Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[thickman]

Здесь в мостовой схеме защита выполнена на основе токового трансформатора. Коммутирующий трансформатор тот же –  сердечник взят из дросселя МУ БП АТХ. Благодаря мостовой схеме перекосов нет, защита настроена на ток 4А в первичке. На осциллограмме - отработка короткого замыкания.   

[Реклама]

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

[zato4nik]

7 часов назад, thickman сказал:

Благодаря мостовой схеме перекосов нет

Это обнадеживает. На ленточном МSTN попробую домотать первичку . Полумост с му- стабилизатором не настроить , упирается зараза , то как зверь она завоет ... Величина индуктивности в симметрирующей петле влияет на вых. напряжение и рассеиваемую мощность на рег. транзисторе , без петли - половина от расчетного ( вместо 16В всего 8В) . Обратный диод что есть 

. что нет , но в модельке с ним лучше. Есть мысль сделать как в АТХ , му-регулятор в одном плече, (а СТ на феррите с зазором) , но пока даже не моделировал. 

Plug and Play ОФ mu.rar

 

[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

[thickman]

Дело не в перекосе полумоста, в мостовой схеме проблемы те же, коррекция обратной связи требует  квалификации, от балды  устойчивый МУ-регулятор непросто сделать. Особенно с регулировкой и по току, и напряжению.  Если требуется хорошая стабилизация по току, тогда лучше применить шунт и конечно же поставить замыкающий диод. Учтите также при расчёте ОС, что симметрирующая петля снижает Ку с разомкнутой ОС, кроме этого, регулирующий транзистор включен по схеме с ОЭ и вносит дополнительный полюс, он может оказаться в полосе пропускания.

Постараюсь привести пример зарядного для аккумулятора или источника тока для гальваники на МУ. Но нескоро, через пару месяцев.

Если в полумостовом исполнении дополнительная обмотка на силовом трансе неуместна (в буквальном смысле этого слова  ) можно попробовать вместо мелкого доп трансика использовать подходящий готовый синфазный дроссель с достаточным числом витков. Одну его обмотку использовать как рабочую, другую – в качестве симметрирующей. Поверх  рабочей – обмотку связи.  

Изменено 16 июня, 2018 пользователем thickman

[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

[gyrator]

22 часа назад, thickman сказал:

Благодаря мостовой схеме перекосов нет

ИМХО, это ты фантазируешь. Подумай хорошенько.

Опять же, жизнеспособность и запускаемость мостка зело зависит от индуктивности рассеяния СТ, да и длительная работа на козу, с примитивной транзисторной выключалкой без гистерезиса, ИМХО, чревата тепловым пробоем ключегов. Прошёл через это на своей биполярной тарахтелке, коя юзается в боевых изделиях уже 20 годов. Хотя ключикам на полевиках жить легче в силу их шустрости, но, с другой стороны, у них нет благодатной зависимости коэфф. передачи по току от оного тока.

 

[thickman]

Имелась ввиду проблема связанная с ёмкостным делителем. На даче я, не  думается тут. В понедельник обещаю подумать.

[gyrator]

31 минуту назад, thickman сказал:

Имелась ввиду проблема связанная с ёмкостным делителем. 

Проблема с перекосом делителя, как ты прекрасно знаешь, решается посрейством применения фиксирующей обмотки, коя обязательна при использовании му-муки для стильбизации выхлопа тарахтелки.

[gyrator]

2 часа назад, thickman сказал:

На даче я

Ну, тогда картинка спесьяльно для дачного сидельца.

Типа, добавление "дырки" в сердешный СТ

решает проблему его съезжания в  одностороннее замагничивание при любом разбросе параметров ЭРЭ мостовой тарахтелки.

[thickman]

В 16.06.2018 в 19:13, gyrator сказал:

добавление "дырки" в сердешный СТ решает проблему его съезжания в  одностороннее замагничивание

Дык, и я того же мнения. Причем, если сердечник нанокристаллический, тогда без контроля насыщения в двухтактные топологии вообще лучше не соваться. Но помнится, ты же и говорил, - "третий глаз контролирует процесс столь усердно, что полумостик перекашивается". А в мосте, пмсм,  нет такой проблемы, там третий глаз не косит Или я на даче совсем на дурака сделался и чего-то не понимаю? С ппг-кольцом от БП-АТХ странно получается,    Alex Falcon отметил, что полумостик перекашивается, я тоже это подтверждаю, даже на холостом ходу с таким ком. трансформатором (баранка из БП АТХ) перекос есть без фиксирующей обмотки. В мостовой схеме такого вольтсекундного перекоса нет при этом же сердечнике, хотя, понятное дело, индукция в трансе может и перекоситься по ряду других причин. На кобальтовых кольцах с поперечным отжигом у меня такой проблемы не случалось ниразу.
По поводу примитивной однотранзисторной выключалки, - работает на ура!
Чтобы  подчеркнуть эффективность нехитрой выключалки, снизил индуктивность рассеяния. Теперь при КЗ на выходе частота коммутации улетает аж за 300кГц(!). Ток меряется на шунте в стоковой цепи (0.1Ом). Ток срабатывания тот же, 4А. Ключи влудил достаточно жирные – IPP60R099P7, это чтобы радиаторы в макете не прикручивать. На осциллограмме видно, как легко выключалка справляется с поставленной задачей – коммутация без потерь. Их нет вообще при выключении.  Ключи  не греются. Поэтому  я отказался от более сложных схем защиты, и в схеме контроля насыщения такая выключалка тоже хорошо себя зарекомендовала.

Изменено 18 июня, 2018 пользователем thickman

[gyrator]

15 часов назад, thickman сказал:

Ключи  не греются.

И это обнадёживает.

Одним из бонусов использования комм. транса является лёгкость реализации внешней включалки-выключалки и возможность синхронизации тарахтелки. 

Кстати, судя по модельке СТ мостка, у тебя имеет место быть немагнитный зазор, реализующий потребную индуктивност намагничивания, бо без оной возникают проблемы с запуском и реализацией мяфкой коммутации во всём диапазоне нагрузок. Но в твоих постах про железячную тарахтелку этот момент не живописан. Или я что-то пропустил?

[thickman]

Мостик на фанерке был испытан в двух вариантах. С зазорным трансформатором и обмоткой связи на нём же, как в модельке. В другом исполнении применён нанотрансформатор, а ПОС заведена через мелкий доп трансик, любимый, от дросселя энергосберегайки. Он и обеспечивает мягкую коммутацию на хх и лёгкой нагрузке. Вынул из полумоста, причём вторичку на дросселе оставил ту же. Универсальные  эти дроссели, в мосту тоже прижились, но перегрев великоват, порядка 40-50С.
На картинке ниже работа выключалки на скоростной IGBT. Есть хвостовые потери, транзистор в корпусе ТО-220 без радиатора. Жарко ему на такой частоте, долго не гонял, но никто не заставляет залезать за 300кГц.  В общем, однотранзисторный вариант для полевиков и жибитов годный, а для порхлых биполяров такой метод не годится, даже пробовать не буду.

[Alex Falcon]

20 минут назад, thickman сказал:

С зазорным трансформатором и обмоткой связи на нём же, как в модельке.

То есть по Вашей схеме: 

L14 - обмотка ОС намотана на СТ, но можно применить и доп.трансик (такой вариант тоже зело понравился.)

L3, L4, L12, Ls - это виртуальные индуктивности? Или есть дроссель?

После диодов во вторичке нет дросселя - принципиально или я по схеме что-то недопонял?

[thickman]

L14,  да, это обмотка связи намотанная поверх первички силового транса.
L3 – виртуальная, это индуктивность намагничивания коммутирующего трансформатора, на самом деле он содержит четыре обмотки.
L4 – тоже виртуальная, индуктивность намагничивания силового трансформатора. L12, Ls – индуктивности рассеяния транса. При недостаточной величине на это место ставятся дополнительные индуктивности. Если применить доп трансик включенный в диагональ моста, тогда L12 и Ls лучше заменить одной дополнительной индуктивностью последовательно с первичкой силового транса. Кстати, такой вариант предпочтительней ещё и потому, что такая индуктивность ограничивает нарастание тока, например, при замагничивании силового транса или при межвитковом замыкании в трансе, - защита это дело легко отработает. Только не забывайте, что доп трасик должен обходить  как первичку, так и доп дроссель.
Если выход преобразователя нерегулируемый, софстарт есть и конденсаторы фильтра выбраны с достаточным запасом по току, тогда во вторичке сразу после выпрямителя дроссель не нужен и даже вреден, не ходите по этим граблям, лучше поставьте дополнительные емкости на выход.

Изменено 19 июня, 2018 пользователем thickman

[gyrator]

10 часов назад, thickman сказал:

а для порхлых биполяров такой метод не годится

А мне, таки, пришлось дотачивать биполярную полумостовую тарахтелку для длительной работы на козу. Так что и с биполярами не так уж всё плохо. Но с полевиками схемка получается намного проще, хотя однотранзисторная выключалка мне всё же не понравилась по потерям в ключиках. Разница не велика, всего ватт, но на тепле каждый ватт, как говорится, чреват....

[Alex Falcon]

3 часа назад, gyrator сказал:

хотя однотранзисторная выключалка мне всё же не понравилась по потерям в ключиках.

А какой у Вас вариант?

[gyrator]

Дык, мостик с комм. ппг-трансом, имени Плотного, + доп. двухобмоточный дросселёк в первичке для гарантированного запуска при любом конструктиве СТ.

[Alex Falcon]

1 час назад, gyrator сказал:

Дык, мостик с комм. ппг-трансом, имени Плотного, + доп. двухобмоточный дросселёк в первичке

А разве не об этом речь тут:

19 часов назад, thickman сказал:

Если применить доп трансик включенный в диагональ моста, тогда L12 и Ls лучше заменить одной дополнительной индуктивностью последовательно с первичкой силового транса. Кстати, такой вариант предпочтительней ещё и потому, что такая индуктивность ограничивает нарастание тока,

А однотранзисторная выключалка - именно выключалка при перегрузке. На штатный режим она не влияет никак. Я и хотел узнать какой вариант защиты от КЗ Вы предлагали..

 Или я чегой то всё таки не догоняю...

[thickman]

В 20.06.2018 в 08:50, Alex Falcon сказал:

вариант защиты от КЗ

На стр 11 приводилась модель и результаты макетирования защиты с защёлкой. Оно должно не только защёлкиваться, но также легко отщёлкиваться в каждом полутакте. В мостовой схеме даже проще получается, во всяком случае в модели:

[Alex Falcon]

4 часа назад, thickman сказал:

модель и результаты макетирования защиты с защёлкой.

Ага! А L2 для чего?

[thickman]

L1 L2 L6 L7 - обмотки коммутирующего транса, L3 – его индуктивность намагничивания. В модели задана идеальная связь обмоток, поэтому виртуальную обмотку (L3)  можно подключить параллельно любой "настоящей".
Схема постом выше не макетировалась, только результаты моделирования выложены. Пока токи несерьёзные, не вижу особого смысла упираться, при выключении в 4-5 ампер отлично работает однотранзисторная выключалка. Какой там "ватт потерь", у меня транзисторы даже в корпусе DPAK при козе не греются в полумосте. Последний вариант полумостика на ключах IPD60R180P7, даже затворные резисторы и внешний защитный стабилитрон не ставлю (у указанного ключа внутренний затворный резистор 11Ом).

Опробовал симметрилку на мелком синфазном дросселе. П - образный сердечник легко расчленяется при нагреве, ввел в него зазор для получения нужной индуктивности и намотал обмотку связи поверх рабочей (девять витков тонким серым проводом на фото). Получился  "незатратный многофункциональный компонент" с фиксирующей обмоткой и обеспечивающий нормальный пуск и мягкую коммутацию на лёгкой нагрузке. Разумеется, кандидат должен пройти предварительное испытание на допустимую индукцию, а конструктив обмоток должен быть рассчитан на рабочее напряжение полумоста.

Изменено 21 июня, 2018 пользователем thickman

[thickman]

Сравнил работу однотранзисторной выключалки и двухтранзисторной защёлки в мостовой схеме при одинаковом токе срабатывания (около 4.5А).  Демпферные емкости, задерживающие нарастание напряжения на ключе, тоже не менялись. Вообще никакой разницы в работе. Конечно, для более эффективного запирания коротить нужно непосредственно затворы ключей, а не коммутирующий трансформатор, но для мостовой схемы с четырьмя силовыми ключами это, имхо, перебор. Да и особого смысла в этом нет при таких токах, - хорошо видно, что фронты тока и напряжения разнесены, в результате динамические потери при выключении низведены в ноль.  
В общем, такой немудрёный автогенераторный мостик, пмсм, имеет перспективу.

[gyrator]

6 часов назад, thickman сказал:

немудрёный автогенераторный мостик, пмсм, имеет перспективу.

Несомненно!

Но, с моей точки зрения, выключалка таки должна быть шустрее, чем однотранзисторный линейный вариант, поскольку на токе 4,5 А далеко не "уедешь". Опять же, для получения мяфкой коммутации потребен значительный ток намагничивания, обеспечиваемый зазором, но зазорные сердешные, сам понимаешь, в МОПовском перечне не в изобилии, а мягкокоммутирующий ток потребен не в течение всего периода с линейным нарастанием, а в конце, аки ложка к обеду. И с моей колоколенки, его полезнее получать от нелинейного задирания нямтока в беззазорном сердешном в конце полупериода, при его жёстком контроле. Это автоматом решает и проблему "болтания" тока намагничивания от "борта к борту" при минимальной токовой перегрузке, когда комм трансформатор уже не рулит, а однотранзисторная выключалка только начинает руление.

Хотя оченно может быть, что всё вышеизложенное лишь мои частные заморочки, вытекающие из попытки использования мостовой тарахтелки в условиях "боевого" применения с соотв. климатикой и спецфакторами.

А в технологическом оборудовании и у радиогубителей вполне может прокатить и без заморочек.  

 

[thickman]

2 часа назад, gyrator сказал:

его полезнее получать от нелинейного задирания нямтока в беззазорном сердешном в конце полупериода, при его жёстком контроле

Когда-то считал такой вариант неприемлемым из-за диких потерь на перемагничивание. Ну, как говорится, "до поры до времени не сеют семени". Теперь пришло то время,  появились нанокристаллические сердечники, вот с ними такой вариант весьма неплох на умеренных частотах .

[gyrator]

8 часов назад, thickman сказал:

на умеренных частотах

Ежели СТ сконструирован с теплостоком, то проблемы с частотами нет. Ты же не всегда ваяешь тарахтелки с висящими в воздусях ключиками. И более привычен вид фетиков с охладителем, а вот СТ народы привыкли лепить в воздусях, хотя и провод и сердешный терпят тёплость зело большую, чем нежные полупроводы. Всё дело, ИМХО, в инерции мышления.

[нищеброд]

17 часов назад, gyrator сказал:

И более привычен вид фетиков с охладителем

Так отсутствие потерь на переключение  делает именно эту топологию предпочтительной  для безрадиаторного (широкобаянного) применения. 
 

[gyrator]

6 часов назад, нищеброд сказал:

отсутствие потерь на переключение....

..отнюдь не исключает статических потерь и наличие охладителя. Например, в линейных стабилизаторах нет динамических потерь, а охладители есть.  Имеет место быть альтернатива-охладитель на один фетик, или баян фетиков со всеми вытекающими "прелестями" баянирования. Не стоит забывать и о том, что баян откажет при отказе любой из "клавиш", что не прибавляет ему надёжности, а идеально выровнять токи-потери во всех "клавишах" вам не удастся ни в жисть, особливо в условиях той же динамики.  Ну, и вопрос стоимости куска лементия в сравнении с  рюкзаком полевиков тоже имеет значение.  Точно также и с СТ, или запас по железу и витокам, дабы скукожить индукцию и поддержать штаны от съезжания в одностороннее замагничивание, или большая амплитуда индукции при мелких витоках и железе + охладитель.

Изменено 29 июня, 2018 пользователем gyrator