Power Electronics

Ссылки на описания самодельных инверторных сварочных источников, опубликованные на сайте http://valvolodin.narod.ru
1. Внешние виды сварочника Бармалея - http://valvolodin.narod.ru/schems/Barmaley2.zip
2. Инверторного сварочного источника от Большакова Александра (схемы смотреть в программе Splan) - http://valvolodin.narod.ru/schems/2006_10_31.rar
3. Фотографии некоторых узлов инверторного сварочного источника от Большакова Александра - http://valvolodin.narod.ru/schems/Foto_Svarki.rar
4. Инверторный источник на однотранзисторном однотактном прямоходовым преобразователе (проще сварочника Бармалея) - http://valvolodin.narod.ru/articles/fiksatyi.html
5. Описание самодельного тиристорного резонансного сварочного источника - http://valvolodin.narod.ru/articles/tir_inv.pdf
6. Подробное описание сварочного источника, собранного по мотивам Colt-1300 (моя статья в журнале Радио №4 за 2007 год в скрепочке) - http://valvolodin.narod.ru/articles/Kolt.pdf
7. Материалы по сварочному источнику RytmArc - http://valvolodin.narod.ru/rytmarc.html
8. Сварочник из польского журнала Elektronika Praktyczna 11,12 за 1999 год - http://valvolodin.narod.ru/articles/amat_spawarka.pdf
9. Самодельный сварочник с мостовым инвертором. Статья на чешском языке - http://valvolodin.narod.ru/articles/invertor_popis.pdf
10. Самодельный сварочник из города Брно (по мотивам Cemont) - http://valvolodin.narod.ru/articles/invertor_brno.zip
11. Печатные платы в формате Орла (Eagle) для сварочника из польского журнала Elektronika dla Wszystkich 1-2 за 2009 год (вариант сварочника Бармалея) - http://valvolodin.narod.ru/articles/Spawarka.rar
12. Описание, схема, печатные платы в формате laoyt5, а также внешние виды сварочного источника с выходным током 5-120А - http://valvolodin.narod.ru/articles/rw4hdl.pdf , http://valvolodin.narod.ru/articles/rw4hdl.rar
13. Сварочный источник по мотивам инвертора Вадима Негуляева - http://valvolodin.narod.ru/articles/LeeOn23.pdf
14. Сварочный аппарат на ток 240А - http://valvolodin.narod.ru/articles/svarochnik.rar
15. Схема инверторного сварочного аппарата с синхронным выпрямителем и выходным током 5-120А - http://valvolodin.narod.ru/articles/swarkainwerter.JPG
16. Архив с принципиальной электрической схемой и внешними видами самодельного инверторного сварочного источника с рекуперативным снаббером - http://valvol.qrz.ru/articles/svar.rar
17. Схемы и печатные платы сварочника на ток 250 ампер - http://valvol.qrz.ru/articles/svarochnik1.rar
18. Схема, описание и печатная плата сварочного источника, построенного на основе моста с фазовым управлением на микросхеме UC3875 - http://valvolodin.narod.ru/articles/arcweld_UC3875.pdf
19. Схема и описание очередного сварочного источника от RW4HDL - http://valvolodin.narod.ru/articles/svarochnik2.rar
20. Как сделать надёжный и качественный инвертор - http://valvolodin.narod.ru/articles/taranenko.zip
Добавлено администрацией

Продолжение темы Делаем сварочник, окончание которой расположено на старом форуме

Перенос сообщений с промежуточного форума:
Mister
Да, так вот - дело в том, что для транзисторов, работающих в режиме hard switch выделяют 2 вида потерь: при переключении и потери в открытом канале. И, совершенно понятно, что их величина определяется частотой переключения и коэффициентом заполнения сигнала. Я рассматриваю полный мост. Если условно принять коэффициент заполнения 1/2 (грубо говоря, потому, что надо время, чтоб первая пара транзисторов успела закрыться, перед тем, как начнёт открываться вторая - иначе пойдёт сквозной ток), то фактически потери при пререключении и потери в открытом канале как бы «перетягивают» друг друга в частотной области. То есть, можно условно расчитать «золотую середину» где они бы пересекались:

как видно, точка пересечения находится на частоте 116КГц, правда, расчёт производился немного для другой схемы и для других ключей, но идея впринципе должна быть такая же?

valvolodin

Всё хорошо, но почему-то на этом графике потери проводимости падают с ростом частоты!!! На самом деле потери проводимости стабильны или даже возрастают с ростом частоты.

Multik

Нет, идея не такая. Валентин уже объяснил.
Но меня интересует другое. Где Вы собираетесь применять результаты исследования транзисторов, работающих в режиме hard switch?
В реальной схеме этот switch не такой уж и hard.
Если используются IGBT транзисторы, то включение будет мягким из-за наличия в трансформаторе индуктивности рассеивания. Если МОП, то выключение не будет жёстким из-за высокой выходной ёмкости, и определяется током через транзистор в момент выключения. То есть, нужно знать параметры конкретной схемы и рассчитывать для конкретного случая. Сегодня проще сделать Soft, и не париться с расчётами.
Помнится, у нас все депо были забиты паровозами, но всё равно пришлось их выбросить. КПД сделал своё дело.

Mister
Multik, так я ж и не против, что soft, просто я его так назвал.
На счёт потрерь проводимости - тут по идее если транзистор чаще переключается, то время нахождения его в насыщении за единицу времени будет уменьшаться, то есть, согласно закону Ватта, эта доля мощности тоже будет уменьшаться. Другое дело, как я уже написал, что расчёт проводился не именно для этого случая, там, даже, по-моему не учитывалось нагревание транзистора

Ceйчас буду даташит изучать, в котором полностью алгоритм приведён, там оказывается ещё какой то вид потерь присутствует ...

GYGY
Mister
по вашей схеме моста.
1.Зачем такие навороты с раскачкой ?
2. посмотрите включение сигнального транса - все 4 ключа откроются одновременно и бабахнет.
3. мост в выходном выпрямителе - это лишние 200-300Вт тепла(применительно к сварочным мощностям)

А какие экперименты с частотой вы планируете провести (заполнение импульсов ЛЧМ)?

Mister
1. Потому, что боюсь, что можно драйверы спалить .
2. Как же это все 4 мосфета могут открыться одновременно, если у TL494 на вход OTC подаётся плюс и оба эммитера приподняты от земли резисторами, а входы драйверов соединены крест-накрест, посмотрите повнимательнее ещё раз схема впринципе классическая!
3. Согласен, тем более, что с ростом частоты эта цифра может достигнуть больших значений
4. И почему никто не написал, что в схеме неточность: токовй ТР3 должен стоять перед основным трансформатором

Эксперименты такие: расчитываю и делаю пару-тройку трансформаторов и дросселей под разные частоты вплоть до 100КГц, сравниваю потери на ключах, трансформаторе, дросселе и выпрямителе (на счёт последних 100% будет хуже), короче - чистый эксперимент...

На счёт управления затворами, есть вообще такая идея: подключить управляющий трансфторматор прямо к выходам драйвера, что то типа этого:

где полевики - это уже мощные выходные транзисторы (или вместо них IGBT), которые подключаются к выпрямленному сетевому напряжению, то есть - надо опять 2 драйвера и 4 ключа, чтоб получить полный мост, как вам такая идея?

GYGY
Mister
к сожалению картинка с сайта Мужественных пензюков пропала. Поэтому - по памяти, я имел ввиду что в схеме затворы всех мощных ключей подключены к началам вторичных обмоток(несмотря на перекрещивания при рисовании), и следовательно открываиться и закрываться они будут синхронно.

Mister
А, да я понял что имелось ввиду, у драйверов на входах синфазные сигналы, потому, что их входы включены крест-накрест, а в выходном каскаде (на igbt) управляющий сигнал один, ну, достаточно поменять 2 нижние обмотки задом наперёд .

А может ну его к такой-то матери, подключить затворы IGBT прямо к выводам драйверов

Кстати, тут проблема посерьёзнее - я попытался найти ETD59, но так ничего и не нашёл, придётся обнести местные помойки в поисках телевизоров.

GYGY

если у вас чистый эксперимент, то почему обязательно ETD59?
А другие варианты Ш(Е),кольцо(Например Большаков двойную колбасу замутил, на скромных колечках киловат на 10)

Mister
Вообще, у меня есть какое то кольцо: внешний диаметр 10см, ширина 2,5см, высота 3,5см (или наоборот - не помню), но я не знаю что это за феррит(маркировки на нём отсутствовала), но думаю, что у него проницаемость слишком маленькая, конечно, можно несколько витков намотать и померять индуктивность и пересчитать потом проницаемость...

У меня другой вопрос: подскажите, пожалуйста, ультрабыстрый диод для topswitch на 5-10А, и напругой до 50В в корпусе ТО220-J11

чтоб 1-я и 2-я ноги были КАТОДОМ, если, конечно, такие в природе существуют, потому, что согласно каталогу DACPOL на силовые компоненты, ультрабыстрые диоды в корпусе ТО220-J11 есть, но у них эти выводы - анодные.

ответ на вопрос с промежуточного форума:

А щеткины диоды пойдут? MBR1035, MBR1045....
не стесняйтесь заходить на сайты производителей
https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir? ... y%20Diodes

из очень быстрых, например MUR820

GYGY, спасибо за MUR820, на оффициальный сайт international rectifier я действительно стесняюсь заходить, потому, что у меня есть их диск за 2005-й год, но он время от времени пропадает из поля зрения, но вчера я его всё таки нашел...

Кольцо я тоже сегодня нашёл, оно представляет собой двое склееных колец, каждое из которых имеет размеры 100х60х15мм. Маркировки на них нет, посмотрел по справочникам: действительно были такие кольца, выпускались м2000нм и м1000нм, то есть проницаемость надо будет измерять...

_________________
Внимание! В документации EPCOS на сердечник ETD29 допущена ошибка: на стр.2 в таблице "Gapped" для материала №87 при зазоре 0,2мм коэффициент индуктивности не 383 а 483!

MisterЗачем тебе проницаемость, это ж не дросель будет.
Потом померяешь индуктивность первички (если есть чем) для оценки намагничивания.
Просто не выбирай для отечественных ферритов dB>0.18, или если хочется съэконмить 1-2 витка воспользуйя методой практического определения индукции.

наверное, так и поступлю

_________________
Внимание! В документации EPCOS на сердечник ETD29 допущена ошибка: на стр.2 в таблице "Gapped" для материала №87 при зазоре 0,2мм коэффициент индуктивности не 383 а 483!

В разделе
Статьи есть рекомендации по экспериментальному определению Bm ферритов для требуемой рабочей температуры.

Спасибо! И у меня ещё вопрос - как можно оценить мощность (энергию), необходимую для открывания и закрывания IGBT?

+1
Поставил MUR820, в качестве нагрузки поставил 4 кулера 80мм, включил минут на несколько: он почти не нагрелся...

_________________
Внимание! В документации EPCOS на сердечник ETD29 допущена ошибка: на стр.2 в таблице "Gapped" для материала №87 при зазоре 0,2мм коэффициент индуктивности не 383 а 483!

В справочных данных приводится параметр Qg (total gate charge) - заряд, который необходимо передать в затвор, чтобы зарядить его до требуемого напряжения. Умножаем требуемый заряд на частоту коммутации и получаем средний ток в цепи затвора. Умножаем ток на напряжение питания драйвера и получаем потребляемую мощность (без учёта собственного потребления драйвера).

Варил своим RytmArc от valvol раму под кондиционер. Осень, на дачах потребителей мало. Интересное получилось сочетание повышенного напряжения со слабой сетью. При включении сразу блокировка. Нагрузил сеть маслянным радиатором - включается нормально, но на поджиге блокируется (вероятно по мин.). Долго нагрузку подбирал Тестера не было - по наитию.

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

А на какие пределы, в данный момент, настроена защита по входному напряжению?

Верх знаю точно - 242В, низ получился автоматически, но менее 187В - примерно 175...180В. А вообще слеповато как то. Я хоть индикатор включения поставил, а в оригинале только блокировка сетью. Неплохо иметь более полную картину о причинах блокировки: сеть больше/меньше, температура. Неплохо и кулер оптопарой контролировать с блокировкой. Есть чем заняться. А вообще с ним чувствуешь себя спокойно - все под контролем. Жгу уже не один и без оглядки, кулер еще ни разу не включился на полную (частичная подкрутка всегда). Спасибо. Выглядит фирменно. Последний вес после покраски кожуха и установки ручки для переноса от прибора 7,75кг. Об обязательстве помню, подморозит - ВАХ сниму.

Предела нет совершенствованию !

Трибун

Что-то куда ни зайдёшь, везде народ уже думает не о том, чтобы хоть какой сварник слепить, а всё больше о его качестве. Микроконтроллеры вставляют... Вот ещё один созрел, кажется.
Растём, однако!

Ссылка по специализированному режиму ECCP, поддержки мостовых и полумостовых преобразователей, реализованному в PIC микроконтроллерах.