Power Electronics

По жизни приходится иметь дело с СО2 лазерами. Для питания лазера применяется высоковольтный инверторный блок питания на 20 квт 25 мА.
Достаточно ненадежный элемент в этом блоке питания -высоковольтный трансформатор, часто выходит со строя . На фото можно увидеть отпиленную половинку трансформатора в которой еще находится выпрямитель и возможно умножитель.
http://i010.radikal.ru/0712/d8/5e1eefc777dc.jpg
Первичная обмотка имеет 130 витков вторичная 1600.
В блоке питания, таких одинаковых трансформаторов 2 шт. Первичные обмотки соединены паралельно а вторичные 2 вывода (на них напряжение выпрямлено и умножено) соединены последовательно. В итоге 20 -24 кВт.
Вопрос.
Насколько реально в кустарных условиях сделать такой транс?
Я не очень силен в инверторых тонкостях. Подскажите глядя на упрощенную схему какая может быть схема умножителя в этом трансформаторе и на сколько? Расковырять полностью транс весьма трудно.
В принципе если на форуме есть интерес к такому блоку, то могу выложить фото всех внутренностей, да и схема у меня кусками составлена.




Так намотана первичка

Видимо 20-24кВ. Не киловаты же...

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

Конечно киловольты и ток 25 мА. Мощность наверное 500 ватт.

По сечению обмотки считали?

Судя по схеме, это резонансный полумостовой инвертор (желательно указать параметры С1, Др и двухобмоточного дросселя в плече полумоста). Вероятно надо перевернуть крайний справа диод.
Допустим, если преобразователь формирует переменное напряжение амплитудой 150В, то, для получения требуемого напряжения, требуется, как мнинмум, 6-7 кратное умножение. Возможны два варианта:
1. Практический подбор коэффициента умножения
2. То же самое, что и 1, но предварительно промоделировать работу преобразователя.
Во втором случае, скорей всего, удасться свести к минимуму возможный промах, но требуется больше информации по элементам силовых цепей преобразователя (индуктивности, коэффициенты связи, ёмкости, сердечники, витки, зазоры, типы транзисторов ...)

Транс такой сделать можно, и не очень тяжело. Вместо двух достаточно одного, 500 Вт можно получить с одного сердечника ТВС(ТДКС) сечением 1,8-2,2 см2, витки примерно те же, что у одного родного. При этом потенциал горячего вывода вторичной обмотки не превысит 5-7 кВ, что упростит изоляцию. Больше проблем с умножителем. Одна ступень умножителя состоит из одного конденсатора и одного диода. Она дает напряжение, равное амплитуде на выходе транса, минус падение на конденсаторах(обычно до 5%амплитуды). Но на диоде и конденсаторе напряжение вдвое больше. Обычно диоды можно найти на 10-15 кВ, так что одна ступень даст 5-6 кВ, а то и меньше. Но конденсаторы довольно дорогие. Надо где-то 1000-2200 пФ х 12-15 кВ, стоят по 3-5 гривен.
И скорее всего умножитель придется залить эпоксидкой, как в телевизоре, чтоб не коронировал

Даю схему. Только умножитель однополупериодный, у него частота пульсаций равна частоте преобразования. В родной схеме два умножителя включены последовательно противофазно, у них частота пульсаций вдвое больше. Это может создать проблемы схеме обратной связи.
http://i045.radikal.ru/0712/b5/00867e2acfef.gif

Много интересного на эту тему можно найти в книге Костиков В.Г. и др. - Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование.

С1=570n, двухобмоточный дросель по 8 витков на кольце внешним диаметром 28 мм, дросель сколько витков? пока не разбирал, стоит на фото рядом, транзисторы Irfp460, контролер ШИМ 3525. Частоту выясню в ближайшее время . Будут осциллограммы .



Думаю что для надежной работы нужно всетаки два транса для понижения напряжения горячего конца вторички , и два отдельно
умножителя залитых компаундом (какой компаунд лучше -не знаю)
Нужно както оптимально расчитать умножитель на токи от 1 до 25 мА,
чтобы не грелся. Я заметил что трансы остаются целыми взврывается умеожитель и горит, плавится компаунд. Кто знает формулы расчета умножителя (дух, однополупериодного?? пока не знаю, Наверное всетаки сделаю разрез поспотрю что там за схема.

Что-то высокое напряжение Вы дали. Периодически чиню подобные станки (судя по всему это лазерный резак для рекламы) 60-100 ватт труба, там ток её 5-20 ма, напряжение до 17 кв. Владелец этой фирмы станки из Китая таскает, блоки в Китае стоят 230$. Из 7 станков пока не один не сдох по БП, а вот трубки из-за отказа охлаждения летели. Там на трансах сверху адрес фирмы производителя в Инете (что-то типа www.triconi.com) или как-то так. Имхо, проще заказать трансы, самому осваивать производство ТДКСов дома нерентабельно.... теб более на 500 ватт мощностью.

_________________
Ничто так не укрепляет взаимное доверие как 100% предоплата!