Высокочастотный преобразователь DC 12v - AC 220v

[Doctor Zlo]

Всем привет. Обычно преобразователи DC 12В -> AC 220В делают на основе пуш-пула

и всё это работает на здоровенный НЧ (50Гц) трансформатор. И всё очень сильно

нагревается, да и нагрузка питается прямоугольником. У меня появилась

КРАЙНЕ БРЕДОВАЯ ИДЕЯ, как получить синус 220В/50Гц, используя

только ферритовые кольца, полевики, и кучу деталей. Вот суть идеи:

делается мощный импульсный усилитель со сравнительно низкой тактовой частотой,

лучше мостовой, на вход ему подаём синус частотой 50 Гц, на выходе получаем

широтно-импульсно-модулированную последовательность импульсов высокой

(не 50 Гц) частоты и малой амплитудой. На выходе усилителя цепляем

повышающий трансформатор, а после него - фильтр. И в итоге у нас получается

220 Вольт синусоидального напряжения частотой 50 Гц. Что скажете? Может быть

я чего-то не знаю и такая мысль уже всплывала? Или это действительно БРЕД?

[Реклама]

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

[SMACK]

НЕТ ну из прямоугольника получить что -то похожее на синус с помощью RCL это вобще-то не проблема ....

Ты знаещь я на работе использую два очень мощных блока

один на 50 ГЦ мощность нагрузки до 1квт КПД -70 % и веси это чудо 50 КГ ! и габаритв сооьвеьствующие ( я как -то фотки его скидывал здесь на форуме ).

И др --мощность нагрузки такаяже , КПД уже более 90 % .

Работает на частоте 30-50 кгц и весит 2 КГ ! при небольших габаритах ...

[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

[pixarj]

Doctor Zlo у меня кстати точн такаяже идея , появилась она после изучения принципов работы класа d но пока дальше идее ничего не двигается

[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

[Doctor Zlo]

Хм... Только что допёр - ведь выходное напряжение ОЧЕНЬ легко регулировать...

Да блин, заманчивая схемотехника, только настораживает, что никто нигде её не

использовал, странно...

Кто не понял то, что написано в первом посте - выкладываю структурную схему.

НЕТ ну из прямоугольника получить что -то похожее на синус с помощью RCL это вобще-то не проблема ....

Ты знаещь я на работе использую два очень мощных блока

один на 50 ГЦ мощность нагрузки до 1квт КПД -70 % и веси это чудо 50 КГ ! и габаритв сооьвеьствующие ( я как -то фотки его скидывал здесь на форуме ).

И др --мощность нагрузки такаяже , КПД уже более 90 % .

Работает на частоте 30-50 кгц и весит 2 КГ ! при небольших габаритах ...

SMACK А так мы получаем тот же киловатт, при том же весе, размерах, но с частотой 50 Гц и напряжение 220 В

и низком нагреве!

[Doctor Zlo]

У меня такое подозрение, что эта тема мало кому интересна, но всё же я

хочу рискнуть собрать подобный агрегат, его необходимость снова сегодня

подтвердилась - в 18:05 эти твари электрики вырубили трансформатор, и

электричества не было до 10 часов. Бесперебойник проработал 15 минут...

Вопросец: можно ли как нибудь использовать TL494, например как у Д.

Ускова, но использовать пушпульную схемотехнику, т.е. трансформатор с отводом.

В качестве генератора синуса 50Гц планирую использовать ОУ с мостом

Вина, этот сигнал подать на вход DTC ШИМ-контроллера 494, а вот

дальше... Как оформить выход 494-й - как у Ускова (один выход - ОЭ, 2-й - ОК),

или как обычно?

[pixarj]

а зачем как у ускова - дальшу нужно наверно обычную силовую чвсть преобразователя поставить (уськов же усилиткль а не рпобразователь делал )

[I.Cherry]

У меня такое подозрение, что эта тема мало кому интересна...

ну почему же так.. интересует и даже очень.. вот например, бытовые котлы желают питаться только от 50Гц синуса .. а там мощи то всего ничего (трансформатор = 15..20Вт и цирк. насос 100...200Вт).. значит надо то немного 250..300Вт

Правда вот ничего порекомендовать пока немогу.. промышленные подобные ПН творят на микроконтроллерах.. сам пока в МК не силен.

Так что простая схемотехника нужна.. А может сделать УНЧ с трансф. выходом , так на 300..400Вт , а на вход подать 50Гц..

Вообщето гдето видел диаграмму - там синус заполняется П-импульсами.. и получается то что надо..

[FaraoN_Semen]

А какую максимальную мощность можно развить на таком преобразователе?

[Doctor Zlo]

а зачем как у ускова - дальшу нужно наверно обычную силовую чвсть преобразователя поставить (уськов же усилиткль а не рпобразователь делал )

Я если честно так и не врубился как работает усилитель Ускова.

В нормальном режиме у TL494 сигналы на выходе противофазны,

а т.к. у Ускова один выход ОЭ, а второй ОК, то сигналы на выходах

становятся синфазным. Т.е. в его схеме в покое к выводам динамика

прикладывается одинаковое напряжение, наверно оменно поэтому

в его схеме нету ФНЧ на выходе. А непонял я что происходит в его

усе когда на вход подаётся сигнал. Динамик начнёт работать только

в том случае, когда ширина импульсов на одном выходе НЕ совпадает

с шириной импульсов на другом, но причём здесь dead time мне

непонятно. Кто может это пояснить?

Правда вот ничего порекомендовать пока немогу.. промышленные подобные ПН творят на микроконтроллерах.. сам пока в МК не силен.

Ну а я тем более, знаю только что это микросхемы, что у них есть память (и ПЗУ, и ОЗУ вроде бы) и их можно прошивать.

А какую максимальную мощность можно развить на таком преобразователе?

Да практически любую, всё зависит от кол-ва полевиков и того, насколько

хорошо ты обеспечишь им открытие/закрытие, а также симметричности транса, если это пуш-пуль.

Также зависит от аккумулятора и толщины проводов от него. Всё-таки даже 1кВт от 12 вольт это

83 ампера. Хочу сделать пробную версию на 100 Вт, чтоб хоть телек запитать.

[Геннадий]

Я не видел схемы Ускова, но могу вам сказать, что если у TL494 выв.13 (Output Control) соединить не с Vref (выв. 14), а с общим (выв.7), то она перейдет в режим работы однотактного преобразователя (обратноходового) и сигналы на выходах будут синфазны. А если выходы взять один с коллектора, а другой с эмиттера, то противофазны.

[FaraoN_Semen]

можно не от 12 вольт делать, а от 24, 48, 240 ))

вообщем тема хорошая, когда примерно собирать-то собираешься?

[Doctor Zlo]

Собирать начну когда определюсь со схемой, куплю детали и разведу плату.

Ориентировочно через 2 недели.

Думаю лучше делать пушпуль. Примерное описание схемы. Генератор синусоидального

сигнала частотой 50Гц и амплитудой около 3-5В, на его выходе подстроечник для регулировки

уровня сигнала (типа "глубина модуляции"), дальше всё это поступает на вход DTC 494-й,

наверное лучше через разделительный конденсатор, выходные транзисторы TL-ки вкл. по

схеме с ОК нагружены на комлементарный повторитель (BD139/140), управляющий полевиком

(IRFZ44N, причём один в плечо, на 100Вт хватит), далее повышающий трансформатор с отводом, на

выходе транса ФНЧ (катушка + конденсатор) и небольшая нагрузочка. Частота генератора микры

будет 90кГц по 45 кГц в плечо.

Мне интересно как поведёт себя трансформатор, если скважность импульсов на нём всё время меняется?

Не улетит ли он куда-нибудь на Марс, например?

Попозже нарисую схему, чтобы было понятнее...

Геннадий, я понял, у Ускова Output Control заземлён. А зачем он так

сделал, ведь если ничего не менять и выходные каскады одинаковые,

то сигналы всёравно останутся противофазными? И что за однотактный

обратноходовый преобразователь? Никогда с такими дела не имел и

поэтому не знаю что за зверь. В моём случае как надо включить

микросхему?

Изменено 19 января, 2007 пользователем Doctor Zlo

[I.Cherry]

Мне интересно как поведёт себя трансформатор, если скважность импульсов на нём всё время меняется?

Не улетит ли он куда-нибудь на Марс, например?

если "пушпуль", то не улетит.. главное чтоб частота была стабильной.

[Doctor Zlo]

если "пушпуль", то не улетит.. главное чтоб частота была стабильной.

Ясно. А включение микросхемы аля Усков здесь не годится. И вот почему:

Там во время подачи сигнала длительность импульса на одном плече отличается

от длительности на другом . Следовательно наш пушпульный трансформатор начнёт

работать несимметрично. Думаю это закончится полётом на Марс, причём не

только для транса, но и для всей схемы .

Кстати вот схема Ускова, а то я всё о ней говорю, а самой её нет...

Изменено 19 января, 2007 пользователем Doctor Zlo

[Doctor Zlo]

Вот почти полная схема, только пока без генератора 50 Гц.

Что скажете???

[Геннадий]

Геннадий, я понял, у Ускова Output Control заземлён. А зачем он так

сделал, ведь если ничего не менять и выходные каскады одинаковые,

то сигналы всёравно останутся противофазными? И что за однотактный

обратноходовый преобразователь? Никогда с такими дела не имел и

поэтому не знаю что за зверь. В моём случае как надо включить

микросхему?

Скорее всего ему нужен был один сигнал относительно земли, а другой относительно плюса. Не видя схему, не могу сказать. Однотактные (обратноходовые) преобразователи состоят из одного транзистора-ключа и работают по принципу насыщения сердечника в прямом ходе (нагрузка отключена запертыми диодами) и отдачи энергии в обратном, когда транзистор-ключ закрыт, а запасенная в сердечнике энергия отдается в нагрузку. Легко переносят любые "катаклизмы" во вторичных цепях. Используются в бытовой аппаратуре (телевизоры, видаки и др.). Взгляни для интереса. Про твой вариант ничего пока сказать не могу. Используй в стандартном включении.

Сейчас голова забита преобразователем для авто. Доделаю, подключусь к вам.

[Геннадий]

В этой идее есть один вопрос. Как вы будете осуществлять переход от положительной полуволны к отрицательной?

[Doctor Zlo]

В этой идее есть один вопрос. Как вы будете осуществлять переход от положительной полуволны к отрицательной?

Вот тут не совсем понял о чём речь. О входе DTC или вообще об использовании пуш-пульной схемы?

[Doctor Zlo]

Кажется я понял свою ошибку - это использование пушпульной схемотехники.

Блин на фик, она же даст нам только положительнай полупериод, чёрт, придётся

мостовую городить, во я лоханулся, недоразмыслил, какой позор...

Ну и ладно, сгорожу мост, в какой-то мере это проще, трансформатор легче мотать.

Посоветуйте комплементарные к IRFZ44N, ну и ещё какие-нибудь мощные

низковольтные пары в таком духе. (Хочу без драйверов обойтись).

[Лёха]

Хм... Только что допёр - ведь выходное напряжение ОЧЕНЬ легко регулировать...

Да блин, заманчивая схемотехника, только настораживает, что никто нигде её не

использовал, странно...

Кто не понял то, что написано в первом посте - выкладываю структурную схему.

Пральна настораживает, неспроста. То, что на структурной схеме, будет работать только если трансформатор расчитан на те же 50Гц, тоисть опять же железо, а на феррите там ничё не светит, он просто насытится от перекосов НЧ составляющей. А совать ВЧ на железный трансформатор - вскипятить его адназначна. Значит фильтр надо не после, а до транса. А с учётом, что большинству нагрузок синус не так уж нужен, то и инвертор лучше тоже на 50Гц. В общем, может получиться только очередная реинкарнация дешового китайского упса, разве что на непрерывный режим будет расчитано.

В упсах посерьёзней (он-лайны) НЧ трансформатор используют редко, обычно двойное преобразование - сначала DC-DC поднимает напряжение с батареи до чуть больше чем 300 вольт (340-350В, чтоб заполнение было нужно не 100%), а уже потом DC-AC из этих 350В делает синус 220В/50Гц, без трансов, только фильтр после него. А повышающий ВЧ трансформатор на феррите стоит внутри DC-DC, он же может давать гальваноразвязку. Схемотехника тут конешно гораздо менее "заманчивая", но цель у неё не заманчивость, а нормально работающий дэвайс.

Изменено 21 января, 2007 пользователем Лёха

[Doctor Zlo]

То есть по сути придётся делать преобразователь 12VDC-350VDC по любой приглянувшейся схеме,

и запитывать от него мостовой усилитель класса D, только вместо динамика - нагрузка?

[Лёха]

То есть по сути придётся делать преобразователь 12VDC-350VDC по любой приглянувшейся схеме,

и запитывать от него мостовой усилитель класса D, только вместо динамика - нагрузка?

В общем да. Но.

Хотя инвертор DC-AC силовой частью почти не отличается от усилителя D, но полно специфики, чтобы его так не называть. Основные:

1) диоды, которые параллельно ключам - из-за высокого напряжения шоттки не катят, разве что SiC, но они где-то по 10 баксов за шт, т.е. нужно искать свой компромисс цена/скорость диодов.

2) с учётом п.1 нужно искать оптимум скорость диодов/скорость ключей, потому как если trr диодов не очень, то от быстрых ключей худа будет больше чем добра + дурдом с помехами. По этой причине: мосфеты ставить нету смысла, нужны IGBT, причём медленные, и по частоте обычно выше 20кГц не лезут.

Есть смысл брать "готовые решения", от IR например силовой модуль IRAMS10UP60A (или _В, там токовый шунт внутри). Там внутри 6 ключей с диодами, драйверы нижних и верхних ключей с логическими входами, защита от пониженного питания, датчик температуры, изолированный корпус. Цена у него около 700 руб, оно может и дороже рассыпухи, но зато уже решены все проблемы пп. 1-2 и никакого гемора с монтажом и его топологией.

DC-DC лучше не по любой схеме, а со стабилизацией выходного 350В. Это ещё больше снижает "заманчивость", но зато во могоих случах позволяет иметь вполне приемлемую нестабильность на выходе DC-AC инвертора при изменении нагрузки без всяких ОС в нём. Т.е. в принципе достаточно в простейший 8-ногий pic зашить таблицу длительностей по синусу и подать это на соответствующие входы IRAMS.

Без pic и модуля всё это более сложно и громоздко разов в 3-4-5. Хотя на усмотрение художника конешно.

[Геннадий]

Если делать для бытовой аппаратуры, то зачем DC-AC городить? Там ведь, в большинстве случаев импульсники сейчас используются, т.е. сразу же на входе AC-DC. Не будет ли лишним преобразователь в переменку? Если только для движков, но тут надо будет учитывать и пусковые токи и номинальные. Пусть номинальная мощность движка 200Вт. Значит с учетом КПД (80%) в первичке это будет 240Вт (примерно), значит ток около 20А (а если 300Вт и более, то еще выше). Какой АКБ долго вытянет? Может автомобильный АКБ сразу к источнику бесперебойного питания добавить? Тем более что большинство из них имеют разъем подключения АКБ, а если нет, то можно вывести. Ключи можно брать с неисправных материнских плат от IBM. Например B100NH или B60NH02L и др.

[Doctor Zlo]

Что-то я совсем запутался . Речь идёт одиодах каких? Внутри полевиков ведь есть диоды.

[Лёха]

Дохтур Зло, внутренний паразитный диод структуры мосфета никуда не годится по времени обратного восстановления. не годится даже в низковольтном усилителе класс Д. Тем более на высоком напряжении. Но если на низком напряжении можно поставить сток-исток внешний шоттки или есть мосфеты с доп. кристаллом шоттки внутри, то на высокое напряжение шоток нету. А у быстрых высоковольтных диодов прямое падение может быть не меньше, чем у паразитного диода мосфета, потому ещё неизвестно, через какой диод ток пойдёт. Если таки через паразитный - кирдык. Потому и написал - IGBT пользуют, у них паразита вообще нету. К тому же скорость мосфетов тут нах не нужна.