Еще раз об импульсном сварочнике

[felik]

Не обязательно интегральный.Можно собрать драйвер на комплементарной паре например,вообще вариантов много.Я думал мож чёт новое придумали.Это я про активное запирание.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[JEKA794]

Ставится между выходом драйвера и затвором стабилитрон катодом к выходу драйвера, анодом соответственно к затвору, параллельно стабилитрону конденсатор ёмкостью 0.1 - 0.47 мкФ (керамика). В итоге при динамической работе спустя несколько импульсов после запуска у нас будет при закрывании ключа гарантированно подаваться на затвор отрицательное смещение, величина которого будет равна напряжению стабилизации установленного между драйвером и затвором стабилитрона.

прикольно, я бы не додумался,но на заряд кондера нужно время,а если включить такой сварочник с закороченым выходом то бахнет?я вообще мост думаю с трансформаторным драйвером, а запирать ключи хочу минусом-так быстрее, но пока не придумал как.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[felik]

Я бы не горячился.Одно дело ассиметричный мост и совсем другое вдухтакт.Мож для начала полумост?Думаю после этого зазизьма с мостом поубавится.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Нафталин]

Добрый вечер. Очень понравилась схема сантера, qaki по такой же топологии создал тему на электриках, где все досконально описывает, но она уже гораздо сложнее. Решил сделать проще-шим от клима +2шт hcpl 3120, т е полумост , баласт из 8и шт 0,1 на 1000в свв81, ключи-50u ,лучше пока нет, а так планирую поставить 50w, частота 50кгц, тр-р кольцо 50 на 30 на 20 n87 первичка 20 витков 4-5кв вторичка 2 по 9 10 кв диоды 2 шт 150ebu04 дросель на железе 2 кв см 20 витков. Ну и блок на 2 по 14в из схемы Бармалея. Да ключи обязательно нужно шунтировать диодами желательно не менее 30а qaki подробно пишет зачем В итоге все это, собранное на скрутках с паутиной проводов, уверенно и без брызг варит мягкой дугой электродом 3 , а при подключении еще 4х конденсаторов 0,1 на 1000 варит 4й и все это на 5и деталях без всяких дроселей и тр-ров тока и прочей всякой лабуды По моему это самй повторяемый вариант сварочника. И если бармалейник называют калашом от сварки то это наверное штык от калаша- его даже нарочно нельзя спалить, ну если только резаком. Так что начинающим советую делать полумост с кондербалластом , а когда сделаете, то делать что-либо еще желание наверняка пропадет качество сварки очень высокое, несмотря на всю простоту топологии.

[Сантёр]

Привет всем! На IRG4PC50U 50 кГц? И не горят? По даташиту у них ток до 20А при такой частоте. Если можно схемку поподробнее.

ЗЫ бармалейник мне сразу не понравился - однотакт, обратная связь по току, диоды отдельно, а в двухтакте можно 50UD или 50WD воткнуть без внешних диодов.

[Serg SP]

Привет всем! На IRG4PC50U 50 кГц? И не горят? По даташиту у них ток до 20А при такой частоте. Если можно схемку поподробнее.

Обсуждение данной схемы можно посмотреть здесь:

http://www.electrik.org/forum/index.php?showtopic=19313&st=0&start=0

Касаемо 50кГц и не горят: в данной топологии хитрость заключается в том, что выключение ключей происходит при нуле тока, а характеристики IGBT в даташите даны для случая жёсткого коммутирования (запирание при полном токе, неизбежно возникает пресловутый токовый хвост, ограничивающий частоту работы инвертора). От себя: видимо, многим в голову приходит идея с конденсаторным балластом в качестве ограничителя тока во всевозможных мощных (и не очень) источниках. Испытывал данную топологию на полумостах и даже пушпулах. Практически неубиваемый источник получается. Для сварочника самое оно. Если надумаю сделать инвертор самостоятельно - только по этой топологии.

Изменено 20 марта, 2011 пользователем Serg SP

[zahadun]

На IRG4PC50U 50 кГц? И не горят? По даташиту у них ток до 20А при такой частоте.

И ещё. Ток указан, вероятнее всего, для коэф. зап.50% и без снабберов.

[Нафталин]

Добрый вечер На 50u я просто проверял работоспособность схемы и шунтировал их 150ebu04 Сжег по 1му ел-ду 3ки и 4ки , качество сварки понравилось, даже я ,не профессионал, увидел разницу по сравнению с покупным , фирменным- чье производство озвучивать не буду , брызг меньше, дуга мягче и не затухает . Потом поменял ключи на 50w по 2а в плече+150ebu заменил тр-р на 2ух кольцах 50 30 20n87 добавил еще 2а электролита 470 на 450 по 2 150ebu04 с низкой стороны и дросель 8 витков 12мм2 на О образном железе 4см2. Получилась бомба- 4й прожигает 10 мм метал., да ,и частоту поднял до 55кгц, но качество стало хуже- брызг больше, возможно из-за того, что приходится уменьшать заполнение. Нужно попробывать уменьшить кондербалласт, сейчас 2а по 8шт 0,1 на 1000в Строил свое изделие на espec- делаем сварочник Негуляева ( c100й по 104 стр) но там намекнули , что тема не та. Сюда отписал т. к. корни ростут от Сантера, да и делал как он, только шим на494, так же без обратных связей,без тр-а тока, только блок питания на ТОРе и вместо 2110 2е шт HCPL 3120, мне кажется что они не так чуствительны к внешним воздействиям. Ну а в целом результатом доволен,недостатки доработаю.

[Сантёр]

Задумал сделать сварочник на 200А с максимально высоким КПД, чтоб от любой (ну или почти любой) розетки варил. Для уменьшения потерь думаю поставить MOSFET а не IGBT. Есть MOSFET IRFP4668 с очень низким сопротивлением канала, всего 0,008 Ом, но они на 200V. Есть идея собрать последовательный мост, где на каждом плече будет по 155V (до 185V, если в розетке будет 260V). Силовую часть набросал, у кого какие мысли по этой схеме?

Выпрямитель не показан, тут вопросов нет, С2 сглаживает пульсации 100Гц, С1 и С3 делают среднюю точку 155V, С4 развязывает трансформатор от постоянной составляющей. С4 можно подобрать как заведомо большим - на жесткую коммутацию, так и настроить в резонанс или как кондербалласт. Транзисторы открываются попарно: VT1 и VT4, затем VT2 и VT3. Думаю поставить оптодрайверы HCPL3120.

[Serg SP]

Почитайте ссылки:

http://www.power-e.ru/2009_5_74.php

http://bbs.dianyuan.com/bbs/u/24/1104397363.pdf

[Starichok]

Сантёр, ерунду ты нарисовал, не работоспособную...

ты мост, что ли, никогда не видел?

[Сантёр]

Starichok Мост видел, а почему ерунда? В LTspice работает.

Serg SP За ссылки спасибо, читаю, интересно.

[Starichok]

симулятор тебя ругать не будет за насыщение транса, а реальный трансформатор сразу гавкнется. ты же подаешь на него однополярные импульсы.

делай самый обычный мост, и не берись изобретать там, где ты не понимаешь сути работы схемы.

[Сантёр]

Прежде чем критиковать я бы попросил повнимательнее рассмотреть схему. Это тоже мост, только его плечи включены последовательно а не параллельно. Поэтому на ключах действует 150В. Однополярные импульсы на трансформатор в принципе попасть не могут, т.к. последовательно с ним стоит конденсатор. А симулятор и за насыщение транса отругает, только надо график тока через первичку посмотреть. А в сварочниках я кое-что понимаю, см. сообщение #483 на этой странице.

[Starichok]

а, ну да, конденсатор отделит постоянную составляющую.

но плохо другое - при напряжении 150 Вольт через ключи будет проходить ток в 2 раза больше, чем в обычном мосте с питанием 300 Вольт.

в любом случае твое "изобретение" проигрывает по всем пунктам обычному мосту.

[Сантёр]

Да, ток через ключи в 2 раза больше, но и ключи нехилые: 130А 0,008 Ом сопротивление канала. В этом собственно вопрос и заключается, что лучше: 4 ключа на 200В 130А или 4 ключа на 400В 65А? На 200V я нашел, а на 400V и ток не меньше 60А я MOSFET не нашел. IGBT мне не нравятся из-за хвоста и большого времени выключения. И статические потери у них выше.

[Serg SP]

IGBT мне не нравятся из-за хвоста и большого времени выключения. И статические потери у них выше.

По поводу статических потерь позвольте с вами не согласиться. Какие по вашему плюсы тогда у IGBT транзисторов? Именно в части статических потерь они выигрывают у мосфетов. Да и в динамике сейчас есть очень приличные приборы. Например, у IRGP20B60PD время выключения чуть более 100 нСек.

Почитайте сравнительные характеристики разных приборов в режиме жёсткого переключения, может быть, поможет вам в выборе ключей:

http://www.power-e.ru/2004_02_22.php

[Сантёр]

Прочитал ссылки, спасибо. Особенно понравился сдвоенный ОПМК - двухэтажный косой мост. Обязательно проанализирую его. Схема там правда с ошибками нарисована, обмотку W1.2 надо переключить, и емкости, которые параллельны транзисторам заменить на нормальные снабберы.

Теперь к вопросу насчет плюсов у IGBT: это дешевые и мощные транзисторы, управляемые напряжением. По части статических потерь они часто превосходят MOSFET, но не всегда.

Посчитаем статические потери для IRFP4668. Так как у двухэтажного моста ток через ключи в 2 раза больше чем в обычном, то возьмем для расчета побольше: 100А. Сопротивление канала 8 мОм, отсюда мощность потерь при протекании постоянного тока 100²*0,008=80W.

Теперь возьмем IGBT помощнее, например IRG4PSC71KD (у популярного IRG4PC50W статические потери больше), он на 600V, поэтому мост соберем обычный, не двухэтажный, ток уменьшится до 50А. Смотрим график, находим падение напряжения при токе 50А - 1,75V, отсюда мощность 50*1,75=87,5W. Уже чуть больше, но 100А явно завышенное значение, в сварочнике на 200А, там будет ок. 50А, а в нормальном мосте 25А. Потери для IRFP4668 20W для IRG4PSC71KD 31,25W для IRG4PC50W 45W.

Поэтому вопрос можно поставить так: А какой IGBT лучше IRFP4668 по статическим потерям? Даже с учетом вдвое меньшего тока через IGBT?

[Serg SP]

Сантёр, выше сравнение не совсем корректно. Дело в том, что сравнивать можно лишь ключи с одинаковыми исходными данными ( в данном случае максимальное напряжение сток/исток или коллектор/эмиттер ) по причине того, что IGBT нет смысла делать на низкое напряжение, т.к. не удаётся сильно снизить падение напряжения коллектор - эмиттер во включенном состоянии при снижении максимально допустимого коллектор-эмиттер. У мосфетов же при увеличении максимально допустимого напряжения сток-исток Rds растёт не пропорционально быстро.

Поясню на примере. Возьмем для сравнения мосфеты IRFB3006PBF (Uси 60 В, Rds 0.0021 Ома) и IRFPS40N60K (Uси 600 В, Rds 0.11 Ома). Как видно, при увеличении максимально допустимого напряжения в 10 раз сопротивление в открытом состоянии Rds увеличилось в 50 раз.

Ясно, что в случае двойного косого моста с емкостным делителем нужно в качестве ключей брать мосфеты. В случае обычного сетевого конвертора я бы не был столь категоричен. При работе на частоте до 30 кГц применил бы только IGBT, что и делают ведущие производители сварочных инверторов, да и самодельщики тоже больше склоняются к IGBT.

Добавлено: кроме всего прочего, при сравнении вы ведёте расчёт, взяв Rds при 25 градусах. Чем во время работы вы собираетесь охлаждать ваши транзисторы, чтобы при прохождении через них 100 Ампер они сохраняли температуру 25 гр Ц? Можете смело умножить Rds на 2.5 и получите реальное сопртивление в открытом состоянии, которое будет при работе ключа в инверторе. У IGBT нет роста прямого падения напряжения в открытом состоянии при увеличении температуры кристалла, скорее наоборот, есть снижение падения напряжения. Такие дела...

Изменено 21 января, 2012 пользователем Serg SP

[Сантёр]

Совсем не обязательно сравнивать ключи с одинаковым напряжением. Есть задача: коммутировать определенную мощность, а напряжение может быть 150V (двухэтажный мост) 300V (обычный или косой мост) 600V (фиксатый), по-моему нужно схему выбирать под транзистор, а не транзистор под схему. То что у мосов сопротивление растет очень быстро с ростом напряжения я сам давно заметил, поэтому и нарисовал этот двухэтажный мост.

А вот про температуру 25 градусов вы верно подметили, при нагреве все станет хуже.

Лучше всего были бы не IGBT а просто биполяры на тот же ток и напряжение, падение былоб почти на вольт меньше.

[Сантёр]

К стати, из двух мосфарей что вы привели в пример, лучше коммутирует второй, у которого Rds больше в 50 раз. Если б было больше в 100 раз, то они были бы равны.

[Serg SP]

Лучше всего были бы не IGBT а просто биполяры на тот же ток и напряжение, падение былоб почти на вольт меньше.

Попробуйте, отпишитесь о результатах. Заодно поделитесь опытом, как вам удается обеспечить базовый ток более 10 ампер во всём периоде включенного состояния транзистора, а не только на этапе включения - выключения (т.е. примерно не более 5% от периода).

Кстати, посмотрел сейчас характеристики транзистора BUX48 (450 В, 15 А). При токе 10 А Vce(sat) 1.5V, при токе 15 А Vce(sat) 3.5 V, так что никаких преимуществ в виде снижения статических потерь в полтора - два раза вы не получите, применив даже очень хорошие биполяры. А вот проблем с управлением и динамическими потерями огребёте - мама не горюй.

Не изобретайте велосипед. Если бы биполяры были так хороши, их применяли бы вовсю в таких приложениях.

В случае этажерки (по приведённым мной ссылкам) и сетевом питании поставить в схему 200 вольтовые транзисторы - пройти по лезвию бритвы. Перекос в схеме - и гарантирован вынос сначала в одной стойке инвертора, затем тут же в другой. Минимум 300 вольтовые.

[o_l_e_g]

так что никаких преимуществ в виде снижения статических потерь в полтора - два раза вы не получите, применив даже очень хорошие биполяры. А вот проблем с управлением и динамическими потерями огребёте - мама не горюй.

Не изобретайте велосипед. Если бы биполяры были так хороши, их применяли бы вовсю в таких приложениях.

Мощные биполярники, в основном дарлингтоны, применялись в инверторной технике до начала 90-х годов. Позже, по вышеуказанным причинам, канули в лета.

[Сантёр]

Может и попробую, базовый ток меня не пугает. Кроме BUX48 есть и другие биполяры, например BUH150G. 400V 15A, при 10А падение всего 0,6V , при 20А ок. 1V. http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BUH150-D.PDF

На 10А термостабильная точка, при любой температуре падение одинаковое. Делать не тороплюсь, транзаки еще поищу, наверняка лучше есть.

[ВАДИМ2]

По-моему, лучше выбрать схему, где коммутируется немного завышенное напряжение и меньший ток, чем наоборот.