Come si progetta un alimentatore a commutazione?

[tiziao]

Ciao i lavori procedono... ho trovato delle procedure di dimensionamento del trasformatore umane comprensibili con la fisica del biennio delle superiori.

Alcune parti di magnetismo son state trattate da Pier in vari video.... ne parleremo ampiamente dopo le vacanze.

Tiziano

[tiziao]

Ciao a tutti oggi ho misurato due prototipi di trasformatori flyback calcolati usando le solite formule e facendo verifiche con questo tool:
http://mylothehack.altervista.org/forum ... f=20&t=112.

L' induttanza parassita (di solito difficile da valutare) e l' induttanza primaria sono risultate molto aderenti ai conti ... ci sarà lavoro per Pier con i video.

Le ferriti ormai sono pervasive e conoscerle un poco male non fà.

Tiziano

[tiziao]

Con Pier stiamo pianificando i video per arrivare alla progettazione di piccolo flyback da 50W.

Si userà il solito stile Pier introduzione, trattamento dei principi fondamentali e formule di progetto in modo dettagliato.
Mostreremo tutti i conti per arrivare al progetto finale... sarà un lavoro pedante se ripeterete tutti i conti capirete un sacco di cose... e vi impadronirete della materia.
Questo passaggio è importante per chi vuole apprendere... si riescono a capire molte cose.

Ma non esistono cad fogli di lavoro? eccome se esistono... ma vanno usati con conoscenza di causa per produrre risultati decenti... parleremo anche di quelli.

Un giorno un amico che vende componenti magnetici mi chiede se uso i tool di progettazione della casa XY per sviluppare alimentatori? Hai problemi?
La mia risposta è stata "io ne faccio un uso intensivo e ne conosco pregi e difetti...non mi creano particolari noie".
Lui mi ha risposo "Io sono felicissimo che ci siano questi tool, che spesso generano design instabili, induttanze che fischiano ecc. Sistemando questi problemi al cliente faccio un figurone e vendo le mie ferriti".
Morale della favola una conoscenza di base sul dimensionamento del circuito acquisita con un paio di ore di noiosi calcoli... vi permette di avere ottimi risultati.

I cad e i tool usano controlli di congruenza e di errore... però alla fine il risultato è condizionato dai dati di ingresso e arrivare al circuito finale (che poi va provato a banco) è un processo ricorsivo

La trattazione sarà divisa in due grandi filoni:
- progetto del trasformatore
- progetto dell' alimentatore

Tiziano
NB: i simulatori, fogli di calcolo, Mathcad, Matlab e affini ormai sono strumenti di uso comune come il saldatore. In fase di sviluppo e test si lavora con il pc a portata di mano (anche perchè ormai molte misure e relativa documentazione si fanno con il PC).

[tiziao]

Mentre continuano le interazioni con Pier sullo sviluppo dei video vi aggiorno.
L' idea è dividere la trattazione in tre grandi filoni:
- flyback classico con controllo primario
- flyback quasi risonante con controllo primario
- flyback quasi risonante con controllo secondario

A parità di tensione e corrente di uscita il trasformatore resta identico per le tre versioni... cambia il controller e una manciata di componenti... probabile che si faccia un pcb unico.

Trasformatore vediamo cosa offre la produzione Wurth oppure ne facciamo avvolgere una piccola quantità.

Useremo nuclei facilmente reperibili sul mercato di tipo EE o EFD e frequenze dell' ordine dei 60 KHz dove l' effetto pelle è trascurabile (si può usare normale filo smaltato).

Tutto questo per permettere a chi vuole di autocostruirsi il trasformatore.

Tiziano

[tiziao]

Schema a blocchi controller.jpg (50.23 KiB) Visto 4711 volte

Sopra possiamo vedere lo schema a blocchi di un controller flyback moderno che di solito viene montato negli alimentatori USB, notare la complessità.

Questo componente è contenuto in un minuscolo SOT23-6 https://en.wikipedia.org/wiki/Small-outline_transistor

Questo era solo per mostrare quanta tecnologia c'è dentro ad un integrato che controlla un caicatore USB (oggetto pervasivo nella vita moderna)

Il flyback può sembrare banale e semplice... ma dentro si nascondono tutte le problematiche relative alla progettazione degli switching... lo vedremo strada facendo.

tiziano

[Guido]

Ma non si stava meglio quando si usavano i buoni, pesanti, indistruttibili, sicuri trasformatori di alimentazione a 50 Hz ?? .
Va bene, aspettiamo con ansia i video esplicativi.

[tiziao]

RIMG2022.jpg (62.1 KiB) Visto 4702 volte

Work in progress: la demoboard di fianco ad una scheda in fase di test.

La scheda finale per il forum sarà con componenti tht e un adattatore per il controller smd in sot23-6

Tiziano

[gio64]

vedo che sta venendo un super lavoro , complimenti

[tiziao]

vedo che sta venendo un super lavoro , complimenti

Ciao,
lavoro di tutti i giorni

RIMG2034.jpg (62.33 KiB) Visto 4694 volte

nella foto una prova di piazzamento per una versione da guida din.

Fare prove di piazzamento anche ruspanti serve a farsi un idea di come disporre i componenti. Lavorando in spazi ristretti anche con l' ausilio di cad e modelli 3d della scatola si possono prendere delle cantonate enormi. A master terminato si fa una stampa e si incollano sopra i componenti più ingombranti per un ulteriore controllo.

Tiziano

[tiziao]

Una domanda che sarà ricorrente "vorrei simulare con lts" nel nostro caso non essendo disponibile il modello del controller per quel simulatore.

Una volta digerita la teoria e la progettazione amanuense... presenteremo una parte avanzata dove useremo tool di progettazione avanzati...

Tiziano
PS: La disponibilità dei modelli per simulazione sono un problema per chi lavora con queste cose... non esiste uniformità anche per un singolo costruttore.