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dual output SMPS regulation
#1
I am thinking about how to desing my dual output voltage push-pull PSU design. I want to run the output voltages close to MOSFET breakdown voltages, thus reasonable load regulation is needed. Since the output will have two voltages driving a pair of halv-bridge SODFAs (one channel running with inverted phase to reduce rail pumping), and the fact that I only plan to take voltage feedback from one of the rails (say the positive rail), how much will the unregulated rail differ in voltage compared to the regulated rail?

I guess they wont fluctuate at all as long as the amplifiers draw symmetric current from the rails, but say worst case is to happen - full current load from the regulated rail and no current draw from the unregulated rail. Depending on magnatic coupling between the windings, the unregulated output will rise, but to what extent?
My design will be using an enormously large ferrite E-core (I have one from an old project), so tight winding will be no problem, input voltage of 12V (13.8V) and output of 2x45V @300W is the plan.

Has anyone here built this and have any practical tips?
 
#2
I've built such an DCDC-converter

the problem is, that i've destroyed my Output-power-waster ( Wink ) with a bit too much voltage and that now I can't test the DCDC anymore :'(

in a few days I will get new parts and then I can tell you what happens when I want to get ~250W from one side and ~0W from the other Big Grin

the core I use is a ETD 39.
I don't know the frequency the DCDC is running at, i'm about to test the best one Wink ( Startet at 100 KHZ, now its about 50K, i think)

my DCDC has also an input voltage of 11-13.8V Smile The output is 2x22V atm, i will increase it with another transformer soon.
 
#3
Erzähle mir dann gerne was du ausfindest, Ich erwarte erspannt.
 
#4
habe nun getestet. hier die Ergebnisse:

ohne Last:
0W auf GND-PLUS --> 22,1V
0W auf GND-MINUS --> 27,0V (Fehler am Trafo Wink )

mit einseitiger Last:
130W auf GND-PLUS --> 16,2V
0W auf GND-MINUS --> 35,2V

überrascht

die 16,2V haben wohl 2 Ursachen:

1. Ist die Regelschleife wohl an falscher Stelle ( sie ist vor der drosselspule, ich denke, sie sollte nach ihr greifen )

2. fällt noch einiges an den Zuleitungen ab ( Multimeter mit Strommessfunktion in Serie ), bei 8A nicht verwunderlich


die 35,2V sind nett....irgednwie glaube ich meinem Ergebnis allerdings noch nicht 100%. ich werde weitere Messungen durchführen, die angegeben Daten sind alle unter Vorbehalt hier reingestellt Big Grin Eventuell reicht ja auch schon ein Verbrauch von ein paar Watt um hier nen netten Einbruch zu verursachen Rolleyes

ÄHDIT:

was vielleicht noch wichtig ist:

https://stromrichter.org/d-amp/content/i..._trafo.jpg

das ist der verwendete Trafo

ÄHDIT2:

mein versprechen von 250W hab ich leider niht gehalten, die 16,2V und 8A haben mich da ein wenig von abgehalten Wink
 
#5
so, zweite Messung:

Messbedingungen:

Schaltung umgebaut, Amperemeter rausgenommen, Amperes messe ich nun direkt am Shunt der Mosfet-Last(+-10% Genauigkeit, Lin verschoben)

die Spannung am Shunt entspricht x100 dem Strom

am neg. Output hängt nun 120R, entsprechend 225mA @ 27V

hier die Messdaten:
00,2mV -27,0V 22,1V
30,3mV -26,5V 20,3V
49,9mV -26,2V 19,7V
69,5mV -25,8V 19,4V

schaut doch schon viel besser aus Smile

Relativ gesehen verhält es sich so:

00,2mV 100,00% 100,00%
30,3mV 98,15% 91,85%
49,9mV 97,04% 89,14%
69,5mV 95,56% 87,78%


wobei der Startwert der negativen Spannung problematisch ist, da die Spannung dort nicht konstant ist, sondern langsam ansteigt ( bei absolut 0 Last ).
es sollte also eher auf das Verhältnis zwischen den 3 Messungen unter Last geachtet werden.
ich werde noch eine Messung mit gleicher geringer Last an beiden Ausgängen durchführen um das ~reale Verhältnis zu ermitteln.
Wenn ich nur an den neg. strang eine last von 120R hänge, bricht die Spannung dort auf 10V ein. Die Reglung erfolgt halt über die positive seite...

EDIT1:

bei
100R @ neg
120R @ pos
habe ich
-21V
21,5V
o_O
 
#6
so, um mal ein bisschen licht in das obige Chaos aus Messunerfahrenheit und Fehlerhaftigkeit zu bringen:


ich hab nu 2x10K als SMD-R je Schiene eingelötet (entspricht ~100mW @ 22V)

"ohne" Last (0.1W @ pos && 0.1W @ neg):
-22.3V / 22.1V

mit Last ( 200W @ pos && 0.160W @ neg):
-28.5V / 20.0V

zwischenergebnisse habe ich leider nicht. allerdings ist zu sagen, das die -28V recht schnell erreicht waren, dann aber +-0.5V konstant blieben.

Ich schließe daraus, das eine Last auch am "unbelasteten" Ausgang mindestens genauso wichtig ist wie eine gute Kopplung zwischen den Windungen. D.H. ein bisschen kontrollierte Verluste im DCDC machen...macht den Wirkungsgrad auch nciht übermäßig schlecht Wink


P.S.: Meine Last ist bei 200W mal wieder ausgestiegen (macht einen auf kurzschluss). Langsam werd ich sauer. Diesmal kanns keine überspannung gewesen sein und 100W / MOSFET bei direkter, unisolierter, verWLPter montage auf nen aktiv gekühlten XEON-Kühler sollten doch absolut machbar sein.

ließt hier eigentlich irendwer mit ? interessierts wen ?
ich würd mich über feedback (gern auch kritik Wink ) freuen Smile
 
#7
Ich les mit! Bin beeindruckt überrascht
 
#8
welche mosfet sollen die 100w machen? to220 ?? hat ca 1,5°/w, dh, 150° bei 100w ... mosfet ade...
    Don't worry about getting older.  You're still gonna do dump stuff...only slower
 
#9
Zitat:Original geschrieben von alfsch

welche mosfet sollen die 100w machen? to220 ?? hat ca 1,5°/w, dh, 150° bei 100w ... mosfet ade...

IRFP064N sind die mossis Wink

TO-247AC-Gehäuse mit
0,75°C/W Junction to case
0,24°C/W Case-to-Sink

175° ist max op temp, das sollte also logga passen