PIC kullanarak SMPS yapımı

[taydin]

Transformatörlü devreyi yapabilmen için, önce uygun bir transformatörü bulman lazım. Böyle transformatörler Türkiye'de kolayca bulunabiliyor mu, bulunuyorsa da gereken teknik dokümantasyonu mevcut mu emin değilim. Direkt transistörlü devre ile sürebilirsin, ama bu durumda PIC'in ve diğer dijital devrelerin olduğu bölüm, yüksek voltajların olduğu bölümden izole edilmemiş olur. Bir problem çıktığında da bütün devrenin yanma ihtimali var.

Bence en iyi çözüm, TPL250 veya HCPL3180 gibi optokuplörlü mosfet sürücü kullanmak. Bunu kullanırsan, optokuplör sonrasında (yüksek voltajlar burada) oluşacak bir arıza, PIC tarafını etkilemez. Ve emin ol, o devreyi çalıştırana kadar baya mosfet yakacaksınız

HCPL3180'in datasheet'ini incele, devreyi kafanda canlandırmaya çalış. Soruların varsa da sor.

 

[kesmez]

https://www.direnc.net/tc4427-15a-dual-high-speed-power-mosfet-drivers
Bu mosfet sürücüyü kullanabilirsin.

 

[taydin]

Çocuklar, sizin gibi mikrokontroller bazlı bir SMPS yapmaya çalışan bir elemanın EEVBlog'da açtığı konu var. Bu konuyu da inceleyin, fikir edinin.

http://www.eevblog.com/forum/projects/does-this-smps-design-look-ok

 

[serkan_48]

Mosfetleri korumakla ilgili basit bir oneri seri lamba onerebilirim.

Vakti zamaninda smps tamir ederken bende yakiyordum sonra seri lamba ile tamire devam ettim en azindan akim sinirladigi icin bir durum olsugunda patlamadan durumu farkedebiliyorum.

Kolay gelsin

 

[Konyalı bilimadamı]

tlp250 mosfet sürmek için ideal optokuplörle sürerseniz daha sağlıklı olur 30khz geçmezseniz tabi picli smps için herhangi bir comparatorlu pic mcu kullanılabilir yada pwm çıkışlı olan

 

[hande!ux]

Labaratuvarda tektronik tds3034B osıloskob ve rıgol dg1062 sinyal üreteci var. Projede kullanabilmek için izin aldım, istediğim zaman kullanabileceğim. Signal üretecinden pwm sinyal üretebiliyor muyuz onu daha netleştiremedim, sizin bilginiz var mı bu konuda?

 

[taydin]

Osiloskop da çok güzel, sinyal jeneratörü de. İkisi de profesyonel işler için kullanılabilecek seviyede cihaz. Sana gereken aslında sinyal jeneratörünün PWM desteklemesi değil, kare dalganın "duty cycle" oranını ayarlayabilmen. Bütün sinyal jeneratörleri kare dalga üretebilir ve bu kare dalganın duty cycle'ının da ayarlanmasına izin verir.

Burada şuna dikkat etmen lazım. Sinyal jeneratörü ile MOSFET arasında mutlaka bir optokuplör olsun. Bu çok önemli! eğer bunu yapmazsan ve MOSFET'i de yakarsan, sinyal jeneratörünün girişine 310V gelme ihtimali yüksek ve o sinyal jeneratörü kesin yanar!

 

[taydin]

Eğer sinyal jeneratörüne zarar vermekten endişeleniyorsanız, sinyal jeneratörü yerine bir uc3843 ile MOSFET'i kontrol edin. Burada uc3843'ün tek rolü, aynen sinyal jeneratöründe olduğu gibi değişken duty cycle'a sahip kare dalga sinyali üretmek. İnverter çalıştıktan sonra bu uc3843 kalkacak ve onun yaptığı işi artık PIC yapacak.

 

[tsahin]

Bazı SMPS güç kaynaklarında mosfetlerin küçük bir trafo ile sürüldüğünü görmüştüm. O trafonun bir amacı da PWM kaynağını koruma olabilir mi?

 

[taydin]

MOSFET sürmek için kullanılan transformatörlerin amacı, PWM sinyalini farklı referans noktalarına uygulayabilmek. Örneğin H köprüsü yapısını düşünelim. Burada üst üste iki tane MOSFET var. PWM sinyalini hem alt hem de üst MOSFET'in gate/source arasına vermemiz lazım. Ama elimizdeki PWM devresi, GND'ye göre çıkış veriyor. İşte bu durumda bir transformatör ile PWM sinyalini hem üst hem alt MOSFET gate/source arasına uygulayabiliriz.

Koruma anlamında o trafonun hiçbir faydası olmaz. Kısa devre olan MOSFET, hem SMPS trafosunda binlerce voltluk gerilim endüklenmesine sebep olur, hem de gate trafosunun direkt olarak 310V görmesine sebep olur. Bu yüksek voltajlar da trafo tarafından sinyal jeneratörü tarafına aktarılır ve büyük ihtimalle sinyal jeneratörü arızalanır.

 

[taydin]

Ama bir optokuplör kullanılırsa, en azından bu güçteki bir SMPS için kesin koruma sağlar. Tipik bir optokuplör'ün çıkış ve girişi arasındaki izolasyon voltajı 5000V olabiliyor. Yani optokuplör çıkışına 5000V dahi gelse, girişine bir etkisi olmayacaktır. Ama KW seviyesindeki büyük SMPS'lerde daha yüksek izolasyon voltajına sahip optokuplör seçmek gerekebilir, çünkü orada kullanılan SMPS trafoları MOSFET kısa devre olduğu zaman çok daha fazla enerji biriktirecektir ve MOSFET eriyip gittiği anda da bu enerjiyi 5000V'dan daha fazla bir voltaj ile boşaltabilir.

 

[hande!ux]

Bir haftadır mosfed ile denemeler yapıyoruz ve sürekli arızalanıyor. 5N40 kullanıyoruz. 80V ile çalıştırırsak flyback devresi çalışıyor gibi ama giriş gerilimini yükseltirsek belli bir değerde mosfed arızlanıyor. Hoca bize akım sınırlaması olan bir AC güç kaynağı verdi onunla deneyince de 80V giriş geriliminde çalışıyor gerilim artarsa bir yerde devre çalışmamaya başlıyor. Mosfed patlamıyor ama ölçtüğümüz zaman drian source arası kısa devre.

PIC firmware'i arkadaşlar yaptı PWM sinyal üretiyor ama bu mosfed probleminde takıldık kaldık, Yardım edebilir misiniz?

 

[kesmez]

pwm sinyalinde "1" süresi bir an için artıp aşırı akımdan arızalanıyor olabilir.
mosfetin source ucuyla gnd arasına 0.47 ohm gibi bir direnç ekleyip buradaki voltajın 0.5 yada 1 volttan fazla yükselmesini engelleyecek ve hızlı çalışacak bir düzenek yapın. şemayı eklerseniz daha çok sey söyleyebilirim.

 

[taydin]

Okul da baya donanımlı gibi duruyor, akım sınırlamalı AC güç kaynakları Biz üniversitedeyken, çalışan DC güç kaynağı bulsak göbek atıyorduk

5N40 o uygulama için uygun değil. Maksimum drain-source voltajı sadece 400V. Trafodan geçen akım maksimum değere yakın iken sizin MOSFET devreyi keserse, üzerinde 400V'dan çok daha yüksek bir voltaj oluşabilir. 1000V luk MOSFET ile deneyin. Çalışırsa, problem budur. Sonradan daha uygun voltajlı bir MOSFET koyabilirsiniz, mesela 650V luk.

Bunun dışında bir "snubber" devresi ile trafo üzerinde oluşacak bu ters voltajı biraz düşürebilirsiniz. Bunu araştırın.

 

[hande!ux]

Okul da baya donanımlı gibi duruyor, akım sınırlamalı AC güç kaynakları

AC güç kaynağı ITEH IT7324

pwm sinyalinde "1" süresi bir an için artıp aşırı akımdan arızalanıyor olabilir.

Akım değerini 2 ampler ile sınırlandırıyoruz, aşırı akım nasıl oluşabilir?

 

[hande!ux]

şematik son halini çizip koyacağım.

 

[taydin]

ITECH IT7324, güzel cihaz ...

http://www.itech.sh/en/product/ac_power_supply/IT7300.htm

 

[kesmez]

AC güç kaynağı ITEH IT7324



Akım değerini 2 ampler ile sınırlandırıyoruz, aşırı akım nasıl oluşabilir?

siz ac kaynaktanmı akım sınırlaması yaptınız. cihaz her nekadar akım sınırlaması yapsa bile cihaz çıkışı bir kaç mikrosn içinde akımı kesemez . bu esnada mosfet yanabilir.
Veya şemada girişe bir kapasitör bağlıysa ki muhtemelen vardır. Bu kapsitördeki enerjide mosfeti yakmaya yeter. En güzeli smps cihazınızın akım sınırlamalı olması.

 

[Suleyman20]

Bir grup arkadaş dönem projesi olarak PIC işlemci ile SMPS yapacağız.İstenen 220V ve 110V arasındaki tüm AC girişte 12V çıkış vermesi.İnternette araştırınca konu ile ilgili basit seviyede bir devre bulamadık.Bununla ilgili örnek devre varsa paylaşabilir misiniz? Proje ile ilgili tavsiye ve önerilerinizi de duymak isteriz.

Merhaba. Ben de bu projeyi tek başıma yapıyorum. Güç elektroniği kısmını tasarladı fakat pic kodlamada pek iyi değilim. Feedback olarak output error gibi parametreleri pic ile nasıl yaptınız acaba?

 

[taydin]

PIC'in PWM çıkışları MOSFET'leri sürüyor olacak. Output error değerini bir ADC ile okuyup ona gore MOSFET'i süren PWM sinyalini değiştirmen lazım.

PIC kullanarak iyi bir SMPS yapmak zor birşey, zaten sizin hoca da bunu istemiyordur. Output error değerini programla okut ve PWM değerinde her seferinde çok küçük ayarlamalar yap. Böyle yapınca güç kaynağının yük değişimleri veya şebeke değişimlerine olan tepki süresi çok uzun olur, ama kesinlikle kararlı davranır ve osilasyona girme durumu olmaz.