Power Electronics
http://valvol.ru/

Сварочник от 12-24 В
http://valvol.ru/topic46.html		 Страница 5 из 43
Автор:  s_smirnov [ 19-12, 09:53 ]
Заголовок сообщения: 
valvol
Люблю схемы с одним транзистором :grin:
Поставлю большие дросселя, чтобы пищали на 10кГц. Когда аппарат обольют водой, кислотой или соляркой, а потом пристукнут бревном - писк будет показателем работы (или не работы) аппарата.
Кроме экономичности для данного устройства есть еще один немаловажный критерий - ремонтопригодность, потому что высока вероятность повреждения устройства от внешних факторов.
Как оценить требования к конденсатору?
Частоту берем 10кГц
Автор:  s_smirnov [ 19-12, 14:31 ]
Заголовок сообщения: 
Посмотрел на схему с одним транзистором. Если немножко подумать, получается однотактный автотрансформатор, транзистор один, но ток (импульсный) в 4 раза больше среднего сварочного, т.е 480А, зато не надо конденсатора и схема простая до крайности.
Изображение
обмотка рекуперации не показана.
Конденсатор конечно надо все равно, однако режим работы его упрощается.
Есть транзисторы IRFP064N, 55В на 110А 4 шт.
http://www.irf.com/product-info/datashe ... fp064n.pdf
Контроллер стандартный, буфер как рекомендуется в документации IR
Автор:  valvol [ 19-12, 17:55 ]
Заголовок сообщения: 
s_smirnov писал(а):
Как оценить требования к конденсатору?
Частоту берем 10кГц

На этот вопрос чуть позже
s_smirnov писал(а):
обмотка рекуперации не показана.

Надо поставить диод после трансформатора, а то в паузах трансформатор накоротко замыкается диодом VD1. Через пару периодов он просто насытится.
Автор:  s_smirnov [ 19-12, 19:11 ]
Заголовок сообщения: 
valvol
Диод надо, забыл нарисовать.
Теперь дальнейшие рассуждения, поправьте если ошибаюсь.
Для прямохода коэффициент трансформации должен быть 4/1, т.е в первичке 2 витка, во вторичке 6 витков, коэффициент выгодности для автотрансформатора в этом случае 25%, т.е 25% мощности будет передаваться непосредственно из источника в нагрузку. Хуже чем для двухтактного или понижающе-повышающего, однако налицо простота схемы.
У кого есть убедительные аргументы, чтобы так не делать?. Меня смущает только значение тока почти 500А, при этом потери в статике будут такие:
Сопротивление открытого канала R=0.008/4=0.002 Ом
Потери P=500*500*0.002=500Вт, при 50% заполнения рассеивается 250Вт. На динамические потери еще столько-же, итого 500Вт потерь в транзисторах. Это при 125А в нагрузке на 24В, т.е 3000 Вт. Транзисторы рассеивают по 200 Вт при температуре 25С. Т.е. должны справиться (с учетом того что реальное заполнение меньше 50%). Потерями в меди обмоток можно пренебреч, но не забыть про диоды, еще около 200Вт.
Какой надо конденсатор чтобы дать в импульсе 500А?
Автор:  valvol [ 19-12, 19:29 ]
Заголовок сообщения: 
s_smirnov писал(а):
Для прямохода коэффициент трансформации должен быть 4/1...

Тогда уж лучше двухтактник, предложенный раньше. Используя те же транзисторы можно уменьшить потери вдвое!
Автор:  s_smirnov [ 20-12, 19:51 ]
Заголовок сообщения: 
Ну тогда двухтактный, коэффициент трансформации 2/1, коэффициент выгодности 50%, ток в импульсе 250А, потери в транзисторах P=250*250*0.004=250Вт, опять-же заполнение 50%, итого 125, еще столько-же в динамике. 250Вт на 4 транзистора, размеры трансформатора меньше в 2раза.
Доводы убедительные.
По причине нежелания изобретать схему управления, опять перехожу на двухтактный автотрансформатор.
Дальше думаю так:
-ШИМ контроллер UC3825 (КР1156ЕУ2)
-два драйвера верхнего ключа IR2125
-два (четыре?) буфера, по рекомендации IR (Dt92-2)
-автотрансформатор 2/1
-выпрямитель
-дроссель
Непонятно какой брать конденсатор на входе преобразователя, у меня есть 22000мкФ на 50В, что с ним буде от импульсных токов в 250А?
Диоды буду брать КД2997, по 4 шт, кто знает причины чтобы так не делать, при условии что эти диоды уже есть в наличии.
Автор:  Трибун [ 20-12, 23:52 ]
Заголовок сообщения: 
s_smirnov писал(а):
у меня есть 22000мкФ на 50В, что с ним буде от импульсных токов в 250А?
А фарадные банки из автозвука на какие напряжения? Тут бы им место...
Автор:  гость [ 21-12, 00:35 ]
Заголовок сообщения: 
s_smirnov
В таких машинках как можно меньший пик-фактор потребляемого тока - важнейший момент. Двухтактный вроде хорош в этом плане, но только на максимальной длительности. Реальная рабочая длительность будет меньше, ведь обязательно нужен какой-то запас на диапазон регулирования, и чем больше запас, тем хуже пик-фактор. Отсюда потребность в конденсаторах не совсем вменяемой величины.
Ближе всего к "идеалу" именно в этом плане топология с бустерным каскадом в начале, у него потребляемый по входу ток можно сделать весьма непрерывным. После него чоппер, есть большой смысл управлять ими синхронно (но не одновременно).
Это вопрос настолько важный, что выбор такой топологии вполне может быть оправдан только этой причиной.
Автор:  valvol [ 21-12, 00:39 ]
Заголовок сообщения: 
s_smirnov писал(а):
Непонятно какой брать конденсатор на входе преобразователя, у меня есть 22000мкФ на 50В, что с ним буде от импульсных токов в 250А?

Обычно для конденсаторов оговаривается допустимая пульсация напряжения на различных частотах (на 50кгц будет что-то около 3-5% от пульсации допустимой на 50Гц). Ситуация усугубляется тем, что с повышением частоты ёмкость оксидных конденсаторов снижается (на 50кгц может снизится на порядок).
(Выше указанные тенденции рекомендуется брать из справочных данных для конкретного типа конденсатора)
Допустим, для нашего конденсатора амплитуда переменной составляющей напряжения для 50Гц 5%, т.е. 2.5В. Следовательно, учитывая указанную тенденцию, для 50кГц имеем амплитуду 0.125В (полный размах 0.25В) и ёмкость 2200мкФ. Допустим ток потребляется в течении полупериода (10мкс), тогда найдём величину допустимого тока:
I=C*dV/dT=0.0022*0.25/0.00001=55А
В данном случае не потянул!
Автор:  Трибун [ 21-12, 00:48 ]
Заголовок сообщения: 
valvol писал(а):
и ёмкость 2200мкФ

s_smirnov писал(а):
у меня есть 22000мкФ на 50В
Автор:  valvol [ 21-12, 01:02 ]
Заголовок сообщения: 
valvol писал(а):
на 50кгц может снизится на порядок
Автор:  Seregy_G [ 21-12, 12:55 ]
Заголовок сообщения: 
Народ, при заданных условиях понижающий преобразователь (step-down, buck) ВНЕ КОНКУРЕНЦИИ. Из силовухи в нем один транзистор, один диод, фильтрующий входной конденсатор и ВСЕ!! В качестве дросселя сварочные провода. По своей природе он получится с общим плюсом. Но если надо варить сам автомобиль, то можно транзистор поставить вверх (потребуется драйвер), тогда будет с общим минусом. Для зажигания дуги 24 В естественно не хватит. Для них потребуется маломощный повышающий преобразователь, выход которого объединям с выходом основного. Step-up использовать нельзя, инвертирующий не удобно (нужен драйвер). Остается SEPIC (или аналог), или что-то трансформаторное, но это уже нывыгодно.

Для основного преобразователся баян из диодов Шоттки (у нас в Нижнем свободно продатся на напряжение до 100В). Полевики на напряжение более 30В, несколько штук в корпусе TO220.
Автор:  s_smirnov [ 21-12, 13:38 ]
Заголовок сообщения: 
Seregy_G писал(а):
Остается SEPIC (или аналог),

А по русски это что такое?
Если можно и схему.
Автор:  s_smirnov [ 21-12, 13:41 ]
Заголовок сообщения: 
valvol писал(а):
I=C*dV/dT=0.0022*0.25/0.00001=55А
В данном случае не потянул!

Придется добавлять, на базаре еще остались, хотя с частотой наверное можно и поскромнее
Автор:  valvol [ 21-12, 14:21 ]
Заголовок сообщения: 
s_smirnov писал(а):
Придется добавлять, на базаре еще остались, хотя с частотой наверное можно и поскромнее

Расчёт ориентировочный. Возможно справочные данные рельного конденсатора (который имеется в наличие) позволят сделать более оптимистический прогноз!
Страница 5 из 43 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/