thickman

Members
  • Content count

    360
  • Joined

  • Last visited

  • Days Won

    1

Everything posted by thickman

  1. Магнитный усилитель на дросселях насыщения, так называемый быстрый МУ, очень хорошо вписывается в автогенераторный преобразователь. Интересно, что взаимодополняя друг друга, схема получается полнофункциональной, но при этом остаётся очень простой и надёжной. Например, стабилизированный по напряжению полумостовой преобразователь с защитой по току может быть выполнен всего на четырёх транзисторах. Два мощных ключевых непосредственно в преобразователе и два маломощных в схеме управления. И никаких микросхем, не считая TL431, и без оптопар в цепи ОС. Сервисного питания для схемы управления и самого преобразователя не требуется. Вкратце, чем интересна связка автогенераторного электронного трансформатора и МУ. Благодаря МУ облегчается запуск автогенератора под нагрузкой и обеспечивается спокойная, без стрессов, работа преобразователя в любом режиме - от холостого хода до КЗ, причём с мягкой коммутацией силовых ключей. И адаптивной паузой, что немаловажно для достижения максимального Кзап. С другой стороны, для оптимальной работы МУ автогенератор на полевых транзисторах подходит больше, нежели преобразователи с задающим генератором. В правильно спроектированном автогене с коммутирующем трансформатором, частота преобразования повышается с увеличением питающего напряжения, сохраняя вольтсекунду на дросселе насыщения неизменной. Поэтому закладывать большее число витков в эти дроссели или же увеличивать сечение сердечников в МУ с учётом возможного роста напряжения в питающей сети уже не нужно. Про другие полезности, которые сулит связка ПН+МУ, Гиратор или Герд быть может дополнят. Для затравки - схема простейшего электронного транса с токовым ограничением, мягкой коммутацией силовых ключей и устойчивой генерацией в любом режиме работы. МУ1.rar
  2. Да всё отлично, не поплохеет от этого никому, даже если мосфеты стабилитронить начнут. Проверено. Для убедительности подкрепил осциллограммы, на макете мосфеты шунтированы стабилитронами (Uстаб=8V), хотя это лишнее и в жизни, повторюсь, нафиг не надо. Управление автогенератором комбинированной ПОС – по току и напряжению. Токовый трансформатор (Ктр=5) не насыщается. Автоген управляется коммутирующим двухобмоточным дросселем, его обмотки включены в затворные цепи мосфетов. При насыщении дросселя мосфеты запираются, обрывают эмиттер, затем при смене полярности на трансе затворы подхватываются ПОС через резисторы R4 и R5 от базовых обмоток. Возможны два режима управления. Если номиналы резисторов достаточно велики (десятки Ом) – тогда управление по эмиттеру классическое, оно быстрое конечно, однако далеко не предельное. Если сопротивление R4,R5 снизить до нескольких Ом, тогда на момент насыщения коммутирующего дросселя базовый ток уменьшается и биполяры частично или полностью выходят из насыщения, коллекторная область освобождается от избыточного заряда и этап спада коллекторного тока составляет всего 30-50 наносекунд(!) Полученный результат стабильный, от нагрева транзисторов особо не зависит, при смене ключей на другой тип тоже мало чего меняется. Только при малом токе коллектора спад подзатягивается, но это, пмсм, простительно для простейшей схемы без непосредственного контроля за выходом ключей из насыщения. Проверялись биполяры 13009 и менее мощные – BUT11, BUL38. На осциллограммах ключи 13009 при токе выключения 6-7A и напряжении на коллекторе 600-700V. С различными номиналами R4 и R5.
  3. Следует различать внутренний обратный базовый ток, генерируемый при высоком напряжении на коллекторе и отрицательный ток, возникающий вследствие рассасывания избыточного заряда в базе. Эти токи одинаково опасны, они могут привести к шнурованию тока и последующему пробою, но методы их снижения диаметрально противоположны. Учтите также, что рассасывание базового заряда – это вынос его наружу, разумеется, ток при этом отрицательный и он есть всегда. Обязательно. Даже если потенциал базы немного снизить, он появится. Ну а если базу закоротить на эмиттер или подать минусовое напряжения для форсированного выключения – этот ток будет ещё больше.
  4. По картинке из даташита действительно не видно. Известная уловка производителя – не раскрывать всю правду до конца. В документе указан только отпирающий базовый ток Iв(1)=2.5A, а вот про запирающий ток Iв(2) – скромно умолчали. Своё нежелание объясняют тем, что вторичный пробой – явление многофакторное, такая поэма ни в какой даташит не влезет. В общем, при форсированном запирании приличным отрицательным током базы 13009 при токе коллектора 8А выгорит синим пламенем. Попробуйте.
  5. "сливу чикмена" можно вместе с резонансным конденсатором сажать в любую шину: плюсовую, минусовую, в среднюю точку конденсаторного делителя. А вот обводной дроссель – только в среднюю точку. - обоснуйте.
  6. Сейчас у меня около десятка витков тонкой наноленты (позже точнее витки посчитаю), толщина самой ленты около 20 мкм, снижать сечение этого дополнительного рулона уже не имеет практического смысла. С четырехвитковой обмоткой в третьем глазе всё выходит шикарно и я, пожалуй, больше не буду мучить сердечники иглоукалыванием. У вас, пмсм, пока не очень здорово, если сравнивать ток намагничивания с сигнальным. Попробуйте увеличить число витков в короткозамкнутой обмотке. Пять килогерц – это несерьёзно, на рабочей частоте проницаемость трансформаторной 50Гц-железки снизится, это надо учитывать обязательно. И перегреваться она будет скорее всего. Обмотка закорочена, поэтому индукция не должна сильно изменяться, но это теоретически - если обмотка охватывает и покрывает весь магнитный виток. Вообще, у меня тоже в планах сделать магнитный блин (диск) с короткозамкнутой обмоткой равномерно распределённой по диску, да и вложить его внутрь контейнера. На работе могу даже сделать вакуумное напыление медью на этот диск покрытый изоляцией – но вряд ли такое извращение кому-то пригодится, заинтересованным проще сердечник продырявить.
  7. В этой ветке буду ковыряться с сердечником из нанокристаллического материала АМАГ-200С. Только не спрашивайте, где такие сердечники можно приобрести, не знаю я этого. Поставленная тут цель – раскрыть, насколько смогу, потенциал перспективного отечественного материала и сравнить его с популярным ферритом N87 при перемагничивании сердечников током треугольной формы, в идентичных условиях, близким к реальным. Последнее обстоятельство важно, поскольку "изворотливые производители" приводят лишь те цифры, которые получены в наиболее выгодных для данного конкретного материала условиях, не раскрывая всю подноготную. Для испытаний выбрал кольцо 40/24/16 от Эпкос и такого же типоразмера MSTN-40S-TH от Мстатор в пластиковом контейнере. В контейнере вырезан сегмент, в него через термопасту непосредственно к наножелезяке прикреплена термопара. На ферритовом сердечнике под термопарой покрытие с сердечника тоже удалено. Также будет измеряться температура снаружи на поверхности сердечника пирометром или тепловизором. В первом эксперименте сердечники перемагничиваются через одновитковые обмотки, они подключены параллельно к источнику прямоугольного напряжения. По программам Старичка я подобрал тестовую частоту, при которой потери одинаковы для обоих кандидатов, она получилась равной 110кГц. Форма тока в обмотках и частота – на осциллограмме. Измеренная термопарой температура наносердечника составила 73С, а ферритового - 78С… - упс, нету обещанного программой паритета. Наш кандидат по величине потерь обставил породистый немецкий феррит. Надо подчеркнуть, что Старичок тут никак не виноват, - такие уж официальные данные по потерям приводит "изворотливый производитель". Ещё следует учесть, что наносердечник замурован в пластиковый контейнер, отвод тепла наружу заведомо хуже по сравнению с ферритовым соперником и по этой причине температура внутри контейнера завышена, на самом деле истинный отрыв по потерям ещё больше. Далее планирую провести измерения на частотах 35-50 кГц. В планах также публично устроить ферриту хорошую взбучку – дожать индукцию до насыщения и проверить, пудрит ли тут нам мозг производитель. Думаю, полезно также будет провести измерения для сердечников с отверстием Фомина, чтобы удостовериться, насколько сильно негативное влияние на потери оказывает отхваченная от полезного сечения площадь охваченная короткозамкнутым витком.
  8. Всей душой переживаю за местных погорельцев, но не знаю, как их защитить от баха-самопроизвола.
  9. Если не хочется утолщать эту дополнительную навивку - можно вместо одного короткозамкнутого витка сделать короткозамкнутую обмотку из нескольких витков и тем самым увеличить индуктивность "дырочной" обмотки. Важна постоянная времени L/R, где L - индуктивность короткозамкнутой обмотки, а R - её эквивалентное сопротивление с учётом приведённого сюда же сопротивления нагрузки трансформатора тока. См "время жизни дырки" на форуме Володина в теме посвящённой котролю насыщения сердечника. Особенно удобна такая метода для сердечников в пластиковом контейнере – в пластике делается неглубокий пропил или канавка шириной под несколько витков эмальпровода. На контейнер наматывается нано/амо – лента и скрепляется скотчем. Затем в канавку укладывается несколько витков обмотки третьего глаза. Работы на пять минут, при этом сердечник целёхонький, а наружный диаметр такой комбинированной баранки практически не увеличивается.
  10. Не все паразитные емкости транзисторов находятся "в потенциале 300V". Выходные - да, причем они при включении транзистора разряжаются на сам транзистор и никуда более, обратите внимание на этот факт. Емкость узла самозапитки (если этот довесок есть, у Вас его видимо нет) – тоже заряжается до "трёхсотвольтовой потенции" и потом разряжается на ключ. Вообще, эта емкость кроме основной функции ещё выполняет очень полезную функцию демпфера – делает фронты на ключах более пологими, тем самым уменьшает помехи и снижает динамические потери при выключении транзисторов. Но с ней нужно умело обращаться и выбить дурь из головы по поводу бесполезности или даже вредности зазора в сердечнике. Бустрепная емкость тут не причем Ещё как заработает. Но она никаким боком не влияет на режим ZVS. Не поможет "формула зазора". Когда разберётесь с мягкой коммутацией, никакие формулы уже не потребуются. В этой ветке была вся необходимая информация.
  11. Вы путаете индуктивность рассеяния с индуктивностью намагничивания. "кажется" – это ни разу не аргумент. Мой аргумент – заряженный до 300V конденсатор, попробуйте этот аргумент разрядить отвёрткой. В схеме роль отвёртки выполняют силовые ключи, они закорачивают заряженный конденсатор, причём делают это 30-50 тысяч раз в секунду. В роли закорачиваемого конденсатора – ёмкость конденсатора самозапитки, выходная емкость силовых ключей и емкость всяких паразитов, подключенных к стойке полумоста. Предложенный вами C1 тут не при делах, не дай бог он закоротится ключом – бах обеспечен. Если этот эквивалентный конденсатор разрядить предварительно и не слишком быстро (причем накопленную в нем энергию следует вернуть туда, откуда она бралась при заряде), тогда отвёрткой или ключевым транзистором можно орудовать смело, - попробуйте закоротить разряженный до нуля конденсатор. Но во время мертвой паузы - на холостом ходу или на малой нагрузке, эту ёмкость до нуля можно разрядить только током намагничивания трансформатора, и то если он достаточно большой. А микросхема сама подождёт, пока наступит подходящее время для включения транзистора – ведь пауза у неё адаптивная. Но интеллектуальные возможности микросхемы IR2161 сильно ограничены и для более-менее корректной её работы нужно соблюсти ряд обязательных условий.
  12. Нет, не оттуда. Это разные топологии, поэтому даже не ищите прямых аналогий. В полумосте, если мёртвая пауза небольшая, емкости подключенные к стоку (надеюсь сами их найдёте, если они вдруг не дорисованы на схеме) - не успевают разрядиться до нулевого значения. Поэтому при включении транзистора они разряжаются через низкое сопротивление открываемого транзистора. Кроме дополнительных потерь есть другая неприятность - резкий токовый всплеск при разряде сопровождается звоном и помехами. Поэтому очень желательно плавно разрядить емкости до нуля ещё до включения транзистора. Например, повышенным током намагничивания – для этого и нужен зазор. Прежде чем критиковать, разберитесь что такое ZVS и почему (и за счёт чего) этот самый ZVS возможен в полумостовой топологии. Для наводки – IR2161 заточена для работы в режиме ZVS.
  13. - для трансформатора управления затворами он крупноват, имхо. Для переключательного в автоген – тоже великоват. Можно попробовать в синфазный фильтр, на этом месте он получше ферритового, но хуже нанокристаллического. Можно для контроля насыщения ленту из этого сердечника использовать, как только что здесь предлагалось. Для ферритового сердечника такой метод контроля/управления тоже годится. На фото использовал нанокристаллическую ленту из сердечника синфазного фильтра компании "Вюрт Элекроник", сердечник трансформатора - 2000НМ1:
  14. картинке был показан сердечник с материалом АМАГ200, его Bs=1.16Тл, на контейнер намотана лента из материала АМАГ170 с Bs=0.55Тл, толщина намотки около 0.5мм. Разумеется, лента должна быть замкнута накоротко охватывающим её витком. Ток в этом витке достаточно информативный. На осциллограмме ток в первичной обмотке трансформатора (синим) и ток в КЗ витке, охватывающим намотанную на контейнер ленту. Автогенератор управляется вот этим самым "ленточным" током. Показаны два режима – при умеренном насыщении основного сердечника и при очень сильном его замагничивании. Третий глаз уверенно коммутирует автогенератор в обоих режимах и поддерживает Iнам на заданном уровне.
  15. Непрерывный контроль перемагничивания сердечника нанотрансформатора – условие обязательное, однако, сверление дырок или прошивка сердечника проволокой не всем может понравиться. Альтернативный неинвазивный вариант – намотка поверх сердечника ленты из того же аморфного или нанокристаллического сплава. Намотка по внутреннему диаметру съедает окно сердечника, поэтому гораздо интереснее наружное исполнение, как на картинке. Большого сечения для дополнительного магнитопровода не требуется, в результате внешний диаметр увеличивается незначительно, а рабочее сечение при этом не уменьшается. Первая попытка, показанная здесь некоторое время назад, была неудачной, видимо из-за того, что я для намотки использовал ленту с ППГ-свойствами. Неправильно это, сигнал из третьего глаза косит - нужно применять материал с непрямоугольной петлёй гистерезиса. На картинке материал рабочего магнитопровода АМАГ200, а дополнительно была подмотана аморфная лента АМАГ170. Ещё лучше для подмотки использовать ту же наноленту АМАГ200, однако раскапустить ради экспериментов наносердечник пока рука не поднимается. Но поднимется, если сотоварищи выразят интерес. Пока вижу, что хотя нанобаранки и стали доступны, живого интереса ветка не вызывает. На осциллограмме ток холостого хода трансформатора под контролем третьего глаза, выполненным вышеописанным методом. Iхх накручен до двух Ампер, тем не менее, сигнал из дырки не теряется. Желтым цветом – напряжение на базе управляющего транзистора, который коммутирует автогенератор в момент достижения тока намагничивания заданной величины. Приплюснутая макушка – это влияние перезаряда демпферного конденсатора, необходимого для получения мягкой коммутации и устранения динамических потерь при выключении.
  16. Мне неизвестна область применения AMAГ183. Но если сердечник с ППГ-свойствами, тогда независимо от марки ленты использовать его для трансформаторов тока и ТГР точно нельзя. При перемагничивании по частному циклу он будет залетать в одностороннее насыщение. Для линейных трансформаторов такой сердечник должен быть отожжён в поперечном поле. По сути, ППГ-сердечники представляют собой магниты. При наложении поля они намагничиваются, а при снятии остаются в намагниченном состоянии, остаточная намагниченность почти не уменьшается после снятия поля. Но в отличие от магнитов (магнитотвёрдых материалов), они очень легко размагничиваются при наложении внешнего поля противоположного направления, см определение "коэрцитивная сила". На осциллограмме постом выше видно, что в линейной области перемагничивания Iхх почти не меняется, представляя собой прямую линию с почти неизменной ординатой. А по расстоянию до оси абсцисс можно вычислить коэрцитивную силу. Для таких сердечников (с "запредельной" проницаемостью ) ток холостого хода в линейной области зависит от величины коэрцитивной силы, то есть от ширины петли гистерезиса, а значит от потерь на перемагничивание. Для обычных сердечников такая зависимость тоже существует, но она маскируется большим Iхх и почти не видна на осциллограмме.
  17. АМАГ183 - обозначение ленты из аморфного (не нанокристаллического!) сплава на основе кобальта. Для силовых трансформаторов – не лучший выбор. Если измеренная проницаемость невысока, значит тестируемый сердечник прошёл термомагнитную обработку в продольном поле и имеет прямоугольную петлю гистерезиса. Такие сердечники в ненасыщенном состоянии имеют чрезвычайно большую проницаемость, - до миллиона, но обычный измеритель индуктивности покажет намного меньшее значение. Дело в том, что даже без наложения внешнего поля, просто лежащий на столе качественный ППГ-сердечник, уже практически насыщен, и для корректного измерения потребуется дополнительное смещение постоянным полем в зону высокой проницаемости. В принципе, такие сердечники в силовых трансформаторах работать смогут, но по потерям и максимальной индукции они проигрывают нанокристаллическим из наносплава АМАГ-200, раза в два. Естественно, контроль насыщения такого сердечника обязателен, поскольку он влетает в насыщение от малейшего чиха. На картинке ток холостого хода трансформатора с ППГ-сердечником и заходом его во время работы в достаточно глубокое насыщение (несмотря на малый Iхх!) Контроль насыщения в преобразователе присутствует, поэтому степень насыщения можно устанавливать на любом желаемом уровне и он не боится ни-че-го. Слава дырке Гиратора.
  18. Да, гипотетического десятивольтового полевика не хватит, реального двадцати-тридцативольтового - вполне. На картинке ток коллектора биполяра и напряжение на стоке полевика. На этапе спада коллекторный ток переключается в базовую цепь, что обуславливает быстрое рассасывание избыточного заряда. Этот этап хорошо виден по всплеску напряжения на стоке полевика. Рассасывание порядка одной микросекуны – неплохо при отношении Iк/Iб=5 На другой осциллограмме – ток коллектора и ток в обмотке коммутирующего дросселя. Пока транзистор не вышел из насыщения, дроссель тоже насыщен и форма его тока повторяет форму всплеска напряжения на стоке полевика. На этом пока публичные изыскания с биполярами заканчиваю. Некогда. Результат, пмсм, получился заслуживающим внимания, рекомендую. Важно, что такой ключ практически не проигрывает по статике обычному биполяру, но при этом быстрее и что самое ценное - гораздо надёжнее его. Низковольтные мосфеты очень дёшевы и валяются буквально под ногами, а схема при этом усложняется ненамного.
  19. Тут даже десятивольтового мосфета – за глаза. Потому что десять вольт между базой и эмиттером – это уже выпученные глаза у биполяра Биполярный насыщается, тут же пропорционально-токовое управление поддерживается через токовый трансик. Схема опробована с разными типами биполяров, нормально всё, и ничего оригинального нету в таком каскоде. Несколько необычен лишь способ управления полевиками через двухобмоточный дроссель насыщения. С жирными субмиллиомными полевикми, имхо, лучше не выпендриваться, лишняя выходная и проходная емкости никчему тут. Значительный емкостной ток через сток-эмиттер при запирании не приветствуется, ведь смысл эмиттерной коммутации – напрочь оборвать эмиттер в момент выключения - избыточный заряд должен уходить только через базо-колллекторный переход.
  20. Фрагмент схемы полумоста на биполярных ключах с эмиттерной коммутацией. Токовый трансформатор (L1, L2, L3) – линейный. Переключение осуществляется двухобмоточным коммутирующим дросселем с обмотками L6, L10, применил мелкое ППГ-колечко с двумя пятивитковыми обмотками. Миллиомные мосфеты выдрал из материнской платы (STB100NH02L), транзистор должен быть с низким пороговым напряжением, для высокопороговых придётся подмотать доп обмотки на токовый трансформатор. Мои имели пороговое 1.8V, этого хватило для нормальной работы при снижении сетевого питания менее 150V АС. Биполяры – 13009. Схема нормально работает при напряжении питания вплоть до 800V DC. Больше не поддавал – нет такой возможности. Скорость выключения такова, что глаза на лоб лезут, спад тока менее 50 наносекунд. На картинке этап выключения при напряжении на ключе 600V и токе коллектора 3,5А.
  21. нищеброд, на здешнем форуме модельки запросто приаттачиваются.
  22. Ага. Но поскольку силовые беззазорные нанотрансы тоже приветствуются, можно иметь этот зазор в дополнительном мелком трансике с той же целью, - это через который заводится ПОС по напряжению. Однако, для бодрой автогенерации наловчился обходиться без доп трансика. Беру ПОС с обмотки силового, но если есть реактор в первичке (или задерживающий дроссель насыщения, не важно) – превращаю дроссель в трансформатор с единственным витком на вторичной обмотке, этот виток – тоже в цепь ПОС.
  23. Обидно должно быть погорельцам из соседней ветки "ИИП на IR2161". Или членам "клуба любителей Ташыбр", это которые особо ценят автогенераторы на биполярах а ля "ташибра", без защит от перегрузок. В моих поделках дополнительные элементы – кольца диаметром с пуговицу, по три штуки на диод. С учётом заполученных бонусов – это терпимо, я считаю. Для полевиков надёжную защиту сделать элементарно, а вот для биполярных ключей – ещё попробуй-ка, сочини, такую же простую и надёжную. Вообще с биполярами муму-фицированные автогены красиво работают. Забыл упомянуть в очередной раз про переключение в нуле напряжения – эти ппг-пуговицы помогают переложить силовые ключи в режиме пнн за счёт тока выходного дросселя, ты-то хорошо знаешь, а другие - может быть и нет.
  24. Ну конечно, если стабилизировать выход - ставь замыкающий диод. А в нестабилизированном виде от него вреда, пмсм, больше чем пользы. В таком вот виде, без этого диода, МУ неплохо самосимметрируется и дополнительные меры типа симметрирующей петли, не нужны. Всё просто и эффективно в рамках поставленной задачи, хорошо зарекомендовала себя и с биполярными ключами. Пожалуй, можно ввести и режим ограничения напряжения холостого хода на выходе -там же мизер энергии будет сбрасываться в первичную цепь .
  25. ППГ-сердечники теперь доступны всем. Обращаю внимание на несложную, но весьма эффективную схему токового ограничения. Она встроена в выпрямитель работающий на индуктивный фильтр, годится для автогенераторов и прочих тарахтелок, например на основе IR2153. В разрыв вторичных обмоток необходимо включить ППГ-дроссели , как показано на рисунке вверху. К точкам А и Б подключается схема управления, на рисунках показаны два возможных варианта такого узла. В качестве трансформатора тока можно использовать, например, дроссель от энергосберегающей лампы, или мелкий трансик из зарядника от смартафона, или мелкий дроссель от синфазного фильтра. Последний удобен тем, что имеет две симметричные обмотки, при этом схема выпрямления немного упрощается. А дроссель от энергосберегайки хорош тем, что имеет приличный зазор и поэтому не боится подмагничивания постоянной составляющей, если она будет протекать через первичку ТА. Узел управления показанный справа на рисунке не нуждается в соблюдении полярности подключения - как со стороны обмотки W1, так и точек А и Б. Включил и работай. Схема справа попроще, но для корректной работы необходимо подобрать правильную полярность - либо со стороны W1, либо со стороны точек А и Б. На фото показаны оба варианта. На одном – готовый выпрямитель со схемой управления и дросселями насыщения. Здесь первичка токового транса (дроссель энергосберегайки) – два проводочка от вторичных обмоток, идущих к дросселям насыщения. Они охватывают центральный керн ТА в противофазном направлении. Это законченный узел (без вых фильтра) - его достаточно подключить ко вторичкам и настроить необходимый уровень токоограничения. Здесь применены сердечники MSSN-11S-L, более крупных не было, поэтому для частоты 50кГц и Uвтор=40V пришлось делать высокие колбаски - по три штуки в каждом. Мне больше нравится, когда токовый сигнал снимается с первичной стороны - токовый трансформатор нахлобучивается на провод первичной обмотки силового трансформатора. В этом случае, кстати, если ток холостого хода достаточно велик, схема устойчивее и в ряде случаев коррекция (RC-цепь в коллектор-базовой цепи) вообще не нужна. Помимо своей основной функции токоограничения, дроссели насыщения эффективно устраняют помехи, обусловленные жестким обратным восстановлением выпрямительных диодов.