Para observar a corrente nos transistores é preciso colocar uma resistor sensor de corrente nos supridouros dos FETs, como fazemos com as válvulas. 0,1 ohms deve servir e deve ser não-indutivo ( carbono ou MF ).


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 21 de Outubro de 2019, as 09:23:40
Eu ainda não consegui começar o layout, nem consegui o núcleo. O que fiz até agora foi desenhar o esquema no eagle e procurar o núcleo em todas as duas lojas de componentes da cidade vizinha. E, como imaginei, eles não tem o núcleo... Acredito que tenho uma placa de fonte de pc queimada, e lembro que nelas tem um indutor toroidal grande, só não sei se o núcleo chega em 3,5 cm de diâmetro. Aliás, esse é o diâmetro interno, correto?

Xformer, fora do assunto mas dentro do contexto do tópico, não seria melhor dividir esse tópico em dois, criando um tópico exclusivamente para a smps que você postou? Assim ela não fica "perdida" em um tópico que o título não é relacionado a ela.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 21 de Outubro de 2019, as 10:13:28
O diâmetro de 3,5cm é o externo. O interno é 2,2cm  (estão na tabela daThornton que eu postei). 

Mas provavelmente esse tamanho de núcleo é superestimado para a potência utilizada, de forma que o núcleo pode ser menor (o importante é a secção transversal do núcleo). 

Outro dia eu desmontei uma fonte de PC queimada e retirei este núcleo que provavelmente é um filtro (o transformador mesmo era quadrado), que talvez sirva também (talvez precise medir a secção e recalcular as espiras).
Embaixo dessa massaroca de fio, deve ter um núcleo    :D
(https://i.ibb.co/jhHMnHD/20191017-201612.jpg)

Pode deixar as mensagens neste tópico mesmo, para a pesquisa, acho que o importante é o termo SMPS.  Criar outro, deixa sem contexto.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 27 de Outubro de 2019, as 10:21:51
Foi exatamente um desses que eu consegui. Retirando os fios, encontrei um núcleo com diâmetro interno de 14 mm, diâmetro externo de 27 mm, altura de 1,1 mm, valores aproximados medidos com régua. É parecido com o NT-27/16/12-2700 da tabela.

Supondo uma área retangular para a seção do núcleo, calculei 0,715 cm². Usando a frequência de 38759 Hz, calculei 5,41 espiras por volt. Não sei se devo arredondar para cima ou para baixo, mas acho que no final das contas não fará muita diferença, pois não pretendo trabalhar com a smps em tensão máxima.

Consegui também um núcleo menor, com a marcação FS-1302. Não achei dados no google, mas as dimensões são de aproximadamente 7 mm de diâmetro interno, 14 mm de diâmetro externo e 6,5 mm de altura. Acredito que sirva para o indutor de 100 uH, encontrei uma calculadora para calcular a quantidade de espiras, só preciso ver qual dos fios que tenho que se adequa melhor.

O layout ainda não teve avanços. Mas, tendo os núcleos, a parte difícil já foi.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 27 de Outubro de 2019, as 10:43:34
Citar
Supondo uma área retangular para a seção do núcleo, calculei 0,715 cm². Usando a frequência de 38759 Hz, calculei 5,41 espiras por volt. Não sei se devo arredondar para cima ou para baixo, mas acho que no final das contas não fará muita diferença, pois não pretendo trabalhar com a smps em tensão máxima.

Não é 5,41 espiras por volt, mas 5,41 espiras para 12V.  Pode arredondar para 6 ou 5. Se for 6 fica mais fácil:   2 volts por espira  ou meia espira por volt.  Se quiser 100V no secundário:  100V x 0,5 = 50 espiras         200V x 0,5 = 100 espiras       300V x 0,5 =  150 espiras


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 27 de Outubro de 2019, as 22:37:27
Não é 5,41 espiras por volt, mas 5,41 espiras para 12V.
Erro meu. Pensei uma coisa, digitei outra )>|.

Fiz um layout preliminar. Cabe numa placa 10 cm x 5 cm, com os mosfets numa extremidade da placa para a montagem em dissipador. Meu medo é de ter ruídos e/ou perda de eficiência, visto que mudei vários componentes de lugar em relação ao seu layout.
(https://i.postimg.cc/ZBvdNWsB/smpsly.png) (https://postimg.cc/ZBvdNWsB)


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 28 de Outubro de 2019, as 11:12:49
O layout não influencia muito no rendimento. A frequência de chaveamento faz mais efeito no rendimento por causa da dissipação nos transistores. Quanto maior a frequência, maior o tempo que eles ficam na região linear e mais energia é perdida.  Se quiser, diminua a frequência.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 29 de Outubro de 2019, as 07:44:08
Achei que o layout influenciava pois, em smps como aquela com o 555, deve-se colocar alguns componentes o mais próximo possível de outros. Mas são smps mais simples, enquanto esta possui dois mosfets e um transformador, então deve ser por esse motivo que o layout influencia. É o que suponho, ao menos.

Hoje quero ver se enrolo o transformador. Mas nunca enrolei um toroide antes, então tenho dúvidas em relação ao sentido do enrolamento. Acredito que o primário seja todo no mesmo sentido, ligando os dois enrolamentos em série. E quando ao secundário, é no mesmo sentido ou no sentido oposto? Ou não faz diferença?


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 29 de Outubro de 2019, as 15:10:49
Lembra que o primário é push pull portanto as duas partes tem de ter o mesmo sentido. No secundário tanto faz. Mas tem um segredinho pra enrolar tantas espiras e não ficar louco.   :anjo:


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 29 de Outubro de 2019, as 16:14:36
Tentando adivinhar qual é o segredo: separar o fio em pedaços e fazer um enrolamento similar ao bifilar/trifilar, mas ligar os pedaços em série ao invés de em paralelo? É o melhor que consigo pensar :D mas acho que a ligação em série seria mais trabalhosa que enrolar as 150 espiras, "acho".

Aliás, ontem enrolei 8 voltas em um núcleo pequeno, para fazer o indutor. Deu muito mais trabalho enrolar essas voltas em núcleo toroidal do que eu imaginava que seria!


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 29 de Outubro de 2019, as 16:35:55
Vou deixar um suspense no  ar.  Mas depois eu conto antes de você começar.    :D


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 29 de Outubro de 2019, as 19:20:45
Mas depois eu conto antes de você começar.    :D
Acho que não vai dar tempo :D
(https://i.postimg.cc/FdXMyGpw/toroide.jpg) (https://postimg.cc/FdXMyGpw)

Que negócio trabalhoso de enrolar! :D Comecei pelo secundário, coloquei o núcleo no meio do fio e fiz uma espira para prender, depois fui enrolando um dos lados do fio até quase completar a volta no núcleo. Aí contei quantas espiras tinha feito :D e continuei enrolando e dessa vez contando as espiras. Após as 150 espiras, dei um pingo de super bonder em cada extremidade para fixar, e enrolei o primário (que não está colado com super bonder ainda, porque não sei se é necessária uma camada de isolamento entre o primário e o secundário).

No começo, é bem chato. Mas depois que pega o jeito, achei até rápido. Fio grosso é bem mais difícil. Usei fio 20 e 26 (acho que foi 26), porque tinha esses fios sobrando. Não ficou uma maravilha, mas se funcionar está ótimo.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 15 de Novembro de 2019, as 19:20:07
Depois de alguns dias e alguns imprevistos como esquecer de comprar um valor de resistor >>(:, aqui está a placa montada:
(https://i.postimg.cc/pm49X7Wm/smps.jpg) (https://postimg.cc/pm49X7Wm)

A princípio, não funcionou. Com 9V na entrada, estava tendo menos de 1V na saída. Conferi os valores dos componentes, tudo certo. Então conferi se havia desenhado corretamente o esquema no eagle, e tinha esquecido de conectar o primário do transformador à entrada )>|. Soldei um fio fazendo a ligação e testei novamente, problema resolvido.

Com 9V de entrada, obtive 160V de saída com o trimpot no máximo - na verdade no mínimo, já que ele ficou invertido >>(:. Já com 12V na entrada, cheguei a 270V, mas ainda dá para ir além disso. Não aumentei pois não sei quanto de tensão está chegando nos mosfets e não quis arriscar. O transformador também começa a fazer barulho acima dessa tensão. Agora preciso montar algo para medir a corrente, tenho a placa de um fender champ pronta que provavelmente será usada para o teste.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 15 de Novembro de 2019, as 22:53:22
Com 9V de entrada, obtive 160V de saída com o trimpot no máximo - na verdade no mínimo, já que ele ficou invertido >>(:. Já com 12V na entrada, cheguei a 270V, mas ainda dá para ir além disso. Não aumentei pois não sei quanto de tensão está chegando nos mosfets e não quis arriscar. O transformador também começa a fazer barulho acima dessa tensão. Agora preciso montar algo para medir a corrente, tenho a placa de um fender champ pronta que provavelmente será usada para o teste.

Não se preocupe com a tensão nos MOSFETs, no primário ela é baixa o suficiente para a maioria aguentar. Onde tem alta tensão é no secundário do transformador.

Para testar a corrente, basta usar resistores de valor e potência que atendam a expectativa de corrente.  Tente inicialmente com resistor de 10kohms 20W e depois vá diminuindo a resistência (eu tinha um resistor de fio ajustável de potência) . A corrente pode medir diretamente ou somente faça a conta I=270V/resistor.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: Electric Effects em 17 de Novembro de 2019, as 18:05:31
O transformador também começa a fazer barulho acima dessa tensão.

Se você for aumentando a tensão, o núcleo do transformador começa a saturar. Então é melhor trabalhar num nível mais seguro


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: A.Sim em 17 de Novembro de 2019, as 18:49:20
Olá.

Se o transformador é enrolado em um toróide de ferrite, maciço, como ele pode fazer ruído ?


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 17 de Novembro de 2019, as 22:06:57
Testei novamente, e não sei se é exatamente o transformador que está fazendo ruído. Algo está. Tentei fazer um videozinho, mas o celular não captou muito bem o ruído.
https://youtu.be/xk9fhRMx-S0

Não verifiquei exatamente a partir de qual tensão ele começa, pois o trimpot está bastante sensível nessa parte do ajuste. Em 270V ele não aparece. Os mosfets também esquentam, mesmo sem ter carga.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 18 de Novembro de 2019, as 09:02:11
O ruído não pode ser da frequência de chaveamento de 38kHz, pois ela está acima da faixa audível.

Quais são os MOSFETs que você usou ?  Se eles não forem rápidos nas transições entre corte e condução e vice e versa, eles vão esquentar mais.  Em último caso, pode tentar diminuir a frequência de chaveamento.  E pelo vídeo, também estão sem dissipadores.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 18 de Novembro de 2019, as 12:03:04
Usei os IRF644. Quer dizer, é o que está escrito neles, mas se são originais ou não, aí já é outro detalhe :D. Está sem dissipador por enquanto, pois só testei sem carga e para ver se o circuito está funcionando. Mas eles só esquentam em alta tensão, quando aparece o ruído. A 270V sem carga eles não esquentam nadinha. Os testes com carga serão feitos com dissipador, consegui um de tamanho bom, só preciso furar.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 02 de Dezembro de 2019, as 19:57:00
Demorei para fazer os testes, mas finalmente fiz. E os resultados não foram animadores...

Montei um amplificador com um pré simples usando a 6N2P e uma etapa de saída com uma 6L6. Ajustei a tensão da smps para 250V. A corrente obtida foi de somente 13 a 14 mA, e os mosfets esquentaram consideravelmente, mesmo com dissipador.

Acredito que o problema está no transformador ou no indutor, pois não tenho experiência ao enrolar toroides. Outra coisa (que agora que me dei conta) que não segui conforme o projeto original foi o fusível, que acabei esquecendo de usar. Usei lâmpada teste, que acendeu um pouco mas não tanto quanto um circuito em curto.

Conferi todas as ligações e estão todas corretas. Testei o amplificador com um transformador, funcionou. Então é algo na smps. Acho que, por enquanto, vou ter que engavetar o projeto, pelo menos até concluir alguns projetos em andamento (que postarei em breve os resultados e também pedidos de ajuda :D) e estar com a cabeça mais livre para poder me dedicar a este.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: xformer em 02 de Dezembro de 2019, as 21:09:17
Primeiro e pela milésima vez eu vou escrever que NÃO É PRA USAR A LÂMPADA SÉRIE NO CIRCUITO EM FUNCIONAMENTO. É só pra ligar e ver se não tem curto circuito. Se não tiver curto, ligue sem a lâmpada.

Segundo, um conversor desses não consegue fornecer potência necessária para alimentar uma 6L6 em classe A.  Supondo que você esperasse uns 10W de saída, o conversor precisaria de mais de 20W de potência fornecida. O rendimento máximo teórico de um amplificador classe A com o transformador de saída é de 50% (o real vai ser menor).  No meu circuito eu consegui 20W, logo ele só conseguiria alimentar um amplificador de até uns 5 a 7W em classe A, ou seja mais recomendado uma EL84 ou 6V6.

Pode ser que o seu núcleo não seja adequado para um transformador, mas feito para ser um indutor de filtro como realmente foi retirado da fonte de PC.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 02 de Dezembro de 2019, as 21:13:15
Desatenção minha. Escrevi 6L6, mas o circuito é com 6V6 >>(:. Pesquisei tanto a 6L6 esses dias para um amigo, que acabei viciando em escrever o L. Vou fazer o teste amanhã novamente sem a lâmpada série e posto os resultados.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: Thomas_h em 03 de Dezembro de 2019, as 15:04:06
Tenho quase certeza que o IRF644 tem tensão máxima nominal de 250v,
mas acredito que uma falha seria mais catastrófica se você tivesse tensão reversa.

Infelizmente o próximo IRF fácil de obter é o IRF740, que é até 400V, mas a Rds dele é o dobro.


Título: Re: smps com o uc2843
Enviado por: marcao_cfh em 03 de Dezembro de 2019, as 19:36:41
A tensão máxima do IRF644 é realmente 250V. Mas a tensão que chega nele é baixa, ela é aumentada posteriormente pelo transformador.

Fiz o teste novamente, sem lâmpada. E obtive o mesmo resultado. Acredito que o problema seja mesmo o núcleo do transformador.


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