Power Electronics

конечно есть! т.к. на "косом" не пробовал. Желательны осцилки. У меня при опытах с нашлёпкой (не на косом) форма импульса менялась в зависимости от Iнам. при неизменной амплитуде. Т.е. при малом Iнам. выплеск напряжения был по заднему фронту, а с увеличением перемещался к переднему. Амплитуда возрастала когда ток намагничивания возрастал в 2-3 раза. За цифру не отвечаю, т.к призабыл

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Всем доброго времени суток. Из проведенной лабораторной работы (контроль насыщения сердечника) делаю вывод, что если при постоянном нагрузочном сопротивлении увеличивать количество витков, то «нашлепка» ведет себя в начале как источник напряжения, а после переходит в режим источника тока.
В качестве сердечников использовались Ш. с удаленным центральным керном.
Для себя, как датчик контроля насыщения выбрал «нашлепку» меньших размеров рис.№3 56 витков 100 Ом (Таб. №2). Как усилитель сигнала «нашлепки», применил транзистор ВС817 включенный по схеме с общей базой. Задержку сигнала, на усилительном каскаде (ВС817), пока не замерял (забыл). При развертке осциллографа 2 микросекунды, она в глаза не бросалась. Форма сигнала «нашлепки» в принципе напоминает форму тока с шунта.
Немагнитный зазор в силовой трансформатор не вводил. Спасение от насыщения полностью возлагаю на «нашлепку». Сердечник набран как Ш из четырех половинок приведенных ниже.


рис.№1

Первичная обмотка 15 витков, вторичная обмотка 5 витков. Первые симптомы насыщения появляются при постоянном напряжении равным приблизительно 240В. Срабатывание «нашлепки» установлено на уровне 250В.
Если кто заметил ошибки, или есть непонятки в моем изложении просьба написать, что и где.

Ниже привожу таблицы данных, снятые с «нашлепок» при неизменном насыщении. Результирующие цифры в таблицах указанны в вольтах.

рис.№2

рис.№3

Это фото "нашлепок"



Верхний луч - ток с шунта, нижний луч - сигнал "нашлепки"

Амплитуды?
А в какое место транса прикладывалась пришлЁпка?

Я про "срабатывание" понял. Но лучче схему.
В вашей схеме есть дроссель, через который течет ток Ампер 100? Помашите им вокруг прошлёбки, глядя на осцил.

Всем доброго времени суток.


Да, амплитуды. Показания снимались с начала вершины нижнего луча.





Другого места на этом сердечнике не найти. Единственное, что смог сделать, так это пройтись по всем половинкам и найти максимальный уровень сигнала. Нашлепка (хотя можно и пришлебка, главное чтоб не прошлепка), в принципе прилегала к сердечнику нормально. Об этом могу судить по тому, что в противоположных, замкнутых половинках, уровень сигнала одинаков.







Пока основные мозги TL494. На раскачку стоит IR2110 к ней сигнал и подходит через усилительный каскад на ВС817.
Информация для Трибуна. Поскольку входное сопротивление транзистора при таком включении соизмеримо с выходным сопротивлением датчика и выделить сигнал по напряжению очень сложно. Осциллограммы измерения задержки транзистором сигнала приводить не буду, очень хилые и зашумлены. Могу лишь написать, что задержка в худшем случи, не превышает 15нСек. (смотрел на С1-64А).




До 100А дело у меня еще не дошло и дроссель в проекте. Помехоустойчивость проверяться будут в обязательном порядке.
Пока могу только отметить, что сигнал нарастал по мере приближения к сердечнику и достигал своего максимума при плотном прижатии к оному.
И еще, пробовал немного подгрузить лампами накаливания 150Вт. Наблюдается положительная реакция. Уровень сигнала от шунта растет, а от нашлепки снижается.

ИМХО, максимальный уровень будет при перемыкании угла окна. Кстати, при размещении "нашлёпки" как указано на фото не в полной мере будут использоваться все возможности транса, т.к. магнитный поток идёт по меньшему сопротивлению, т.е. по внутреннему кругу и лишь при увеличении dV начинает "распухать" и заполняет весь сердечник. Отсюда, - будет излишнее уменьшение Кзап.

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Наружный керн у моего трансформатора круглый, поэтому и ограничена площадь к которой можно прислонить датчик. Шунтирование угла сердечника, позволяет охватить большую длину и соответственно получить больший сигнал. Выше есть таблицы, полученные от двух различных по габаритам датчиков, где видно явное превосходство датчика с большим расстоянием между кернами.
Поскольку я после датчика использую усилитель, уровень сигнала меня волнует в меньшей степени. Больше интересует соотношение сигнал-шум, а это будет видно чуть позже.

С распределением магнитного поля в сердечнике, тоже согласен. Поэтому и расположил его поближе внутренней части.

А вот это, мягко говоря, понял не до конца, так чтоб себя не обидеть. Если можно еще раз и по доступнее.

Собственно здесь всё просто. Что "дырка" Фомина-Гиратора, что "нашлёпка" от Valvol_а суть одно и тоже. Разница лишь в том, что в варианте с "нашлёпкой" "дырка" как бы вынесена за пределы сердечника. При насыщении сердечника магнитное поле "разбухает" и начинает "вылазить" за пределы сердечника, замыкаясь через окружающее пространство. Вот здесь его и надо вылавливать. Моделирование показывает, что нормальный транс "терпит" кратковременное увеличение Iнам. в 2-4 раза, а далее кривуля Iнам. стремится резко вверх, что может негативно сказаться как на трансе, так и на ключиках при "тормознутой" ОС по току (что на самом деле так оно и есть). Теперь увяжите всё до кучи, сюда же присовокупите величину сигнала при расположении "нашлёпки" в ближней или дальней переферии от окна, уставку срабатывания по Iнам. при разных вариантах расположения "нашлёпки", использование материала сердечника на "всю катушку"... и всё станет ясненько

ЗЫ. На фоне большого сигнала ("нашлёпка" расположена ближе к окну) сложно уловить границу, когда требуется тормозить ШИМ или драйвер.
И ещё. Если владеете симулятором, то помощь могут оказать тестер от Valvol _а - просмотр петельки индукции транса и статья Multik_а - "Слово о трансформаторе", о его использовании при проектировании транса ( http://multikonelectronics.com/subpage.php?p=8&i=26 ). На здесь есть модель "нашлёпки" от Valvol _а. Следует заметить, модель "нашлёпки" условная (ИМХО), т.к. требует внесения реальных данных в директиву. И последнее. Повторяемость контроля Iнам. и его ограничение с использованием "нашлёпки" существенно ниже, чем контроль на 2-х ТТ предложенный Multik_ом

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Так как я в большей степени приемлю способ выделения Iнам. силового трансформатора предложенного Multik_ом, то естественно, что речь пойдёт о нём Способ нравится повторяемостью, надёжностью и мн.др.
К рассмотрению форумчан предлагается видоизменённая схема выделения сигнала Iнам. силового трансформатора и его ограничение на допустимом уровне.
На рис.1 показана модель класс. моста с выше упомянутым контролем и ограничением Iнам. В схеме используются сравнительно быстродействующие оптодрайверы HCPL3180 позволяющие закрывать ключ прерыванием тока оптрона в драйвере. UC3825 включена в упрощённом варианте. Для «чистоты» результатов моделирования ОС по току (9 вывод ILIM UС3825) не подаётся. Прерывистую нагрузку имитируют SW_WORK и V7, SW_WORK1 и V8.
Для наглядности трансформаторы тока 1ТТ, 2ТТ, схема выделения и ограничения Iнам. вынесены в нижнюю правую часть рис.1 модели. При моделировании используются идеальные ТТ. Реальные ТТ требуются под конкретный силовой трансформатор, девайс и выбираются в соответствии с проведёнными расчётами.
А1 – триггер Шмитта (пороговый элемент).
А2 – RS триггер. Сбрасывается в нулевое состояние по фронту импульса, приходящего с 4-го вывода CLK UC3825 на вход R. При превышении Iнам. установленного значения устанавливается в единичное состояние по входу S до прихода импульса вход R (хранит инфу о превышении Iнам. в такте).
Q1 – ключ, управляемый А2 прерывающий ток через оптроны оптодрайверов.
V9 – источник стабилизированного напряжения (ИСН), сдвигающий порог срабатывания триггера Шмитта (А1).
Резисторами R1 и R15, а также ИСН можно задавать уставку (порог) начала ограничения Iнам.
Представляется возможным (пока только мысли, требуется моделирование) «вылавливание» десятков-сотен мА изменения Iнам. Для этого возврат А1 в исходное состояние до конца такта осуществлять снятием плюс питания с микрухи. Вопрос лишь в том, - а надо ли?
Пояснения по осцилкам.
1.Рис. модели.
2.Результаты моделирования при наличии контроля и ограничения Iнам. на установленном пределе. Осцилки сверху вниз:
- прерывание тока оптрона оптодрайверов ключом Q1;
- ток намагничивания силового трансформатора;
- выходной ток нагрузки девайса.
3.Без контроля и ограничения Iнам. Осцилки сверху вниз:
- ток намагничивания силового трансформатора;
- выходной ток нагрузки девайса.
Моделирование проводилось для разных частот преобразования, Кзап., меняющимися напряжением питания и нагрузкой. На рис. и в файле модели Fпр.=40кГц, Uпит.=350В.
Силовой транс с Ктт=5 (15/3вит.). Сердечник Е70, материал N87.
Файл модели здесь: http://flyfolder.ru/18810716

ЗЫ. ИМХО, предложенное можно использовать и с другими драйверами, дополнив схемулю ограничения.

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Неужели на квадратное мотать легче, чем на скругленное?
И что положительного? С ростом нагрузки будет повышаться порог отключения.

РЭзультаты творчества в первую очередь зависят от исполнителя.

Тоже пользуюсь этой аналогией, но понимаю, что она сильно упрощена и поверхностная по пониманию.
Чтобы судить, надо спросить у автора, не является ли снижение сигнала с нашлепки следствием схлопывания ШИМ от нагрузки. В идеале, при отключенной ШИМ, сигнал нашлепки не должен зависить от нагрузки, т.к. длит. импульса не меняется.
С третьей стороны контроль более актуален для режима ХХ, когда нагрузки нет

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

Видимо я косноязычен и не совсем правильно выразился. Хотел сказать, что результаты расчёта Iнам. для метода предложенного Multik_ом практически на 100% совпадают с практикой, т.е. легко прогнозируются, а для расчёта требуется пара-тройка простых формул. ИМХО, про "нашлёпку" и, так думаю, "дырку" этого не скажешь. Если для "дырки" решающим является какая часть магнитопровода отщеплена в пользу дырки и её положение, то для "нашлёпки" добавляется ещё и качество сопрягаемых поверхностей тела силового транса и нашлёпки, сила прижима. Дополнительным положительным бонусом для "дырки" и 2ТТ является сохранение настроенных параметров во времени. Про "нашлёпку" это не скажешь, т.к. со временем величина воздушного зазора между сердечниками силового транса и нашлёпки могут меняться, что очень сильно сказывается на величине выделяемого Iнам. Мною это проверено. dimitriy-bc может проверить это утверждение.

согласен. Поэтому и не вдавался в подробности в высказываниях выше, т.к. лучше самих авторов "дырки" и "нашлёпки" этот вопрос никто глубоко не копал. оно конечно так, но и при динамично меняющейся нагрузке, к примеру, - 10%-100%-50%-5% тоже приводит к одностороннему намагничиванию. Просто в симуляторе, при коротком времени симулирования в режиме нагрузка-ХХ-нагрузка-ХХ это более наглядно выражено.
а ты глянь в симуляторе на величину Iнам. при нагрузке, к примеру, 100% и ХХ при прочих равных условиях

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Всем доброго времени суток.
Maikl, спасибо за "Слово о трансформаторе"

На скругленном мотать вроде и легче, но выбрал прямоугольное из соображений, что провод будет ближе находится к сердечнику по всей своей длине. Если я ошибаюсь поправьте.



В данное время, в моей конструкции логика и сила запитываются отдельно, ШИМ отсутствует. Логика напрямую от сети, а сила через ЛАТР. На холостом ходу ЛАТРом я устанавливаю такое напряжение (250В), чтоб сердечник только, только входил в насыщение и «нашлепка» начала укорачивать рабочий импульс. При подключении нагрузки питающее напряжение проседает, что замечает датчик и увеличивает длительность импульса. Поскольку я пока ваяю прямоходовой однотакт, то насыщением сердечника может быть только причина не соответствия количества витков к питающему напряжению. Возможно, я ошибаюсь, но мне кажется, что в прямоходовом однотакте «нашлепка» позволяет мотать меньше витков и в однотакте это ее единственное назначение.