Scheda AC front end - alimentazione

[McMax]

Questa è la revisione 1.2 della scheda AC front-end e alimentazione.
Questa scheda, partendo dalla rete AC monofase 230V in ingresso, genera rispettivamente:
1 - 325VDC-16A ==> per l'alimentazione del primo stadio di conversione
2 - 2x15VDC - 1A (isolate tra loro) ==> per l'alimentazione dei due stadi "gate driver"
3 - 5V - 400mA e 3,3V - 400mA (massa in comune) ==> per l'alimentazione di tutta la parte logica e analogica

Sulla scheda sono stati previsti tutti i filtri di rito, un NTC per la protezione contro le correnti di inrush ed una batteria di resistenze di potenza per la scarica dei condensatori ad alta tensione; tali resistenze vengono inserite nel circuito tramite un relè solo in mancanza della tensione AC in ingresso.
Tutte le tensioni ad eccezione della 5V e 3,3V vengono escluse in caso di bruciatura del fusibile di sicurezza.
Il portafiusibile previsto è di quelli montati a pannello e va cablato saldando i cavi sulle rispettive piazzole.
Le piste di potenza devono essere stagnate in modo da aumentare la sezione e diminuire la resistenza termica.

I files allegati sono, rispettivamente:
Input AC front_end.xls ==> Lista materiali con codici RS e relativi prezzi aggiornati a Giugno 2010
Input AC front_end.sch ==> schematico in formato EAGLE
Input AC front_end.brd ==> PCB in formato EAGLE
Input AC front_end rev 1.2.pdf ==> PCB da incidere su piastra monofaccia

ALLEGATO RIMOSSO -SOSTITUITO CON REVISIONE 1.3 - VEDI SOTTO

[onorino]

grazie mc

[rokko]

COMPLIMENTI

[Garkoll]

Grandi ragazzi!!!
ho delle basette di vetronite a casa, vedo se questo fine settimana provo questa intanto

[McMax]

Attenzione ragazzi c'è una piccola magagna su questo PCB.... me ne sono accorto ieri mentre montavo i componenti. Sistemo al più presto e risposto il tutto; nel frattempo aspettate ad incidere.

[Leviathan]

Veramente tanti tanti complimenti per le capacità e la voglia di condividere le vostre esperienze!!

[McMax]

REVISIONE 1.3 Modifiche:
- connettore di uscita 5V / 3,3V sostituito con 3pin passo 5mm
- sezione 5V / 3,3V modificata per far spazio a nuovo connettore.
- Migliorate le distanze tra pins e pad sui regolatori LM317 nella sezione 5V / 3,3V
- Lunghezza totale della scheda aumentata leggermente (ca. 5 mm)

ALLEGATO RIMOSSO - SOSTITUITO CON REVISIONE 1.31 - VEDI SOTTO

[Raban]

Domanda :

Il termistore che hai previsto deve sentire la temperatura del dissipatore sul ponte a diodi ?
Se si va meccanicamente fissato anche al dissipatore per garantire un buon scambio termico ?

[McMax]

No Raban il termistore NTC qui serve solo per la limitazione della corrente di inrush causata dall'enorme capacita' di ingresso.
Il termistore NTC presenta una resistenza serie a freddo che limita la corrente di spunto nel momento in cui inserisci la spina nella presa... Quando si scalda il valore resistivo diminuisce percui non disturba il circuito.
Senza questo NTC il magnetotermico del tuo impianto salterebbe quasi tutte le volte che attacchi la spina...

[Blanko70]

Che succede se stacchi e attacchi la spina, visto che hai previsto il relè per scaricare i condensatori?

[McMax]

il relè innesta le resistenze ed inizia a scaricare i condensatori dopodichè, quando riattacchi il relè scollega la batteria di resistenze e, se i condensatori non sono del tutto scarichi (cosa probabile visto che con 333ohm di carico ci mettono un po) avremo ancora meno problemi di inrush, mentre se sono del tutto scarichi avremo la condizione come a star-up convenzionale.

O forse non ho capito la domanda e/o dove vuoi andare a parare... ?

Tra l'altro aggiungo che il termistore NTC che ho previsto non è da solo in grado di contrastare tutta l'inrush (è da 2ohm...) ma visti i tempi di commutazione del relè le resistenze di scarica al momento dell'innesco dell'alimentazione sono inserite e pertanto va considerato, per i primi msec di alimentazione, un carico resistivo molto più alto.

[Blanko70]

Ti chiedevo solo se avevi considerato la possibilità che staccando e riattaccando la spina ti potessi ritrovare nella condizione di NTC caldo e condensatori scarichi (o parzialmente scarichi), inficiando quindi la funzione dell'NTC. Perchè ciò non succeda è necessario che il tempo di ripristino dell'NTC sia minore del tempo di scarica dei condensatori.

Questa invece non l'ho capita:

Tra l'altro aggiungo che il termistore NTC che ho previsto non è da solo in grado di contrastare tutta l'inrush (è da 2ohm...) ma visti i tempi di commutazione del relè le resistenze di scarica al momento dell'innesco dell'alimentazione sono inserite e pertanto va considerato, per i primi msec di alimentazione, un carico resistivo molto più alto.

Le resistenze di scarica sono in parallelo ai condensatori: come fa il carico resistivo ad essere molto più alto, semmai sarà più basso.

[McMax]

Si scusa è il caldo.... non avevo stupidamente considerato che oltre alle resistenze di scarica rimanevano inseriti pure i condensatori.
Mi sa che dovrò alzare il valore del NTC..... solo che per 16A non trovo nulla sopra i 2ohm. Mi toccherà metterne 2 in parallelo.

Sul tempo di ripristino non c'è molto da fare.... Un NTC come quello si ripristina in parecchi secondi mentre se voglio garantire la sicurezza devo scaricare i condensatori in meno di un secondo... Con 333ohm di carico e 1880uF (4x470uF) scarico in 600mSec ca.
Se poi c'è qualche idiota che si mette li ad attaccare e staccare la spina per vedere cosa succede saranno pure affari suoi ! In fin dei conti è meglio alzarsi per andare a tirare su un magnetotermico che prendersi una 320VDC per aver toccato la scheda con i condensatori carichi.

[Blanko70]

...eventualmente vanno in serie gli NTC.... altrimenti per salvare capra e cavoli potresti sostituire l'NTC con una resistenza con in parallelo un rele' temporizzato. All'accensione il rele' rimane aperto e la resistenza limita la corrente di inrush, dopo un tempo programmato (sufficiente per la carica dei condensatori) il rele' scatta e bypassa la resistenza. In quasto modo fai un NTC ad hoc che si autoripristina istantaneamente ad ogni accensione.

[McMax]

No, no, in parallelo. Il limite è la corrente massima ammessa in funzionamento. Se salgo con la resistenza @25° la massima corrente scende. Io intendo metterne 2/3 in parallelo che abbiano un valore resistivo risultante più alto degli attuali 2ohm e che riescano a gestire i 16A max su quella sezione.
Con questa configurazione ho un inrush prevista di 160A; vorrei scendere ad almeno 80 o 50. Quindi dovrei andare a 4/6 ohm.... Anche l'idea del relè non è male.... potrei pensare ad una revisione 2 che sfrutta le resistenze di scarica anche per questo scopo; però poi c'è il temporizzatore da fare. Se riesco a risolvere con NTC senza complicarmi troppo la vita è meglio. Appena finisco di montarla faccio un paio di prove sulla curva dell'inrush e poi vedo il da farsi. Eventualmente come prima iopotesi posso spostare il NTC a monte del ponte, ma non so di qunato riesco a migliorare.