Frage:
Der Schaltnetzteilausgang geht auf Null, wenn die Last angeschlossen ist
RobT
2020-08-17 23:41:15 UTC
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Ich habe ein SMPS gebaut, mein erstes. Es handelt sich im Wesentlichen um Folgendes: https://www.infineon.com/dgdl/DN-ServerStandby.pdf?fileId=db3a304412b407950112b418a93b266b, eine Konstruktionsnotiz eines Infineon-Ingenieurs vor etwa 20 Jahren . Die einzigen Änderungen, die ich vorgenommen habe, waren das Hinzufügen des erforderlichen Netz-Eingangsabschnitts mit einer Sicherung, zwei X2-Kondensatoren, einer Gleichtaktdrossel in einer Pi-Filter-Konfiguration, einem Brückengleichrichter und einem Filterkondensator. Ich habe alle neuen Komponenten verwendet.

Hier ist, was es tut: Ohne Last liegt der Ausgang bei 4,5-5,0 VDC und variiert etwas unregelmäßig. Wenn ich raten müsste, würde ich sagen, dass es zwischen 4,5 und 5 V schwankt, mit einer Zeitspanne von ungefähr 1 Sekunde. Wenn ich eine Last darauf lege, fällt der Ausgang auf Null. Ich habe 8, 16 und 4R Dummy-Ladungen ausprobiert. Ich habe auch eine LED in Reihe mit einem 200R-Strombegrenzungswiderstand geschaltet, und die LED pulsierte zwischen dunkel und aus, wieder mit einer Periode von ungefähr 1 Sekunde.

Ich habe ein grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von SMPS, aber keine Ahnung, wie ich Fehler beheben kann. Auf der Eingangsseite scheint alles in Ordnung zu sein, etwa 157 VDC gehen dahin, wo es hingehört. Ich habe die Rückkopplungsschaltung getestet, indem ich eine variable Gleichspannung an die Ausgangsklemmen angelegt habe (bei getrenntem Eingang). Wenn die Spannung am Ausgang unter 5 V lag, lag die Spannung an der LED im Optokoppler deutlich unter der Durchlassspannung von 1,3 V im Datenblatt . Sobald die Spannung 5 V erreichte, stieg der Abfall über der Optokoppler-LED auf 1,3 V. Dies ist genau das, was die Rückkopplungsschaltung tun soll, nicht wahr?

Das Projekt forderte die Herstellung eines eigenen Transformators. Vielleicht habe ich damit einen miesen Job gemacht und der Transformator ist das Problem? Wie kritisch sind Dinge wie das Ferritmaterial und Parameter wie A_L? Die Pläne sahen einen E20 / 10/6-Kern aus N67-Material mit einem Spalt von 1,0 mm und A_L = 60 nH vor. Ich konnte N67 nirgendwo finden, aber ich bekam eine E20 / 10/6 mit N87 und 0,25 mm Abstand. Ich habe die Lücke vergrößert, das Datenblatt besagt, dass mit einer Lücke von 1,0 mm A_L = 60nH. Aber ich hätte die Lücke vielleicht nicht groß genug gemacht, vielleicht nur 0,5 mm, was A_L = 103 nH ergeben würde. Würde das einen Unterschied machen?

Ich habe viele Websites online über die Fehlerbehebung bei SMPS gelesen, kann jedoch nichts Spezifisches über den Zustand der Ausgabe finden, die beim Anschließen einer Last auf Null fällt.

Vielen Dank für alle Vorschläge.

Okay, hier ist das Follow-up: Ich habe den Transformator von Grund auf zurückgespult, keine wirkliche Verhaltensänderung. Zuerst habe ich den Spalt im Kern auf genau 1,0 mm vergrößert, was das Design verlangte. Dann habe ich es zurückgespult. Ich bin mir sicher, dass ich es diesmal richtig gewickelt habe. Ich bin mir nicht sicher über Art und Umfang der Isolierung zwischen den Wicklungen. Das Design sieht "eine Schicht Makrofol" zwischen den Wicklungen vor. Ich bin mir nicht mal sicher, was das ist, aber ich habe es gegoogelt und es schien nicht so einfach zu sein. Ich habe das Standard-Klebeband aus gelber Polyesterfolie verwendet, das bei Hochfrequenztransformatoren allgegenwärtig zu sein scheint - es hat eine Basis von 1,0 mil, misst mit dem Klebstoff etwa 2,0 mil und habe zwischen jede Wicklung zwei Schichten gelegt. Scheint das richtig?

Bei einer Last von 4R mit Dummy-Widerständen pulsiert der Ausgang ungefähr einmal pro Sekunde. Zwischen den Impulsen beträgt der Ausgang 0 V und jeder Impuls liegt irgendwo zwischen 0,2 V und 1,3 V. Ohne Last schwankt der Ausgang zwischen 4,3 V und 5,0 V und geht mit einer Zeitspanne von etwa einer Sekunde auf und ab - wie zuvor.

Ich habe meine Schaltung immer wieder überprüft.

Antworten zu frr:

Ich habe die folgenden Dioden verwendet: D1 - MBR745G, D2 - 1N4148, D3 - 1N4937T, D4 - Vishay BZX55C18-TAP. Die Elektrolyte sind Wurth Alaun. Dosenkappen, z. B. mouser.com/ProductDetail/710-860010575013, und es gibt verschiedene Film- und Keramikkappen, alle Teile sind neu. Ich habe ein Zielfernrohr - es ist ein Soar MS-3015, den ich auf einem Schrottplatz für 25 US-Dollar gekauft habe. Älter, analog, keine Informationen im Web darüber, aber es funktioniert tatsächlich irgendwie. Es ist 2 Kanal, 2 MHz. Wenn ich das Oszilloskop auf einem SMPS verwende, benötige ich einen Trenntransformator? Sonden sind die Cat II 1000V, die mit meinem Fluke 115 geliefert wurden. Sind diese sicher?

Update: Ok, ich habe versucht, die Induktivität der Primärwicklung am Transformator zu messen. Ich habe kein LCR-Messgerät, daher musste ich eine der vielen Ad-hoc-Methoden anwenden (unbekannten Induktor mit bekanntem Kondensator in den Tankkreis stecken und Resonanzfrequenz messen usw. usw.). Schließlich entschied ich mich für die einfache Methode, meine zu verwenden Signalgenerator und ein genauer bekannter Widerstand, weil er mir die beständigsten Ergebnisse lieferte und im Ballpark der wenigen bekannten Induktivitätsspulen liegt, die ich besitze (ich habe eine Reihe von Spulen, die ich aus Müll unbekannter Induktivität geborgen habe).

Ich habe 458 uH gemessen. Der Infineon-Konstruktionshinweis fordert eine Primärinduktivität von 435uH. Angenommen, meine Induktivitätsmessung ist nicht ausgeschaltet, ist das nicht ziemlich nah? Das überrascht mich nicht wirklich, da ich die Anweisungen für den Transformatorbau sorgfältig befolgt habe. Ich bin also von Rohats Kommentar überzeugt, dass der Controller-Chip anscheinend heruntergefahren wird, weil er in den Überlastschutzmodus wechselt, aber ich habe keine Ahnung warum.

Als Antwort auf die Kommentare von frr zum Leiterplattenlayout finden Sie hier einige Informationen zu meinem Leiterplattenlayout:

Leiterplattenlayout: Ich habe ursprünglich den Schaltplan und das Leiterplattenlayout für die 5-V-20-W-Server-Standby-Karte kopiert, musste dann aber einen AC-Eingangsbereich mit Sicherung, EMI-Filter, Gleichrichter und Filterkappe hinzufügen. Ich habe einen weiteren Infineon Design Note unter https://www.infineon.com/dgdl/DN-ChargerAdapter40W.pdf?fileId=db3a304412b407950112b418a3ee265f entdeckt Das ist für ein 5V 40W SMPS, fast das gleiche wie das erste, aber größer mit mehr Leistung. Ich habe das als Grundlage für den Eingabeabschnitt verwendet und dann festgestellt, dass das Layout der Platine anders ist und kompakter wirkt, also habe ich das kopiert. Dort habe ich das Layout in math.hunter.cuny.edu/thompson/pcb_1.png erhalten und math.hunter.cuny.edu/thompson/pcb_2.png. Das Rot ist die vordere Kupferschicht, das Blau ist die Rückseite. Das zweite Bild zeigt das ausgefüllte Kupfer, das erste Bild zeigt es nur.

Ja, das ist eine riesige Kupferebene, die die gesamte Vorderseite der Platine bedeckt. (Übrigens ist es ein hausgemachtes Board). Es gibt zwei Gründe in der Schaltung, eine für die Eingangsseite und eine für Ihre Ausgangsseite. Im Schaltplan sind sie mit „GNDPWR“ und „GND“ gekennzeichnet und nur durch eine Y-Kappe verbunden. Die große vordere Kupferebene ist mit nichts verbunden, sondern isoliert.

Lassen Sie mich sehen, ob ich mich erinnern kann, warum ich das getan habe. Das Infineon-Design war für eine einseitige Platine (Kupfer auf der Rückseite, Komponenten auf der Vorderseite) und es gab einen Überbrückungsdraht. Ich hatte ein Stück zweiseitiges Kupfer, das ich verbrauchen wollte, und ich wollte ein zweiseitiges Brett herstellen, also tat ich das. Oben befindet sich nur eine Spur (wo sich der Jumper befand). Ich musste ein hausgemachtes "Via" machen. Die Platine ist alle durch Loch und alle Komponenten sind oben. Ich wollte das Ätzen minimieren, also habe ich das ganze Kupfer oben gelassen. Mir ist nicht in den Sinn gekommen, dass dies aus bestimmten Gründen keine gute Idee ist.

P-Problem gelöst: Alles behoben, das Netzteil funktioniert hervorragend. Ich kann Ihnen allen nicht genug für Ihre Hilfe danken. Es gab eine schlechte Lötverbindung auf der Platine, bei der R8 die Eingangspins mit dem Controller-Chip verband. Ich verfolgte Rohats Analyse, die absolut richtig war, dass der Chip nicht von der Hilfswicklung gespeist wurde. Ich habe versucht, den Wert von R8 zu reduzieren, indem ich parallel einen anderen Widerstand daran angeschlossen habe, aber das hat nicht funktioniert. Ich habe D2 durch eine große schnelle 3A-Schottky-Diode ersetzt, aber das hat nicht funktioniert. Ich war gerade dabei, den Transformator herauszunehmen und (wieder!) Zurückzuspulen, als ich die fehlerhafte Lötstelle fand.

Hier sind Bilder, wenn Sie neugierig sind: http://math.hunter.cuny.edu/thompson/pic1.jpg

http://math.hunter.cuny.edu/thompson/pic2.jpg

http://math.hunter.cuny.edu/thompson/pic3.jpg

Ja, ich weiß, es ist ein hausgemachtes Board und es sieht aus wie Mist, aber es ist eigentlich nicht so schlecht gemacht. Es war mein erster Versuch, ein zweiseitiges Brett herzustellen, und die Registrierung der Pads zwischen den Seiten war nicht perfekt. Ich war mir dessen bewusst und versuchte zu kompensieren und dachte, ich hätte irgendwelche Probleme angesprochen. Aber mit diesem speziellen Gelenk ist es klar zu sehen, was passiert ist. Das Loch von oben verfehlte die Mitte des Pads unten und die Lötstelle hatte keinen guten Kontakt mit der Leitung. Mein Auge hat dieses eine schlechte Gelenk einfach nicht gefangen.

Hier ist V_out für verschiedene Werte der Dummy-Last, stabil wie ein Stein:

R_L (Ohm) | V_out (V)

  _____ | ________
 

keine Last | 5.000

  16 | 4.993

  8 | 4.987

  4 | 4,975
 

Als ich das Projekt beendet hatte und es nicht funktionierte, war ich natürlich enttäuscht, aber ich wusste auch, dass ich durch den Fehlerbehebungsprozess, den ich durchgeführt habe, viel mehr lernen würde.Vielen Dank insbesondere an Andy für die Informationen zu Transformatoren, an alle Informationen zu Komponenten, Leiterplattenlayout, Erdung und Isolation und an Rohat für die ausführliche Erläuterung der Funktionsweise der Schaltung und die Identifizierung des Problems.

Eine Vergrößerung der Lücke würde die Situation noch verschlimmern.
Es ist jedoch plausibel, dass die Lücke zu klein ist und es einen Überstromschutz gibt, der blockiert und dann erneut startet.Sie können zum Testen ein Stück Folie an beiden Gliedmaßen verwenden.Der beste Weg wäre, die Induktivität mit einem LCR-Messgerät zu messen.
Ich bemerkte diese Diskrepanz und war verwirrt darüber, wie ich sie aufwickeln sollte.Der Schaltplan hat den Punkt an der falschen Stelle, aber wie Marko betonte, scheint er in der Bauanleitung für die Hilfswicklung korrekt zu sein. Ich war mir nicht sicher, welcher ich folgen sollte, und jetzt kann ich mich ehrlich gesagt nicht erinnern, auf welche Weise icherledigt.Ich werde den Transformator auseinander nehmen und zurückspulen.Nur um sicherzugehen, dass die Punkte auf allen drei Wicklungen so angeordnet sind, wie sie im Datenblatt sind, und wenn ich sie aufwickle, sollte jede Wicklung mit dem Punkt beginnen und alle um die Spule in die gleiche Richtung gehendas richtig?
@RobT das ist richtig, aber, wie Marco in einem Kommentar unter meiner Antwort hervorhebt, sind die sekundären Pins nicht so angegeben, wie haben Sie sie positioniert?Versuchen Sie, die Sekundärstifte auszutauschen, bevor Sie den Transformator zurückspulen.Sie können dies auf eine bodgy Weise machen, um den Punkt zu beweisen.
Ja, Sie wickeln sie alle in die gleiche Richtung, die Sekundärseite mit Punkt geht zu Pin 10 und die andere zu Pin 8. Aber ich würde zuerst ein Klebeband auf die Gliedmaßen kleben, um zu sehen, ob es den Unterschied macht.Es ist möglich, dass der Transormer in der Sättigung läuft und einen Überstrom verursacht.Welche Instrumente hast du?
Ich habe den Transformator auseinander genommen, bevor ich Ihren Kommentar zum Anbringen des Klebebands als Test gesehen habe.Ich habe ein Multimeter und ein Oszilloskop, ich habe kein Induktivitätsmessgerät.Ich habe versucht, die Induktivität einiger Spulen mit diesen Geräten mit verschiedenen Methoden zu messen, finde es aber schwierig.
Du denkst du hast Probleme.Infineon zeigt einen dreifach gewickelten Kern mit der im Schaltplan invertierten Primärwicklung und einem anderen Transformator in der detaillierten Pinbelegung als eine weitere Pinbelegung im Leiterplattenlayout.
Es ist offensichtlich, dass der Controller-Chip in einen Überlastschutz eintritt.Das erste, was Sie überprüfen sollten, ist die Primärinduktivität des Transformators.Wenn es niedriger als erforderlich ist, ist der Primärstrom höher (von V = L di / dt).Dies führt zu einem höheren Abfall über dem Erfassungswiderstand (R17), der einen Fehlalarm für den Chip verursacht.Vielleicht sollten Sie den Messwiderstand verringern.Ich sehe, es ist um 0R8.Sie können beispielsweise mit 0R5 beginnen und prüfen, ob das Problem dadurch behoben wird.Über die Leerlaufschwankung können Sie die Dummy-Last sicher von 3k3 auf 1k verringern.Dies wird zur Stabilisierung beitragen.
Ich habe R17 auf 0R5 geändert und der Ausgang mit Last ist der gleiche - immer noch pulsierend, vielleicht sind die Impulse etwas größer - 0,4 V bis 1,5 V.Ich habe keinen 0R5-Widerstand, aber ich hatte einen zweiten 0R8, also habe ich ihn parallel geschaltet und 0R5 gemessen.Ich habe kein LCR-Messgerät, ich sollte eines bekommen.Ich werde versuchen, die Induktivität mit meinem Multimeter / Oszilloskop zu messen.Ich habe auch R20 reduziert, wie Sie vorgeschlagen haben - die Leerlaufleistung schwankt immer noch, aber ein niedrigerer Wert - um 2-3V.
siehe Update oben.
Beeindruckend.Herzliche Glückwünsche.Ich fange an zu vermuten, dass meine Kommentare auf persönlicher Ebene etwas zu persönlich und bevormundend waren ... Entschuldigung, wenn dies der Fall ist.Ihre Schlussfolgerung erinnert mich an mein eigenes Vorhaben, kurzwellige Oszillatoren zu konstruieren (ohne Hochspannung). Am Ende stellte sich heraus, dass meine fehlerhafte Schaltung (auf einer von Fachleuten geätzten Leiterplatte) eine fehlende Lötstelle enthielt.Ein bestimmter Kondensator der Größe 0603 berührte nur das PCB-Pad ... Bei zukünftigen Projekten sollten Sie Dienste wie allpcb.com oder jclpcb.com in Betracht ziehen.Die Gerber-Ausgabe von Kicad ist in Ordnung.
+1 Insgesamt gut gemacht.Ich freue mich auf weitere Ihrer gut präsentierten Fragen.
@frr Nicht bevormunden, keine Entschuldigung notwendig.Ihre Antwort ist sehr interessant - ich werde ein paar Tage brauchen, um alles zu verdauen.Anfang des Sommers baute ich einige Projekte mit Boards, die ich an einer Leiterplatte gemacht hatte - sehr zufriedenstellend.Ich werde das wieder tun.Auf diesem hatte ich ein paar kupferbeschichtete Stücke herumliegen und es war ein einmaliges Experiment, also machte ich mein eigenes, was ich vorher gemacht hatte.Letztendlich denke ich, dass es ein großer Ärger ist.Ich habe die DIY Lötmaske ausprobiert - kein Spaß.
Drei antworten:
#1
+5
Andy aka
2020-08-18 00:11:28 UTC
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Wenn es Hilfe gibt, haben sie den Schaltplan falsch gezeichnet: -

enter image description here

Das Dokument beschreibt es als Flyback-Konverter. Wenn dieser Teil angenommen werden soll, ist die Punktnotation auf der Primärseite falsch - der Punkt muss sich am anderen Ende dieser Wicklung befinden. Ich weiß nicht, ob der Schaltplan als Anleitung zum Wickeln des Transformators verwendet wurde, aber wenn ja, müssen Sie die Primärwicklungen austauschen. Die Symptome, die Sie beschreiben, klingen sicherlich richtig, wenn die Wicklung in die falsche Richtung geht.

Auf jeden Fall zeigt das Datenblatt für den Chip die richtige Punktposition: -

enter image description here

Wie kritisch sind Dinge wie das Ferritmaterial und Parameter wie A_L? Die Pläne sahen einen E20 / 10/6-Kern aus N67-Material mit 1,0 vor mm Spalt mit A_L = 60nH. Ich konnte N67 nirgendwo finden, aber ich bekam eine E20 / 10/6 mit N87 und 0,25 mm Spalt. Ich habe die Lücke vergrößert, das Datenblatt sagt, dass mit einem Abstand von 1,0 mm A_L = 60 nH. Aber ich hätte das vielleicht nicht gemacht Spalt groß genug, vielleicht nur 0,5 mm, was A_L = 103 nH ergeben würde. Würde das macht einen Unterschied?

  • Ferritmaterial nicht so kritisch, da es lückenhaft ist
  • Die Lücke ist entscheidend, um sicherzustellen, dass der Kern nicht gesättigt ist und die Induktivität so ist, wie sie erwartet wird. Nach dem, was Sie über die Symptome beschrieben haben (bei geringer Last funktioniert es fast), wird es nicht mehr weit sein.
  • Wenn die Induktivität zu hoch ist (Spalt zu klein), bauen Sie nicht genügend Energie in der Primärwicklung auf und der Stromkreis hat bei schwereren Lasten keinen Dampf mehr.
  • Wenn die Induktivität zu niedrig ist, kann der Kern gesättigt sein und der Transformatorkern wird erheblich erwärmt.
Der Punkt ist falsch platziert, aber die Anweisungen zum Herstellen der Transformator- und Leiterplattenspuren sind korrekt, zumindest für die Primär- und Hilfswicklung hat die Sekundärwicklung keine Nummern.
@MarkoBuršič Wenn das OP es nicht besser weiß, besteht möglicherweise eine 50% ige Wahrscheinlichkeit, dass die Sekundärseite falsch verdrahtet ist.Wir müssen wohl warten.
Nun, ich habe den Transformator auseinander genommen und er wurde falsch gewickelt, nämlich ich habe ihn genau wie im Schaltplan gewickelt und nicht wie im Transformator beschrieben.Daher plane ich, den Abstand auf die angegebenen 1,0 mm zu vergrößern und ihn korrekt zurückzuspulen.Ich werde Sie wissen lassen, was es dann tut.
@RobT muss nicht zurückgespult werden, tauschen Sie einfach das Ende der Spule (n) aus, die falsch waren.
Ich schätze den Unterschied zwischen Vorwärts- und Rücklaufbetrieb des Induktors / Transformators ... und ich frage mich genau, wie der Chip den Unterschied erkennen kann :-) Ich kann den Stromerfassungswiderstand in der Quelle des FET sehen.Ist die Stromwellenform in einem Vorwärtstransformator anders als in einem Flyback-Induktor?Genug für den PWM-Chip, um beispielsweise einen Vorwärtstransformator als gesättigten Flyback-Induktor (falsch) zu interpretieren?
Verstanden - Details wurden in Frage gestellt.
Nein, nicht behoben.Gleiches Verhalten wie zuvor.
@frr Gutes Zeug.Können Sie Ideen aus Ihren obigen Kommentaren in Ihre Antwort einfließen lassen (sie werden möglicherweise behandelt - nicht im Detail überprüft) und möglicherweise Kommentare löschen.Es hilft Menschen langfristig, nützliches Material in Antworten zu finden.
@Russell: danke für den Hinweis, ich habe versucht mein Bestes zu geben, um diese Kommentare in meiner Antwort zusammenzuführen.Fühlen Sie sich frei, diesen Kommentar zu löschen :-)
Ich habe das Problem gefunden und die Details in meine Frage aufgenommen.
#2
+5
Rohat Kılıç
2020-08-19 11:44:57 UTC
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Nun, zuerst dachte ich, dass der Konverter in einen Überlastschutz eintritt. Nach Durchsicht des OP-Schaltplans bin ich mir jedoch ziemlich sicher, dass der Controller-Chip nicht ausreichend versorgt wird. Und das Verhalten sieht so aus.

Folgendes sollte normalerweise passieren:

Sobald der Konverter eingeschaltet ist, wird der 22u-Kondensator über zwei 680k-Serienwiderstände aufgeladen. Sobald die Spannung an der 22u-Kappe die Einschaltschwelle des Chips erreicht, schaltet der Chip den internen MOSFET ein und ein Rampenstrom beginnt durch ihn zu fließen. Sobald die Spitze des Stroms den Grenzwert erreicht (bestimmt durch 1 V / 0R82), schaltet der Chip den MOSFET aus. Nach dem Ausschalten des MOSFET wird an der Sekundärseite (und damit an der Hilfswicklung) eine Spannung ungleich Null entwickelt. Von nun an erfolgt die Regelung der Ausgangsspannung über den Chip und das Rückkopplungsnetzwerk

Solange der Chip den Ausgang regelt, versorgt die Hilfswicklung den Controller-Chip.

Schauen wir uns an, was möglicherweise passiert:

Der 22u-Kondensator lädt sich durch einen Widerstand von 1M36 (2x 680k) auf. Die Startschwelle für die Steuerung beträgt ca. 13V. Es dauert also ungefähr 1,2 Sekunden, bis der Controller-Chip gestartet ist:

$$ \ mathrm { V_C = V_S (1-e ^ {\ frac {-t} {RC}}) \\ R = 1,36 M \ Omega \\ C = 22 \ mu F. \\ V_C = 13V \\ V_S = 230 \ sqrt2 \ ca. 325 V. \\\ daher t \ ca. 1,2 s. }} $$ span>

Wenn der gesamte Stromkreis mit 120 V Wechselstrom versorgt wird, beträgt die Startzeit 2,4 Sekunden. sup>

Wenn der Controller-Chip nicht genügend Versorgung durch die Hilfswicklung erhalten kann, wird die vom 22u-Kondensator gespeicherte Ladung schnell vom Controller-Chip verbraucht. Die Spannung am Kondensator fällt also ab und sobald die Ausschaltschwelle (8,5 V) erreicht ist, stoppt der Controller.

Sobald der Controller-Chip stoppt, versucht er, über die Anlaufwiderstände zu starten. Dies dauert weitere 1,2 Sekunden. Dann beginnt der gesamte Zyklus von neuem.

Das Problem kann also auf mindestens eines der folgenden Probleme zurückzuführen sein:

  • die Aux-Wicklung (möglicherweise benötigt sie mehr Windungen oder die Richtung ist falsch).
  • 6R8-Widerstand (möglicherweise muss er verringert werden).
  • 4148 Schaltdiode (möglicherweise defekt).
Die Netzspannung beträgt 120Vac.Ich habe die Spannung über dem 22u-Kondensator mit einem Multimeter und über dem Vcc-Pin und dem SS-Pin gemessen (die beiden Messungen schienen gleich zu sein).Die Spannung schwankt periodisch zwischen ungefähr 9 V und 13 V mit einer Periode von ungefähr 1 Sekunde.Das scheint also ein Beweis für Ihre Theorie zu sein?Wenn ich Ihre (sehr klare!) Erklärung verstehe, sollte sie konstant bei 13 V bleiben, aber auf keinen Fall auf 9 V abfallen?
@RobT Höchstwahrscheinlich.Dieses Phänomen wird "Schluckauf" genannt.Die Vcc-Spannung sollte * mindestens * 13 VDC betragen, da dies die Schwellenspannung ist (die Nennbetriebsspannung sollte unter 22 VDC liegen).Und ja, es sollte nicht unter 9VDC fallen.Wie ich in meiner Antwort angegeben habe, scheint das Problem Ihre Hilfswicklung (Anzahl der Windungen oder sogar die Wicklungsrichtung / Polarität) und / oder ihre externen Komponenten (4148 und 6R8) zu sein.
Eigentlich frage ich mich ein wenig, was der Kausalzusammenhang ist.Wenn die PWM-Versorgung (von einem Zener auf 13 V begrenzt) auf 9 V abfällt, ist dies ein Zeichen dafür, dass diese Hilfsversorgung unterbrochen ist, oder könnte dies ein Zeichen dafür sein, dass der PWM-Controller eine Tastverhältnis-Drossel und dann einen Schluckauf ausführt, weil er interpretiertstimmt etwas in der MOSFET-Stromwellenform nicht?Vorbehaltlich weiterer Untersuchungen, denke ich - mit einem Oszilloskop in der Gefahrenzone des SMPS ...
Ich habe das Problem gefunden - ich habe die Details in meine Frage aufgenommen.
@RobT ist froh, dass Sie das Problem gefunden haben, und ich bin stolz darauf, Ihnen bei der Lösung zu helfen.Sie können meine Antwort akzeptieren (indem Sie auf das Häkchen klicken), damit die Frage nicht offen bleibt.
@Rohat du hast meinen Respekt und meine Gegenstimme :-)
#3
+3
frr
2020-08-19 02:55:08 UTC
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Ich denke, ich sollte an dieser Stelle meine eigene Antwort beginnen.

EDIT: Ich muss weitere Debatten in den Text einmassieren. Ich hoffe, es wird nicht zu verwirrend.

Zuallererst mein Respekt für den Aufbau einer solchen Schaltung und dafür, dass Sie Ihr Bestes geben, um sie zu diagnostizieren. Daumen hoch für ein Oszilloskop - auch wenn es nicht sehr hochspezifiziert ist. Sie lernen viel "seitwärts gerichtetes Know-how", indem Sie mit Geräten mit niedrigeren Spezifikationen fertig werden müssen. Wenn Sie versehentlich etwas in die Luft jagen, wird Ihr Budget über Jahre hinweg nicht ruiniert.

Nach meiner sehr begrenzten Erfahrung sind Fluke ScopeMeter Geräte, die als Oszilloskop für HF wahrscheinlich mehr Probleme bereiten als ... Sie kennen den Rest. Apropos Sonden, diese Sonden allein könnten genauso gut genug Bandbreite für Ihr geeignetes Oszilloskop und das vorliegende Problem haben, und wenn sie darauf ausgelegt sind, 1 kV zu überleben, umso besser. Wenn sie mit einem Oszilloskop-Messgerät geliefert würden, würde ich diese Spezifikation eher glauben. Ich habe zufällig eine alte 1: 1000-Sonde, die wahrscheinlich bis zu mehreren kV gut ist, sie hat nicht einmal eine Bodenleine (Krokodil) - ich habe diese Sonde von einem alten CRT-TV-Reparaturtechniker geerbt, der einige Jahre im Ruhestand war vor. Sie sind sich nicht sicher, wie Ihre Sonden aussehen, aber wenn sie 1 kV überleben, sind sie wahrscheinlich in Ordnung. Eine verbleibende Frage ist, wie hoch ihr Teilerverhältnis ist. Das Oszilloskop nimmt wahrscheinlich 5 Volt pro vertikalem Gitterquadrat (= "pro Teilung") auf, sodass eine Sonde mit einem Teiler von 1:10 möglicherweise nicht ausreicht. Jedenfalls weißt du wahrscheinlich schon :-)

In der Schaltung kann alles auf der Sekundärseite, dh nach der C7-Y-Kappe, wahrscheinlich als Kleinsignalelektronik verwendet werden - einschließlich des Ausgangs der Sekundärwicklung Ihres Verkehrs und der folgenden Gleichrichter und Kondensatoren . Sie können das sekundäre GND gegen PE erden, um ein sicheres gemeinsames Potenzial zu haben.

Was die Primärseite betrifft, beißt das. Ihr Primärkondensator ist wahrscheinlich nicht sehr groß, aber selbst 10-20 uF oder so können beim Laden einen ziemlichen Durchschlag liefern, ganz zu schweigen davon, wenn das Stromnetz eingeschaltet ist und der Kondensator kontinuierlich von einem Gleichrichter aufgeladen wird. Und Sie haben in der Zwischenzeit bereits klargestellt, dass Ihre 150 uF beträgt. Vorsicht.

Wenn das Netzteil Ihres Oszilloskops nicht von Natur aus isoliert ist (und nicht batteriebetrieben ist) ... könnten Sie theoretisch einen externen Trenntransformator für den Netzeingang verwenden, aber Sie möchten wahrscheinlich auch die Wand nach vorne zeigen Der PE-Anschluss ist vom tatsächlichen PE getrennt, damit das Gehäuse (und vor allem der Eingang) Ihres Oszilloskops zusammen mit dem "gleichgerichteten Netz" Ihrer SMPS-Primärseite schweben kann. Stellen Sie sich vor, das Gehäuse Ihres Oszilloskops hat 230 V AC. Sie sollten eine Acrylbox um Ihr Zielfernrohr bauen, um zu vermeiden, dass Sie versehentlich versuchen, sie zu bedienen. Dies ist alles ein sehr gefährliches Gebiet. Wenn Sie an der Primärseite des Netzteils messen, sollten Sie sehr sicher sein, was Sie tun, was die Referenzierung der Signalmasse, die PE-Verkabelung und die allgemeine Sicherheit betrifft. Ich kann dies wahrscheinlich keinem Anfänger empfehlen. Am wichtigsten ist, dass Sie wahrscheinlich ein ausgebildeter EE-Techniker sind - nicht sicher, ob Sie einer sind :-)

BEARBEITEN: Hier ging ich davon aus, dass Sie einen Trenntransformator verwenden würden, um das Oszilloskop mit Strom zu versorgen. Ich habe einen Partner, der dies verwendet, um die Reaktion von Überspannungsableitern zu messen, die von 5 kA bei 5 kV getroffen werden. Natürlich könnten Sie den Spieß umdrehen und einen Trenntransformator verwenden, um die Primärwicklung Ihres Prototyp-Netzteils mit Strom zu versorgen und dessen "innere Primärwicklung / Rückkehr nach Graetz" mit einem externen bedeutsamen GND-Potenzial zu verschrauben. (Beachten Sie, dass dies die Gefahr des Primärkondensators in keiner Weise verringert. Sie können lediglich mit großer Vorsicht im Stromkreis messen.)

Ein anderer Weg, dies zu tun, ist, den "primärseitigen Common / Return-Knoten nach Graetz" auf erdnahem Niveau zu halten, das Graetz zu entkernen und nur eine einzige Diode von stromführend bis zum Kondensator zu belassen + Terminal. Und Verbindungsnetz neutral = Rückkehr zum Knoten "Primäre innere DC-Masse" in Ihrem Schaltplan. Danach könnten Sie plausibel versuchen, den PWM-Controller und den R17-Shunt mit einem Oszilloskop zu messen, das auf das PE-Potential bezogen ist. Beachten Sie jedoch, dass der Neutral = interne Rücklauf aufgrund seiner Funktion um bis zu einige Volt um das ideale PE von Ihrer Wandsteckdose schwebt / wackelt. Dieses Wackeln ist eine Funktion von 50-Hz-Strömen und Netzgleichrichter-Störströmen, die durch den Rücklauf / Neutralleiter zu Ihrer zentralen Erde zurückfließen.

Um diese Idee weiter zu verfolgen, besteht auch die Gefahr, dass Sie den PE-Anschluss Ihres Oszilloskops auf eine Stelle an der neutralen / internen Rückleitung Ihres zu testenden Schaltkreises verweisen (die Signaleingangsgründe des Oszilloskops beziehen sich wahrscheinlich auf den PE). . Beachten Sie, dass dies technisch gesehen einen Verstoß gegen die elektrischen Sicherheitsstandards darstellt. Sie können jedoch die reinen Spannungen gegen das "interne primäre gemeinsame GND-Potential" messen (wobei das Wackeln von Neutral gegen PE irrelevant wird). B. das Signal am strommessenden Shunt R17. Die Erdung kann sich als ein praktischer Kopfschmerz erweisen - ich meine die Netzneutralität vs. PE vs. Signalreferenz GND auf Ihrem Oszilloskop in Bezug auf den "primären internen gemeinsamen Rücklauf- / GND-Knoten", den Sie verwenden müssen als Referenz für Kleinsignalmessungen ...

Beachten Sie in der Schaltung "Typische Anwendung" (in Andy Akas Antwort), dass das primärseitige Erdsymbol, das im gesamten Schaltplan erscheint, tatsächlich NICHT gleich der Schutzerde ist! Es ist vielmehr das "gemeinsame Rückleitungspotential des Primärteils nach dem Graetz-Gleichrichter" = es wird während jeder Periode der Netzsinuswelle auf etwa -350 V niedrig gezogen. Von der Graetzbrücke gezogen. Es ist zu beachten, dass dies z. bis R17. Im Gegenteil, die sekundärseitige flache GND kann gleich PE sein, wenn Sie sie miteinander verbinden. Oder Sie können das sekundäre GND schweben lassen, aber dann kann es zu einer Leckage der Y-Kappe kommen.

Wenn Sie also einige mäßig gefährliche Oszilloskopmessungen an der Primärwicklung (mit einem vereinfachten Gleichrichter und an die FET- "Quelle" angeschraubtem Netzneutral) durchführen, werden Sie vielleicht einige Beispiele dafür zu schätzen wissen, wie die Induktorsättigung aussieht. Der Link führt zu Google Bilder. Auf der Primärseite können Sie sehen, dass der Strom mit einer gewissen Geschwindigkeit wächst (dI / dt). Wenn eine Sättigung auftritt, schießt diese Wachstumsrate durch das Dach. Diese Beugung signalisiert, dass der Induktor genug hat. Dies können Sie beim R17-Shunt beobachten.

Es kann schwierig sein zu beobachten, ob der PWM-Controller etwas versucht und sich dann zurückzieht. Ein digitales Oszilloskop wäre für diese Messung nützlich = Sie können einen einzelnen "Lauf" (Triggerereignis) erfassen und anschließend überprüfen.

Ich kann sehen, dass Sie die Infineon-Appnote wahrscheinlich ziemlich genau befolgt haben - das ist gut. Zumindest die Dioden werden wörtlich verwendet, genau wie in der Appnote angegeben - fein. Vor allem kann ich sehen, dass Ihr Gleichrichter auf der Sekundärseite ein ordentlicher, schnell schaltender Schottky ist. Freut mich das zu hören. Die Verwendung eines 1N4148 für D2 hat meine Augenbrauen ein wenig hochgezogen. Ich kenne dieses Modell als Allzweck-Kleinsignaldiode ... Ich meine eher eine "Signal" -Diode als einen Gleichrichter. Wenn der zulässige Strom jedoch nicht überschritten wird, funktioniert er wahrscheinlich einwandfrei als schneller Gleichrichter mit geringem Stromverbrauch. (Ich selbst hätte nach einem schnellschaltenden Gleichrichter mit geringerer Leistung von Schottky mit einer Nennleistung von vielleicht 1A gegriffen. Sehen Sie auch, was Rohat Kılıç über diese PWM-Chip-Versorgungsschiene denkt.) Beachten Sie, dass D2 als Gleichrichter für einen Niederspannungs-Primärgleichrichter dient. seitliche Stromschiene, die die Kleinsignalteile des PWM-Chips mit Strom versorgt. Nur der integrierte MOSFET wird der vollen Primärspannung ausgesetzt

Sie haben bereits klargestellt, dass Ihr tatsächlicher Schaltplan und Ihre Leiterplatte tatsächlich einen richtigen primären Elyt enthalten - eine 150-uF-KXG-Serie von Nippon Chemicon, der bekanntesten SMPS-Kondensatormarke. Das ist gut :-)

Auf der Leiterplatte würde ich vermuten, dass sich dieser primäre Primärstrom so nahe wie möglich am MOSFET und am Transformator befindet, um den Bereich der Schleife zu begrenzen, in dem die größten Wechselströme fließen. Stellen Sie sich vor, Sie "evakuieren" das Innere der Hochstromschleife zwischen dem Verkehrsprimär, dem Leistungs-MOSFET (innerhalb des PWM-Chips) und dem 150-uF-Kondensator. Dies ist eine allgemeine Faustregel bei SMPS-Designs. Richten Sie die Leiterplattenspuren näher aneinander aus. Ich würde versuchen, andere Geräte außerhalb dieser Schleife zu halten, einschließlich der Kleinsignalleitungen des DIP8-Pakets des PWM-Chips. Für mich ist Ihr PCB-Layout nicht sehr bemüht, den Bereich dieser Hochfrequenzschleife zu minimieren, aber ich muss zugeben, dass sich Ihr Layout nicht sehr von dem Beispiel im ICE2A265-Datenblatt unterscheidet: - / Auch im Datenblatt Beachten Sie beim Layout den "Star Ground" (den "Primary Side Return" -Knoten), der am Minus-Pin dieses großen 150uF-Elyts zentriert ist. Mir scheint, Sie haben versucht, dieser Topologie in Ihrem eigenen Design etwas zu folgen ... Das Datenblatt erwähnt speziell einige Empfehlungen zur Platzierung des "Softstart-Kondensators" (dessen Rolle wahrscheinlich ein kleines Signal-Timing ist) - neugierig für mich, Der Schleifenbereich wird nicht erwähnt. Vielleicht bin ich übermäßig eifrig :-)

Wenn Sie immer noch auf Ihre Leiterplatte schauen, dieser rote "Zaun" um fast die gesamte Leiterplatte ... ist das wirklich eine Grundebene auf Schicht B = Seite der Komponenten? Wenn dies der Fall ist, mit welchem ​​Potenzial ist das verbunden? SPORT? "primärer interner gemeinsamer Knoten nach Graetz"? Oder der Niederspannungs-Ausgangsanschluss? Ich möchte damit sagen, dass wenn dies tatsächlich ein GND-Flugzeug ist, es für mich beängstigend aussieht. Ich würde definitiv vorschlagen diese Ebene in zwei Teilebenen aufzuteilen, die durch einen großzügigen Spalt unter dem Bauch des HF-Transformators getrennt sind.Und tatsächlich frage ich mich, ob es Sinn macht, ein groudn Flugzeug auf der Primärseite zu haben.Wenn Sie eine haben, sollten Sie die Bodenflutfüllung wahrscheinlich in sicherem Abstand (Kriechen heißt es?) Von allen Stiften und Leiterbahnen auf Netzebene halten ... Und ich frage mich, ob die parasitäre Kapazität des Signals auf diese Spuren zurückzuführen istEine solche GND-Ebene könnte den PWM-Controller verwirren.Ich habe solche Effekte bei einigen meiner Leiterplatten gesehen, bei denen ich einen hochohmigen Schaltkreis auf einem Steckbrett prototypisiert und dann einen nächsten Prototyp auf eine dedizierte Leiterplatte gelötet habe, die ordentlich verlegt ist und eine Masseebene aufweist ...

EDIT: Okay, Sie haben also erklärt, was diese Grundebene ist. Mann, du erinnerst mich immer wieder an meine eigene Vergangenheit. Es ist, als würde ich mich vor 20 Jahren beobachten - und ich bin nicht viel weiter gegangen :-) Respekt, dass du dieses Board selbst geätzt hast. Verzweifeln Sie nicht, auch wenn Sie am Ende die Leiterplatte neu gestalten müssen. Diese technische Übung ist äußerst hilfreich für Ihr Wachstum, und es spielt keine Rolle, ob Sie 20 oder 60 Jahre alt sind. Zum technischen Punkt: Ich würde definitiv eine Aufteilung empfehlen diese Grundebene in zwei Teile. Ich nehme an, Ihr Board ist ungefähr 1 - 1,6 mm dick, das sollte zwei Kratzer mit einem scharfen Messer überstehen und das Kupfer zwischen ihnen abziehen. Ich würde den Spalt mindestens 3-5 mm breit machen. Vielen Dank, dass Sie die Namen Ihrer primären / sekundären Common / Ground-Knoten erwähnt haben. Dies ist sehr sinnvoll und versichert mir, dass Sie die Schaltung verstehen. Also: Jetzt, wo Sie diese Kupferebene geteilt haben, würde ich jede Hälfte auf ihren jeweiligen optimalen Erdungsknoten erden. Es kann die Dinge ein wenig stabilisieren. Ich mache mir immer noch Sorgen über unzureichendes Kriechen auf der Primärseite, aber wenn es bis jetzt überhaupt funktioniert hat, kann es genauso gut weiter funktionieren. Während Sie die Graetz-Brücke im Schaltplan behalten, haben Sie große Angst davor, versehentlich das Kupferflugzeug zu berühren, das jetzt an der Primärseite geerdet ist :-) Und ich schlage vor, dass Sie nicht live auf dieser Strecke arbeiten, wenn es bereits spät am Abend ist Du bist müde und allein. Wenn ich an meinem Arbeitsplatz etwas mit nackten Hauptleitungen stochere, neige ich dazu, einen Kumpel im Raum zu behalten, um mich im Auge zu behalten.

Lassen Sie uns ein anderes Thema behandeln, nämlich sekundärseitige Kondensatoren. Kondensatoren für die Verwendung von SMPS werden im Allgemeinen häufig als "niedrige ESR" -Kategorie bezeichnet. ESR steht für "äquivalenter Serienwiderstand". AFAICT, Ihre Aluminium-Elyts aus Würth sind nicht so. Sie können in der Schaltung überleben, insbesondere ohne praktische Belastung - aber unter Nennlast können sie ziemlich schnell ausfallen: vollständig oder kurz von der Schaltung "verschwinden" oder so. Wenn dieses Urteil zu hart für mich ist, entschuldige ich mich, ich habe möglicherweise kein richtiges Datenblatt erhalten. Beachten Sie, dass die in der Infineon-Appnote erwähnte KZE-Serie von Nippon ChemiCon ein japanisches Low-ESR-Modell der Marke ist. Älter und "nur ein einfaches altes nasses Aluminium-Elyt", aber schauen Sie sich den zulässigen Welligkeitsstrom an. Lies ich beim 470 uF bei 35 V korrekt 1,8 A bei 100 kHz? und der ESR beträgt 23 Milliohm. Das Datenblatt von Würth erwähnt diese Zahlen nicht einmal, der zulässige Welligkeitsstrom könnte bei 100 kHz 1A betragen, aber der ESR kann eher 100-200 Milliohm betragen, und der Kondensator ist wahrscheinlich nicht dazu gedacht, die Prügel einer SMPS-Sekundärseite zu ertragen Seite.

Ihre Appnote spricht von einem "Server-Standby". Sie sind sich nicht sicher, wie hoch die Nennausgangsspannung sein soll - vielleicht 5 V? Dafür ist 35 V nominal ein grober Overkill. In den alten Tagen der nassen Aluminium-Elyts galt als Faustregel, dass die Verwendung von Kondensatoren mit der doppelten tatsächlichen Betriebsspannung die Lebensdauer der Kappen verlängerte. Eine noch höhere Nennspannung war schon damals Unsinn. Jetzt mit festem Polymer würde ich nur die "nächsthöhere" Nennspannung wählen. Für eine 5-V-Schiene würde ich Polymerkondensatoren mit einer Nennspannung von 6,3 V verwenden. Außerdem können Sie Kondensatoren mit 7-12 MilliOhm ESR und 3-6 Ampere zulässigem Welligkeitsstrom kaufen. Tatsächlich können Sie anstelle der drei alten Alelys der KZE-Serie eine einzige moderne Polymerkappe verwenden - obwohl ich bei Renovierungsarbeiten eher bei der ursprünglichen Anzahl bleibe, wodurch die Polymere im Kreislauf unsterblich werden.

Sie sind sich nicht sicher, wo Sie sich auf der Welt befinden. Lassen Sie mich daher die relevanten Produktkategorien mit Mouser in den USA und mit TME in Polen / EU vorschlagen. Beachten Sie, dass der Sweet Spot für ESR und Preis im THT-Formfaktor (radiale Drahtleitungen) tendenziell etwa 6,3 V (470 uF / 6,0 V) beträgt. Oder entfernen Sie einfach etwas von einem toten PC-Motherboard oder einer VGA-Karte. Sie werden wahrscheinlich etwas finden, das mit 16 Volt bewertet ist, kaum etwas mit 6,3. Ich habe zufällig eine Webseite für Kondensatoren für SMPS geschrieben, nur ist sie nicht auf Englisch ... schauen Sie sich vielleicht die Liste der Hersteller an :-) Zum Beispiel mag ich die billige und gute Qualität X-CON-Polymere von Man Yue (China) - aber natürlich sind die originalen japanischen Marken in erster Linie eine sichere Wahl. Für anspruchslose Bastel- / Heimwerkerzwecke hätte ich keine Angst, einige der taiwanesischen Marken wie Elite, Lelon, APAC usw. zu empfehlen. (Mehrere Motherboard-Hersteller scheinen APAC auf der ganzen Linie zu verwenden.) Wenn Sie eine Quelle dafür haben, Probieren Sie es aus.

Das ist also mein Rat für die sekundäre Seite. Versuchen Sie es mit einem festen Polymer für 6,3 V, etwa 470 uF sind in der Regel der niedrigste ESR. Ein Stück könnte genauso gut ausreichen, aber drei davon werden sexier sein :-)

BEARBEITEN: In einem späteren Update haben Sie klargestellt, dass Ihre primäre Kappe die KXG-Serie von Nippon Chemicon, 150 uF, ist. Sie hätten wahrscheinlich kein besseres Modell wählen können. Im Moment werde ich jedoch den folgenden Absatz in meiner Antwort beibehalten, da er möglicherweise die Dinge für andere Personen klarstellt, die dies später lesen.

Für die Primärseite müssen Sie sich für einen Aluminium-Elyt entscheiden - da das feste Polymer in Bezug auf die Nennspannungspegel nicht so hoch ist. Die Technologie skaliert einfach nicht so hoch. Seltsamerweise sind für mich auch keine Kondensatoren für 400-500 Volt nominell als niedrig-ESR spezifiziert. Einige haben die in den Datenblättern erwähnte SMPS-Verwendung. Die Gründe sind wahrscheinlich, dass 1) auf der Primärseite der dI / dt nicht so scharf ist, weil dort der Induktor / Transformator "rollt", und zweitens, dank der hohen Spannung, die tatsächlich benötigten Ströme nicht a sind Problem, verglichen mit dem, was die relevanten Kondensatoren tatsächlich können = die Mühe nicht wert? Wenn Sie jedoch vorsichtig sind, können Sie Kondensatorproduktlinien entdecken, die für diese Position besser geeignet sind. Im Allgemeinen sollten Sie Kondensatoren mit einem Temperaturbereich von 105 ° C wählen. Bei dieser Temperatur finden Sie Modelle mit einer Lebensdauer von 5000 bis 10000 Stunden. 2000 Stunden bei 105 ° C sind eine ziemlich normale Spezifikation. In der Realität wird Ihr Kondensator wahrscheinlich eine viel niedrigere Temperatur haben und die Lebensdauer verdoppelt sich mit jedem Ausfall von 10 ° C. Um bestimmte Modellfamilien für die primäre SMPS-Position zu erwähnen, mag ich die Nichicon CS-Serie sehr, da Nichicon CY sie in einiger Entfernung verfolgt. Für niedrigere Spannungspegel, ich schätze bis zu 63 Volt, möchte ich die Panasonic FR-Serie = Aluminium-Elyt erwähnen, aber mit einem ESR und Ir, die das feste Polymer angreifen (insbesondere bei höheren Spannungen, bei denen Solid Poly keine Darstellung hat oder niedrig ist Kapazität).

BEARBEITEN: Das Problem ist bereits gelöst. Für Leute, die dieses Thema später sehen möchten, möchte ich noch ein Kapitel hinzufügen.

In meiner täglichen Praxis enthält eines der Geräte, die wir verkaufen, zufällig ein Netzteilmodul, das anscheinend dem von Rob sehr ähnlich ist. Ich hoffe, der Hersteller des SMPS-Moduls, den ich erwähnen werde, wird sich nicht darüber aufregen, dass ich eine Handvoll Fotos veröffentliche. Ich habe das Herstellerlogo verschmiert ... ich bin mir nicht sicher, ob dies irgendetwas hilft, aber los geht's. Ich meine, ich muss sagen, dass ich diese Module fast ausschließlich lobe - nach ungefähr hundert verkauften Teilen habe ich einige Teile in meine Servicewerkstatt zurückgebracht, beginnend nach vielleicht 10 Jahren 24x7-Service, in einem Gerät, in dem die Die Thermik könnte eine Verbesserung gebrauchen (die Umgebungstemperatur des Netzteils ist nicht gerade eiskalt). Ja, das Netzteilmodul ist seit weit über einem Jahrzehnt in Produktion. Der Netzteilanbieter in Taiwan gehört weltweit zu den Top-Marken.

Hier ist ein zusammengestelltes Foto: 15Watt PSU module, factory-built

Das mittlere Modul ist ein brandneues Originalmodul mit Originalkondensatoren. Im Laufe der Jahre habe ich Rubycon oder NCC gesehen. Beachten Sie, dass die sekundärseitigen Kondensatoren nass sind.

Die linke wird von mir renoviert.

Auf der rechten Seite sehen Sie ein Modul, bei dem der primäre Elyt und der Transformator entfernt wurden. Ich habe ein Foto gegen die Sonne aufgenommen, um die wichtigsten Leiterplattenspuren und Isolationslücken aufzudecken. Beachten Sie, dass es keine Grundebene gibt. Die Leiterplatte ist doppelseitig und beide Seiten werden für einzelne Spuren verwendet.

Einige der Module, die nach Jahren des Betriebs zurückgekehrt sind, könnten durch Austausch von Kondensatoren überholt werden. Ich habe ein etwas größeres Modell von Nichicon (Japan) auf der Primärseite (wie mir das zur Verfügung stand) und einige Polymere der X-CON ULR-Serie von Man Yue (China) für die Sekundärseite verwendet. Beachten Sie, dass ich auch ein Polymer für die PWM-Niederspannungsversorgung auf der Primärseite angebracht habe. Wenn dieser Kondensator ausfällt, arbeitet das Netzteil in der Regel unbelastet, fällt jedoch unter einer gewissen Last aus eine breite Palette von Netzteilmodellen und -leistungen. Ungefähr zwei Teile wurden nicht durch Kondensatorwechsel repariert. Bei näherer Betrachtung schien es in einem Fall, dass der Transformator einen Kurzschluss zwischen den Windungen in der Wicklung hatte, und in einem anderen Fall wurde der integrierte FET des PWM-Chips allmählich dud. Es mag zwar sinnvoll sein, Kondensatoren auszutauschen, aber es macht absolut keinen Sinn, den Transformator oder den Chip auszutauschen. Das ganze Modul ist einfach so billig.

Das Modul scheint auf einem Chip namens FSDH0265RN von Fairchild zu basieren. Äußerlich ähnelt es dem konkurrierenden ICE2A265 von Infineon, ist jedoch nicht ganz gleich - die Pinbelegung ist unterschiedlich, und die Stromerfassung muss intern erfolgen, falls vorhanden. Andererseits scheinen der Gesamtformfaktor, die Leistungsstufe und die Integrationsstufe ziemlich gleich zu sein. Daher glaube ich, dass das Layout der Leiterplattenspuren ähnlich gelten würde - insbesondere der "Stromkreis". Das Folgende ist ein Screenshot aus dem Fairchild-Datenblatt zum PCB-Layout:

Datasheet PCB layout for the Fairchild FSDH0265RN

Anscheinend benötigt das Infineon-Gegenstück mehr externe Komponenten, was es schwieriger macht, ein super sauberes Layout beizubehalten.

Vielleicht ist der wichtigste Punkt hier, dass das Erstellen eines einzelnen SMPS von Grund auf heutzutage kaum noch Sinn macht, außer zum Zweck des Studiums.Es gibt ein breites Spektrum an SMPS-Modulen ab Lager, und einige von ihnen sind von angemessener Qualität, aber nicht extrem teuer.Wenn der Heimwerker durch einen benutzerdefinierten Spannungspegel (außerhalb des Standard- "Gitters") motiviert wurde, ist eine mögliche Antwort, dass die Produktfamilien, die "von der Stange" erhältlich sind, dazu neigen, einen Einstell-Trimpot in der Nähe der Ausgangsklemmenblöcke zu haben - und wenn dies der Fall istNicht genug, es gibt immer noch die Möglichkeit, den Rückkopplungsspannungsteiler auf der Leiterplatte zu finden und diesen zu hacken - wahrscheinlich beginnend mit einem nominell höherspannenden Netzteilmodell und nach unten.

Die Schaltung in der Konstruktionsnotiz hat keinen Eingangsbereich für das Wechselstromnetz, also musste ich das hinzufügen.Hier ist mein vollständiger Schaltplan: http://math.hunter.cuny.edu/thompson/robs_smps_v2.pdf.
Hinweis: Mein Schaltplan hat den gleichen Tippfehler mit Polarität auf dem Transformator, aber das wurde alles korrigiert.
... in Ordnung, 150 uF für DAS primäre Elyt klingen kräftig genug, egal welches Kondensatormodell das ist :-) 150 uF würden für ein 200-Watt-Netzteil ausreichen ... daher habe ich keine Angst vor dem ERS.Der einzige Punkt um diese Kappe, den ich noch nicht auswählen kann, ist vielleicht das PCB-Layout.
Viele Infos - danke!Immer noch spannend.Hier ist ein Link zu meinem PCB-Layout: http://math.hunter.cuny.edu/thompson/pcb_1.png und pcb_2.png.Hier ist ein Link zu der Filterkappe, die ich verwendet habe: https://www.mouser.com/ProductDetail/661-EKXG251ELL151MM2.Ich kann Details zu den anderen Komponenten angeben, wenn dies helfen würde.
Danke für die Platine.Ich habe wieder einmal versucht, ein wenig zu picken :-), aber diesmal habe ich zwei Absätze zum PCB-Layout in den Text meiner Antwort eingefügt.= Ich hatte ein Talkback.
Ich habe einige Informationen zum PCB-Layout hinzugefügt.
Okay, ich habe meiner Antwort einen weiteren Absatz hinzugefügt.Entschuldigung, dass ich gestern pcb_2.png verpasst habe - es war ziemlich spät und ich war halb eingeschlafen ...


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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