STMicroelectronics VIPer Smps Tasarım Programı

Daha önce Güç elektroniği alanında çeşitli entegrelerin üreticisi olan Power Integrations firmasının PI Expert Smps DC-DC AC-DC Tasarım Programı tanıtmıştım gelişmiş özelliklere sahip detaylı bir programdı STMicroelectronics firmasıda Viper serisi smps switch entegreleri üretmeye uzun süre önce başladı ve “VIPer Design Software” adında bir tasarım programını ücretsiz olarak dağıtıyor

Aslında bu program çok uzun süredir web üzererinde ama yazıyı hazırlamak için bir süre önce yaptığım smps çalışması etken programı daha iyi inceleme fırsatım oldu

VIPer Design Software PI Expert programına göre daha sade basit bir ara yüze sahip programı kurup çalıştırdığınızda viper53 ile yapılmış örnek 5v 1 amper smps tasarımı bulunuyor.

Programda bulunan seşmada mavi “Input” butonuna tıklayarak en az, en yüksek şebeke giriş voltajını anlık yükselme voltajını voltaj frekansını ayarlayabiliryorsunuz isterseniz sabit 110v, 220v ayarlarını şecebilirsiniz.

Pembe “VIPer” butonuna basarak kullanacağınız viper serisi entegreyi seçebilirsiniz ben viper22a entegresini kullanmıştım. Bu bölümde ileri seviye ayarlarda bulunuyor kullanmadım ama özellikle frekans ayarı önemli

“Transformer” butonu ise kullanacağınız nüveye göre ayarlama yapmanızı sağlıyor eğer hazır bir trafoya göre devre tasarlayacaksanız gerekli eğer yeni bir tasarım yapacaksanız önce devreyi tasarlamalı trafo bilgileri otomatik belirleniyor.

Son olarak smps çıkış voltajını, akımını yeşil “Out” butonuna basarak ayarlayabilirsiniz “Output type” bölümü çıkış filtresinin kalitesini belirliyor “self” seçili olursa filtre bobini devreye katılıyor.

VIPer Flyback konvetör program menüsü

Add Output: Bu bölüm programda bulunan devreki “Out” butonu ile kısmen aynı işi yapıyor biraz daha gelişmiş farkı belirlenen voltajı ek olarak eklemesi ayrıca eklenen yeni çıkışın * regüleli olup olmayacağınıda seçebiliyorsunuz son olarak eklenen çıkışın zener regüleli olması içinde seçenek var ama yüksek akımlar için uygun değil zaten program uyarı veriyor.

Transil Clamper, RC Clamper: Bu bölüm neredeyse tüm flyback smps tasarımlarınde olan “clamp” devresinin pasif elemanlar ya da transil denilen yüksek voltaj koruma diyotu (high overvoltage protection by clamping action.) ile olup olmayacağını belirliyor. maliyet açısından rc clapm (kondansatör, direnç, diyot) kulllanılıyor ama transil diyot daha verimli 😉

Clamp devresi önemli !

Benim uzun süredir hakkında daha doğrusu hesaplanması konusunda Türkçe bilgi aradığım bir konuydu clamp nedir neye göre hesaplanır bilgi için çok uğraşmıştım ama hesabında bir çok etken rol aldığı için kolay bir şey olmadığını anladım az çok ne işe yaradığını biliyorum bu konu hakkında sevgili Bülent (http://bikomak.com) hocamın kısa açıklaması sizlerinde konu hakkındaki sorularına az çok cevap olacaktır.

Clamp Drain Vdd arasındaki snubber için. Doğrultucuya bağlanan RC nin iki temel amacı var. İlki, diyodların darbeli akım neticesinde delinmesini engellemek. Diyod delinmesi geçmiş yıllardaki (ilkel) diyodlar için daha büyük bir riskti. Bir diğer amaç ise RF yayılımı azaltmak.

Transformatör endüktansi ile diyot kapasitesinin oluşturduğu rezonans devresi darbeli akım pulsları ile çınlayacağından RF yayılımına neden olur. Eğer yayılım, standartlarda izin verilenden daha fazla ise şemadaki gibi korumalar yapılmakta.

All Datas: Bu bölümde smps tasarımınıza ait voltaj, frekans ve daha bir çok bilgi görüntüleniyor

Bom: Tasarlanan flyback smps devresinin malzeme listesi, transformatör bilgileri görüntüleniyor

Waveform: Çeşitli sinyal grafiklerini gösteriyor kullanılan entegrenin Idrain Vmin Vmax, Vdrain Vmin Vmax vb. bilgileri ve ne olduğu bilmediği “Compensation” bilgileri Gain, Phase, V in min V in max. vb.

Primary Regulation / Secondary Regulation: Geri beslemenin yüksek voltaj primer ya da sekonder çıkış bölümden yapılıp yapılmayacağının belirlendiği bölüm standart olarak primer seçili daha stabil bir çıkış voltajı için sekonder seçilmeli devreye ek olarak opto kublör ve bir kaç pasif malzeme ekleniyor ama daha kararlı bir tasarım için şart

Yukarıda “Add Output” açıklamasında ek çıkışda regüleden bahsetmiştim çıkışı sekonder regüleli şeçtiğinizde “Add Output” bölümünde “Regulated” butonu aktif olur bu seçimi yaptığınızda opto kublörlü geri besleme devresine ek çıkıştan bir direnç eklenir bu sayede çıkış izlenmiş olur.

Fakat benim denemelerimde çok çıkışlı uygulamalarda direkt belirlenen voltaj alınamıyor bir yük direnci bağlanmalı ayrıca yükler orantısız olmamalı örneğin 12v ve 5v çıkış veren bir smps tasarlayalım sadece 12v çıkışa yüklenildiğinde devre düzensiz çalışıyor.

Bu sorun için farklı çok çıkışlı smps devrelerini (vcd, uydu alıcısı vb.) inceledim hepsinde çıkışlara yük direnci bağlanmış zaten belli bir ürün için üretildiklerinden dolayı çekilen akımlarda sabit çalıştırdıkları devre üzerinde sorun çıkartmadılar ama çıkışları ayrı test ettiğimde düzenli çalışmadılar. Bu konuyu araştırmaya devam ediyorum…

Ek olarak VIPer22a ile yaptığım çalışmalara fiyatına göre göre oldukca kaliteli bir entegre malum genelde dene/yanıl yöntemi ile çalıştığım halde bozulmadan bir çok hatalı bağlantıyı karşıladı

Son olarak VIPer Smps Tasarım programın kullanımı hakkında bir video;

Viper smps tasarim program;