Diseño de fuente de alimentación con transformador: corriente insuficiente

Estoy probando la siguiente fuente de alimentación que baja de 230 V CA a 12 V CC.

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Cuando se prueba sin T1 y se suministran 39 V CC en lugar del rectificador, la fuente de alimentación conmutada (TPS5401) genera 12 V y 50 mA de forma continua. Al probar con T1 y el puente rectificador, el puente rectificador emite 39 V CC y descargado, la salida de modo de conmutación es de 12 V, pero al intentar extraer 50 mA de los 12 V, la salida cae a alrededor de 2 V con el puente rectificador permaneciendo en 39 V CC. ¿Cómo puedo asegurarme de que el transformador sea adecuado para mis consumos de corriente?

Especificaciones del transformador:

  1. 230 V-15 V CA, 1,8 VA. Medido (descargado): 28,2 V CA
  2. Para 230 V CA, voltaje pico sin carga, pico Vsec = 35,5 V
  3. Para 230 V CA, voltaje pico a plena carga, pico Vsec = 19 V a 70 grados Celsius

Gracias

Mire el voltaje después del rectificador con un alcance. Solo tiene un condensador de depósito de 100 uF, probablemente esté cayendo demasiado bajo entre los ciclos de carga de CA. Aumente a 1000uF.
Gracias @KevinWhite, voy a probarlo ahora.
¿39 V CC para un dispositivo de 42 V? Receta para problemas.
@winny 42VDC? La salida solicitada es 12VDC...
@KevinWhite, supervisé esto y con la carga, la salida se redujo a 36 V CC desde 39 V CC con una onda de alrededor de 100 mV RMS. ¿Esto es normal? ¿Debería intentar aumentar el condensador a 1000uF?
Creo que el punto de Winny es que el voltaje de entrada máximo del TPS5401 es de 42 V, y estás incómodamente cerca de eso con 39 V del rectificador.
Perdona, no entendí bien tu pregunta entonces. Bastante justo, sin embargo, desde una fuente de alimentación de banco de 39V todo funciona bien. El problema ocurre cuando se introduce el transformador.
@LukeGalea: ¿100 mV bajo carga? Eso no está ni cerca de lo que esperaría. ¿Estás seguro de que no fue sin carga?
El voltaje de la red no siempre es limpio, un pico o una sobretensión podría poner fácilmente la salida del puente a más de 42 V sin alguna protección. Por lo tanto, no sorprende que haya funcionado con un suministro de banco, pero es posible que no SIGA funcionando con la red eléctrica. Creo que ese es el punto de @winny.
Sí, bajo carga. En todo caso, el VDC está cayendo a no menos de 36 VDC.
@JohnD punto muy justo, sin embargo, parece que solo ocurre cuando se conecta una carga.
Correcto, no estaba sugiriendo eso como la causa raíz de su problema, sino más bien un problema potencial diferente en el futuro. Más capacitancia a granel es probablemente la solución a su problema.
¿Estás planeando producir esto en masa?
¿Qué valor es R3?

Respuestas (2)

Como el valor de la entrada de CC rectificada a su regulador reductor permanece igual a 39 V, es poco probable que el transformador tenga la culpa.

Desea extraer 12 V a 50 mA de la salida regulada, es decir, 0,6 W.

Una clasificación de transformador de 1,8 VA es más que adecuada.

Calculé el voltaje de ondulación en la tapa de almacenamiento y también obtuve una caída de 3.8V durante el período de no conducción del diodo,

Algo más está mal.

El modo de conmutación funciona bien con 39 V CC de una fuente de alimentación de banco, por lo que tal vez algo más introducido por el transformador esté causando que se comporte de esta manera.

Considere la siguiente forma de onda:ingrese la descripción de la imagen aquí

Como puede ver, el transformador solo suministra corriente durante la parte de la forma de onda durante la cual el voltaje de salida del rectificador es mayor que el voltaje en el capacitor (durante el tiempo Tc). Debe suministrar un promedio de 50 ma durante la operación, por lo que la corriente instantánea en el transformador será un gran múltiplo de este valor, siendo el múltiplo al menos T/(2*Tc). Dado que la corriente debe suministrarse en o cerca de Vpico, el valor VA del transformador debe aumentarse en consecuencia. Está suministrando 12 voltios a 0,05 amperios o 0,6 VA, y su transformador de 1,8 VA probablemente sea marginal o inadecuado.

Está viendo solo una pequeña ondulación en la salida cuando está cargado, pero esto ocurre cuando su dispositivo realmente no está suministrando energía. La corriente del capacitor es C*dv/dt, y tiene 110 uF. A 50 ma, dv/dt = 455 voltios por segundo. Dado que la rectificación de onda completa es de 120 Hz en los EE. UU., el voltaje debe caer hasta 3,79 voltios entre cada pico de carga en esta capacitancia. En el mundo de 50 Hz, los picos están separados por 1/100 de segundo, por lo que la caída sería de hasta 4,55 voltios. El aumento de la capacitancia reduce la ondulación, pero también reduce la Tc y aumenta la corriente instantánea, lo que significa transformadores más grandes si desea mantener la eficiencia.

¿Podría proporcionar un enlace o una cita para la fuente del gráfico que incluyó en su respuesta? Queremos estar seguros de dar crédito al autor original.
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