/       /       /    How a Power Supply Works, Part 4
Support the project on Patreon


How a Power Supply Works, Part 4

As I said, today we'll be looking at the power transformer, as well as the circuit known as the snubber.
Most people are probably familiar with transformers, but snubbers are mainly known to those who work with power supplies more closely.
The whole section is outlined in red in the photo, and I've circled the snubber in green.


You can also see it in the popular power supply design. In the photo, I've crossed out a diode that isn't part of the snubber.


And here's one in my homemade power supply. Its circuit is different, and I'll talk about that a little later.


I think many of you are familiar with the schematic of a typical flyback power supply; similar schematics often appear in my reviews.


Let's isolate the part I'll be discussing.
It consists of the snubber, transformer, input capacitor, and high-voltage transistor.


Let's remove the part that's unrelated to our topic. That leaves very few components, which I think will make the processes easier to understand.


So, what happens inside a switching power supply while it's operating?
First, the power switch turns on. Current flows through the path highlighted in red, and energy is stored in the transformer's core.


When the switch turns off, the polarity across the transformer windings reverses, and current starts flowing to the load.


But because the transformer and output circuits aren't ideal, a voltage spike appears on the primary winding and starts flowing through the snubber.
Look closely and you'll see that the winding starts, marked with dots, are oriented the same way relative to diodes D1 and D2. That's why these circuits don't conduct while the power switch is on.
The snubber's job is to absorb the parasitic spike that appears in the primary winding and thereby protect the high-voltage transistor. Some very cheap power supplies don't have a snubber at all, which is quite harmful because it reduces reliability.


In a typical power supply, this part of the circuit looks like this. Component values are chosen based on the transformer winding's inductance, the operating frequency, and the power supply's output power. I won't go into the calculation method—it's a fairly long topic—but I'll just say that the principle “the more, the better” doesn't apply here. The circuit needs to be optimized for the specific conditions.


Some of you probably noticed the diode in the snubber circuit and thought, “That looks familiar.”
And you'd be right. The closest equivalent is the protection circuit for a transistor that switches power to a relay coil. It performs a similar function here, preventing a voltage spike across the transistor when it switches off. By the way, replacing the diode in this circuit with a Zener diode should work better.


Since the diode-based version can't be used with a transformer, a resistor and capacitor are connected in series with it, or a TVS diode is used, as in this schematic.


Here's another new term: TVS diode. Don't be alarmed; a TVS diode is essentially just a Zener diode. But while a Zener diode is designed to provide a stable voltage, a TVS diode is designed to handle pulse current and dissipate power. Voltage stability isn't as important in this case.
It looks like an ordinary diode and can also be bidirectional, in which case the cathode isn't marked. The most common TVS diode series are P6KE and 1.5KE. The first has a peak pulse power of 600 W, the second 1500 W. More powerful ones are available, but we're not interested in those.


I'll rotate the schematic a little to make it easier to understand how it works. In circuits like this, TVS diodes rated for 200 V are most often used, for example, the P6KE200A.
This keeps the voltage across the transformer winding from exceeding 200 V. The voltage across the input capacitor is about 310 V.
That means the voltage across the transistor is about 510 V. In reality, it'll be a little higher because components aren't ideal, and the mains voltage can also be higher.


Datasheets for TOP-series ICs often showed exactly this kind of TVS diode connection.
This circuit has a sharper clamping characteristic: it doesn't clamp at all below 200 V, then tries to clip everything above 200 V. The capacitor circuit has a slightly different clamping characteristic, but in practice this isn't critical.


To reduce the power dissipated by the TVS diode, a capacitor can be connected in parallel with it.


Or you can combine the two circuits into a hybrid that includes all the components from both versions. This is often used in high-power flyback power supplies.


Sometimes an alternative transistor protection method is used: a TVS diode connected in parallel with the transistor. This approach is fairly uncommon and is more often found in power supplies with a low input voltage.


For example, this TVS diode configuration can be found in a PoE power supply, where the input voltage is not 310 V DC, but only up to 70 V.


Now let's move on to the transformer.
A transformer consists of a core and a bobbin. Sometimes the assembly also includes special clips that hold the core in place on the bobbin.


E-cores are most commonly used. If the power supply is a flyback design, as are the vast majority of inexpensive, low-power power supplies, there must be a gap between the two halves of the core. The gap can be made between the halves, or you can use a special core with a gap already formed in the center leg; in that case, the gap must be twice as wide.


Ferrite is usually used for the core. Branded cores may have a part number printed on them, so you can look up their specifications in the datasheet. Cheaper cores often have no markings.


The transformer windings are wound first, then the bobbin is fitted onto the core.


Winding small transformers is fairly simple.
First, we wind the primary.


Then the secondary, sometimes using two or more wires in parallel.


If there's a third winding, it's usually the PWM controller's supply winding, so we wind that too.


For safety, we insulate the entire assembly.


Next, we take the selected core. In this case, the center leg of one half has been shortened.


We put the whole assembly together. The core is usually glued, but I normally secure it with tape as well.


The result is a small, neat transformer. The one in the photo is rated for about 25-30 W.


This transformer is rated for up to 80-100 W. They're wound in a similar way, but with a few differences.


In transformers designed for low output voltage and high current, the output winding can be made either from litz wire or from copper strip.


The choice of primary winding turns depends directly on how well the transformer is wound. This isn't very critical for low-power transformers, but winding a high-power transformer incorrectly can have serious consequences.
The windings are usually arranged in three layers (when there are three windings): primary, secondary, and auxiliary.
But the coupling between the windings can be greatly improved by placing the secondary between the two halves of the primary.


It's also recommended to wind the wire neatly, turn by turn, rather than bunching it up, and to fill the entire bobbin evenly. Windings designed for high current are best made with several thin wires rather than one thick wire.

Problems that can occur in this section:
1. A short between turns if the high-voltage transistor fails.
2. The transformer overheats, its inductance then drops sharply, and the inverter transistor fails.
3. The snubber diode fails—very rarely.
4. The TVS diode partially fails. For example, a 200 V TVS diode starts clamping at 100 V. Nothing burns out, but the power supply stops working.

This page was found when searching for:
трансформатор импульсный EL22 80:25:8 228037 индуктивность первички, характеристики трансформаторов для импульсных блоков питания комьютеров, top202yn схема подключения, трансформатор силовой ee-33 от ипб от компьютера технические данные, силовой трансформатор импульсного бп телевизора, зачем вторая обмотка в трансформаторе импульсного блока, расчёт последовательной rc цепи, параллельно подключонной к первичной обмотке трансформатора, полярность на выходе импульсного трансформатора, tny268pn принцип работы, обратноход режим cc cv схема, rcцепочка параллельно диоду импульсного блока питания, снаббер 220 как подключить, снаббер супрессор схема, импульсный трансформатор все обмотки, Схема электронного трансформатора на полевом транзисторе , что за транс стоит на входе блрка питания, обзор импульсных источников питания и электроники трансформаторы. часть 4, импульсный трансформатор без ключа, схема источника питания с автоколебательным обратноходовым импульсным переключением, как правильно распологать дедали в трансформаторном блоке питания, трансформатор pn6013 схема, эл схема трансформаторного бп, nx-j120wl, ym-2651d, плата электронная бзу-18 с1 ly758g схема принципиальная

Calculate manuallyAll calculators

Discounted products


You may be interested in


Discounted products


Support the project

All the content on the site and the advice are free, but we’d be grateful for your support of the project and the channel!

Comments80

Comments are published in their original language.

  1. Миша
    5 August 2017 19:59#1
    Здравствуйте, объясните пожалуйста зачем нужен зазор между половинками магнитопровода?
    0
    1. 6 August 2017 03:50#2
      В схемотехнике флайбек зазор необходим для исключения насыщения магнитопровода.
      В случае насыщения у Вас просто выгорит ключевой транзистор.

      +2
    2. Anton
      20 January 2019 01:13#3
      Он повышает энергию запасаемую в магнитном поле, и таким образом мощность обратнохода.
      Для прямохода он не нужен и вреден, ибо снижает индуктивность обмотки.
      0
  2. Миша
    8 August 2017 18:51#4
    насыщение это когда пропадает индуктивная составляющая, то есть у нас пропадает сопротивление катушки, ток начинает расти, но ведь у нас стоят резисторы шунты под транзистором, и по идее не должны сгореть транзисторы. или я где то упустил слона?

    и ещё вопрос, зачем придумали прямоходы и обратноходы? ведь можно (или нельзя?) повесить диодный мост на вторичку, и тянуть ток с транса и во время прямого хода, и во время обратного
    +1
    1. 9 August 2017 20:54#5
      Все правильно Вы говорите, защита по току и прочее, вот только практика показывает, что в таком случае она не помогает, увы :(

      Если БП двухтактный, то можно тянуть и во время прямого хода и во время обратного, в однотактных немного сложнее.
      Обратноход лучше работает в большом диапазоне входного напряжения, но плохо на больших мощностях, прямоход наоборот.
      +4
    2. Anton
      20 January 2019 01:20#6
      Разная идеология.

      При прямом ходе энергия, грубо говоря, напрямую передается с первичной обмотки на вторичную. Соотношение напряжений на первичке и вторичке примерно постоянно и равно отношению витков. Поэтому такой блок обычно требует отдельного запасающего дросселя на выходе.

      При обратном ходе во вторичку подается энергия запасенная в магнитном поле. Напряжение на вторичке в принципе не лимитировано и определяется... напряжением на вторичке. То есть напр. на конденсаторе вторички. На первичке при этом всплеск в соотв. число раз больше.

      Оба варианта выдвигают кардинально разные требования к трансформатору, да и к другим элементам.
      +1
  3. Алекснадр
    12 September 2017 10:15#7
    Пропустили букву Б в слове Большой
    Обмотки рассчитанные на ольшой ток мотать ....
    +3
    1. 12 September 2017 21:33#8
      Спасибо, исправил
      0
  4. Александр
    17 January 2018 00:48#9
    Будте добры, опубликуйте добавку в схему народного на 24в для регулировки выходного тока, Спасибо..

    0
    1. 31 March 2018 10:30#10
      Извините, случайно пропустил Ваш вопрос.
      Регулировать выходной ток можно только в узком диапазоне напряжений. но возможно скоро будет видео на эту тему.
      -1
      1. Anton
        20 January 2019 01:28#11
        Регулировать в широком пределе в принципе можно, но усложнением схемотехники.
        Прямоходы - добавлением второй ступени. При этом трансформатор играет роль грубого и обычно повышенного источника напряжения, а дальше идёт stepdown до требуемого (временами просто из индуктивности и 1-2 диода, регулировка скважностью первой ступени). Или SEPIC.

        Проще регулировать обратноходы, на тех же TSOP-ах - бегом в 2-3 раза. Но там тоже не без проблем - можно превысить допустимый выброс напряжения на первичке, ухудшить КПД и увеличить пульсации
        0
  5. 18 March 2018 21:21#12
     Спаял ИБП на ТОР 224, но он работает не совсем правильно. Т.е не довыдает мощность и  не работает (вернее, выдает прерывистую мощность при индуктивности дросселя в выходной цепи ниже 1 мГн. Если выше, то напряжение стабильно). Я подозреваю, что виноват транс (на Е-25 от электрон. балласта ЛЛ). Первичная и обмотка самопитания намотаны  проводом  Ф 0,25 мм, выходная Ф 0, 45. Может быть, надо другой диаметр?
    -1
    1. 19 March 2018 13:51#13
      Для начала вопрос, зазор какой делали в сердечнике?
      -1
      1. 20 March 2018 22:06#14
        Зазор 0,25 мм Индуктивность первички 1650 мкГн
        0
        1. 21 March 2018 21:12#15
          У Вас дроссель стоит после фильтрующего выходного конденсатора?
          Т.е. конденсатор-дроссель-конднесатор?
          0
          1. 22 March 2018 09:13#16
            Да, до и после.  Типовая схема. Имеет ли  значение незначительное отступление от номинала резистора 6,8 Ом в цепи управляющего вывода топика примерно на 1 Ом ? Вопрос, не относящийся к проблеме: желательно ставить перед выпрямителем  сетевой фильтр или он не нужен ?  Варистор от эл. балласта ЛЛ сгодится ?

            0
            1. 31 March 2018 10:29#17
              Номинал резистора не критичен, я ставил и 10 Ом, работает отлично.

              Фильтр по входу нужен чтобы помехи от БП не лезли в сеть. Я об ътом как-то рассказывал в видео и в статье про фильтры.

              Если варистор на нужное напряжение, то да.
              0
  6. 22 March 2018 23:24#18
     Перемотал транс более толстым проводом, сделав индуктивность первички 0,1 мГн. Вначале все было нормально.   Схема работала с нагрузкой 1 А с дросселем 10 мкГн. Прошло минут 5 -из транса вышел дымок и зажглась лампочка, через которую запускаю  БП во время настройки. Напряжение на выходе  исчезло.  Проверил  детали, за исключением ТОР а. Оказался пробит диод D2 ( у меня стоя  л BYV26C)
    0
    1. 23 March 2018 11:46#19
      Если у Вас пробило диод снабера, то здесь либо неправильно рассчитанный трансформатор, либо неправильная намотка.
      Через какую лампочку подключали? Я всегда подобные БП проверяю с лампой 15 Ватт, которая должна еле-еле накаляться, кроме того, не проверяю с лампой под нагрузкой.
      0
  7. 28 March 2018 18:34#20
     Нет, диод и супрессор целы. Диод стоял  в цепи выходной обмотки. Я подозреваю тоже, что причиной ненормальной работы  является транс. Но как же его правильно рассчитать ? Намотка  в одну сторону, витки располагаю равномерно. Вроде , как рекомендуется. И почему  диод накрылся, ведь ток не был превышен, как равно и напряжение на выходной обмотке ? Или я что-то недопонимаю. Заменил диод на  FR103, включил. Работает, но опять  не так.  Цыкает и напряжение выхода скачет частотой примерно  1-2 гц.
    И ответьте, плиз, на вопросы от 22 .02.
    Лампочка 100 Вт. А почему  нельзя  проверять через лампу под нагрузкой ?
    +1
    1. 31 March 2018 10:27#21
      Весьма странное поведение. Вы можете выложить полную сехму по которой собирали?
      Я делал много блоков питания (сотни) на базе TOP24х, и пролемы были у меня всего 2-3 раза, да и то я потом разобрался от чего они возникали.
      Если пытается перезапускаться, то чаще всего это либо проблемы с супрессором (иногда 200 вольтовый становился 100 вольтовым), неправильная намотка трансформатора (что реже), перефазировка обмоток, витковое КЗ или проблемы в цепи снаббера который стоит апараллельно выходному диоду. 
      +1
      1. 31 March 2018 11:52#22
         Схема -самая первая на этой странице этой темы.   А возможно в процессе  работы схемы произойти витковое зам. в трансе , а после этого преобразователь  пытается перезапуститься ?
        -1
        1. 31 March 2018 23:22#23
          Может быть все что угодно, например провод с браком.
          -2
          1. 4 April 2018 21:07#24
             Перемотал уже. Вообще ничего  На выводе "С" ТОРа 5 В вместо 9. Домотал еще неск-ко витков, все равно 5В. Сменил ТОР, оптопару, ничего не поменялось. Все диоды и супрессор исправны.
            0
            1. 4 April 2018 21:44#25
              А почему на входе ТОРа должно быть 9 Вольт? ЕМНИП там всегда 5 Вольт было.
              0
              1. 7 April 2018 22:07#26


                Да , Вы правы, 5 В. Но допускается до 9. В общем, проблема решена. Помог один хороший человек с РЛ.  Пересчитали  транс с применением программы Старичка  и преобразователь стал работать, как надо. Единственное, чего мне не удалось, так подогнать индуктивность до расчетной, получилась ниже почему-то.  Увеличивать либо уменьшением зазора, что  больше уже нельзя, либо увеличением витков, а уже некуда.
                0
                1. 7 April 2018 23:20#27
                  Не совсем понял, а до этого Вы какой программой считали?
                  Я всегда пользуюсь родной программой от Повер Интегрейшнс - Пи эксперт, всегда все отлично.
                  0
                  1. 8 April 2018 11:45#28
                    Пытался считать  по прогр. PIE 4 версии, но без знания английского плохо получалось. Затем по рекомендации пользователей  сайта  Power Electronics В.Володина. Еще какой-то рекомендации  в Сети со ссылкой на  PIE.
                    0
                    1. 8 April 2018 12:34#29
                      Вообще там ничего сложного в ПИ, кроме того вроде даже есть русская версия :)
                      0
                      1. 8 April 2018 12:56#30
                        Да я с трудом нашел  даже эту, на английском. На "народ"е.  А на русском есть у меня  , кажется 8-я версия. Это же для современных  ТОРов
                        0
  8. 12 April 2018 17:52#31
    KIRICH,  если приходилось изготовлять преобразователи на ТОРах, то какие радиаторы ставили на них (площадь-мощность выхода) ?
    0
    1. 15 April 2018 20:24#32
      Я на ТОРах сделал не одну сотню БП, они довольно неплохо работаю и с маленькими радиаторами. А вообще много информации почерпнул из их примеров применения, там все есть вплоть до готовых конструкций блоков питания, очень рекомендкую.
      0
      1. 16 April 2018 22:35#33
        А где эти примеры ? Мне почему-то почти не попадались, кроме как на сайте Электрик для питания  управы  инверторов.
        0
        1. 16 April 2018 23:51#34
          Так на сайте производителя - https://ac-dc.power.com/applications/
          Дальше выбираем - Design support и Reference designs.

          Вообще ПИ одна из очень немногих фирм, где выложены не только даташиты и апноты, а и реальные разработки с их микрухами, с расчетами трансов, порядком намотки, печатной платой, термограммами.
          Просто Вы не там ищете :)
          0
  9. 2 May 2018 16:56#35
     Андрей, обращусь с вопросом, как к большому спецу по БП. Вот купил такой  https://ru.aliexpress.com/store/product/4in1-Adjustable-Power-Supply-Modu
    le-DC-6-36V-to-1-25-32V-5A-Digital-CC-CV/402798_32757350792.html?aff_platform=l
    ink-c-tool&cpt=1510247932962&sk=V7yr3Rv&aff_trace_key=d46dfc8f81e14
    058a5ff56be1f70fb80-1510247932962-09530-V7yr3Rv&terminal_id=4ceb2acd024e4eb
    bbdb8985ea84edf4b  для лабораторника, но не могу разобраться с регулировками. Непонятны только  назначения  подстроечников. По ссылке  откроются картинки, надо полистать вниз, там  обозначения на английском. На нескольких сайтах спрашивал народ, никто толком не смог до конца объяснить.
    0
    1. 3 May 2018 03:49#36
      судя по тому, что я вижу, могу сказать что:
      1. MTTP- ограничение выходной мощности.
      2. - предположительно порог переключения индикации.
      3. Выходной ток (режим СС)
      4. Выходное напряжение. (режим CV)
      0
      1. 4 May 2018 16:17#37
        Спасибо, Андрей. Уже понятней. Если МТТР-огр. выход. мощности, то как это понимать буквально ? Для чего ? Для срабатывания защиты ?
        По второму резистору непонятно. Переключение индикации производится кнопками.
        0
        1. 4 May 2018 16:39#38
          Ограничение выходной мощности надо тогда, когда источник имеет меньше мощность, чем может выдать преобразователь. Тогда при любых манипуляцией Вы не перегрузите источник, например это может быть полезно при раоте с солнечными батареями.

          По поводу индикации. Имеется в виду отдельный светодиод, она там на плате рядом с подстроечником. Часто на него заводят  индикацию тока ниже 1/10 от установленного, при использовании в качестве зарядного.
          0
          1. 4 May 2018 16:59#39
             Значит, если у меня питальник  по мощи удовлетворяет, то МТТР  бесполезно крутить и вообще он не нужен ?
            Про с\диод. Я полагал, что он для обозначения режимов работы  (зарядка\окончание заряда ). И  я заметил зависимость свечения этого двухцветного индикатора при  вращении  резистора МТТР. Или просто совпало ? Если я правильно догадываюсь, то в режиме СС с/диод горит зеленым, в режиме СV - красным.
            0
            1. 4 May 2018 18:48#40
              правильно, для обозначения режима работы. Обычно он переключается если ток на выходе становится ниже чем 1/10 от установленного, что является индикацией окончания заряда.
              но скорее всего здесь порог можно менять. Это лишь предположение.
              0
              1. 4 May 2018 18:55#41
                 Спасибо. Наконец, внесена ясность . Этот модуль вмонтирован в ЛБП и я даже, по незнанию,  на лицевой панели неправильно отобразил обозначения органов управления. Придется переделать.
                0
                1. 7 May 2018 20:09#42
                  Лучше сначала удостовертесь что все точно соответствует :)
                  0
                  1. 8 May 2018 20:40#43
                     Андрей, а в чем удостовериться ? Так и работает.  В режиме СС заряжается током, потом приходится подрегулировать  напряжение в реж. CV и через некоторое время заряд прекращается;  с/диод меняет цвет с зеленого на красный. Вторым (слева направо)  подстроечником, действительно,  можно  прекратить процесс заряда вручную. Вопрос лишь в том, когда  наступает тот момент, когда  это соотношение 1:10. Или  этот момент настроен уже программно, а  отклонения вручную нарушают  заданный баланс  ? Правильно ?
                    Кстати, подстроечники мной переделаны  под переменные и вынесены на лицевую панель. Только обозначения  по незнанию выполнены неверно и придется  переделать.
                    -1
                    1. 10 May 2018 22:14#44
                      момент перехода 1/10 настроен "аппаратно", там компаратор на плате есть.
                      Обычно процесс заряда выглядит так:
                      1. Выставляем на выходе без нагрузки необходимое напряжение, например 4.2 Вольта для литиевого аккумулятора
                      2. Выставляем ток заряда с подключенной нагрузкой.
                      3. Дальше зарядное само перейдет из режиме CC в CV
                      4. когда ток заряда упадет ниже 1/10 от изначального, то светодиод переключится.
                      5. все, заряд окончен.
                      +2
                      1. 11 May 2018 22:10#45
                        Благодарю. Буду пробовать  заряжать по  предложенному алгоритму
                        0
  10. 27 June 2018 12:51#46
    Добрый день. Большое спасибо за подробные статьи, которые интересны не только новичкам.
    Поясните, пожалуйста 2 свои фразы в этой статье:
    "Так как вариант с диодом неприменим в варианте с трансформатором, то последовательно с ним ставят либо резистор с конденсатором, либо супрессор, как на этой схеме."
    Почему неприменим просто диод и чем стабилитрон будет лучше: "если диод в этой схеме заменить стабилитроном, то работать должно лучше." Почему Вы считаете супрессор на бОльшее напряжение предпочтительным, а "например супрессор на 200 Вольт превращается в супрессор на 100 Вольт, ничего не выгорает, но БП не работает".
    Также нашел у Вас сомнительную фразу "После закрытия ключа полярность на обмотках трансформатора меняется на противоположную и ток начинает течь в нагрузку." - ток в нагрузку течет всегда, просто он пульсирующий, когда открыт полевой ключ, напряжение (и ток) увеличивается. Когда полевик закрыт и открыт диод (супрессор), ток и напряжение уменьшаются, получается своеобразная пила тока.
    0
    1. 27 June 2018 22:04#47
      Диод полностью закоротит на себя одну полярность импульса, а ее надо ограничить на определенном уровне, а не убрать полностью.
      Стабилитрон немного ускоряет отпускание реле, где-то читал об этом неоднократно.
      Насчет супрессора 200 и 100Вольт имелось в виду , что при выходе из строя он становится вместо 200Вольт 100вольтовым.
      А как ток может течь в нагрузку если полярность такова что выходной диод закрыт?



      0
      1. 3 July 2018 11:12#48
        Спасибо, что откликнулись и поддерживаете дискуссию :)
        Диод как раз не допустит повышения напряжения на стоке закрывающегося ключа (только + дополнительно напряжение на самом диоде), к тому же он обеспечит непрерывность тока в первичной обмотке трансформатора, что есть хорошо с любой точки зрения. Так что извините, но я не вижу аргументов против использования диода в пользу снаббера. Если что-то недопонимаю, прошу объяснить. Меня интересует истина, а не желание поспорить.
        По супрессору (стабилитрону) - ну и что с того, что 200-вольтовый становится 100-вольтовым? C чего блок питания перестанет работать? Не вижу связи. Без обид.

        0
        1. 3 July 2018 12:24#49
          Не совсем понял насчет диод или снаббер, диод это составная часть снаббера и он нужен чтобы снабер ограничивал выброс во время закрытого состояния ключа. Если убрать диод, то цепь снаббера начнет влиять на работу инвертора.
          Теперь по поводу супрессора. Есть безопасный лимит, который должен ограничивать снаббер и если он внезапно станет вместо 200 Вольт 100 вольтовым то большая часть полезной энергии начнет оседать на нем.
          Вернее даже не так, по сути БП начнет работать почти в режиме КЗ выхода, так как из-за соотношения обмоток трансформатора весь ток будет идти через него и БП просто уйдет в защиту, проверено неоднократно.

          Т.е. снаббер ограничивает размах выброса во время обратного хода, а так как БП обратноходовый, то и его порог должен быть выше порога зависящего от соотношения витков трансформатора и выходного напряжения.при этом во время прямого хода снабер не должен оказывать никакого влияния, за это отвечает диод последовательно с супрессором или RC цепочкой.

          +1
      2. Anton
        20 January 2019 01:39#50
        Просто один диод дает малую нагрузку, накопившаяся в индуктивности рассеяния энергия будет расходоваться слишком медленно и обмотка может не успеть размагнититься.
        Стабилитрон дает четко фиксированную нагрузку и "вредная" энергия теряется быстро и предсказуемо.
        0
        1. 20 January 2019 02:06#51
          Один диод в цепи снаббера? Без RC или супрессора? Не, не взлетит )

          0
  11. 3 July 2018 13:02#52
    Вы меня не поняли. Я имел ввиду диод без снабберной RC-цепочки. Один диод. Почему нельзя только с ним. Без супрессора (стабилитрона) и без RC-цепи?
    -1
    1. 3 July 2018 14:22#53
      Потому, что в таком варианте он фактически просто замкнет трансформатор во время обратного хода, когда полярность на выводах трансформатора изменится на противоположную.
      Ну сами подумайте, трансформатор, переменный ток и тут параллельно одной из обмоток диод :)
      -1
  12. 3 July 2018 14:47#54
    Ну не очевидно это для меня. Уж простите.
    1. Этот диод работает только тогда, когда вся энергия запасена в сердечнике, это не тот случай, когда к сети 220В мы подключаем диод и в одну из полуволн происходит КЗ. Здесь диод работает на обеспечение непрерывности тока (обусловленного индукцией, а не подключенным внешним источником тока), обеспечивая отсутствие паразитных выбросов напряжения на стоке ключа.
    2. Этот диод стоит не во вторичной цепи - там бы да, он обеспечивал бы КЗ на одной из полуволн, потому он и не ставится там.
    0
    1. 3 July 2018 14:57#55
      1. Как раз то же самое, полярность на выводах обмотки трансформатора меняется.
      Правильно, энергия запасается, но полярность на выводах обмотки трансформатора меняется.
      2. Неважно, обмотки имеют индуктивную связь и все равно где этот диод будет, хоть вообще на еще одной обмотке.
      Кстати иногда выброс гасят и с дополнительной обмотки.

      Шаг первый, ключ открыт, диод закрыт и не мешает процессу, на выводах обмотки 310 Вольт.
      Шаг второй, ключ закрыт, полярность на выводах трансформатора (на всех обмотках) меняется на противоположную и замыкается через диод. Фактически обмотка замыкается и через выходной диод, но  там  действует коэфф трансформации и  напряжение на выходном конденсаторе,  но в момент запуска именно так.
      Даже изменение номинала супрессора с 200 до 100 Вольт уводит схему в защиту от КЗ, не говоря о просто диоде.


      +1
  13. 3 July 2018 16:21#56
    "Как раз то же самое, полярность на выводах обмотки трансформатора меняется."
    Согласен

    "Неважно, обмотки имеют индуктивную связь и все равно где этот диод будет, хоть вообще на еще одной обмотке."
    Но почему неважно? Согласно Вашей логике, если есть нагрузка во вторичной цепи (а она всегда есть, даже если очень малая), то супрессоры вообще не нужны, вторичка будет "грузить" схему и высоковольтного выброса не сможет быть.

    "Кстати иногда выброс гасят и с дополнительной обмотки."
    Не то, что не видел такого никогда, но даже не слышал об этом!

    "Фактически обмотка замыкается и через выходной диод, но  там  действует коэфф трансформации и  напряжение на выходном конденсаторе,  но в момент запуска именно так."
    Можно теперь я по шагам пройдусь :)
    Шаг первый - ток течет в первичной обмотке от + питания к выводу, помеченному точкой. Во вторичке, согласно Вашей же логике, ток с учетом коэффициента трансформации должен течь в том же направлении, но с величиной в K раз бОльшей, то есть от нижнего контакта (по схеме) к контакту помеченному точкой. Но он не течет, потому как реально напряжение на контакте с точкой отрицательное и цепь замкнута. Это период накопления энергии.
    Шаг второй - ключ закрыт, но ток в первичной обмотке продолжает течь в том же направлении из-за индукции обмотки. Ведь это обратноходовый преобразователь, и трансформатор здесь нельзя рассматривать как идеальный, на неидеальности трансформатора данный тип преобразователя собственно говоря и работает. Что во вторичке - протекание тока в соответствии с нагрузкой. Трансформатор не идеальный, он скорее индуктивность для данного типа преобразователя и я не вижу никаких проблем в том, что ток продолжет движение в первичной обмотке через диод. Вот если бы это был прямоходовый преобразователь, где трансформатор близок к идеальному, тогда да, я бы такого не предложил. Но там топология другая.

    +1
    1. 4 July 2018 10:44#57
      Гасить выброс во вторичной цепи тоже реально, мало того,  я даже где-то такое встречал. Хотя конечно на мой взгляд странное решение, так как из-за индуктивности обмоток эффективность маленькая. Правда видел давно, сам обычно применяю диод+супрессор в первичной обмотке.

      Шаг второй - ток все равно начнет течь в обратном направлении, иначе он не начнет течь через выходной диод. Снабер гасит выброс в момент закрытия ключа и "переполюсовки" на обмотке трансформатора.
      Гасить выброс надо потому, что сложившись с напряжением на входном конденсаторе он может выжечь транзистор за счет большого напряжения. Можно снаббер и не ставить, просто придется ставить более высоковольтный ключ а они имеют хуже характеристики.
      0
  14. 4 July 2018 17:48#58
    KIRICH, не хочу показаться занудой и оттолкнуть от себя столь опытного специалиста, но как я люблю говорить - стыдно не не знать, а не желать знать. Ну не "ПЕРЕВАРИЛ" я внутри себя, не прочувствовал почему нельзя диод вместо диод+супрессор использовать.
    "Гасить выброс надо потому, что сложившись с напряжением на входном конденсаторе он может выжечь транзистор за счет большого напряжения. Можно снаббер и не ставить, просто придется ставить более высоковольтный ключ а они имеют хуже характеристики." - с этим ни кто и не спорит, согласен полностью. Но почему нельзя один диод использовать.
    Подлейте, пожалуйста, еще масла в огонь понимания :)
    Почему при меньшем напряжении супрессора БП в защиту уходит?



    Ну и поскольку Вы в своих видео постоянно призываете к общению и задаванию вопросов по ремонту блоков питания, хотел бы тоже проконсультироваться по поводу своего БП.
    Точнее есть очень даже не плохое зарядное устройство Ansmann, в котором умер родной маломощный обратноходовый БП на TNY268PN.
    Не могу его восстановить :( Стыдно признаться, проверил уже все детали кроме выходного стабилитрона ОС, а микруху уже поменял на новую, но БП все также не стартует находясь, как я понимаю, в режиме защиты от КЗ.
    Вот что на стоке полевика:
    How a Power Supply Works, Part 4
    How a Power Supply Works, Part 4
    How a Power Supply Works, Part 4
    How a Power Supply Works, Part 4
    How a Power Supply Works, Part 4
    How a Power Supply Works, Part 4

    1 выход вторички трансформатора:
    http://propretor.narod.ru/2/1.png
    http://propretor.narod.ru/2/2.png
    http://propretor.narod.ru/2/3.png
    http://propretor.narod.ru/2/4.png
    http://propretor.narod.ru/2/5.png

    2 выход вторички трансформатора:
    http://propretor.narod.ru/3/1.png
    http://propretor.narod.ru/3/2.png
    http://propretor.narod.ru/3/3.png
    http://propretor.narod.ru/3/4.png
    http://propretor.narod.ru/3/5.png
    -1
    1. 4 July 2018 22:25#59
      По поводу диода. я уже объяснял, что при прямом ходе напряжение на выводах трансформатора в одной полярности, при обратном в противоположной.
      При прямом это напряжение равно напряжению на входном конденсаторе, при обратном это выходное х коэфф трансформации, например для ТОПов это около 110 Вольт (условно можно сказать  - "действующее"), а Вы предлагаете коротнуть его диодом.
      Если поставить просто диод, то он во время обратного хода будет представлять собой КЗ вовремя обратного хода, так как будет включен в той же полярности что и диод на выходе БП.
      Сильно помогает снизит выделяемую на снаббере мощность RC цепочка параллельно выходному диоду.




      По поводу зарядного, проверьте трансформатор, иногда у мелких трансов бывает витковое КЗ  после пробоя микрухи.
      0
  15. 5 July 2018 12:44#60
    Про диод еще раз спасибо, попробую "переварить" все это.
    Но почему при меньшем напряжении супрессора БП в защиту уходит? Вы так и не пояснили.
    По БП - витковое КЗ в первичной обмотке имеете ввиду? Но дело в том, что как писал ранее микруха не сдохла, новая ведет себя также. А поскольку параметры трансформатора неизвестны, как вычислить межвитковое КЗ?

    Каких фирм Вы рекомендуете термисторы и супрессоры для замены в импульсных блоках питания и где рекомендуете их покупать? На Али сплошь один нонейм...

    Еще вопрос.
    Вы написали очень хорошую фразу: "При прямом это напряжение равно напряжению на входном конденсаторе, при обратном это выходное х коэфф трансформации". Так вот супрессор нужно выбирать на напряжение большее или меньшее выходное х коэфф трансформации ???
    Если рассуждать разумно, то нам вообще не нужны потери мощности на супрессоре, пусть он будет как защита, которая никогда не сработает. А его напряжение делать бОльшим чем выходное Х коэфф. трансформации. Я ведь писал об этом ранее, когда просил объяснить необходимость супрессора.
    0
    1. 6 July 2018 12:01#61
      Задача снаббера ограничить напряжение на первичной обмотке на некоем определенном уровне. Как я выше писал, рабочее около 110 Вольт, но впритык нельзя. Диод ограничит его на уровне 0.6 Вольта, супрессор на 200 Вольт. Если попытаться поставить супрессор на меньшее напряжение, то он начнет греться, чем ниже напряжение, тем больше нагрев вплоть до срабатывания защиты у микросхемы.
      Ведь следует учитывать, что условно 110 Вольт на первичной обмотке  это аналог "действующего" напряжения, а "амплитудное" получается еще выше, оно и будет греть.
      Снаббер с супрессором дает жесткую характеристику из-за ВАХ супрессора, а с RC цепочкой мягкую.

      Термисторов запас дома лежит, от всяких неремонтопригодных БП, так обычно все покупаю в оффлайне.

      Супрессор берется с учетом большего напряжения. Но вообще цепь снаббера обычно стандартна для БП мощностью до 100 Ватт и она описана в даташитах и апнотах, ее не надо рассчитывать, для уменьшения нагрева супрессора его иногда шунтируют конденсатором.
      Грубо говоря, если по расчетам выходное напряжение умноженное на коэфф трансформации получается к примеру те же 110-115 Вольт, то супрессор должен быть примерно на полтора раза большее напряжение, берут обычно 200 Вольт. 
      0
  16. 6 July 2018 14:32#62
    "рабочее около 110 Вольт" - почему 110? Зависит от супрессора.
    "супрессор на 200 Вольт." - опять почему 200? Сколько поставишь, столько и будет.
    "если по расчетам выходное напряжение умноженное на коэфф трансформации получается к примеру те же 110-115 Вольт, то супрессор должен быть примерно на полтора раза большее напряжение, берут обычно 200 Вольт." - я ведь в предыдущем посте это и написал, но опять, почему 110-115??? Что за магическая цифра?



    А почему в мощных БП не применяют вместо термисторов обычные резисторы, которые шунтируются семистором, управляемым оптосемистором, с переходом через 0, и включаемым от установившегося выходного напряжения? Только из-за стоимости решения? Но ведь добавляются всего лишь 3 детали - симистор, оптосимистор и 2 резистора (силовой и тот, что питает оптодиод от вторички). Зато когда резистор будет зашунтирован, в отличии от термистора будет меньшее тепловыделение и расход энергии.
    0
    1. 6 July 2018 14:47#63
      1. 110 потому, что производитель в своем ПО предлагает именно такое. Вернее он ничего не предлагает, но если пересчитать выходное к коэфф трансформации, то так примерно и будет.
      И не оно зависит от супрессора, а супрессор зависит от этих параметров.

      2. Нет, если поставить меньше, будет перегреваться, если больше, то не будет нормально защищать.

      3. Цифра не магическая, возьмите ПО от Повер Интергрейшнс и пересчитайте :) А также посмотрите их аппноты, очень много полезной информации.

      4. Резисторы с симистором ставят, бывает и реле применяют, но для мелких П это дорого и сложно, проще и дешевле поставить термистор.

      0
  17. 6 July 2018 15:06#64
    1. Неужто у всех производителей чипов обратноходовых заложено это магическое число? То, что супрессор зависит от этого, а не наоборот, естественно :)
    2. Если полевик на 600-800в, можно супрессор и вообще не ставить.
    4. Я же написал про мощные БП, где это энергетически и экономически выгодно. Реле видел, ставят, а про симистр даже не слышал, сам сгенерил :)
    0
    1. 6 July 2018 15:12#65
      1. Видимо это оптимальное значение для обратноходовых БП. Кстати, иногда супрессор ставят параллельно ключу, а не обмотке.
      2. Сннабер все равно нужен. а вот как он реализован, другое дело. Если на входном конденсаторе к примеру 350 Вольт, супрессор на 200, то в сумме к транзистору будет приложено более чем 550, это не считая коротких выбросов и это штатный режим!
      4. Так реле ставить выгоднее, на нем падает куда как меньше чем на симисторе. но я видел и варианты с симистором.
      +1
  18. 6 July 2018 16:10#66
    1.Я это спросил исходя из того, что через Ваши руки прошло много больше блоков питания, чем через мои, и кроме TOP видели много других, а там ведь могло быть и по-другому! Параллельно ключу хуже потому как на большее напряжение супрессор нужен, да и открыться он может в неподходящий момент - плюс то всегда на стоке, просто либо большой, либо не очень :)
    2. Не зря же у ключевых высоковольтных до 800В рабочее :)
    4. Приятно знать, что твою идею, оказывается, где-то уже использовали, даже если и не видел это сам ранее :) Реле не нравится одним - механическое переключение, ограниченное число коммутаций и шелчки.

    По ремонту "пациента": межвитковое КЗ в первичной обмотке имеете ввиду? Но дело в том, что как писал ранее микруха не сдохла, новая ведет себя также. А поскольку параметры трансформатора неизвестны, как вычислить межвитковое КЗ?
    0
    1. 6 July 2018 19:42#67
      1. Кстати связку диод+супрессор чаще применяю именно с  ТОРами. Но мне приходилось даже просто менять высоковольтную часть на ТОР, т.е. выпаиваем почти все кроме трансформатора, ОС, входного конденсатора и снаббера, впаиваем ТОР и все работает :)
      Но чаще всего попадало именно так как я описывал выше.

      Да, параллельно ключу надо на большее напряжение, потому такое я делал в БП РоЕ, там напряжение входное не 310 а 55 Вольт.
      Супрессор если открылся, значит все нормально, он и должен открываться при всплесках:)

      2. Именно, страшны так называемые "иголки", т.е. короткие всплески.

      Насчет ремонта, а Вы конденсатор в цепи питания ШИМ контроллера проверяли? Часто из-за него БП не запускается.

      -1
  19. 6 July 2018 20:28#68
    Я схему по плате не перерисовывал, но она не сильно отличается от типовой:
    How a Power Supply Works, Part 4
    Основная разница только в том, что 2 вторичных обмотки и канала в БП.
    Вы имели ввиду какой конденсатор проверить - С1,С2 или С3 0.1мкФ на контакте BP?
    0
    1. 6 July 2018 22:05#69
      Не заметил что речь о TNY, у них нет этого конденсатора, как не и добавочной обмотки.
      Тогда претенденты:
      1. Выходные диоды.
      2. Оптрон, но маловероятно
      3. Цепь снаббера, также маловероятно.
      4. TL431 и ее обвязка.

      Можете показать что творится на выходных конденсаторах?


      0
  20. 7 July 2018 09:40#70
    1. Исправны
    2. Заменен
    3. Ее не заметил, буду внимательнее смотреть на плате
    4. Вместо TL431 стоит какой то стабилитрон, добраться до него трудно, все очень компактно размещено и одно другим перекрывается к тому же клеем залито много чего. Он пожалуй единственное, до чего я еще не добрался. А разве в принципе из-за него может быть то, что я показывал ранее на осциллограммах?
    0
    1. 7 July 2018 19:01#71
      Обычно поведение "как при срабатывании защиты" бывает при:
      1. Межвитковом КЗ в обмотке, хотя если  обрыв, то думаю что внешне также будет.
      2. Пробое цепи снабера, или как я выше писал - при уменьшении напряжения супрессора, но у Вас его скорее всего нет.
      3. Потере емкости конденсатора питания контроллера, но опять же, здесь его нет.
      4. Пробое выходного диода/диодов.
      5. Проблемах с оптроном, БП думает что напряжения на выходе нет и тогда начинает перезапускаться.
      6. Проблемах в цепи управления оптроном.
      7. КЗ в нагрузке.
      8. "сопли" из припоя на плате

      Проверяется это все обычно очень быстро, чуть дольше чем я писал этот коммент, иногда без выпаивания компонентов из платы :)
      А вот если и после этого не работает, то проблемы с ШИМ контроллером (брак, подделка). Можно еще грешить на питание, но на ХХ все равно должно работать.
      0
  21. 9 July 2018 13:05#72
    Приветствую!
    Не сталкивались с проблемой невозможности обновления PI Expert версии 9.0 ?
    Что любопытно - сам обновляльщик видит новую версию - 9.0.6, 9.0.7, 9.1 пишет, что обновление критическое, а скачать не скачивает. Ошибка 404 - не видит файла.
    0
    1. 9 July 2018 13:18#73
      Нет, я пользуюсь версией 8, для работы более чем устраивает. Выдает запрос на обновление, отказываюсь :)

      По поводу Вашего вопроса, тема - задать вопрос, закрыта для комментирования. Для удобства добавлен форум, там можно создать свою тему с вопросами, но регистрироваться надо отдельно, лучше под тем же ником :)
      -1
  22. 9 July 2018 14:47#74
    ОК, задал вопрос здесь: https://forum.kirich.blog/showthread.php?tid=4
    0
  23. 2 July 2020 07:49#75
    Доброго времени суток. А чем хуже установка супрессора на ключевой транзистор, относительно супрессора на первичной обмотке. Ведь поидее супрессор вольт на 500В параллельно транзистору будет лучше из-за того, что всегда будет срезать пики до 500В (ну плюс минус на погрешность), а супрессор на 200В у первички будет срезать 200В + напряжение на конденсаторе, а оно может быть как 300В, так и 350В, например, если в сети больше 220В. К тому-же при таком включении не нужно ставить диод дополнитлеьный. Из моих предположений только то, что супрессоры на 600В хуже, чем на 200В, например менее надежные, имеют больше разброс и тд.
    0
  24. 11 September 2022 11:44#76
    Добрый день, очень интересная статья, и не менее интересно обсуждение под ней ;)
    Поясните для новичков что это за обозначение Имп. Блоков Питания как TOP или TOPswitsh? Что это? Это какая-то аббревиатура? Не смог найти ответа на этот вопрос в гугле...
    0
    1. 11 September 2022 17:55#77
      TOP, они же TOP switch, серия микросхем с интегрированным силовым ключом для блоков питания от компании Power Integrations, есть еще Tiny switch (маломощные чипы), DPA switch (низковольтные чипы)
      0
  25. 15 September 2023 22:50#78
    Просветите насчет скотча для трансформатора. На Али их много и из разных матералов. Какие искать, на что смотреть?  Может есть альтернативы?
    0
    1. 15 September 2023 23:59#79
      Mylar, он же лавсан, если речь об основной изоляции:
      https://a.aliexpress.com/_EQ4fAIb
      Для создания поясков безопасности и заполнения пустот в окне каркаса есть специальные изоляционно-разделительные ленты:
      https://a.aliexpress.com/_EudsGQ3
      0
    2. 18 October 2023 19:29#80
      Я использую специальный желтый скотч, бывает синий, красный, покупаю в оффлайне, где он на Али, понятия не имею. Он неплохо держит высокую температуру, но ключевое, он бывает разной ширины, соответственно надо иметь разный для разных каркасов.
      0

Discuss on the forumHave a question or some experience to share? Discuss the article with the author and readers: the forum is a convenient place to share schematics and photos.
Go to the forum

Only registered readers can comment. It takes a minute to sign up, and you can log in with the same account you use on the forum.

Log inRegister