Power Electronics
https://valvol.ru/

Симметричный мост, полумост
https://valvol.ru/topic85.html		 Страница 87 из 91
Автор:  Ломакин [ 26-07, 17:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Выложил тему по своему аппарату на Шизе. :D
Автор:  valvol [ 26-07, 18:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Ломакин писал(а):
Выложил тему по своему аппарату на Шизе. :D

Ломакин, это объявление является рекламой некой Шизы? Вы теперь выполняете обязанности PWN?
Прям детский сад какой-то :live-14:
Автор:  Ломакин [ 26-07, 18:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Это является сообщением для заинтересованных лиц, не более.
Я слишком уважаю многих форумчан на здесь. Но дублировать информацию на двух родственных форумах- просто хвастовство... :live-14:
Так что не ищите черную кошку в темной комнате- ее там нет. :lol: И, кстати, а зачем противопоставление? ПМСМ, сотрудничество куда как эффективнее и нужнее. :good:
П.с. Благодарю Вас и Трибуна за отличную модель разнесенного СТ. Без нее я бы и не начинал... А Алексея за удачную схему вольтодобавки и помощь в освоении основ свичкада. :frends:
Автор:  медведёв [ 27-07, 10:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Ломакин писал(а):
просто хвастовство...

Дело не в этом, а в том, что ваши чЮдные картинки на рекламируемом сайте могут лицезреть только зарегистрированные и угодные тамошнему админу посетители, к числу коих, например, я не отношусь. А здесь картинки доступны всем, в том числе и гостям.
С учётом того, что, пмсм, оппонентов и последователей на там у вас практически не будет ( причину не оглашаю, чтобы не наступить на больную мозоль господину pwnу), вам имеет смысл "засветиться" со своим изобретением на тут. Опять же, тема разделённого мостика появилась на свет здесь и здесь же состоялась презентация первой практической реализации этой топологии от Мультика. ;)
Автор:  Ломакин [ 27-07, 13:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
К моему большому сожалению, эти картинки никого не интересуют не только там, но и здесь. :live-14:
Я тиснул тему только потому, что обещал это сделать после испытаний аппарата.
С самого начала говорил, что хочу сделать его предельно простым для повторения. Но по мере разработки еще в модели стало понятно, что не шибко то он и прост. Хочешь простоты- придется пожертвовать динамикой, надежностью... Хотя упростить конечно можно. Но все равно получится не Бармаленйник...
Все заложенные идеи и модель я ЗДЕСЬ описывал, там тоже. По некоторым даже были дискуссии. Отчет там я написал очень сжатым, именно учитывая это. Перенести сюда не проблема... Но вот КОМУ это нужно? То, что Вас или Трибуна не заинтересуют мои радиолюбительские схемные решения я не сомневаюсь. Перерабатывать схему тоже никто не будет. Повторять мою- тоже... Часть картинок я не смогу перенести физически- их исходники затерты и они есть только там, и то в другой теме. Т.е. путь по сноске ТУДА. Кстати, я не знаю, как сейчас ЗДЕСЬ прицепить картинку?
Есть еще одна причина- мне до тошноты надоело спорить. А мои выводы по скину неминуемо опять кого-то зацепят. Хотя я и убежден в своей правоте, но по очередному кругу убеждать кого-то в правильности применения законов электродинамики, а не гипотетических измышлениях математиков от электроники мне уже надоело. Здесь, к сожалению, в правилах стало СПОРИТЬ, а не ОБСУЖДАТЬ. И мне это не комфортно. :live-14:
Постараюсь сегодня перенести, как смогу и что смогу... :lol:
Автор:  медведёв [ 27-07, 13:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Ломакин писал(а):
Кстати, я не знаю, как сейчас ЗДЕСЬ прицепить картинку?

Дык, как и раньше. :D
Лично я делаю по старинке, вывешивая на тут превьюшку с радикала.
В качестве примера, кажу симуляцию работы сдрайки суперов с адаптивной паузой и нямтоковой управой, типо несинхронный трёхфаз, интерес к коему будет значительно ниже чем к вашей варылке, поскольку схеулю модели я не показываю. :blush:
Изображение
В серии подобное делалось для источников напряжения от четырёх до девяти фаз, а возникающие биения суммарного тока (голубенькая кривуля на картинке) успешно давились общей цепью ОС по напряжению. При параллельном соединении источников тока амплитуда биений зависит от индуктивности общего дросселя и Кстаб цепи ОС по току. В данном примере общий дроссель с индуктивностью 6мкг образован сварочными кабелями, а Кстаб мал, что хорошо заметно при отработке провала входного напряжения.
Главное, чтобы была превьюшка графического файла, а не сисиписьной странички радикала.
Ну и приходится оперативно давить агрессивную рекламу, выскакивающую по каждому клику, но со временем это делается на автомате, зато качество картинки с радикала мне нравится больше чем с других пикчеобменников, коих под шапкой этого сайта уместилось аж девять штук. Потерпевшему остаётся лишь жмать на приглянувшийся и указывать, что со своего компа оный потерпевший желает сохранить-показать.
Вопчем, кто хочет-найдёт способ, а кто не хочет-найдёт оправдание. ;)
Автор:  Ломакин [ 27-07, 18:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Задачи поставленные при разработке и основные решения:
1 Работа при высоких летних температурах в Крыму (35С-39С) в тени на максимальных токах с Пн =80-100%
2 Минимальный вес и объем , но без болезненной тяги к рекордам
3 Удобство в работе- приемлемая нерегулируемая ВАХ, антистик, подсветочная дуга, бесрпоблемный поджиг дуги.
4 Проверка состоятельности превалирующей гиппотезы «тиореретиков» о подсчете скин-эффекта и эффекта близости методом вычисления сопротивления погармормонично при разложении исходного токового импульса в гармонические ряды Фурье.
Этой цели пмсм наилучшим образом отвечает топология разделенно-разнесенного моста
Мост позволяет удвоить выходную частоту и значит применить малый дроссель. Разделение обмоток лишает прелестей сквозных токов моста, а разнесение обмоток на два керна позволяет применить легкий и компактный ПП сердечник, а заодно- и это чрезвычайно важно- получить автосимметрирование импульсов четных и нечетных тактов. Это врожденное свойство разнесенного моста, являющееся следствием плохой связи между двумя первичными обмотками разнесенными на разные керны сердечника и имеющими большую индуктивность рассеяния между собой.
К тому же эта топология очень удобна для применения медной фольги в качестве вторичных обмоток СТ. Применено 3 слоя фольги 0.2х40мм с изоляцией между слоями 0.2мм. Первичную обмотку при имеющемся окне и высоте сердечника я намотал обмоточным проводом 2мм диаметром. Оба решения напрямую противоречат общепринятому мнению о скин эффекте и эффекте близости . Такой СТ должен перегреваться- средний слой вторичек не должен работать вообще, а первички перегреваться по полной.
Сейчас я глубоко убежден, что все эти сказки о скин-эффекте не имеют ничего общего с реалиями. По определению, скин-эффект (как и эффект близости) обусловлены противо ЭДС самоиндукции проводника. Противоток, индуцируемый по квадратичному закону от оси проводника пропорционален dI/dt исходного тока. Но это изменение происходит и существенно только на фронтах токового сигнала, малозаметно на «полочке»тока и равно нулю при отсутствии тока. Т.е. по времени скин-эффект и эффект близости действуют только на фронтах, т.е. мизерную часть такта. Это- физика, а не математические, причем некорректные игры. Некорректность в том, что Фурье-ряд есть векторная сумма гармонических сигналов, а нам навязывают арифметически по модулю суммарное сопротивление на всех гармониках, независимо от их фаз, а значит и векторной суммы, а значит и временнЫх интервалов их действия. Кстати китаезы и корейцы это давно поняли и не заморачиваются со скином в импульсных СТ.
Весьма привлекательным кажется применение нам-контроля для минимизации СТ. Однако проведенные лабораторные работы показали сложность в применении нам-контроля в двухтактных схемах- огромные коммутационные помехи, которые можно убрать только весьма сложными и высокоскоростными схемами выделения полезного сигнала и его эффективность только с точки зрения защиты ключей, но не разогрева сердечника из-за его входа в нелинейную зону петли гистерезиса. В этом природа датчиков нам. Однако датчик применялся на стадии отладки схемы (просто контроль осцилом) и сослужил немалую пользу. Считаю лучшим и наиболее удобным для отладки датчик- дырка Гиратора или ОФ. Он наиболее прост в исполнении (пробуравить отверстие очень просто) и информативен. А по окончании настройки легко снимается и ГАРАНТИРУЕТ работу сердечника исключительно в линейной зоне. О датчиках говорено очень много и повторяться незачем. :D
Автор:  Ломакин [ 27-07, 18:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Реализация хотелок и Модель
За основу была принята предложенная Трибуном модель разделенно-разнесенного трансформатора и силового модуля на его основе. По факту это два косых полумоста, работающих каждый на свою первичную обмотку, но с общим сердечником. Вторичные обмотки имеют каждая свой выпрямитель, но общий дроссель. Полностью изменены дайверы- стоят аналоги оптики HCPL3120 с их временами задержки и длительность фронтов. В модели задействована мс UC3825, имеющаяся в библиотеке свичкада (в реальности применена UC3846, которой в библиотеке нет). На самом деле это очень близкие микросхемы по узлам таймера, поциклового контроля тока и компаратора сравнения –выделения сигнала ошибки. Различающиеся сигналы управления и сервиса в модели преднамеренно не использовались. Соответствие реальной схемы с моделью оказалось очень близким, о чем упомяну.
Для гарантированного симметрирования полутактов добавлен сигнал пилы , сформированный из сигнала генератора мс. Здесь первое отличие реала от модели- в эмитер повторителя необходимо добавить диод, чтобы убрать постоянную составляющую сигнала. Возможно это отличие конкретной 3846. По длительности тактов также пришлось сделать подстройку величиной задающего конденсатора-9н2 вместо 10н.
Самым больным местом СТ является зависимость индукции сердечника от питающего напряжения. Именно этому и посвящен весь нам контроль. Но есть два пути обойти его: вольт-секундный контроль и изменение частоты, в зависимости от питающего напряжения. Я применил частотную коррекцию. В модели это виртуальный достаточно низкоомный делитель напряжения питания R30 R32. Его сигнал подается в цепь времязадащего конденсатора генератора и корректирует его частоту в диапазоне изменения напряжения от 220 до 380В на банках фильтрующих емкостей. Следует иметь ввиду, что напряжение на банках имеет существенные пульсации на больших токах потребления (до 40В) и потому корректно говорить о контроле от 185В в сети минус пульсации до260В в сети на ХХ. Однако, в нижней некорректируемой зоне СТ продолжает работать, но уже не как оптимальный, а как «удлиненный». Ухудшается только динамика на больших выходных токах.
В реале вместо делителя применен мини БП на мс ТОР209. Схема аналогична даташитовской, но имеет дополнительную обмотку в прямоходовом режиме выдавая сигнал нужного уровня. МС хороша тем, что уверенно запускается от 70В и некритична к пульсациям питания.
Выяснилось из работы модели (что вообще то совершенно логично), что добавка пилы существенно влияет на выходной ток при постоянной уставке в зависимости от длительности импульса. Т.е. на длинном импульсе доля прибавки пилы к токовому контролю увеличивается и отсечка происходит при меньшей величине тока в ТТ. Это очень здорово в плане автоматического увеличения тока в режиме КЗ(примерно 50% наброса тока), но плохо из-за зависимости выходного тока от напряжения питания. Поэтому с того же самого виртуального делителя введен корректирующий сигнал в усилитель ошибки, и зависимость снимается. Таким образом некоторая неприятность в виденестабильности выходного тока применена для формирования ВАХ аппарата без применения цепей ОС по току или слежением за КЗ с последующим набросом тока. Схема корректирует ВАХ сама, параметрически.
Схема вольтодобавки , для уверенного поджига дуги при пониженном питании а также реализации подсветочной дуги слизана целиком с американского Линкольна. Параметры дросселя указаны в модели. Подсветка включается кнопкой на держаке- при этом реле перемыкает основной резистор уставки и ток выхода равен 25А.
Вот собственно по модели и все. Модель и РЕАЛЬНАЯ схема с выверенными номиналами прилагаются. Антистик предложен в виде схемы . Но к ней пока есть нарекания в реале.

Модель тут http://flyfolder.ru/files/37400781

Изображение Изображение Изображение
Автор:  Ломакин [ 27-07, 19:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Конструкция.
Конструктивно аппарат выполнен на двух шасси: нижнее- силовое и верхнее на откидной панели- управления, питания и датчиков. Это позволило не перемешивать высоко и низко токовые узлы, экранировать их откидным шасси- экраном и уделить внимание системе охлаждения в должной степени. Силовые узлы выполнены помодульно- узел ключей, снабберов и термоконтроля ключей на радиаторе с кулером. Узел выпрямителей и диодов вольтодобавки на радиаторе с кулером. Узел СТ с двумя ТТ и двумя дросселями вольтодобавки. Узел банок электролитов , узел входного диодного моста с балластным резистором и реле стартового заряда и выходной дроссель с клеммами выходных кабелей. Важным является то, что паразитные индуктивности и сопротивления сводятся к минимально возможным, а воздушный поток, движется по воздуховоду и оптимально охлаждает радиаторы, СТ, фильтрующие конденсаторы, диодный мост на его радиаторе и выходной дроссель. Температура узлов- ничто ни при каких условиях не нагревается свыше 50С при 30С воздуха позволяет сказать, что такой подход имеет смысл.
Верхнее шасси не имеет специального дополнительного охлаждения, поскольку изначально в нем и не нуждается.
БП 15В/3А взят от монитора Самсунг. Выполнен на мс DM0460 и может быть заменен любым аналогичным БП. Желающим повторить непременно могут посмотреть родной даташит а эту мс- никаких отличий у Самсунга нет.
Вторичные преобразователи для питания оптодрайверов и антистикасобраны по схеме предложенной MasterCat на мс IR2153. Трансформаторы собраны на основе малогабаритных сетевых дросселей.
Термозащита сделана на LM45 и компараторе 339.
Внешний вид Изображение Изображение
Модули Изображение Изображение Первая сваренная железяка Изображение

Конструктив показывал тут http://shyza.ru/forum/viewtopic.php?p=11069#p11069 еще на стадии сборки. Исходных фоток уже нет...
Вес аппарата без кабелей- 6,7кГ, габарит без ручки- 24х30х19. Ток подсветки 25А. Ток сварки 50- 160А(проверено на шунте при сварке). Наброс тока при КЗ- примерно 50% от номинала установки. Зажигается подсветка сравнительно неплохо даже на УОНИ-3.2. На АНО-36 вообще как спичка. Зажигание на рабочем токе всех электродов вообще без проблем. Антистиком пока не пользуюсь- то ли помеху ловит, то ли порог неправильно выбрал.
На ХХ проверял ток нам до 260В в сети- не изменяется в сравнении с нормальным напряжением питания и пониженным до 180В. Ниже- ток нам начинает уменьшаться. Частота отрабатывает величину питания.
Пожалуй и все. :D
Автор:  p210 [ 27-07, 21:13 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Цитата:
Вторичные преобразователи для питания оптодрайверов и антистикасобраны по схеме предложенной MasterCat на мс IR2153

Прошу прощения, но MasterCat показывал служебку на IR2156, ежли не ошибаюсь. А решение на IR2153 предложил уже давно тов. чукча. Но это лирика. По поводу аппарата - мои поздравления! :clapping:
Автор:  Ломакин [ 27-07, 22:02 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
p210 писал(а):
Прошу прощения, но MasterCat показывал служебку на IR2156, ежли не ошибаюсь.

Вероятно, кому- какую. Мне он и на UBA2024 показывал. Собственно, важна не мс, а применение принципа- использование большого Ls между разнесенными обмотками в трансформаторах. Иначе придется ставить дроссели к каждому трансформатору. Я этот преобразователь узнал от MasterCat. Каков он был у чукчи- не знаю. :live-14:

Спасибо!
Автор:  Трибун [ 28-07, 00:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Ломакин писал(а):
То, что Вас или Трибуна не заинтересуют мои радиолюбительские схемные решения я не сомневаюсь.
И напрасно. Мне любой опыт в этой теме интересен, т.к. я активно эту топологию тут продвигал, но... ушел в кусты :blush: Надеюсь аппарат допаять. Вот водопровод допаяю и... :lol: Паять медный водопровод оказалось тоже увлекательно :D
Автор:  p210 [ 28-07, 00:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
На 2153 что-то не нашёл. А вот на 555 - есть, транс на Е25... Может бес попутал, соврамши оказался... :blush: Таймерный (в DIP) вариант от чукча расчитан на питание двух 3120, нагруженных на 50W ключики при 50кГц.
Автор:  Ломакин [ 28-07, 11:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
Этот преобразователь в зависимости от ключей и параметров трансформатора способен выдавать несколько Вт.
Один из четырех у меня питает полностью схему анализа и сигнализации антистика. Но вообще я делал вариант 2В/1.5А. А Слава делал 5В/1А. Микросхема удобна двумя выходами для бустстрепного подключения двух ключей и наличием дедтайма при их включении.
Собрать можно на любом генераторе меандра и ключах разной проводимости, но там будут сквозные токи через ключи.
Т.е. вариант MаsterCat самый простейший и ненапряжный в реализации. И заготовки под трансы под ногами валяются... И цеплять можно целую гирлянду.
MаsterCat предлагал использовать такой преобразователь и в другом варианте: сам генератор на плате БП, а на вторичные устройства разводится его выходной сигнал. Сами же трансформаторы и выпрямители стоят на платах питаемых устройств. :D
П.с. Можно было применить такой же преобразователь и для датчика напряжения, вместо ТОР209 но на микросхеме UBA2024. Но ее не нашел, а цеплять к ИРке два ключа было лениво. :lol:
Автор:  p210 [ 28-07, 12:38 ]
Заголовок сообщения:  Re: Симметричный мост, полумост
:D Изображение
Задающий, как говорил, на 555-таймере...
Страница 87 из 91 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/