Fırat DEVECİ

Off-Line Flyback Converter: Part 5 (Final)

  • 8 ay önce, Fırat DEVECİ tarafından yazılmıştır.
  • 5 Yorum
  • 2.837 Kişi Okudu

FlybackConverterDördüncü bölümde flyback tasarımımızın tüm hesaplamalarını bitirip, özellikle trafo sarımı konusunda önemli noktalara değinmiştik.

Bu bölümde ise yaptığımız tüm hesaplamaları simülasyonda ortamında yerlerine koyup, elde ettiğimiz simülasyon sonucu ile gerçek ortam arasındaki karşılaştırmaları yapıp, varsa aralarındaki farkın neden kaynaklandığına açıklık getirmeye çalışacak ve son sözlerimizle birlikte beş bölüm süren yazı dizimizi sonlandıracağız.

Power Train Sinyalleri
Yaptığımız hesaplamalardan sonra gücü taşıyan elemanların üzerindeki akım ve gerilim şekillerini incelemek, teorik hesaplamaların doğrulanması açısından önemlidir.

Flyback converter devresinde bakacağımız ilk sinyal, giriş gerilimi minimum iken, Vro gerilimini izlemektir. Simülasyonda elde edilen sonuç aşağıda görülebilir.Vro_SimTeoride 100V olarak aldığımız Vro gerilimi, simülasyon ortamında 98.3V olarak karşımıza çıkmaktadır. Gerçek uygulamada ise sinyal şekli aşağıda görülebilir. Şekli büyütmak için üstüne tıklayabilirsiniz.Vro_RealUygulamayı gerçekleştirdiğimizde ise Vro gerilimi 101.0V olarak ölçülmekte ve teori ile uyumluluk göstermektedir. Simülasyon ile gerçek uygulama arasındaki özellikle sinyalin ilk kalkışındaki farklılığın, kaçak endükans ve kapasiteler nedeniyle oluştuğunu, ayrıca, Vro genliğinin, çıkış gerilimi değişmediği müddetçe tüm çalışma koşullarında aynı kalacağını unutmamak gerekir.

Bunun yanında giriş için en önemli değerlerden biri de anahtarlama elemanının maruz kalacağı maksimum gerilim değeridir. Daha önceki bölümlerde teorik olarak bu değerin 566V civarında kalacağını hesaplamıştık. Simülasyon değeri de yaptığımız hesabı doğrular nitelikte olup bu gerilimin 566V civarında kalacağı görülmüştür. Ayrıca clamp geriliminin de 186V civarında olduğu da yine simülasyon sonucunda görülebilmektedir. Vro gerilimi ise değişmemiştir.Vds_SimGerçekte aldığımız sonuçta aşağıda görülebileceği üzere teoriyi doğrular niteliktedir.Vdsmax-Real186V clamp gerilimi ve 566V mosfet maksimum gerilimleri yukarıdaki sinyallerden rahatlıkla görülebilmektedir.

Son olarak çıkış diyodu üzerindeki maksimum gerilime baktığımıza simülasyonda aşağıdaki sonucu görmekteyiz.Vdiode_SimSimülasyonda değerin 94V civarında olduğu gözükmektedir. Gerçek uygulamada ise sinyaller aşağıdaki gibi olmaktadır.Vdiode_RealGerçek ortamda maksimum diyot geriliminin, voltaj zıplaması ihmal edilirse 98V civarında olduğu görülmektedir. Yalnız kullanılan diyodun reverse recovery etkisinden dolayı gerilim zıplaması oluşmuş ve bu değer 138V‘a kadar çıkmıştır. Dolayısı ile özellikle flyback converter tasarımında çıkış diyodunun hızlı olması çok önemlidir. Pratikte teoride hesaplanan değerin %50 üstü, diyot üst gerilimi olarak karşımıza çıkmaktadır.

Ayrıca yapılan uygulamada Fairchild firmasının senkron doğrultma entegresi olan FAN6204 kullanılarak senkron sinyalleri de elde edilmiştir. Bunları da yukarıda sarı sinyalle görebilirsiniz.

Sonuç Olarak
Flyback converter günümüzde her uygulamada kullanılabilecek, ucuz ve efektif bir çözümdür. Özellikle iyi trafo tasarımı ve simülasyon ile destekli hesaplamalar, yıllarca performanslı ve sorunsuz çalışacak converter için olmazsa olmazlardandır. Bu konuda tüm üreticilerin çok güzel notları bulunsa da bu anlamda mihenk taşı kabul ettiğim Fairchild’ın AN-4137 adlı uygulama notunu mutlaka okumanızı öneririm.

Konu ile ilgili tüm sorularınızı yorum kısmından bana iletebilirsiniz.
Herkese çalışmalarında başarılar dilerim.

  1. Fatih dedi ki:

    Ellerine sağlık hocam. Güzel bir yazı dizisi oldu. Umarım pek çok insan istifade eder.

  2. Hakan dedi ki:

    Hocam simülasyonu hangi programda yapıyorsunuz. Hangisini tavsiye edersiniz.

  3. Ramazan dedi ki:

    Geri beslemesiz anlatım olur mu? 🙂

    Birde Half Bridge ve Full Bridge, Forward, Push Pull , LLC tasarım bekliyoruz. Tecrübelerinizi lütfen paylaşınız. Tavsiyelerinize ihtiyacımız var. Özellikle PWM kontrolcü, trafo hesabı, tasarımı ve geri besleme.

    Teşekkürler.

    • Fırat DEVECİ dedi ki:

      Ramazan merhaba,

      Zahmet etme projen neyse gönder ben yapayım bu kadar anlatımdan sonra bir de onu yapmışım çok mu? 🙂

      Özel destek gerekiyorsa iletişim adresim mevcut ama ısmarlama konu pek almıyorum.

      Kolay gelsin.

Yorum Yazınız

error: Content is protected !!