JBC marka saplara kontrol unitesi tasarimi projesi

[Mikro Step]

Cimbiz havyamizin guc kati bu sekilde oldu.

Bu topolojiye Push Pull gorunumlu cifte forward yapi gibi degisik bir isim vermek gerekecek.
Bir transistor bir havya kolunu surerken diger transistor de diger kolu suruyor. Fakat her bir transistorun diger tarafa da
bir miktar etkisi var.

Transformatoru yeni bastan ele alacagim. Klasik 50Hz transformatoru cok kisa sureligine nominal gucunun ustunde yuklemek mumkun iken
bizim HF transformator ve suruculerde boyle abartli yuklenme ne kadar mumkundur ongoremiyorum.

Eger mumkun olursa ETD49 ile devam edecegim.

Yukaridaki yapida dengesiz yuklenme sozkonusu oldugu icin saturasyondan kacinmak icin gene dutyi %50 den cok daha kucuk sececegim.

 

[clc]

İki kolun ısıtma gücünü ayrı kontrol edebilmek için aslında çok güzel çözüm ancak pushpull converter biraz elinizi sıkıştırmayacak mı? Switch ratingleri yüzünden primerdeki mosfetler ucuz olmayacak, üstelik gerçek bir akım kontrolü olmadığı için ve ısıtma gücünü ayarlamak için dutyler kasıtlı kaydırılacağı flux walking de olacak. Belki primeri half bridge yapmak daha pratik olabilir, en azından primer switchleri biraz rahatlar. Flux walking için ise aklıma en ucuz ya core a çok ufak bir gap eklemek geliyor, ya da fetlerin conduction loss unu kasıtlı olarak yüksek yapmak. Cımbız takılı iken tek kol bir plane e değip diğeri havada kaldığı durumda ama eliniz sıkışacak gibi bu tasarımda.

Edit: mesaja eklemeler yapmışsınız sonradan gördüm, topoloji ismini doğrudan pushpull dememeniz sebebi kontrol tekniğiniz mi olacak?

Core u iki yönde kullandığınız durumda etd49 ile 50khz de ihtiyacınız dan çok çok daha fazlasını taşırsınız, bence 2-3 mesaj sonra bi anda küçülecek. Yüklenme konusunda iki limit faktör var, birincisi sargılar üzerinde oluşan ısı, ikincisi core loss ve bunlara dolaylı yoldan bağlı olan thermal iletkenlik de önemli tabiki. Genellikle sat a yakın yerlerde coreloss çok yükseldiği için altında çalışılır, kısacası sizin buradaki durumda mesela 1sn liğine ilk ısıtmada daha fazla güç basabilmeniz mümkün. Ancak hesap aşamasında bunu da dikkate alarak hesap yapmak gerekebilir.

 

[Mikro Step]

Iki ayri nuve kullanmamak icin yukaridaki semayi olusturdum. Tek transistoru hic surmezseniz devremiz tamamen basligin en tepesindeki ilk semaya donusuyor.

6us on zamani 15us de peryod olmak uzere anahtarlaniyor. Eger ikinci transistoru de anahtarlarsak bu kez 15us bosalma zamaninda ikinci isitici kullaniliyor.

O yuzden puhpull gorunumlu cift transistorlu forward gibi bir isim koyma ihtiyaci duydum.

Bana sikinti cikacak gibi gorunmuyor ve flux walking olusmayacagini dusunuyorum. Eger %50 dutyye yakin calissaydim o zaman evet kesin sorun cikardi.

Ilk semada secilecek transistor 600v dan yuksek voltaja dayanacak bir sey secilecekti. Ben 800v bir transistor sececektim. Bu yapida da olusacak voltaj ilk semadakinden farkli olmayacak. Burada da 800v transistor is gorecek.

 

[Haze]

@Mikro Step sen bu isi dc guc kaynagi alip yapmayacakmiydin , birde aklima su geldi, madem feedback isini thermocouple ile yapiyorsun iki fisegi seri baglayip diyot kayiplarindan kurtulsan olmaz mi, belki uretimden kaynakli iki fisek arasinda fark olabilir ama denenebilir.

 

[Mikro Step]

Bazi malzemelerin bir bacagi genis Gnd yuzeyine diger bacagi ise ince bir pcb yoluna bagliysa smd malzemenin bir tarafi bir cene ile diger tarafi da diger cene ile isitilirken ceneler arasinda cok ciddi sicaklik farki olusur.

Bu duruma izin vermemek icin her bir cenenin ayri ayri kontrol edilmesi gerekiyor. Bu nedenle seri yada paralel baglanti yapmiyoruz.

Isin icine biraz siradisilik katmak adina basindan beri bu is icin DC guc kaynagi kullanmayi dusunmedim.
Ayrica benim tasarimda TC amplifikatorunde girisleri GND den yukarida floating tutma avantajina sahibim.

 

[Mikro Step]

Henuz taslak asamasinda.

JBC AT420-A adjustable tweezers

JBC C420 series tips Tip shape: C420-272​

IC1, IC2

HCPL-3120-000E

9995439 Data Sheet

IC3 IC4

AD8293G160ARJZ-R7

4019299RL Data Sheet

https://www.farnell.com/datasheets/3817098.pdf

BR1

GBU6D 1700188

Q1, Q2

IKW08T120FKSA1

1471744 Data Sheet

D1, D2

STTH1602CT

9935878 Data Sheet

C1

ELG107M450AR2AA 2476228

C2, C3, C4, C5

B32652A6104J289 4067180

R6

MCKNP01SJ010KA10

1903700

T1

B66367G0000X187 2355032

D3

1N4747A

3519196

D4 1n4007
R1 470R
R2, R3 22R
R4, R5 10K
R6 0R1 1w
R7 100R
R8 Degeri hesaplanacak
C6 47uF 25v
C7, C8 100n
C9 Degeri hesaplanacak
C10 10nF

 

[Mikro Step]

Siparis listem bitmek uzere. Bu cimbiz havya icin farnelden konnektor linki verebilecek yok mu?

 

[volta]

Siparis listem bitmek uzere. Bu cimbiz havya icin farnelden konnektor linki verebilecek yok mu?

Elinizde cımbız havya var ve bunu istasyon takacaksınız. Bunun için istasyon tarafındaki konnektörü arıyorsunuz değil mi? Eğer böyleyse elinizdeki sapın konnektörünün resmini paylaşabilir misiniz? Eevblogda sizdeki cımbız havyanın konnektör bilgisi verilmemiş ama diğerleri için verilmiş. Eğer oradakilerden biriyse belki oradan yola çıkarak bulabiliiriz. Yada biliyorsanız cımbız havyadaki konnektörün ismini direk oradan ilerleriz.

JBC Handle & Cartridge Data - Page 1

JBC Handle & Cartridge Data - Page 1

www.eevblog.com

https://tr.farnell.com/binder/99-0617-00-06/circular-connector-plug-6pos-cable/dp/2949827

https://tr.farnell.com/binder/99-0995-100-05/plug-free-5way/dp/1122361

 

[Mikro Step]

Henuz cimbiz havyayi almadim. Evet istasyon tarafindaki konnektoru almak istiyorum.

 

[Mikro Step]

Son tasarimda ciddi stair case saturasyon (flux walking) sorunu var.
Cikistaki diyodlara bir de mosfet baglamak gerekecek.

Israrla ikinci bir transformator kullanmaktan kaciniyorum.

 

[clc]

Son tasarimda ciddi stair case saturasyon (flux walking) sorunu var.
Cikistaki diyodlara bir de mosfet baglamak gerekecek.

Israrla ikinci bir transformator kullanmaktan kaciniyorum.

Bunu aslında bir simulasyon ile size göstermek istemiştim ancak vakit ayıramadım. Çözüm olarak kontrollü bir reset sargısı eklemeyi düşünür müsünüz? Bu sayede çıkışı tamamen boşa alsanız dahi çalışabileceksiniz. Tek fişekli bir havya takıldığı durumda ise çıkışları birbirine bağlayıp pushpull gibi çalışacaksınız.

 

[Mikro Step]

Diyodlara seri mos/transistor baglamak disinda cozum goremedim.

Su anda da cikis tamamen bosa alinsa bile sorun yok.

Sorun transistorlerden birisi off oldugunda birikmis enerji beslemeye kacmak yerine yuke gidiyor ve yuk direnci exponansiyel yukleme yaptigindan bu enerjiyi sifirlayamiyor.

 

[Haze]

bu durum tum push pull yapilarda mi olusuyor yoksa sizin cikis baglanti seklinizden dolayi mi olusan bir durum?

 

[Mikro Step]

Eger her iki diyodda ayni yonde olsaydi o zaman tam pushpulla donusecek ve hic sorun olmayacakti.
Fakat push pull yapida da bu yapida da iki isiticinin bagimsiz calismasi gerektiginden isiticlarin onune
birer elektronik switch daha baglamak gerekecek.

O zaman da DC guc kaynagi yapip arkasina da iki mos baglayip pwmle isiticilari ayri ayri kontrol edecektik.
Yani tasarim siradan tasarimlarla ayni olacakti. Istiyorum ki tasarim renkli bir sey olsun.

Trafo cikisina hem diyod hem de mos baglamak cok isime gelmiyor. Mosun icindeki diyod olmasaydi cok iyi olacakti.

Biraz daha kafa yoralim.

 

[clc]

bu durum tum push pull yapilarda mi olusuyor yoksa sizin cikis baglanti seklinizden dolayi mi olusan bir durum?

Pushpull yapılarda flux walking genel bir sorun, uyguladığımız voltaj darbelerinin zamana bağlı integralini alıyor aslında core, yani e=d(phi)/dt. Ancak şöyle ki ideal değil trafolar, dolayısıyla aynı duty i uyguluyor olmak voltage-second balance i sağlamaya yetmiyor. Her cycle da ufacık bir dc bile inject edilse, günün sonunda saturasyon ile sonuçlanıyor. Çözüm için çok çeşitli yöntemler var, bu konudaki durum için de ilginç bir çözüm bekliyorum açıkcası

 

[Mikro Step]

Push pull yapida her iki anahtar da hemen hemen ayni pwm darbe suresi kadarile suruluyor ve primer hemen hemen ayni primer voltajina maruz kaliyor.

Fakat hemen hemen diyorum cunku tam da es sartlarda degiller.

Bizdeki durum cok farkli. Isiticilar cok farkli termal sartlarda olabiliyor. Haliyle isiticilara birbirimdem cok farkli duty degerinde voltaj uygulaniyor.

Sorun sozel degil de grafikle aciklansa daha anlasilir olacak.

Fakat kisaca aciklayacak olursak;

bir transistor Ta kadar sure iletimde kaldiysa Ta kadar sure de her iki transistor off kalmali. Bu esnada cikistaki diyodlardan da akim cekilmemeli !!!.

Bu sart saglanirsa 2T sure sonunda flux kesin sifirlanmis oluyor. Bundan sonra ayni islem diger transistor icin de yapilacak. Yani o transistor de Tb kadar iletimde tutulduysa Tb sure de off tutulacak ve bu esnada cikistaki diyodlardan akim cekilmemeli. !!!!.

Bu sart saglanirsa Ta ve Tb birbirinden bagimsiz olarak istendigi gibi degistirilebilir. Hem de tek transformator kullanilmis oluyor.

Iki ayri nuve kullanilirsa zaten hic sorun kalmiyor.

 

[Haze]

@clc bu kucuk birikimler yuk tarafindan belli bir noktaya ulastiginda sifirlanmiyormu, isin asli ilk kez duydugum bir kavram, birisi bir video cekse iyi olurdu, isin garibi bu durumdan haberdar olmayan birtek ben degilim, karsilastigim cin mali push pull inverterlerin hicbirinde bu durum icin bir onleme rastlamadim, adam transistorleri surmus gecmis.

 

[Mikro Step]

Flux walking (stair case saturation) tum smpslerin ortak problemi. Guc arttikca ozellikle onlem alinmayi gerektiriyor.

Mesela PC power supplylarda primere seri bir kapasitor (genellikle 220n) baglanir. Sebebi bu soruna kismen cozum olmasi.

 

[Mikro Step]

Transistoru iletime soktuk primer taraftaki miknatislama bobininden (hayali bir bobin) akim tirmanmaya basladi. T kadar sure sonra akimi I degerine ulasir. Nuvedeki magnetik aki da Fi degerine ulasir.

Bu Fi akisini sifira kadar indirmezsen nuvede artik bir miknatisiyet kalir. (Nuve kisa vadede bildigin daime miknatisa donusur)

Bir sonraki peryodda Fi sifirdan degil artik miknatisiytin neden oldugu akidan itibaren artmaya baslar. Bu boyle boyle devam edince bir bakmissin saturasyon noktasina gelmissin.

O zaman ne yapacaksin.

Yontemlerden birisi bir bobine V*T gerilimi uygulandi ise artik miknatisiyeti silmek icin -VT kadar ters akim akitacaksin.

Tek transistorlu forward yapida bu is kendiliginden oluyordu. (Primerin ayni ikinci bobin akiyi ters yonde akim akitmak suretiyle siliyordu.)
(Bu nedenle dutyye max %50 siniri konur)

 

[clc]

@clc bu kucuk birikimler yuk tarafindan belli bir noktaya ulastiginda sifirlanmiyormu, isin asli ilk kez duydugum bir kavram, birisi bir video cekse iyi olurdu, isin garibi bu durumdan haberdar olmayan birtek ben degilim, karsilastigim cin mali push pull inverterlerin hicbirinde bu durum icin bir onleme rastlamadim, adam transistorleri surmus gecmis.

Belli bir bias altında çalışabilir core, ve maalesef durduk yere gitmez. O kadar farklı çözümler var ki, onlarda da mutlaka biri vardır. Klasik bir pushpull ise mesela, Primerin akımını cycle by cycle kontrol ederek çözersiniz, eğer loss çok umrunuzda değil ve trafo yeterince iyiyse sadece rds on yüksek mos kullanarak bile kurtulunabilir, çünkü walk edilen yönde daha çok akım çekme eğiliminde olacak. Aynı şekilde trafoya ufak bir gap eklemekle de çözülebilir. Half bridge full bridge mesela @Mikro Step in bahsettiği gibi seri kapasitör konur, DC isteseniz de basamazsınız.