Отправлено: 24.04.09 00:41. Заголовок: Мощные источники питания инверторного типа

Есть идея вместо задающего генератора в прямохоном преобразователе полного резонансного моста поставить микроконтроллер. Уж больно неудобно производить настройку с помощью отвёртки. Хочется кнопочками.

 Отправлено: 24.04.09 00:47. Заголовок: Отвёрткой проблема н..

Отвёрткой проблема не ограничивается. Пассивные элементы задающего генератора на специализированной микросхеме - источник нестабильности при изменении температуры. А в микроконтроллере всё-таки кварц!

 Отправлено: 24.04.09 01:57. Заголовок: Цитата: "Как до..

Цитата: "Как доказательство этому - безотказная работа нескольких моих устройств. В них программа написана так, что сброс - на 100% приводил бы к сбоям".
А это зависит от "степени дохлости аккумулятора" и прочих "бяк" (например, связанных со стартером).
Чем "дохлее и бякее", тем вероятность сбоев больше. Зарекаться не стоит.
Цитата: "И ещё, есть мнение, что для питания контроллера использовать в качестве источника импульсный преобразователь. Сейчас в продаже есть недорогие микросхемы для полумостовых прямоходных преобразователей. Импульсный трансформатор изготовить и расчитать тоже не сложно. Дело в том, что в таких преобразователях энергия практически всегда берётся от заряженного электролита. А он в свою очередь периодически подпитывается от первичного источника. Евгений Александрович! Видите сходство с Вашей идеей?"
Вижу, но очень смущает наличие импульсного трансформатора.
Все-таки эта "штуковина" не способствует простоте конструкции (и мотать его нужно), хотя, можно и так.
Процесс эффективного конструирования, в моем понимании, выглядит так.
"Генератор идей генерирует изначально рогатую идею".
Нужно "убрать рогатость" путем эффективной оптимизации идеи под конкретный, "шкурный интерес".
"Шкурный интерес" это выбор самого выгодного/эффективного варианта из нескольких возможных вариантов.
Для того чтобы это имело место быть, нужно заиметь эти варианты.
Только после этого можно что-то выбирать.
Вывод: чем больше вариантов, тем лучше.
Еще один вывод: Руслан, спасибо за вариант. Это способствует размножению серых клеточек.
Лично я, очень люблю/обожаю инициативу (любую) и считаю, что это "двигатель прогресса" и вообще высший класс.
Но пока я не считаю предложенный Вами вариант самым эффективным (на истину не претендую. Идет процесс рассудочного поиска).
Может быть я и ошибаюсь, но это мое "текущее" мнение.
Это не есть что-то "застывшее".
Если есть весомые аргументы, то и проблем с их пониманием не будет, ведь речь идет не о личных интересах, а об интересах дела.


Цитата: "Пассивные элементы задающего генератора на специализированной микросхеме - источник нестабильности при изменении температуры. А в микроконтроллере всё-таки кварц!"
Здравая мысль.

 Отправлено: 24.04.09 04:12. Заголовок: КЕА Вижу, но очень с..

КЕА

цитата:

Вижу, но очень смущает наличие импульсного трансформатора. Все-таки эта "штуковина" не способствует простоте конструкции (и мотать его нужно), хотя, можно и так.

Вот пример намотки реального импульсного трансформатора на мощность 40 Вт 12В:
Первичка - 40 витков провода 0,3мм
Вторичка - 2x6 витков провода 1,2 мм.
Сердечник Ш7x7 из феррита 2000НМ.
При наличии сердечника с каркасом трансформатор изготавливается за 20 минут.
Лично я в восторге от импульсников. КСТАТИ, все современные компьютеры пиаются от импульсника. И стабилизация там отличная. При изменении сетевого напряжения от 100 до 260 В на выходе всё те же 12 В!

 Отправлено: 24.04.09 18:03. Заголовок: ruslan Интересно бы..

ruslan
Интересно было бы взглянуть на схему преобразователя - насколько понял, уже работает, только управление надо поменять?
Параметры силовой части тоже интересны.

 Отправлено: 24.04.09 21:21. Заголовок: Здесь, можно найти т..

Здесь, можно найти три статьи " Сетевые обратноходовые источники питания на микросхемах серии TOP22х"
По ссылке откроется окно. В верхней части на сером фоне- все статьи имеющиеся на сайте. Ниже, на светло-коричневом фоне, ищем нужные нам статьи.

 Отправлено: 25.04.09 02:38. Заголовок: kaligraf Для того, к..

kaligraf Для того, который работает управление менять не буду. Дело в том, что это косой мост собранный по схеме Володина (цикл статей журнала Радио). Да и работает он классно. Блок управления очень сложный собран на диффицитной микросхеме TDA4718A. У меня эта схема только на бумаге.
Что касается моей сегодняшней моей страсти - это полный резонансный мост. Сообщиете свой е-майл - вышлю схему. Вот там - хочется своей извилиной шевельнуть. Привлекает наипростейшая схема силовой части и отсутствие драйверов. Блок управления на TL494.
igor Флайбэк на топе - отличный выбор, когда речь идёт о мощности до 30 Вт. Ещё посоветую микросхемы из семейства TINY. Сам не занимался, но слышал читал, что они эффективнее.

 Отправлено: 25.04.09 06:37. Заголовок: kaligraf Посетите са..

kaligraf Посетите сайт Вадима Негуляева http://www.vadne1.narod.ru/.
Там есть схемы.

 Отправлено: 25.04.09 21:06. Заголовок: ruslan Email: kali..

ruslan
Email: kaligraf собака yandex точка ru
У меня до сих пор лежит так и не запущеный полномостовой преобразователь. Несколько лет назад собрать - собрал, но до запуска дело так и не дошло. Компьютера и интернета тогда не было у меня.

С управлением ключами что-то не ладилось - забросил на полку. Там и трансформатор импульсный достаточно мощный намотан на Ш-образном феррите.

 Отправлено: 27.04.09 00:41. Заголовок: kaligraf А какой пол..

kaligraf А какой полномостовой? Я знаю 3 вида. Какие размеры трансформатора? Тип феррита? Чьё производство? Лично для меня сейчас, после горки спаленых IGBT - это важнейшие вопросы. Если хотите хорошо разобраться с такими инверторами, советую приобрести книжку у Вадима. Я приобрёл и ни сколько не жалею. Там на 60 страницах столько ценной информации и рекомендаций. Вадим - тоже нормальный мужик, всегда проконсультирует, поможет. Одну из перспективных схем выслал на Ваш е-мэйл.

 Отправлено: 27.04.09 02:10. Заголовок: Схему получил - спас..

Схему получил - спасибо.
На ней и показан мостовой(я назвал полномостовой) два ключа с каждой стороны первички импульсного трансформатора.

Есть полумостовой - два ключа на одном выводе первички, а на втором два конденсатора к минусу и плюсу. Полумостовой работает на половине поданного напряжения питания , которое формируется на средней точке соединения конденсаторов.

Ещё, если перечислять, то
- прямоходовой - С одним силовым ключом на первичке и трансформатором без зазора.

- обратноходовой - с одним ключом и трансформатором с зазором.

У меня феррит 2000НМС с размерами порядка Ш30x40(сейчас подзабыл точно, но что-то около). Производство наше, отечественное. Каркас самодельный. Обмотки - провод МГТФ на первичке. На вторичке тип провода точно не вспомню, но что-то термостойкое. Для сварочного я его не думал применять. Просто поэкспериментировать хотел, насколько большую мощность удасться снять.

Мостовая схема(с 4-мя ключами) - самая мощная. Но одновременно и самая трудная в плане управления. Какую максимальную мощность Вам удалось снять с выхода рабочего преобразователя?

 Отправлено: 27.04.09 08:50. Заголовок: kaligraf мостовой(я ..

kaligraf

цитата:

мостовой(я назвал полномостовой)

Я это и имею ввиду. Полномостовых преобразователей я знаю 3 типа:
- с ши-регулированием;
- с дросселем рассеивания и частотным регулированием.
- полный резонансный мост.
Полный резонансный мост также бывает с частотным регулированием и с фазнам.
Таким образом, на высланной мной схеме приведён типичный прямоход - полный резонансный мост с фазным регулированием. Обратите внимание, там помимо силового трансформатора есть резонансный конденсатор и резонансный дроссель.
Что касается Вашего трансформатора, то это скорее всего Ш20x28. С него можно снять мощность 2-3 кВт. Сам не проверял, это данные из книги Негуляева.
МГТФом мотать трансформаторы мощностью более 500 Вт неперспективно, между первичкой и вторичкой должно быть минимальное расстояние, иначе из-за индуктивности рассеивания на выходе получится кукиш
С выхода одного из моих преобразователей мне удалось снять мощность почти 5 кВт (180 А, 27В). Чтобы непрерывно прокачивать такие мощности нужно предусмотреть грамотное охлаждение выпрямителей, транзисторов, трансформатора, нужен качественный феррит. Отличные результаты дают ферриты фирмы EPCOS (ETD59, E65, E70, E80). Так, через Е70 можно "прокачать" до 6 кВт мощности!

 Отправлено: 27.04.09 16:00. Заголовок: ruslan пишет: С вых..

ruslan пишет:

цитата:

С выхода одного из моих преобразователей мне удалось снять мощность почти 5 кВт (180 А, 27В).

Так получается сварочный Вы уже сделали, раз такая мощность снимается.
Какая рабочая частота на силовом трансформаторе для таких мощностей?
Какой вообще диапазон частот предпочтительнее - ведь чем выше частота, тем большую мощность можно прокачать через феррит.

- ШИ - регулирование
- с дросселем рассеивания и частотным регулированием.
- полный резонансный мост
Это представляю примерно.
А вот резонансный мост с фазным регулированием - пока описание этого принципа не попадалось.

 Отправлено: 28.04.09 00:36. Заголовок: kaligraf Так получае..

kaligraf

цитата:

Так получается сварочный Вы уже сделали, раз такая мощность снимается.

Да, на этих выходных запустил с горем пополам второй экземпляр. С горем, потому-что это стоило мне полтора десятка спаленных недешёвых igbt-транзюков, пока не "прочувствовал" все подводные камни.
Сейчас в планах собрать резонансный полумост пока из того что осталось. В Хабаровске поблемма достать хорошие ферриты. Хочу "поиграться" с разными типами драйверов, прочувствовать все глюки. Только после этого буду браться за генератор на PIC.
Частота всех типов сварочных инверторов - в пределах 20-50 кГц.

цитата:

ведь чем выше частота, тем большую мощность можно прокачать через феррит.

Это верно отчасти. Дело в том, что для мостовых преобразователей применяются мощьные igbt-транзисторы, у которых так называемый параметр DeadTime (мёртвое время, или время восстановления) должен быть не менее 1,2 мксек (а лучше 2). Таким образом, повышая частоту мы уменьшаем скважность, а соответственно выходную мощность. С ростом частоты растут динамические потери (влияние индуктивности рассеивания, монтажа, межвитковой ёмкости...) Проблема ещё усугубляется ограниченными возможностями силового трансформатора. Этот узел вообще "комок компромисов".
В резонансном мосте частота должна быть в резонансе на требуемой нагрузке (определяется параметрами резонансной LC-цепочки).

цитата:

Это представляю примерно

. Советую хорошую книжку.

 Отправлено: 28.04.09 02:20. Заголовок: ruslan пишет: это с..

ruslan пишет:

цитата:

это стоило мне полтора десятка спаленных недешёвых igbt-транзюков

Я тоже "нажёг" когда-то транзисторов. Правда не igbt, тогда они были недоступны. Да и работал на меньших мощностях, самый неплохой результат на моей полностью самостоятельно разработанной схеме был 100 ватт. Радовался помню когда получилось. Схема была расчитана самостоятельно, куча бумаги исписана на графики и формулы. Так что подводные камни представляю очень хорошо.
Тут надо десять раз подумать и перепроверить и пересчитать и только потом включать...

Осцилограммы сигналов на бумаге до сих пор сохранились.
Помню был момент при переключении ключей на осцилограмме токов силового трансформатора проявлялась радиочастотная помеха частотой порядка 20 МГц. Удалось её подавить включив последовательно с первичкой и вторичкой обычные резисторы.
У обмоток трансформаторов есть собственная ёмкость и на ней во время переходного процесса тврится что попало.
Соответственно, если транзистор закрылся не полностью - часть таких помех попадала в шину питания.
В общем, рядом стоящий телевизор, вся эта система глушила.
С резисторами же парралельно обмоткам в какой-то степени удалось зашунтировать паразитные контура и дело пошло гораздо лучше.
Тот же самый эффект и на трансформаторах "раскачки" силовых ключей наблюдал. В общем, резистор параллельно обмотке - полезнейшая вещь, особенно учитывая то, что всё мотается вручную и трудно добится идеального качества трансформатора.

 Отправлено: 28.04.09 02:37. Заголовок: Ещё хочу спросить До..

Ещё хочу спросить
До какой величины в рабочем режиме поднимается напряжение на конденсаторе силового резонансного контура ?
Какое рабочее напряжение питания получается во время работы преобразователя на шинах питания ключей ?

 Отправлено: 28.04.09 05:59. Заголовок: На резонансном конде..

На резонансном конденсаторе я намерял 890 В. Это был режим резонанса при нагрузке на вторичке около 1 Ом ток - 40 А. Вообще, это напряжение полностью зависит от нагрузки на выходе и частоты. Чем больше нагружен выход, тем выше это напряжение в резонансе. Если резонанс настроить в режиме КЗ, то это напряжение может достигать 3000В, ограничится лишь понижением индуктивности резонансного дросселя из-за его насыщения. На шинах питания 300-310В напряжение не изменяется. Лишь появляется переменная составляющая при повышении нагрузки.

 Отправлено: 28.04.09 08:57. Заголовок: kaligraf Если хотите..

kaligraf Если хотите получить мощность до 250 Вт, то рекомендую микросхему ir2153 в связке двумя IRF840 - это наипростейший полумост. Трансформатор мотается на кольце К45x28x16. У меня автомобильное зарядное уже пол месяца на таком инверторе пашет. По весу около 500 г, а ток зарядки до 10 А выдаёт.

 Отправлено: 28.04.09 09:24. Заголовок: ruslan пишет: Если ..

ruslan пишет:

цитата:

Если хотите получить мощность до 250 Вт

Спасибо за подсказку.

Ещё один вопрос вот появился. Напряжение на сварку идёт после выпрямителя, или напрямую 20...50 кГц на электрод подаётся?

 Отправлено: 29.04.09 01:28. Заголовок: kaligraf Напряжение ..

kaligraf

цитата:

Напряжение на сварку идёт после выпрямителя

После выпрямителя, прям как на схеме :)

 Отправлено: 29.04.09 15:44. Заголовок: Но чтобы сделать так..

Но чтобы сделать такой выпрямитель - нужны мощные диоды, или сборка из множества параллельных диодов. Как решён этот вопрос?

Насколько помню, выпрямление на выходе импульсника вносит приличные искажения в токи и напряжения как выходных обмоток, так и силового контура. Это тоже как-то решается?