Power Electronics

s_smirnov
Хотел словами описать, но получается непонятно.

Поэтому нагуглил картинку



И статьи:

http://en.wikipedia.org/wiki/SEPIC_converter
http://powerelectronics.com/mag/power_consider_sepic_topology/
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1051/

Как видим есть 2 преимущества: выходное напряжение от нуля и выше, ключ внизу.

Катушки L1 и L2 одинаковы, поэтому их можно (и нужно) мотать на одном сердечнике. L1 вешается снаружи. В результате ее иднуктивность рассеяния получается больше, что приводит к резкому снижению пульсаций потребляемого тока. То есть Cin можно будет уменьшить.

Здесь приведена похожая схема, которая позволяет регулировать выходное напряжение от 0 и выше источника. У обоих схем общий недостаток - большай пульсация тока через конденсатор связи С1.

Пытаюсь представить себе конденсатор который пропускает через себя весь ток, не получается.
Трансформатор выглядит поскромнее, даже на 10кГц.

Ток через конденсатор будет около 5 А. Несколько штук К73-17. Не вижу сложностей.

Тогда вообще ничего не понимаю, как-же тогда передается мощность

Да там же и передается. Это ведь вольтодобавка 24В->70В, мощность ее порядка 100 Вт. Основной источник, который 120А, я предложил лепить по схеме step-down.

Это как?

Если я правильно представляю себе ситуацию, то надо 2 стабилизатора тока, один от 24 до 0 (потактное ограничение, чоппер), другой 5А, на хх 70 В (по схеме предложеной Seregy_G). Работать они должны параллельно, ни в чем друг другу не мешая.
Главный вопрос в этой схеме, хватит ли напряжения на аккумуляторе, за вычетом падения на транзисторе, проводах, металлических конструкциях для стабильной работы дуги. И что будет с ней (с дугой) при переходе с основного источника 120А на вспомогательный 5А ?

Совершенно верно.

Дуга на 5 А буде поддерживаться нормально, зажигаться тоже. Правда есть у такого подхода один недостаток - потребуется развязывающий диод. Чтобы обойтись без диода, можно поступить хитрее. Step-down оставить, а вместо исходной вольтодобавки поставить трансформатор в разрыв сварочного провода. Трансформатор на кольце, делать так чтобы вторичная обмотка была 1 виток, первичная - то же. Первичную запитать от инвертера через дроссель для ограничения тока. На ХХ на выходе будет меандр 0-48В, под нагрузкой этот трансформатор уйдет в насыщение и как бы пропадет из схемы.

При токе 120А на дуге будет около 25В, плюс падение напряжения в самом аккумуляторе, ключе, сварочных концах. Так же для устойчивого горения дуги необходим некоторый запас по напряжению. Даже при условии наличия вольтодобавки, входное напряжение для понижающего преобразователя не стоит опускать ниже 30В.

Сколько будет на дуге - определяется не умными формулами, а длиной дуги. По своему опыту могу сказать, что прямоход с Ктр=3 варить мне не позволил, Ктр=4,5 - получилось варить сразу. Тыкаю электрод вплотную в деталь, в результате сваривается именно там где надо. Обычные тяжелые сварочники так делать не позволяют, потому что отдают максимальную мощность при напряжении на дуге = Uхх/2 из-за отсутствия вольтодобавки.

Таким образом, предлагаемый Step-down не позволит варить на длинной дуге, зато позволит варить на которокой и большим током. И это ИМХО правильно.

Разумеется, пускать зайчиков можно хоть от 6-ти вольтового трансформатора! Но может быть будет лучше варить нормальной дугой и нормальным током? Если что потребуется прис...ать, то это можно сделать напрямую от аккумулятора, через трамвайную пружину.

Тогда автотрансформатору альтернативы нет?
- схема Валентина отпадает из-за сложности управления
- однотактный автотрансформатор из-за импульсных токов
- предложение Seregy_G по причине низкого напряжения
Возникла еще одна мысль
Нерегулируемый преобразователь (вольтдобавка) + чоппер
Если принять напряжение на аккумуляторе под нагрузкой 20В, то до 30 надо добавить еще 10.
10В на 120А это 1200Вт, потреблять он будет от 20В соответственно 60А преобразователь нерегулируемый, трансформаторный, со средней точкой, соответственно ключевые транзисторы можно управлять с "земли".
Зато на выходе можно ставить обычный чоппер, правда ключевой транзистор получается "верхний".
На х.х получается следующая картина.
На аккумуляторе 28В, на вольтдобавке 17, итого 45В, не совсем приятно при зажигании дуги, но транзисторов IRFP064N хватит. Может быть еще осциллятор на ферритовом кольце добавить.

Только желательно синхронизировать вольтодобавочный преобразователь с чоппером. В этом случае, возможно, в качестве входного конденсатора чоппера можно будет использовать RCD-цепочку (конденсатор заряжается через резистор, а разряжается через диод), уповая на входную ёмкость вольтодобавочного преобразователя.