Corriente extremadamente alta en SMPS Flyback súper simple

Estoy construyendo un SMPS en topología flyback. Para hacerlo, uso UC3845CB IC. En el primer paso, quería ver si incluso funciona con el transformador de pulso que compré, hecho especialmente para la fuente de alimentación de pulso flyback. A continuación se muestra el esquema del circuito que he construido. Se alimenta desde banco de alimentación con dos salidas (+10V desde la salida A y +20V desde la salida B) conectadas a tierra.

Conecté todos los pines responsables del control de corriente y voltaje a tierra para obtener la configuración más simple posible.

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Cuando enciendo solo la salida de +10V, hay muy poco flujo de corriente (0.01A).

Pero tan pronto como enciendo +20V, la corriente en la salida A (¡no B!) aumenta drásticamente (hasta 3A), mientras que la corriente en la salida B es mucho menor (algo así como 0.3A). ¡Lo extraño es que IC no se calienta en absoluto! Y tampoco se quema: cuando apago la salida B, obtengo 0.01A nuevamente en la salida A, y la forma de onda en la puerta MOSFET es correcta (50% PWM con 17kHz).

Cuando mido el voltaje en C2, muestra alrededor de 300V.

Además, cuando enciendo solo la salida B, no fluye corriente en el circuito.

La relación de devanado en el transformador es 56:14.

Estoy totalmente confundido, pero nuevamente, soy un novato total con respecto a las fuentes de alimentación de pulso. Alguien tiene una mínima idea de lo que está pasando?!

Editar: cambié la imagen para ilustrar mejor lo que está pasando

¿Ha calculado la corriente máxima en el primario de su inductor acoplado para asegurarse de que no lo está saturando, dada su frecuencia de conmutación? Con su pin de retroalimentación conectado a tierra, estará operando en el ciclo de trabajo máximo, lo que significa que su voltaje secundario puede llegar a ser muy alto, tal vez incluso rompiendo su capacitor.
su oscilador no funciona libremente, por lo que debe completar el ciclo enviando la señal desde un devanado secundario al pin de retroalimentación. Por eso la corriente ecesiva. cuando no hay oscilador, el transistor controlador (siguiente etapa) entra en saturación. Recordé en los días de la televisión de tubo de vacío sin el oscilador, el tubo conductor se calentaba tanto que derretía su envoltura de vidrio.
@JohnD Ok, entonces, ¿lo que sugiere es que estoy saturando el lado primario del transformador? Por cierto, el ciclo de trabajo máximo es solo del 50%. ¿Puede sugerirme algún artículo sobre el cálculo de la corriente máxima en el lado primario y la saturación del inductor primario? Estaría muy agradecido.
@JohnD ¿Es necesario conocer la inductancia del lado primario del transformador para calcular la corriente máxima? Además, ¿cómo explica que se alimenta una corriente muy alta al IC, mientras que fluye una corriente baja en el suministro conectado al lado primario del transformador?
También tenga en cuenta la relación de fase del secundario con la señal de retroalimentación, ya que la fase incorrecta del pulso afectará negativamente la operación del oscilador. También es posible que deba agregar condensadores de amortiguamiento si observa picos de RF en la salida del oscilador.
@drtechno Entonces, ¿lo que dice es que debido a que no hay un circuito de retroalimentación, la corriente que va al transistor controlador interno del IC es tan alta como 3A? Entonces, ¿cómo es que la corriente que pasa por el transformador es de solo 0,5 A?
debido a la relación de polarización, el mosfet no está en modo de agotamiento. pero Andy señaló algo que debería preguntar: ¿cuál es el controlador mosfet que está usando? tal vez necesite agregar un diodo amortiguador a través de él. pero no tiene un problema de autodestrucción con la salida (lo que indicaría que es necesario) ... De acuerdo, el oscilador debe estar funcionando primero
@drtechno MOSFET que estoy usando es STP6NK60ZFP. ¿Qué quiere decir con "debido a la relación de polarización, el mosfet no está en modo de agotamiento"? ¿Quieres decir que el mosfet no está completamente abierto? Tal vez tomé el pik equivocado...
primero tienes que tener la acción del oscilador. De lo contrario, la salida estará "apagada", este circuito se ejecuta en un asunto en el que enciende y apaga su corriente al 100% con la señal del oscilador ... también pondría un diodo de polarización inversa a través del mosfet o el transformador porque estoy pensando que la hoja de datos dibujó el zener a través del dispositivo solo para ilustrar su construcción. Así que probablemente no tenga un diodo amortiguador real. Si no tiene el oscilador funcionando, el precontrolador dentro del chip entra en conducción al 100% y, a veces, puede acortarse por completo.
@drtechno Está bien, lo intentaré. Pero aún no entiendo por qué fluye esta alta corriente a través de IC :(
Lo intentaré de nuevo: este dispositivo significa que los dispositivos están 100 % encendidos o 100 % apagados. El ic tiene un oscilador y un transistor de control. Cuando el pin de retroalimentación está bajo en la entrada del oscilador, la base del transistor del controlador está alta, lo que cambia el transistor a saturación (110% encendido), lo que hace que la salida sea baja, lo que detiene la conducción en el transistor de salida. Luego, cuando el pin de retroalimentación sube, hace que la salida del oscilador baje, lo que hace que el controlador se apague, lo que hace que el pin de salida suba y el transistor de salida se sature al 110%.
así que cuando el transistor del controlador está encendido, el transistor de salida está apagado, y cuando el transistor del controlador está apagado, el transistor de salida está encendido ... El controlador está atascado porque el pin de retroalimentación aún no ha visto un voltaje para apagarlo
debe tener un bucle de señal (en este caso, usaría un devanado de salida) para volver al ic para crear la acción de encendido y apagado del oscilador, ya que no es un oscilador de funcionamiento libre.
El UC3854 es un controlador de modo de corriente máxima. Enciende el interruptor en cada ciclo y lo apaga cuando la corriente máxima del interruptor alcanza el valor programado por el pin comp. El sentido de corriente máxima mide la corriente en la resistencia de sentido en la fuente del FET, pero tiene esa entrada conectada a tierra junto con su pin de retroalimentación. Si su suministro "A" está tomando mucha corriente, supongo que su FET está dañado por la perforación de la puerta o el daño por avalancha térmica. Debe resolver el uso correcto del dispositivo antes de poder calcular la corriente máxima, etc.
@JohnD Muy bien, pero si el MOSFET se dañó, entonces cuando la salida de +20 V está apagada y la salida de +10 V está encendida, el circuito debería consumir alrededor de 3 A, ¿verdad? Pero en este caso consume solo 0.01A. ¿Cómo es eso explicable? Además, lo verifiqué con un multímetro y parece estar bien.
@drtechno Cuando solo hay +10 V (sin voltaje en el drenaje del MOSFET), puedo ver una señal PWM de 17 kHz en la puerta del mosfet. De acuerdo con lo que escribe, no debería haber señal PWM, solo 10V o 0V en la puerta, ¿verdad?
sería una señal. Le estaba explicando la operación para que entendiera por qué el ic tira de corriente cuando el oscilador no funciona.
"cuando la salida de +20 V está desactivada y la salida de +10 V está activada, el circuito debería consumir alrededor de 3 A, ¿verdad?" No, eso es demasiada corriente. Debería consumir mucho menos, como quizás 0.01A. Si la compuerta está dañada, cuando agregue el suministro de 20 V, podría obtener conducción a través de la compuerta, lo que provocaría un consumo de corriente adicional. En pocas palabras, no hay forma de que vea 3A en el suministro al IC. Publique algunas tomas de alcance de la puerta, el drenaje del FET, el oscilador del reloj y el voltaje a través de la resistencia de detección del FET y deberíamos poder decirle qué es lo que está mal.
@JohnD La cita completa sería "si el MOSFET se dañó, entonces cuando la salida de +20 V está apagada y la salida de +10 V está encendida, el circuito debería consumir alrededor de 3A, ¿verdad?". De todos modos, eso es exactamente lo que quise decir, 3A no es normal :) Cuando solo +10V está ENCENDIDO, el consumo actual es 0.01A. Tan pronto como enciendo +20V obtengo 3A yendo a +10V de salida de la fuente de alimentación del banco y solo 0.5 amperios yendo a +20V. 0.01A yendo a IC es normal, 3A definitivamente no. Publicaré capturas de pantalla del alcance de la puerta y el oscilador tan pronto como pueda :)

Respuestas (2)

Aquí hay una versión ligeramente reducida de su circuito con las letras A, B y C en rojo: -

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  • A - HAS (corregido, lo siento) seguido la notación de puntos correcta para un transformador flyback. ¡Bien por usted!
  • B: no tiene carga conectada y probablemente necesitará una carga mínima
  • C: no tiene ningún mecanismo para proporcionar control de retroalimentación del voltaje de salida al chip como este: -

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No descarto que haya otros problemas, pero B y C son los más evidentes. Tampoco tengo claro a qué te refieres cuando mencionas las letras A y B.

@Andyaka Lo que quiero decir con letras A y B son salidas de mi fuente de alimentación de banco. Lo que encontré muy extraño es que en la salida de la fuente de alimentación que proporciona suministro para el IC, hay una corriente muy alta (como 3A) mientras que la corriente que pasa por el lado primario del transformador es baja (máx. 0.5A). ¿Cómo se puede explicar eso?
@Andyaka Tenga en cuenta también que en mi circuito hay una relación de 56:14 del transformador (en su ejemplo, la relación es 4:50)
@EmKa eso es irrelevante: no tiene retroalimentación de voltaje de salida y el circuito que agregué sí lo tiene. Ese es el bit relevante, no la relación de vueltas. No tengo idea sobre su fuente de alimentación, verifíquela con un medidor.
@Andyaka La fuente de alimentación está bien, pero lo extraño es que envía más corriente a través del IC que a través del transformador tan pronto como enciendo + 10 V y + 20 V.
@EmKa sin un supresor de retorno en el primario, es posible que haya destruido involuntariamente el MOSFET con el efecto de que el UC3845 puede dañarse.
@EmKa, mire mi comentario debajo de su pregunta sobre por qué hay una corriente excesiva a través del circuito del controlador

Bien, he encontrado el error. Tan fácil como es... era la falta de filtrado en la entrada lo que estaba haciendo que los indicadores en el suministro de energía del banco de laboratorio se volvieran locos. Tan pronto como agregué un condensador grande de 470uF en la entrada, todo se estabilizó y ahora funciona bien :)

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