Power Electronics

Обратноход с питанием от АС380.

Здравствуйте друзья. Затеял я постройку обратнохода с входным питанием от трехфазной сети (или от DC шины трехфазного преобразователя). Вобщем первичное входное напряжение 520 вольт.
Начал выбирать схему. Приглянулась схема из даташита на семейство UCX84X. (Рисунок прилагаю). Вопрос: в обратноходах ставиться конденсатор между первичной и вторичной землей (в статье Дмитрия Макашова подробно описано его назначаниае), в этой схеме его нет. Почему?



Начал выбирать трансфлрматор. Осмотр тумбочки показал наличие единственного ETD49 из N87, его и выбрал.
Выполнил рассет трансформатора в программе Денисенко Владимира (starichok) Forward 8.1 (фото с экрана расчета.)



И клампер



Прикинул схемку с нужными мне напряжениями. Вопрос чисел витков обмотки "связи", я понял так, что нужно 7 витков в моем случае.



Итак вопросы

1) почему нет конденсатора между первичной и вторичной землей.
2) Число витков обмотки связи.
3) что я упустил?

Наличие и схема включения этого конденсатора определяются соображениями подавления помех, генерируемых преобразователем. Этот вопрос уже неоднократно обсуждался на форуме. Полистайте тему Обратноход на киловатт. Там есть ссылки и обсуждения.
Так же имеет смысл посмотреть тему FlyBack с питанием от 380В.

Напряжение включения uc3844 может достигать 17.5В. Поэтому 14В (7 витков) явно недостаточно.

После выпрямления 3-х фаз, полученное постоянное напряжение может достигать 400*1.1*1.414=622В !

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Алексей, Почитайте статью Мокашова http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf
У места пайки вывода коллектора транзистора лучше сделать пропилы. Высокое напряжение шьёт по плате только так.
С групповой стабилизацией напряжения на выходных обмотках могут быть проблемы, особенно если нагрузка меняется от ХХ до номинала.

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес

Ктот, Макшакова статью читал, да, насчет групп стабилизации согласен, но мне не надо супер точность. Насчет пропила хорошая мысль, часто видел его в промышленных схемах.
Valvol, эти темы не видел. Сейчас стал читать. Инфы очень много конечно.

Попробую в предстоящие выходные запустить. Плату развел, заказал фотошаблон, вытравлю зараяю и вперед. Хоть что то же должно заработать.

Это как учится плавать: можно выучить наизусть все книжки по плаванию, а потом зайти в воду и утонуть, так что в любом случае без практики (в моем случае без горстки сожженных деталей) думаю не обойдется.

Да, кстати решил не гнаться за высокой частотой. Наоборот хочу как можно ниже ее сделать. Просчитал в програме на 40 кГц вроде ничего сверхестественного нет. Ток намагничивания в норме.

Единственное что до сих пор не понял, это про отраженное напряжение. Как оно формируется ? Оно "формируется" RCD клампером параллельно первичке? Получается, если нагрузки нет, оно скакнет до ...

Попросту говоря, это вторичное напряжение, "отраженное" через соответствующий коэффициент трансформации в первичную обмотку.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Ну, да, если на ETD49 - чего частоту задирать. У меня на ETD59 первый сварочник собран.

Конечно скакнёт. Не зря же многие высоковольтные блоки на обратноходе делают. Но здесь всё проще, энергия через вторичную обмотку, через диод сливается в выходной конденсатор. До какого напряжения конденсатор заряжен, примерно такое напряжение и на вторичке (это во время обратного хода). За несколько циклов напряжение на кондёре не успевает заметно вырасти, т.к. у него ёмкость приличная, а потом ОС по напряжению "скукоживает" импульсы накачки или вообще отключает. Вот и всё.
Если ОС накроется - то, да, напруга на выходе подскочит.
(Это всё упрощённо, не принимал во внимание выброс напряжения сразу после закрытия ключа, который обусловлен индуктивностью рассеяния и который портит стабилизацию выходного напряжения, особенно в режиме ХХ)

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес

Отраженное напряжение повышается при увеличении нагрузки. Во-первых, к выходному напряжению добавляется падение напряжения на сопротивлении диода и обмотки. Во-вторых больше энергии запасается в индуктивности рассеяния.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Я так понимаю, что после того как транзистор закрылся, напряжение на всех обмотках мгновенно поменяло знак, так как магнитное поле сердечника прекратило расти (а растет оно при открытом транзисторе, и запасает энергию), и начало уменьшаться, то есть отдавать энергию. Предположим, что ко вторичным цепям АБСОЛЮТНО НИЧЕГО НЕ ПОДКЛЮЧЕНО. Что произойдет в этом случае? Напряжение скакнет до... ? С первичной стороны получается, что первичка после закрытия ключа никчему кроме клампера не подключена, то несть ничего кроме клампера не оказывает влияние на трансформатор с первичной стороны, после закрытия ключа. Вот вопрос, клампер как то влияет на отраженное напряжение? Или на отраженное напряжение влияет только Ктр и вторичные цепи?

Эту ситуацию расписал выше Ктот. После сброса нагрузки и зарядки выходных конденсаторов до номинального напряжения, ШИМ-контроллер уменьшит заполнение импульсов на столько, чтобы лишь компенсировать потери в элементах схемы. RCD-цепочка в первичной обмотке служит для утилизации энергии, накапливаемой в индуктивности рассеяния трансформатора.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Да. Теперь понятно. Я в этом и хотел разобраться. В ближайшие дни буду запускать.

Ну вобщем вроде запустил. Работает норм в широком диапазоне напряжений.

Без перекосов конечно же не обошлось. Проблемы были связанны с цепью самозапитки ШИМ контроллера. Схема из даташита у меня так и не заработала (имеется ввиду участок самозапитки контроллера), при включении пульсировала как то и все. Вобщем напряжение на выходе было пилообразным. С периодом около секунды (в зависимости от питающего напряжения). На это я потратил практически пол дня, но слава Богу, все сделал, работает. Вобщем схему самопитания контроллера надо брать как из статьи Макашова. Фильтрующий конденсатор (С3) Макашов рекомендует 89 мкф, у меня вначале стоял 470, работало, но до 450 вольт. И при повышении нагрузки сваливался в импульсы. Я поставил 33 мкф, стало гораздо лучше, работает вплоть до 600 вольт (дальше не крутил) и нагрузку держит прекрасно. Вобщем я доволен результатом.
Надо сказать, что скорее всего можно заставить работать схему из даташита, но я этим заниматься уже не буду, буду использовать то что есть.
Обязательно нанести на плату защитное покрытие, и сделать пропилы, как рекомендует Ктот. Я пока эти пропилы не сделал.
В дальнейшем хочу двинуться в сторону уменьшения габарита трансформатора. Транс великоват, это да. Два резистора, которые при включении заряжают конденсатор самопитания контроллера у меня стояли 56 кОм, грелись сильно, почернели. 100к тоже грелись. 220 оптимально (то есть два резистора 220 кОм, всего 440к) работает норм. С конденсатором 33 мкф время зарядки до старта контроллера примерно треть секунды. Транзистор ( пока без радиатора, не греется вообще (без нагрузки), но радиатор все равно не помешает, это точно. Частота у меня около 33 кГц.

Поздравляю


На радиаторе нежелательно иметь высокое напряжение, поэтому можно поискать транзистор в изолированном корпусе, например https://www.promelec.ru/product/126901/ или подобный.

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес

Посмотрел, вроде не плохой транзистор, 1200 вольт, можно отраженное напряжение поднять немного. Сейчас у меня стоит FET 2SK3878 на 900 вольт, взятый из трехфазной "трехэтажки" их там по 6 штук в параллель, исходя из этого и считал отраженное напр. Вопрос что даст его подъем... Надо ли? Уменьшаться числа витков вторички, Ls наверное тоже? В принципе погонял сутки на 30% нагрузки, транзистор греется примерно до 40 градусов. Выше 60% гркзить не буду точно. Так что вопрос наличия радиатора пока открытый.. Сейчас поставлю на 60% нагркзки на пару дней, посмотрим что получится.

Пришла в голову следующая мысль. Раньше я во всех поделках использовал ТОР224(5)YN, и соответственно заказал как то под них трансформаторов 50 штук еще осталось. Большой опыт эксплуатации этих микросхем показал, что с ними примерно в 20% бывают проблемы.
Можно ли эти трансформаторы применить в схеме с UC3845 (на 220 вольт разумеется) Трансыорматоры уже намотаны, параметры известны. Займусь посчитаю.

Можно, если выбрать соответствующие рабочую частоту и импульсный ток.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.