ТЗ
Необходимо сделать генератор двуполярного периодического сигнала (необязательно синусоиды) частотой 0-2000 Гц и мощностью около 2кВт.
Нагрузка
Все это нужно для вибростенда. Он по сути представляет собой большой большой динамик. К сожалению измерить его характеристики не удается. По старому немецкому паспорту известно, что "потребляемая мощность при сопротивлении обмотки 70мОм (да да милиОм) 800Вт на каждый из двух каналов". От вибростенда отходят два толстенных провода с не менее внушительными разъемами. Я трактовал это так:
1. Нагрузка высокоиндуктивная
2. Активное сопротивление ничтожно мало (менее 70мОм)
3. Мощность как минимум 1600Вт (по 800Вт на положительный и отрицательный полупериод)
4. Выходное напряжение соответственно корень из 800*0.07 т.е. +/- 7В
5. Выходной ток соответственно 800/7 = 114А
Идея
Сначала я думал об усилителе класса D, потом об импульсном блоке питания к нему, а потом пришла идея их скрестить. Кароче делаем импульсный блок питания, у которого выходное напряжение меняется в соответствии с нужной формой сигнала. Это реализовывается изменением коэффициента заполнения управляющего ШИМа по нужному закону, а сие высокоинтелектуальное дело выполняет микроконтроллер.
Что было сделано
Ну я конечно сначала немного почитал матчасть и нафигачил простенький двухканальный обратноход. Один канал на положительный полупериод, а второй на отрицательный. Соединение минус к минусу и на общую LC-цепочку (П-образный фильтр). На выходе двуполярка. Пока сделал просто: один генерит синус, другой косинус - в сумме сдвинутый синус посередине соответственно. Вот схемка основной части:
Проблема в том, что вышибает выходные транзисторы. Я сначала ставил обычные полевики - выбивало. Потом решил поставить IGBT так как они выдерживают броски. Все равно выбивало. Стал подстраивать фиксирующую цепочку. С самой большой высоковольтной керамикой в доступной продаже (6.8н) добился стабильного выброса в 400 В, резистор оптимально 22К, если уменьшать - жутко греется, а картина на осциллографе не меняется. Транзисторы гореть вроде перестали, но как только я ставлю нагрузку в полную мощность (ток через транзисторы около 3 А) - мгновенно замыкает, причем явно от перенапряжения, они холодные. Поставил TVS для защиты - эффект нулевой.
Вывод: флайбэк по своей физиологии не может отдать нужную мощность. Может нужно грамотно перемотать трансформатор с зазором (да, я глупо надеялся обойтись без него). Но в любом случае флаи на такую мощь не делают, и я думаю отбросить этот вариант.
Предположения
1. Косой обратноход. Но тут наверное все равно придется перематывать на сердечники с зазором. Да и вообще траблы с расчетом транса на такую нагрузку. Но зато динамика регулирования выходного напряжения выше и не нужен громадный дроссель.
2. Косой прямоход. На них делают сварочники, так что проблем с экзотической нагрузкой тут быть не должно. Проблема в диапазоне регулирования выходного напряжения. Можно ли здесь в качестве дросселя использовать собственно нагрузку?
Резюме
Я не силен в преобразовательной электронике. Собрал парочку маломощных БП. Мне нужна помощь как с выбором, так и с конструктивными и теоретическими особенностями.
Вход
Регистрация
FAQ
