Stromversorgungsdesign mit Transformator – nicht genug Strom

Ich teste das folgende Netzteil, das von 230 VAC auf 12 VDC herunterschaltet.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Beim Testen ohne T1 und Versorgung mit 39 VDC anstelle des Gleichrichters können die Ausgänge des Schaltnetzteils (TPS5401) mit 12 V und 50 mA kontinuierlich entnommen werden. Beim Testen mit T1 und dem Brückengleichrichter gibt der Brückengleichrichter 39 VDC aus und unbelastet beträgt der Schaltmodusausgang 12 V, aber beim Versuch, 50 mA aus den 12 V zu ziehen, fällt der Ausgang auf etwa 2 V ab, wobei der Brückengleichrichter bei 39 VDC bleibt. Wie kann ich sicherstellen, dass der Transformator für meine Stromaufnahme geeignet ist?

Transformatorspezifikationen:

  1. 230 V-15 V Wechselstrom, 1,8 VA. Gemessen (unbelastet): 28,2 V AC
  2. Für 230 VAC, Spitzenspannung ohne Last, Vsec Spitze = 35,5 V
  3. Für 230 VAC, Volllast-Spitzenspannung, Vsec Spitze = 19 V bei 70 Grad Celsius

Danke

Sehen Sie sich die Spannung nach dem Gleichrichter mit einem Oszilloskop an. Sie haben nur einen 100-uF-Speicherkondensator, der zwischen den Wechselstrom-Ladezyklen wahrscheinlich zu niedrig abfällt. Erhöhen Sie auf 1000 uF.
Danke @KevinWhite, werde es jetzt testen.
39 VDC für ein 42 V Gerät? Rezept für Probleme.
@ winny 42VDC ? Der angeforderte Ausgang ist 12VDC ...
@ KevinWhite, ich habe dies überwacht und mit der Last fiel der Ausgang von 39 VDC auf 36 VDC mit einer Welligkeit von etwa 100 mV RMS. Ist das normal? Sollte ich trotzdem versuchen, den Kondensator auf 1000 uF zu erhöhen?
Ich glaube, Winnys Punkt ist, dass die maximale Eingangsspannung des TPS5401 42 V beträgt und Sie mit 39 V vom Gleichrichter unangenehm nahe daran sind.
Sorry, dann habe ich deine Frage falsch verstanden. Fair genug, aber mit einem 39-V-Banknetzteil funktioniert alles einwandfrei. Das Problem tritt auf, wenn der Transformator eingeführt wird.
@LukeGalea - 100 mV unter Last? Das ist bei weitem nicht das, was ich erwarten würde. Bist du sicher, dass das nicht ohne Last war?
Die Netzspannung ist nicht immer sauber, eine Spitze oder Überspannung könnte den Ausgang der Brücke ohne Schutz leicht auf über 42 V bringen. Kein Wunder also, dass es an einer Werkbankversorgung funktioniert hat, aber möglicherweise nicht WEITERHIN am Netz funktioniert. Ich denke, das ist der Punkt von @winny.
Ja, unter Last. Wenn überhaupt, fällt die VDC auf nicht weniger als 36 VDC.
@JohnD sehr fairer Punkt, aber es scheint nur aufzutreten, wenn eine Last angeschlossen ist.
Richtig, ich habe das nicht als Hauptursache für Ihr Problem vorgeschlagen, sondern eher ein anderes potenzielles Problem in der Zukunft. Mehr Bulk-Kapazität ist wahrscheinlich die Lösung für Ihr Problem.
Planen Sie eine Massenproduktion?
Welchen Wert hat R3?

Antworten (2)

Da der Wert des gleichgerichteten DC-Eingangs zu Ihrem Abwärtsregler bei 39 V gleich bleibt, ist es unwahrscheinlich, dass der Transformator fehlerhaft ist.

Sie möchten 12 V @ 50 mA aus dem geregelten Ausgang ziehen, dh 0,6 W.

Eine Transformatorleistung von 1,8 VA ist mehr als ausreichend.

Ich habe die Brummspannung an der Speicherkappe berechnet und erhalte ebenfalls einen Abfall von 3,8 V während der Diodensperrperiode.

Etwas anderes ist nicht in Ordnung.

Der Schaltmodus funktioniert gut mit 39 VDC von einem Tischnetzteil, also verursacht vielleicht etwas anderes, das vom Transformator eingeführt wird, dass er sich so verhält?

Betrachten Sie die folgende Wellenform:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, liefert der Transformator nur während des Teils der Wellenform Strom, während dessen die Ausgangsspannung des Gleichrichters größer ist als die Spannung am Kondensator (während der Zeit Tc). Sie müssen während des Betriebs durchschnittlich 50 mA liefern, daher ist der Momentanstrom im Transformator ein großes Vielfaches dieses Werts, wobei das Vielfache mindestens T/(2*Tc) beträgt. Da der Strom bei oder nahe Vpeak geliefert werden muss, muss der VA-Wert des Transformators entsprechend erhöht werden. Sie liefern 12 Volt bei 0,05 Ampere oder 0,6 VA, und Ihr 1,8-VA-Transformator ist wahrscheinlich marginal oder unzureichend.

Sie sehen nur eine kleine Welligkeit am Ausgang, wenn sie geladen ist, aber dies tritt auf, wenn Ihr Gerät nicht wirklich Strom liefert. Der Kondensatorstrom ist C * dv / dt und Sie haben 110 uF. Bei 50 mA ist dv/dt = 455 Volt pro Sekunde. Da die Vollweggleichrichtung in den USA 120 Hz beträgt, sollte die Spannung zwischen jeder Ladespitze bei dieser Kapazität auf bis zu 3,79 Volt abfallen. In der 50-Hz-Welt liegen die Spitzen 1/100 Sekunde auseinander, sodass der Abfall bis zu 4,55 Volt betragen würde. Eine Erhöhung der Kapazität reduziert die Welligkeit, reduziert aber auch Tc und treibt den Momentanstrom höher, was größere Transformatoren bedeutet, wenn Sie effizient bleiben möchten.

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