Sobre el PWM de Alfón

[Angel]

Buenas buenas
Estuve mirando el circuito en cuestión.
Alfon: en la versión con regulación, falta el condensador que va entre la union de las patas 2 y 6 a tierra. En el circuito sin regualción está presente. Si no está este condensador va a oscilar a una frecuencia errática y muy alta.
Luego hay una cosa que me llama la atención, y es que comentás (si no entendí mal) que cuando hay 400 volts a 100 mA a la salida, el consumo es de 10 amperes a 12 volts, o sea, hay un consumo a la salida de 40 watts y a la entrada de 120 watts. Si es así, eso indicaria que algo no está bién.
Con respecto al IRF, yo no creo que sea chico para nada, es muy robusto. Si calienta bastante, me dá la impresión de que no es marcado el pulso en el gate (no creo que sea por tensión en el gate ya que el circuito tiene un zener justamente para evitar eso).
Yo lo primero que revisaria es la forma de onda en el gate.
El otro tema es que está funcionando en modo flyback un tanto "peculiar", y no se aprovechan los picos reales que se producen en el momento de desconexión, ya que quedan limitados tanto por el zener externo que tiene como por el interno.
Me gusta mucho más el sistema de driver que usaste en el original con un par de transistores que el que está luego con el regulador (si bién los fets en general no son "duros" de exitar, si tienen una capacidad bastante importante (en el caso del irf de al menos 3200 pF)), por eso a mi criterio es mucho mejor darle "pésto" al gate.
El IGBT puede ser una opción, pero me parece como matar un mosquito con un cañon. No me parece que sea necesario, por lo que entendí es solo una fuente de unos 40 o 50 watts.
Luego de la perorata, insisto con lo primero, verificar la forma de onda en el gate y luego analizar en función a que esto ande bién o no.
Gran saludo a toda la "peña"

[anajesusa]

Mi estimado, se lo extraña por estos lares, te mando un abrazo Angel y espero tus cosas anden lo mejor posible.
Ya quemé 3 de los IRF, esta noche llega el pibe mio de Córdoba y me trae un par mas, espero poder solucionar sin seguir quemando, estaba viendo un filtro que se llama clamp, que es para eliminar transitorios, va entre las puntas del primario del transformador ver acá: http://lc.fie.umich.mx/~ifranco/DATASHE ... lyback.pdf.
La forma de onda es cuadrada esto es a la salida del par N/P sin la conexión a las puertas


Lo del consumo, en las últimas pruebas no era tan grande

[Alfon]

Hola Angel y gente

Buenas buenas
Estuve mirando el circuito en cuestión.
Alfon: en la versión con regulación, falta el condensador que va entre la union de las patas 2 y 6 a tierra. En el circuito sin regualción está presente. Si no está este condensador va a oscilar a una frecuencia errática y muy alta.

Es verdad, mea culpa ^_^, también vi otro fallo, le falta otro condensador en la pata de señal del comparador de tensión, por que si no lo lleva oscila mucho la tensión final, pero vamos que el circuito no está bien del todo por lo que comentas que tarda mucho en desconectar, por no llevar los transistores pnp-npn , ya estoy buscando sustituto de este ne555 con regulación por un mc34063 con mosfet, ya llevan la regulación incorporada y tienen potencia para excitar bien las "Gates"s

Luego hay una cosa que me llama la atención, y es que comentás (si no entendí mal) que cuando hay 400 volts a 100 mA a la salida, el consumo es de 10 amperes a 12 volts, o sea, hay un consumo a la salida de 40 watts y a la entrada de 120 watts. Si es así, eso indicaria que algo no está bién.

Es verdad, aunque use el sistema sin regulación, tomé medidas de rendimiento y no superaba el 50- 60% más o menos.
Es por eso que necesito el consejo de un especialista en estos trafos , el sistema flyback y a ver como podría aprovechar los rebotes y conseguir más rendimiento.

El otro tema es que está funcionando en modo flyback un tanto "peculiar", y no se aprovechan los picos reales que se producen en el momento de desconexión, ya que quedan limitados tanto por el zener externo que tiene como por el interno.

El zener es para evitar que supere la tensión que puede soportar el mosfet, es correcto ? si me equivoco entonces lo suprimo, no estoy seguro pero por si acaso está.

Me gusta mucho más el sistema de driver que usaste en el original con un par de transistores que el que está luego con el regulador (si bién los fets en general no son "duros" de exitar, si tienen una capacidad bastante importante (en el caso del irf de al menos 3200 pF)), por eso a mi criterio es mucho mejor darle "pésto" al gate.

Sí, creo que todos estamos usando la primera versión sin regulación en el par de transistores que le da caña al gate, yo mido 10 voltios trabajando a 12v de entrada, por lo tanto voy bien.

Entonces Angel, asesoranos sobre poner un diodo inverso o algo para recoger los picos de tensión negativo que no rectifica el diodo, es posible ? o es mejor poner dos bobinados y dos diodos que recojan toda la onda, de esta forma obtendremos rendimientos de más del 60% ?

edito ...
Es que no veo claro el bobinar otras 160 vueltas para recoger la otra parte de la onda con otro diodo. No podría usar menos espiras y poner un doblador de tensión ?, de esta forma el doblador recoge la onda completa , es mejor de esa forma ?

Saludos
Alfonso Torres

[Angel]

Dentro de mis posibilidades de conocimientos, intentare ayudar.
Primero me gustaria un descripción breve de qué tiene que entregar la fuente (rango de tensiones y rango corriente).
Efectivamente el zener limita los picos de tensión, pero aunque no esté, la limitación la tiene el mismo IRF, y su zener interno es de 55 volts. Por ese motivo o bién se utilizan para los flybacks transistores comunes o mosfet de alta tensión, pero el problema es que no están diseñados para semejantes corrientes.
Por ese motivo me gustaria analizar todo comenzando con los requerimientos de la fuente, quizás con un cambio de topologia se pueda hacer muchísimo más eficiente.
Quedo a la espera de los datos.

[Alfon]

Hola Angel y gracia por ayudarnos con el tema.

Estas fuentes conmutadas serán para sputtering, deberán entregar de 10 a 200 mAh más o menos, voltaje depende mucho de la reistencia de la campana, pero rondará de 200 hasta 600 voltios DC, pero debe poder entregar 1000 voltios para iniciar la descarga en la campana.

Yo soy partidario de usar 12 voltio de entrada, más que nada por seguridad, no mezclar tensiones de red con la bomba conectada a la red por otro lado. Hay que contar que si utilizaramos la misma tensión de red, los tranformadore deben aislar a algo más de 1000 voltios.

Luego yo tengo pensado montar unas fuentes igual pero que exciten flybacks de televisión, y reguladas por tensión, por lo que con un buen divisor de tensión y atacando el comparador intentaré regular de 5Kv a 30KV que suelen entregar. Normalmente siempre lo he hecho con el PWM sin regulación por tensión, y no he tenido problemas, pero quizás puedas darme algún otro consejo. El rendimiento no me suele preocupar, a altas tensiones es difícil hacer calculos precisos.

Gracias por tu ayuda.

Saludos

[Angel]

Siempre uno pude aprender y ahora lo estoy haciendo.
Para 200 mA yo descartaria directamente los flybacks de tv o monitores, la corriente que suminstran es muy baja (unos pocos miliamperes).
Ya vamos acotando, la fuente a máximo régimen deberia entregar unos 600 volts a 200 mA (ya estamos hablando de una fuente de 120 watts).
No obstante deberia poder entregar cerca de 1000 volts para que comience el proceso (si me equivoco por favor corregirme).
Ahora cuando comienza el proceso, la tensión que necesitamos es menor pero con mayor corriente.
Tengo una duda y una propuesta:
Podriamos hacer una fuente de 2 etapas, una que entregue x tensión a baja corriente para inciar y otra para mantener (algo así como un sebador)?
Esa es la propuesta, la duda es esta: en el proceso es tan importante la corriente que circula, la tensión o una combinación de ambas? O sea, podriamos plantear una fuente de CORRIENTE regulada y no de tensión?
Lo de usar 12 volts a la entrada me parece "apetecible"

[Alfon]

Hola Angel.

Lo de usar Flybacks, es para uso personal para otros fines, no será para Sputtering.

Mm, la tensión no es importante en el proceso, solo como información para saber el vacío y si el proceso funciona bien, pero lo importante quizás sería controlar la intensidad.

Montar una fuente con dos etapas no lo veo viable, demasiado complicado sabiendo que funciona bien con una sola etapa que la tensión sin carga llegue mínimo a 1000 voltios, la mía llega a más de 1500 voltios, y no tiene problemas para trabajar a unos 200 o 300 voltios con carga.

La fuente ideal entonces sería controlar la intensidad, y como se supone que al empezar el proceso no circulará intensidad, el controlador de PWM aumentará el ciclo ON hasta que el voltaje será bastante alto para que empiece a pasar una cierta intensidad y seguido se regulará.

Estoy mirando más sobre las fuentes Flyback y los convertidores Forward,, quizás falten algunos filtros para que no haya tanta tensión en DS del mosfet. Es mejor usar flyback o forward ? no veo que digan cual es mejor o peor.
http://www.uv.es/~esanchis/sea/pdf/practica_5_SEA04.PDF
http://woody.us.es/~leopoldo/Store/tsp_15.pdf
Algunos enlaces que estoy revisando, a ver si me entero mejor de como funciona el sistema.

Saludos

[anajesusa]

Bueno ya tengo dos mosfet mas, así que que hago????, a mi lo que me mas raro me parece en este circuito es el trafo, solo 1 vuelta en el primario, es muy poco, otra experiencia que pude sacar es que cuando los drenajes están directo al disipador no se queman, eso me dice que la capacidad parásita que el mismo produce es suficiente para evitar la catástrofe, insisto con el filtro clamp.... (lo puse antes y ni bola, ya se que soy bioquímico jua jua)
Que hago tengo varios cadáveres de insectos esperando su plateado o cobreado je je
Saludos a tuticuanti
César

[Angel]

Anajesusa se me habia escapado lo del filtro. Para estas tensiones no es necesario. A mi criterio se quema por temperatura interna, pero ya veremos.
Bueno, luego de analizar varias cosas y unas cuantas simulaciones fallidas, creo que tengo una solución aceptable.
El sistema de flyback alimentado a bajas tensiones me dá la impresión de que no es lo más aconsejable. Demasiada corriente en 1 solo dispositivo, no se pueden aprovechar los picos de tensión que se generan en el momento de desconexión (habria que utilizar un transistor de al menos 200 o 300 volts y que maneje una corriente pulsante de 20 o 30 amperes -esto está sacado "al vuelo"-).
Además tenemos el problema de que al ponerle un multiplicador no funciona, ya que la salida no es simétrica.
Otro tema también es tener que generar más de 1000 volts para el arranque que es solo un momento.
Mi propuesta es la siguiente (subo el bosquejo del esquemático):

Como verán es un push-pull con lo cual la salida va a ser simétrica con lo vamos a poder usar un multiplicador a la salida.
La idea es usar el trafo de pc tal cual, solo que lo vamos a alimentar por el secundario.
Según mis cálculos vamos a tener cerca de 300 volts alimentandolo con 12.
Además podrán ver que el multiplicador no es "convencional". El primer doblador de tensión es "normal", pero el segundo es mucho más pequeño y entrega muy poca corriente. Mientras no haya conducción va a funcionar como cuatriplicador, pero en cuanto haya consumo el que va a alimentar realmente es el primer duplicador.
Con esto nos ahorramos tener que producir la mayor tensión a la misma corriente que a la que vamos a trabajar.
En las simulaciones funciona perfecto, incluyendo la regulación de corriente.
Si les parece sigo con esta idea.

PD: Anajesusa: hacé ya que estás la prueba utilizando el secundario del trafo (punto medio y uno de los extremos de los 12 volts) y contá qué tensión tenés a la salida (sin rectificar, los pulsos).

[anajesusa]

le doy 10 o 12v de alterna al bobinado de 12v y mido tensión en el secundario?