SMPS devrelerinde optoizolatorle gerilim geribeslemesi

[Erol YILMAZ]

4N26 Lite on marka
Yukselme zamanina dikkat...

Sari olan Optonun ledinin gerilimi
Kirmizi olan Transistorun emiterinden saseye giden direncin gerilimi



Bu da 70 Khz lik bir sinyal uygulanmis hali...



Gerilim takibi icin cok uygun bir opto değil gibi gorunuyor.
Olcum ile ilgili devre semasini daha net bicimde koyacagim ama surelerin degisecegini tahmin etmiyorum.

[ise]

3842 ile pc817 kullanıyorum  switch 66 khz çalışıyor..  80 khz kadar diyor sharp

[Erol YILMAZ]

Tatlısukurnazı'nın yaptığı uyarılar sonucu,

TRansistörün yük direncini ve ledin ön direncini düşürerek yaptığım uygulamalarda yükselme ve düşme zamanları da belli oranlarda düştü.

bu dirençlere çok bağlı ! fakat !!!
en iyi durumda bile 1.5 uS sonra yükselme gerçekleşiyor.

70 kHz lik sinyalin periyodu 14.3  uS

Diyelim ki, çıkış gerilimi referansı aştı, lojik olarak karar verildi. Optonun ledine sinyal uygulandı... Çıkış ancak 1.5 uS sonra istenen değere gelecek ki hadi tetikleme full çıkışın %30 unda olsun. UC384x in 0.5 uS sonra haberi olur...  Bu süreye kadar sürülme gerçekleşir.

Bu durumda Çıkış doğru dürüst kontrol edilemez.

Yanlış olduğunu düşündüğünüz veya gözden kaçırdığım yer neresi ?

[z]

TL431 ile kurulmus devrenin band genisligini ne civarda olabilir?

4.7uH ve 1000uF nin rezonans frekansi nedir?

ESR neden kucuk olsun istenir?

[Erol YILMAZ]

TL431 içindeki elemanları göz önünde bulundursak  çok hızlı değildir tahmin ediyorum. Sayı olarak tahmin edemiyorum... Belki 100 Hz belki 100 kHz...


fo = 2.32 kHz

ESR niye küçük olsun istenir?  
ESR = Eş seri direnç..

SMPS teki asıl güç deposu bu filtre kondansatörüdür. ( C213 C209 )

Bunu besleyen hat kapandığında (PWM off durumu ) akım basabilmesi gerekir. ESR de bu akıma karşı gerilim düşümü sağlar. Böylece akımla doğru orantılı olarak  Ripıl a sebep olur.
Bu da istenmeyen bir durum olduğu için ESR küçük olsun istenir.
Düşük ESR, düşük Ripıl...

[z]

TL431 içindeki elemanları göz önünde bulundursak çok hızlı değildir tahmin ediyorum. Sayı olarak tahmin edemiyorum... Belki 100 Hz belki 100 kHz...

TL431 cipinin frekans cevabi zaten katalogda var. Ben yukaridaki devrede  TL431'in değil  TL431 ile kurulmus devrenin band genisliginden bahsediyorum. Hesaplayamiyorsaniz  TL431 devresini kurun ve 5V cikisini 4.95 - 5.05 araliginda degistirin. LED yada karsidaki transistor anahtarlamali mi calisiyor yoksa analog mu calisiyor bakin derim. Analog calisiyorsa band genisligini sinyal jenaratorunden alacaginiz 50mV gibi bir sinyali  DC 5V ustune bindirip biraz gezinin.

SMPS devrelerinde cikistaki kapasitemiz 0 ESR, sonsuz kapasite olsaydi opto ledinden akan akimin frekansi ne olacakti?

Herseyi 1-0 ile izah etmekten vazgecin. (4N2x cikisindaki kare dalga ciziminiz ile SMPS arasinda alaka kurmanizdan dolayi boyle yazdim)

SMPS devrelerinde optoya olan ihtiyac, cikis voltajini izoleli olarak anahtarlama tarafina aktarma istegimizden kaynaklanir. Eger izolasyon sartimiz olmasaydi cikistaki gerilim bolucuden gelen geri besleme gerilimini uygun sekilde SMPS cipine bagliyiverecektik.

Yaygin 384x ve 3524 uygulamalarina bakin derim. Istisnai tasarimlarlari ornek almayin.

[z]

3842 ile pc817 kullanıyorum  switch 66 khz çalışıyor..  80 khz kadar diyor sharp

Bunun anlami kullanacagimiz opto, devremizdeki pwm frekansinda hatta daha ustunde anahtarlama yapabilmeli, yapamiyorsa daha hizli modeli secmeliyiz mi oluyor?

[Erol YILMAZ]

Bunalmış hocam doğru söylüyorsunuz.
O bölgede Opto analog olarak çalışıyor. Çünkü girişindeki gerilim anahtarlamalı değil. Sadece dar bir bölgeye sıkışmış halde aşağı yukarı oynuyor...

[z]

Zaten modulasyonda biz genellikle tasiyici ile değil tasiyicinin tasidigi sinyalle ilgileniriz. Tasiyiciyi adi ustunde sinyali tasimak icin kullaniriz.

SMPS de tasiyici, lineer regulatorlerdeki klasik guc kaybindan kacmamiza yariyor.

PWM sinyal ile GM benzer seylerdir. Birisinde genlik degisir birinde darbe/peryod orani. Sonucta bir sinyali tasirlar.

Demodule edildimi tasiyici frekansinin ripil disinda etkisi kalmiyor. Artik kontrol dongusunde band genisligimiz icindeki sinyeller on plana cikiyor. Oda nerden bakilirlirsa bakilsin yaklasik tasiyicinin 1/10'u kadardir. Yani 0..4 Khz.

R204 ve C215 de biz buradayiz diye bagiriyor zaten.

Olayi GM olarak dusunun. Radyoda tasiyici dogrultumu geriye DC kalir ve bu hic bir ise yaramaz. Ama tasiyici uzerindeki ses DC yi asagiya yukariya sallar ve dogrudan ses sinyalinin kendisidir.

SMPS lerde farkli olarak roller degismistir. Tasiyici dogrultulmu ortaya cikan DC yi enerji ihtiyacimiz icin kullaniyoruz. Uzerindeki module edilmis sinyalde sistemi  hizaya sokmaya calisan  kumanda sinyalinin ta kendisidir.

Eee bu durumda geri besleme sinyali olarak bana ne kontrol sinyalinden, bana ortalama voltajin ta kendisi lazim.

Zaten neden anahtarlamali guc kaynaklari analog guc kaynaklarina kiyasla yavas tepki verir sorusunun cevabi da bu band genisliginde sakli.

Tepki suresinin kisaltmanin yolu pwm frekansini artirmaktan gecer.

Genede opto ile PWM tasiyicinin da geribeslendigi uygulamalar gorurseniz sasirmayin. Elektronikte tasarimcinin ne yapacagi belli olmaz. Kim bilir aklindan ne hinlikler gecmistir.

[ise]

pc817 nin 80khz den fazla anahtalama yapamaz.  siz swicth 132 khz çıkartırsanız optonuzu değiştirmelisiniz (sfh615a gibi 250khz) . smps sistemlerinde iş sadece optoya düşmüyor. tl431inde cevap verme sınırları var.  frekans cevapları pdf içerisinde mevcut. min 2,44 max 2,55 bunun arasında çıkan bir gecikmede söz konusu. sistemin çalışma özellikleri..    izalayonlu flyback ve forward kaynaklarda 66 khz veya 132 khz yeterli görülüyor.

[z]

Kontrol cevriminde cok daha dusuk frekanslarda daha yuksek ripilimiz olacak zaten.

SMPS cikisina motor baglayip bakin ripila.