Seriyvolk

Сетевой Стабилизированный Иип Для Усилителя До 600 Вт

886 сообщений в этой теме

Seriyvolk    721

Всем читающим привет! Захотелось мне собрать усилитель, двухканальник, ватт по 150 на канал. Взял в качестве основы схему Мосфет 100. Выходные транзисторы IRFP140\9140. В схеме присутствуют некоторые, необходимые на мой взгляд доработки. Собрали один канал, послушал - понравилось. Решено было делать по этой схеме стереоусилитель. В связи с этим возник вполне закономерный вопрос - чем питать?

В виду восьмиомной нагрузки и того, что транзисторы вписываются по ОБР при питании +\- 45 В(а +\- 50 В для них уже много), было решено сделать именно стабилизированный источник питания. Достоинств у него в моём случае оказалось больше, чем недостатков.

Беда только одна - только начал осваивать силовую электронику.

Уже имеются кое-какие наброски по схеме, но по некоторым моментам не помешала бы и консультация.

Собственно, сам набросок и немного комментариев. Транзисторы IRF740. Генератор ШИМ выбран именно такой из-за "правильной" защиты по току (что не помешает во время зарядки больших капов в фильтре) и двухполярного выхода драйвера. Ещё эта микра довольно шустрая и в ней присутствует UVLO. И несколько вопросов: чем лучше драйвить полевики? Как лучше организовать стабилизацию напряжения? Ещё есть ньюансы с трансформатором (кольцо неизвестной природы с начальной проницаемостью 3500, измерял по индуктивности), но это потом. И да, большинство номиналов пока не расчитывалось, и взято от балды.

Собственно жду здравой критики и не менее здравых предложений! ;)

P.S. просьба к модераторам, поправьте название темы на "Сетевой стабилизированный ИИП для усилителя до 600 Вт"

post-152125-0-03442000-1326636103_thumb.gif

Изменено пользователем Seriyvolk

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
det    464

C землей немного намудрил - питания контроллера соеденил с выходным напряжением для усилителя. R17 слишком большой - может не хватить времени на запуск и подхват питания с транса. Вместо L1.3 лучше поставить резистор на 10-15 Ом, а за ним КРЕНку. Разумеется после резистора емкости.

С8-С7 слишком велики, для импульсников столько не нужно.

С3-С4, ну как проходных их может и хватит, но как сглаживающих первичное питание это крохи. по первичному питанию всего 235 мкФ. Для 600 Вт по первичному питанию этого мало. Примерно нужно 1 мкФ на 1 Вт мощности. Следовательно по первичному питанияю должно стоять ни как не меньше 560 мкФ, а лучше 680. При использовании таких емкостей уже нужен софт-старт, иначе предохранители упреешь менять, да и додный мост нужен будет на кучу ампер...

Токовая защита будет много ложняков давать, нужно RC фильтр делать с небольшой постоянной времени.

Посмотри ТУТ, это уже в металле делалось не единожды.

Изменено пользователем det

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 Обмотку питания микросхемы нужно перевести на "горячую сторону". Исправь. Первичную цепь оптрона включи через TL431. Упс-с. det уже опередил. :)  

Изменено пользователем Геннадий

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

DET, Геннадий, спасибо, что откликнулись! Внесу немного ясности.

По поводу земли - очепятка :)

>R17 слишком большой - может не хватить времени на запуск и подхват питания с транса

Время работы ШИМ до подхвата вроде как определяется ёмкостью С21, у резистра лишь задача зарядить этот конденсатор до 10в. При токе простоя микры в 1.1 мА - справится. Даже если будет ещё и драйвер 2110 (+0.25 мА). Лучше увеличить конденсатор, если не будет хватать на запуск, даже задержка старта в 5 сек меня смущать не будет :)

>Вместо L1.3 лучше поставить резистор на 10-15 Ом, а за ним КРЕНку

Думал об этом. Ток потребления кренки по опоре 5 мА. Поэтому придётся либо необоснованно уменьшать R17, либо развязывать диодами цепи запуска и питания 3825. А не проще ли обмоточку ещё одну на дросселе ГС или есть подводные камни?

>С8-С7 слишком велики, для импульсников столько не нужно

Какие есть. Тем более уменьшится требование к скорости реакции ОС по напряжению. Если не прав - поправте.

> по первичному питанияю должно стоять ни как не меньше 560 мкФ

Такие есть, приму к сведению.

>При использовании таких емкостей уже нужен софт-старт

RV1 - термистор.

>Токовая защита будет много ложняков давать, нужно RC фильтр делать с небольшой постоянной времени.

На печатке нарисован. Просто разводил отдельную печать под 3825, будет впаяна в основную плату. Там нарисовал, в схеме не поправил.

Эту схему с интерлавки видел давно, борода там в обвязке 494, ИМХО. Защита выхлопных транзов по току довольно медленная, при козухе в нагрузке вероятнее всего будет ПЫЩЪ. (при условии трансформатора с низкой индуктивностью рассеяния, т.е. качественного) Не внушает доверия, уж лучше свою вылизать.

>Первичную цепь оптрона включи через TL431

Может кто бросит в меня работоспособной схемой с обвязкой 431 и оптрона на напругу выше 35 вольт? Подглядеть :)

По поводу затворных драйверов вопрос остаётся открытым. Поговаривают, что 2110 не особо стабильна... А с GDT будем иметь двухполярное питание затворов, что хорошо при борьбе с Миллером. Правда, не знаю, насколько хорошо GDT будет транслировать короткие импульсы (минимальная нагрузка, максимальная скважность) И что, если нагрузить выход 3825 прямо на GTD. В импульсе она 2 ампера тянет, плюс мостовое включение, плюс два затвора - полампера достаточно для управления IRF740? (если что, то есть в наличии UCC37322)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

драйвер 2110 (+0.25 мА).

Ну так это питалово самой микры. А когда стартовать будет на затворы ток не нужен? Без релюхи 1000 мкФ только-только хватает...

>Вместо L1.3 лучше поставить резистор на 10-15 Ом, а за ним КРЕНку

Думал об этом. Ток потребления кренки по опоре 5 мА. Поэтому придётся либо необоснованно уменьшать R17, либо развязывать диодами цепи запуска и питания 3825. А не проще ли обмоточку ещё одну на дросселе ГС или есть подводные камни?

Намотать обмотку конечно проще, да вот с количеством витков можно перемудрить... Питалово контроллера не должно отражаться навыходном напряжении. Опять же при таких больших емкостях на выходе с постоянной времени надо будет чет мудрить. В единичном экземпляре можно конечно вылизать, перемотав ДГС раз несколько, но лишний гемор зачем?

>С8-С7 слишком велики, для импульсников столько не нужно

Какие есть. Тем более уменьшится требование к скорости реакции ОС по напряжению. Если не прав - поправте.

3825 не юзал, не знаю, может для нее это и актуально. 494 отрабатывает это с легкостью волшебной палочки...

Тем более схему вроде как в народ кидаешь, давай поправку на то, что ее наверняка будут повторять. Эти кондеры у тебя есть, а кому то покупать придется. Разница в цене уж раза в 2 будет от минимальной достаточности...

Эту схему с интерлавки видел давно, борода там в обвязке 494, ИМХО. Защита выхлопных транзов по току довольно медленная, при козухе в нагрузке вероятнее всего будет ПЫЩЪ.

:) Не знаю, не заню... Обрубить тактовые слишком медленно?

Поговаривают, что 2110 не особо стабильна...

Не стабильна? Не, я бы сказал что браку многовато и скорей всего из за неправильного хранения - верхнее плечо частенько с нуля не работает. Ну а коль работает, так работает. Уж года 3 как пользую...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

>Без релюхи 1000 мкФ только-только хватает...

Спасибо за информацию, проверю.

>В единичном экземпляре можно конечно вылизать, перемотав ДГС раз несколько, но лишний гемор зачем?

Перерисую схему, дабы эта часть не нуждалась в настройке, в том числе и с расчётом на желающих повторить. В т.ч. и номиналы С7, С8, и цепи обратной связи и её компенсации.

>Обрубить тактовые слишком медленно?

В том то и дело, что в 3825 организована потактовая защита выходных транзисторов, в отличае от медленной 494, где это сделать нереально, поэтому там обрубается тактовый и необходим перезапуск вручную, кому это надо? Мне надо ведь заряжать выходные конденсаторы, а не обрубать схему при превышении тока полумоста. 3825 позволяет это сделать, ограничивая длительность импульсов в реальном времени на безопасном для транзисторов пределе. Плюс полезный бонус, в виде отличной защиты от КЗ в нагрузке.

> Уж года 3 как пользую...

Попробую и я освоить :) А в интерлавке этой микрой тягают 460-е, что не совсем правильно, Миллера микра на этих транзах уже может и не удержать, вот и возникли сомнения в их квалификации.

Пеоеделанную схему добавлю позже, для очередного поиска косяков :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

Попробую и я освоить :) А в интерлавке этой микрой тягают 460-е, что не совсем правильно, Миллера микра на этих транзах уже может и не удержать, вот и возникли сомнения в их квалификации.

Этой микросй я и IRFPS43N50K управлял и криминала не выявилось. Только затворные цепушки чуток подкорректировать пришлось, чтобы ИРка не на пределе работала...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

Можно и такие затворы тягать, только придётся валить фронты, что чревато бОльшими динамическими потерями. Конкретно в этом моём ИБП планируется пассивное охлаждение, поэтому каждй ватт, улетевший в тепло, на счету.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

Для 600 Вт и IRF740 ИРка и с минимальными резисторами в затворах попрет, так что за фронты переживать я бы не стал :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

  IRFPS43N50K я качал IR2313-ми. Замечаний не было (на 1кВт ключи грелись не выше 40гр.). Только желательно печатку проработать. Крутые фронты особо не нужны, т.к. ток в индуктивности мгновенно не нарастает. На спадах нужно покруче. Для этого в цепи затворов ставятся обратносмещенные диоды.  

Изменено пользователем Геннадий

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

:) 560 мкФ не там нарисовал. По первичному питанию надо, т.е. параллельно С3-С4.

VD15 можно убрать, С21 поднять до 1000 мкФ, R17 уменьшить до 120 кОм, примерно 800мВт будет тепла

Для этого в цепи затворов ставятся обратносмещенные диоды.  

Угу! R19, R18 зашунтировать SF16.

Частота какая будет?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

>560 мкФ не там нарисовал

Не понял просто сразу. Так может тогда один электролит и мостик из плёночек где-нить по 4.7 мкФ?

Насчёт VD15 да, ступил, пользы от него ноль, впрочем, как и вреда :)

С21,R17 - это уже в процессе настройки подберу, потом поправлю, если что. Либо посчитать по формуле, за сколько зарядится до 10 вольт, выбрать задержку старта в пределах 3 секунд.

Шунтировать или нет затворные резики диодами буду определять уже при настройке по выбросам на трансформаторе и нагреву фетов. Место на плате сделаю на всякий пожарный.

Частоту пока планирую около 75 кГц, для этого надо собрать подобие этой схемы и погонять имеющееся кольцо на предмет нагрева. Просто, судя по родным обмоткам, оно когда-то было дросселем.

Пробовал просчитать проницаемость по пробной обмотке - получилась нереальная цифра 3600. На насыщение тоже проверял опытно, расчёт дал 15 витков первички для 75 кГц и 190 амплитудного. Пока перемотал его, сделал 35 первички, с запасом, до заполнения кольца, 14+14+4 вторка. Я думаю, что ничего страшного, если кольцо будет работать на заниженной индукции, но пока для меня это тёмный лес...

Если надо, могу сфоткать, может кто опознает колечко.

Ещё мне будет интересна информация по расчёту ДГС.

DET, прости, если обидел, похоже это ты автор той схемы с интерлавки?

Изменено пользователем Seriyvolk

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

Спасибо, конечно, но я дико сомневаюсь в работоспособности схемы в виду абсолютно корявого включеня 431-й. Да и рабочее напряжение у неё до 36 в, а тут аж 70...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

Так может тогда один электролит и мостик из плёночек где-нить по 4.7 мкФ?

При частоте 75 кГц и мощности 600 Вт 2,2 мкФ хватит вполне.

С21,R17 - это уже в процессе настройки подберу, потом поправлю, если что. Либо посчитать по формуле, за сколько зарядится до 10 вольт, выбрать задержку старта в пределах 3 секунд.

Да не задержку надо подбирать а накопленную энергию для старта контроллера и подхвата питания. Это немного другое.

Шунтировать или нет затворные резики диодами буду определять уже при настройке по выбросам на трансформаторе и нагреву фетов. Место на плате сделаю на всякий пожарный.

Логично...

Пробовал просчитать проницаемость по пробной обмотке - получилась нереальная цифра 3600. На насыщение тоже проверял опытно, расчёт дал 15 витков первички для 75 кГц и 190 амплитудного. Пока перемотал его, сделал 35 первички, с запасом, до заполнения кольца, 14+14+4 вторка. Я думаю, что ничего страшного, если кольцо будет работать на заниженной индукции, но пока для меня это тёмный лес...

Я от колец отказался давно - есть возможность Ш-образку и П-образку брать не дорого. Правда с проницаемостью там темный лес, поэтому пришлось стендик делать...

DET, прости, если обидел, похоже это ты автор той схемы с интерлавки?

Я не обижаюсь,я ленивый, а на обиженых воду возят :P

Рабочая схема!

Организация стартового напряжения довольно интересна.

Кстати, а на кой к оптрону вешают 431-ю?

Изменено пользователем det

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

>Да не задержку надо подбирать а накопленную энергию для старта контроллера и подхвата питания. Это немного другое.

Это я понимаю. Я имел в виду, что если при минимально необходимой ёмкости задержка будет велика, то на плате появится одной хорошо греющейся деталью больше.

>Я от колец отказался давно - есть возможность Ш-образку и П-образку брать не дорого. Правда с проницаемостью там темный лес, поэтому пришлось стендик делать...

Есть такое слово - халява... Против неё не попрёшь :) Если по теме, то есть у меня Ш-образный сердечник, проницаемостью около 1000, тоже от дросселя, но больно он уж здоровый.

А вообще, что думаешь и чем черевато увеличение кол-ва витков, относительно расчётного, в два раза? (габариты то позволяют)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

Не возмешь расчетной мощности это однозначно. На крайняк можно будет поиграться в сторону уменьшения частоты преобразования...

Вообщето ходят упорные слухи, что из сердечников дроселей трансы не делают, однако разумоного пояснения почему я так и не увидел ни где...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

>Вообщето ходят упорные слухи, что из сердечников дроселей трансы не делают, однако разумоного пояснения почему я так и не увидел ни где...

Это связано с тем, что большинство росселей (в т.ч. и ДГС) делают на распылённом железе, у коего, как правило, очень низкая проницаемость, большие потери на ВЧ но довольно большая индукция насыщения. Всему своё применение. А коль колечко подходит мне по параметрам, хоть и в прошлой жизни оно было дросселем - почему бы его не использовать? :)

>Не возмешь расчетной мощности это однозначно.

По расчётам габаритная мощность у моего кольца на частоте 75 кГц - более 2,5 кВт, так что, думаю, возьму. Если что, времязадающий резистор в ЗГ перепаять недолго :)

>Кстати, а на кой к оптрону вешают 431-ю?

Жёстче стабилизация -> увеличение быстродействия ОС по напруге.

вот кольцо26122011209_213.jpg

Изменено пользователем Seriyvolk

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

Вот некоторые полезные ссылки для расчёта параметров сердечников.

Расчёт начальной проницаемости по тестовой обмотке.

Расчёт силового трансформатора

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
dimon47    2

>Я от колец отказался давно - есть возможность Ш-образку и П-образку брать не дорого. Правда с проницаемостью там темный лес, поэтому пришлось стендик делать...

Если можно опиши стенд свой

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

Вообще то, это DET писал... А у меня никаких стендов нет - L-метр + онлайн калькулятор по ссылке выше. Всё довольно точно определяется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
det    464

IR2153 с регулируемой частой с помощью BD140 управляет IRFP460 (чтобы не слетели, если увлекусь. Ирка питает от 15 В, а питание "силовой" части через такой же IRFP460 на затвор которого подается напряжение с переменика. Финальное напряжение где то вольт 240 постоянки - хотел трансформатор домотать на 310, но провод кончился а делать счалку стало лень.

В итоге получается эмитатор полумостового преобразователя с регулируемой частотой от 30 до 90 кГц и регулируемым напряжением от 40 до 240 В.

На "образце" наматывается 10 витков и подключается к этой поблуде. Первое включение на максимальной частоте и минимальном напряжении. Увеличивая напряжение и уменьшая частоту выясняется при каких параметрах сердечник входит в насыщение, а дальше через провпорцию выясняется сколько витков должно быть при каком питании для какой частоты...

Схему рисовать не хочу...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Seriyvolk    721

Так это же не совсем на проницаемость тест :), а на индукцию насыщения больше :) Я что-то похожее собирал для оценки, только проще : 555 таймер, к нему полевик, полевик к тестовой обмотке, параллельно ей ультрафаст. В соурс(исток? путаюсь) фета небольшой резик, на резик - осцил. Питание всего добра - стабилизированные 15 вольт. В итоге на осциле прекрасно видно насыщение феррита при определённой длительности импульса. Далее всё также, как у тебя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас