Power Electronics
http://valvol.ru/

Электронный трансформатор + чоппер
http://valvol.ru/topic171.html		 Страница 1 из 5
Автор:  Multik [ 04-11, 03:16 ]
Заголовок сообщения:  Электронный трансформатор + чоппер
Вроде как можно считать, что все широкораспространённые топологии силовой части мы тут прошли, и можем спокойно выбирать, кому куда что нужно.
А нужно иметь простую и дешёвую схему источника питания до 3 КВт.
И, главное, габаритами поменьше.
Что-то мне показалось, что интересной в этом плане может быть схема, состоящая из двух частей.
К сети подключается самовозбудная изолирующая схема с нерегулируемым выпрямленным напряжением порядка 100 вольт (желательно на конденсаторном выходе, тогда мы не увеличиваем количество моточных изделий), а к ней подключается чоппер.
Плюсы от такого симбиоза:
- не требуется дополнительный источник служебного напряжения;
- входная силовая часть работает всегда с максимальным Кзап, что легко позволяет реализовать квазирезонансное переключение транзисторов при минимальных затратах и потерях;
- во входной части возможно использовать топологию, позволяющую отказаться от изолирующих драйверов, например, пушпул;
- нет никаких изолирующих связей сети с выходом (типа оптронов, разделительных трансформаторов), кроме силового трансформатора, что облегчает обеспечить требования электробезопасности;
- на выходе можно использовать полевые транзисторы с очень малым сопротивлением канала, и диоды Шоттки, пользу от этого, думаю, объяснять не надо;
- упрощение многопостовых источников, где входная часть может быть одна, а чопперов несколько.

Ну, а минусы, полагаю, и без меня найдутся.
Автор:  gyrator [ 04-11, 13:36 ]
Заголовок сообщения: 
Multik писал(а):
схема, состоящая из двух частей.

Такая структура была мной использована в одной из разновидностей сильномогучих ИВЭП. В одном модуле четыре ячейки, состоящих из инвертора (или транса на 400Гц) и понижающего стабилизатора, работающих параллельно в многофазном режиме, и параллельная работа неограниченного кол-ва модулей, ессно с автоматическим выравниванием токов. Такая структура позволяет перекрывать весь диапазон мощностей при отличной динамике, т.к. предназначалась для питания УМ работающего в импульсном режиме. Одним из плюсов является горячий резерв при котором можно заменять модуль не отключая всю СЭС.
Доступность и разнообразие мощных полевиков и IGBT, позволяет разработать по подобной схеме ИВЭП гораздо большей единичной мощности.
Самый существенный недостаток-меньший чем в ШИМ-инверторах КПД. Однако, при разделении подобного ИВЭП на параллельные модули меньшей мощности, его КПД близок к КПД единичного ШИМ-инвертора при более высокой надежности и применяемости.
Автор:  Multik [ 04-11, 14:06 ]
Заголовок сообщения: 
gyrator писал(а):
Самый существенный недостаток-меньший чем в ШИМ-инверторах КПД.

Чё-то у меня сложилось такое ощущение, что здесь КПД никого не беспокоит. Я тоже пока не беспокоюсь. Наверстать упущенное можно, применив на выходе диоды Шоттки, низковольтные полевые транзисторы, и не используя диссипативные снабберы.
Ты лучше ткни носом, какие из твоих самовозбудных моделей наиболее подходят для входной части. А то их много, а я медленно разбираюсь в каповских моделях. Сильно много там паразитных элементов, маскирующих идею схемы.
Автор:  gyrator [ 04-11, 17:19 ]
Заголовок сообщения: 
Multik писал(а):
ткни носом

Изображение
Автор:  Multik [ 04-11, 18:36 ]
Заголовок сообщения: 
За модельку спасибо, есть с чего начинать.
Автор:  гость [ 05-11, 13:26 ]
Заголовок сообщения: 
Multik писал(а):
Плюсы от такого симбиоза:
(1)- не требуется дополнительный источник служебного напряжения;
(2)- входная силовая часть работает всегда с максимальным Кзап, что легко позволяет реализовать квазирезонансное переключение транзисторов при минимальных затратах и потерях;
(3)- во входной части возможно использовать топологию, позволяющую отказаться от изолирующих драйверов, например, пушпул;
(4)- нет никаких изолирующих связей сети с выходом (типа оптронов, разделительных трансформаторов), кроме силового трансформатора, что облегчает обеспечить требования электробезопасности;
(5)- на выходе можно использовать полевые транзисторы с очень малым сопротивлением канала, и диоды Шоттки, пользу от этого, думаю, объяснять не надо;
(6)- упрощение многопостовых источников, где входная часть может быть одна, а чопперов несколько.

Ну, а минусы, полагаю, и без меня найдутся.

Минусы конешно найдутся, но и перечисленое выше не такие уж и плюсы (в цытате пронумеровал пункты для удобства):
1) Сильно сомневаюсь, что служебный БП не понадобится. Во всяком случае не оч. понятно, зачем стремиться к его отсутствию.
2) Это да, но проблема с уменьшением потерь вроде как не настолько серьёзная, чтобы ради каких-то упрощений в её решении менять топологию до такой степени.
3) В силовой лектронике разделение "земель" управления и силовой части оч. полезно не только и не столько ради самого факта их изоляции, а таксать вообще по жызни. Отказ от изолированых драйверов облегчает визуальное восприятие схемного изображения, а потому замечательно смотрится на фотообоях, но при реализации добавляет свои проблемы.
4) Ну, по-моему тоже несколько притянуто за уши. Если кому с оптронами сложно обеспечить сварочные требования электробезопасности (весьма мяхкие кстати, по сравнению ну например с медицинским оборудованием), то думаю ему и без оптронов лучше не браться за это дело.
5) Шоттки вольт на стописят уже почти не имеют преимуществ перед ультрафастами по статическим потерям. И мосфеты на это напряжение уже далеко не такие гвоздеподобные, как их низковольтные собратья. А токи-то уже сварочные.
6) Инверторная реализация многопостового источника - очень отдельный вопрос. И если нужен именно такой, то все предыдущие пункты в общем-то совсем ни причём.
Автор:  kkl [ 25-01, 13:54 ]
Заголовок сообщения: 
HB+BUCK Модель http://flyfolder.ru/5097367
В управлении хочу попробовать HB-uc3825 buck -TL494 или UC3854,
есть сомнение по поводу того что у 494 хватит быстродействия. Есть мысль сделать ограничение тока в первичной части на 3825
Автор:  kkl [ 27-01, 14:57 ]
Заголовок сообщения: 
добрый день
собрал макет на uc3823 и tl494, вот схема их синхронизации http://flyfolder.ru/5123871
К сожелению не работает, очень большая задержка(более 1мкс) в 494, от момента синхронизации до момента выключения шим, буду пытатся сделать на uc3854 выкинув PFC часть.
Другого доступного шим контроллера с LEM модуляцией не нашел. Может кто порекомендует?
Автор:  Burner [ 28-01, 00:10 ]
Заголовок сообщения: 
kkl писал(а):
ограничение тока в первичной части
- делает ненужным чоппер на выходе. Выкидываем - получается тот же пуш-пул или полумост. У высоковольтных диодов повышенное время восстановления, что сказывается именно в режиме ограничения тока. Тут желательно ставить специальный снаббер или SiC диоды. В общем, не стоит.
гость писал(а):
а минусы, полагаю, и без меня найдутся

- Вот: Размах индукции в трансе меняется с напряжением питания. Приходится рассчитывать транс на макс. напряжение, или поднимать частоту с напряжением.
kkl писал(а):
с LEM модуляцией
- это что? Если с триггером, можно взять UC3842.
Автор:  kkl [ 28-01, 20:52 ]
Заголовок сообщения: 
LEM-leading edge modulated
TEM-trailing edge modulated
См SLUS517c TI
вобщем смысел в том что по внешнему синхроимпульсу выход шим контр. может выключатся (LEM) (TL494 UC3854) или включатся(TEM) (UC3842 uc3844 uc 3823 uc3825)
Автор:  Aml [ 29-01, 18:06 ]
Заголовок сообщения: 
Цитата:
К сети подключается самовозбудная изолирующая схема с нерегулируемым выпрямленным напряжением порядка 100 вольт (желательно на конденсаторном выходе, тогда мы не увеличиваем количество моточных изделий), а к ней подключается чоппер.

Нечто похожее видел, когда в институте учился. Электронный трансформатор - самовозбуждающийся полумост. Регулирующий элемент на вторичной стороне - ключ на магнитном усилителе. Разрабатывалась для гальваники, работала в жутких условиях, причем весьма надежно.

Сам в свое время возился с аналогичной структурой для однотакника с квазирезонансом. Там использовали насыщающийся магнитный реактор для создания коммутационного импульса, в момент которого ток синхронного выпрямитеся становился равным нулю (или отрицательным) и к этот момент синхронный выпрямитель можно было выключать. Получалось, что и основной ключ и синхронный выпрямитель всегда включались при нулевом токе (точнее первичный - при токе намагничивания трансформатора), а выключались при нулевом напряжении при общей форме токов и напряжений близкой к классической (прямоугольник, а не колокол).
Вот набросал модельку в Micro-Cap 9 для иллюстрации идеи (для двухтактника) - http://slil.ru/25414181
Cинхронный выпрямитель только сделал упрощенный - последовательно с обычным.
Изображение
Такая штука имеет нестандартную внешнюю характеристику - она является источником мощности (длительность импульса уменьшается пропорционально увеличению тока).
Автор:  kkl [ 07-02, 23:22 ]
Заголовок сообщения: 
Добрый вечер, сделал макет по модели HB+BUCK, HB -uc3825, а BUCK на рассыпухе (подходяший шим контроллер так и не нашел) работает очень близко к модели, есть ZV в HB и ZC-ZV в BUCK, но при увеличении мощьности свыше 1KW (24в-40а) угарает BUCK транзистор через несколько секунд работы, непонятно от каких причин, бросков напряжения нет, перегрузки по току тоже нет, транзистор IRFBA90N20, не понятно что делать дальше да и транзисторы подходят к концу
Автор:  Multik [ 08-02, 02:06 ]
Заголовок сообщения: 
kkl писал(а):
при увеличении мощьности свыше 1KW (24в-40а) угарает BUCK транзистор через несколько секунд работы, непонятно от каких причин

Корпус ТО220, даже если он супер, не может выдержать среднеквадратичного тока более 30-40 А. Отгорают выводы внутри. А для надёжности не стоит пускать через него более 30 А.
В приведённой модели hbbuk.asc рисуем график тока через коллектор транзистора, нажимаем клавишу "CTRL", и щёлкаем левой кнопкой мыши по названию графика. Видим, что RMS тока равен 28.818A. На пределе, однако, надо параллелить транзисторы.
Автор:  Burner [ 08-02, 22:33 ]
Заголовок сообщения: 
Может, лучше напараллелиить мелких транзисторов, напр. IRF640. У них получается меньше общая индуктивность истока, а то у ТО-247 и супер-ТО247 7,5 нГн. При токе 30-50 А затягивает фронт/спад ок. 0,5 мкс. Думаю, у супер-ТО220 вряд ли меньше. Поставишь 10 мелких - раз в 5 индуктивность упадет. Да и на стоке паразитная индуктивность здорово мешает. У меня при 50 А и tвыкл ок. 0,2 мкс на дорожке 7 х 1 см был выброс 25 В. И на шотке выброс вольт 15 при включении. Ежели силовые цепи распараллелить, тоже прикольно. Только взять отдельные обмотки дросселя намотать на общий сердечник. Отдельные дросселя тоже хорошо, но неудобно :)
Автор:  kkl [ 10-02, 23:21 ]
Заголовок сообщения: 
Спасибо за рекомендацию, буду пробовать паралелеть транзисторы, кругом жулики в описании одно, а на деле совсем не то, еще есть желание приделать синхронный выпрямитель, врое как просто сделать, а то кпд низковатый получается, выходная часть сильно греется, http://flyfolder.ru/5303697 грубая модель того что буду делать.
Страница 1 из 5 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/