Elektronik / Elektronik Kaynakları/

Flyback SMPS ler için başlangıç değerlerinin hesaplanması bölüm 1

Sponsorlu Bağlantılar

FLyback SMPS ler için başlangıç değerlerinin Hesaplanması Bölüm:1 Revizyon:0

Açıklamalar :

1. Bu yazı dizisinde “eğer olmuşsa” gözden kaçan hesap hataları,sözdizim hataları,ters ifade hataları,vb yorumları kabul ediyorum.Diğer yorumlarn blogda yayınlanmamasını 320volt.com un admininden rica ediyorum.

2. SMPS devreleri amatör elektronikçiler için uygun değildir.Eğer tedbirli davranmaz yada dikkat etmezseniz ölümcül elektrik şoklarına maruz kalabilirsiniz.

3. Yazacaklarımın/yazdıklarımın % 100 doğruluğunu asla iddia etmiyorum. Bundan dolayı maddi kayıp,zaman kaybı benzeri suçlamaları asla kabul etmiyorum.Sorumluluk ancak size aittir.

Fly-Back SMPS tasarımı için başlangıç değerinin hesaplanması

Flyback SMPS ler diğer topolojilere göre daha ucuza mal olduğundan ve nisbeten daha basit olduğundan tercih edilir.

Birden çok çıkışı olan Flyback SMPS devrelelerin blok şeması Şekil:1 deki gibidir.

flyback-smps-dc-bus-feed-back
Sekil1 Flyback trafonun blok şeması

Şimdi hemen bize lazım olacak olan değerleri yazalım ve bunların nasıl hesaplanacağını görelim.

Simgesi

Açıklaması

Değeri

PO

SMPS in Max Gücü

300 Watt

Eff

Verim

%70

Vmin

En düşük Şebeke voltajı(AC)

90 Volt

Vmax

En Yüksek Şebeke voltajı(AC)

270 Volt

Fosc

Anahtarlama frekansı

40 Khz

Pin

SMPS giriş gücü

Bulunacak

Tablo 1

SMPS devrelerinde verim (yani Effiency) hakkında hiçbir veri yok ise düşük voltajlar için %70-%75 değeri alınabilir.(yani 0,7 -0,75).Yüksek voltajlarda ise %80-85 (yani 0,8-0,85 )
Maximum güç ile verim arasındaki bağıntı SMPS de kullanılabilecek olan giriş gücünü (Pin ) veren formüldür.
Yani

pin-po-x-eff-formul1

Yani açıklaması şudur.Verimi (tablodaki gibi )%70 alırsan 300 watt verecek SMPS devrenizi verimle çarparsanız 210 Watt alabileceksiniz.

Bununda anlamı şudur.Birden çok çıkış almak istiyorsanda toplamları bu gücü geçmemeli.

Şimdide bize lazım olan çıkış voltajlarını ve akımlarını belirleyelim

Çıkışlar

Voltaj ve Akımları

Güç(Watt)

1.Çıkış

145 V 0,8 A

116 Watt

2.Çıkış

16 V 0,8 A

12,8 Watt

3.Çıkış 

5 V 2,4 A

12  Watt

4.Çıkış

+14  -14 V 1 A

28 Watt*

Tablo 2

* +14 -14 1 amperlik 4.çıkış için toplam 28 watt gerektiğine dikkat ediniz

Bu 4 çıkış için toplam :168,8 Watt gerekiyor 210 wattlık devremiz bu ihtiyacı karşılayabilecek.

Şekil1 deki blok şemadaki Anahtarlamalı trafodaki primer sargıdaki Enerji birikme anının sonunda biriken enerji formülü

flyback-smps-pin-po-x-eff-formul2

Şeklinde ifade edilir.Formülün anlamı şudur.

“Trafoda biriken enerjinin değeri primer den geçen tepe (peak) akımının karesi ile primerin endüktansını (mili henry olarak çarpın)çıkan sonucun yarısını alın işte bu değer size Joule olarak enerjiyi verir.”

işte bu formül bence trafoların Big Bang i dir.Yani olay buradan başlar .

Trafonun primerinde harcanacak olan güç ile anahtarlama frekansı arasındaki bağıntıyı veren formül .

flyback-smps-pin-po-x-eff-formul3

Bizim kullanabileceğimiz güç 211 watt anahtarlama frekansımızda 40 Khz idi o halde
Enerji (Joule)

211/40=5,275 Joule olarak bulunur.Formül 2 ve 3 ler den deki E yerine yerine konulduğunda

Primer tarafındaki tepe akımını veren 2 tane bağıntı çekilebilir.
Bunlar:

primer-formul-smps-flyback-2

Formülleridir.Trafonun olması gereken endüktansı şöyle hesap edilir.

P/ Fosc= E(Joule) bulunur(yani 211/40 khz=5,275 Joule

Formül 4 ü endüktansı bulmak için aşağıdaki denklem kullanılabilir

flyback-smps-pin-po-x-eff-formul5

Bu işlemlerin sonucunda trafonun endüktansı 280 µH olarak çıkar.Bu değerde bulunduktan sonra formül 4 deki herhangi bir eşitlikten tepe akımı :6,13 Amper olarak bulunur.

Böylece Flyback SMPS trafolar için temel değerlerin nasıl hesaplanması gerektiğini izah ettim. Bundan sonraki bölümlerde kaldığım yerden devam ederek SMPS devremizi tasarlamaya devam edeceğim

Görüşmek üzere

*Bu son kısımda biraz matematik gerektiğinden diğer bölümde bu konuyu excelde kolayca hesaplayan bir programcık hazırlamayı düşünüyorum. Sanırım 2-3 gün içinde bu yazıya ekleyebilirim.

Hesapmala programı: Flyback SMPS ler için başlangıç değerlerinin hesaplanması bölüm 1

Dosya indirme LINK listesi (HTML formatında) link-13271.zip şifre-pass: 320volt.com

FLYBACK BASLANGIC HESAPLAYICI.xls

FLYBACK-BASLANGIC-HESAPLAYICI

  • vrtdata

    usta sağ olasın. uzun bir zamandır bu devrelerle ilgili rahatça kullanacağım bilgiler arıyordum. çok işime yarayacak çok teşekkür ederim.

  • Flatron

    Teşekkür ederim övgüleriniz için. İnşallah o yazının devamını da 3-4 gün içersisinde yazmaya çalışacağım.
    Kolay Gelsin

  • tarkan

    Emeğinize sağlık efendim gerçekten işe yarar güzel bilgiler. ben de çok faydalanacağım… Allah razı olsun

  • TufanHan

    Hocam yazının devamını o kadar merak içerisinde bekliyorum ki,
    Sizin ilk verdiğiniz bilgiler ışığında ilk kısmı hesapladık.
    Diğer kısımlar için notların devamına ihtiyacımız var.

  • Flatron

    Merhaba
    Yapmayı düşündüğünüz devreyi (Kaç watlık olacak çıkış gerilimi ve max.çekilecek akım ne olacak frekans ve kullanılacak entegre hakkında karara varın bunları forumdan bana özel mesaj olarak atın.Yardımcı olmaya çalışırım.

    Artık bilgilerimi herkeze değil hakedene,kompenent lehimleyenlere,simülasyon yapanlara baskılı devre çıkaranlara velhasıl çabalayanlara vereceğim.

  • Erkan614

    5. formul yanlış üstteki denklemlerle uyuşmuyor

  • Emre

    1.Güç 211W ve frekans 40kHz=40000Hz ise enerji 211/40000=0,005275 Joule çıkmaz mı?

    2.Ayrıca 5. denkelemi nasıl çıkardığınızı da paylaşırsanız sevinirim.

  • Necip Sahin

    Merhaba,

    Makale için teşekkürler. İlk olarak watt/Fosc jouldur ancak 1000 ile neden carptınız. İkinci olarak çıkış 300w giris 210w olmaz diye düşünüyrum. Verim 70 ise giris* verim olur ki o da devrenin verimi olup kayıplardır. Verilen bilgilerde bir hata olalabilir mi ?