Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[z_vip]

вовремя, спасибо, а то я макетку развел, добавлю резистор

[Реклама]

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

[max-ti]

В 04.02.2022 в 19:48, thickman сказал:

преобразователь трогается с места

Да, поехал с двумя динисторами. Но чепчики подбрасывать пока рановато. С бубном пришлось попрыгать. На картинке вариант с ненасыщаемым КТ. Присутствует нагрев ключей и, что самое неприятное - высокая частота, и она ползет вверх( за 5-7мин. примерно на 10 кГц). Дальше не гонял, нужна резолюция Тренера.

[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]

 

1 час назад, max-ti сказал:

ненасыщаемым КТ

Здесь затворный  трансформатор не должен быть коммутирующим.  Коммутирующий элемент – дроссель на сердечнике MSFN.  Так должно быть. Но пока что схема работает неверно - затворный трансформатор действительно загнан в нелинейный режим с насыщением  и является коммутирующим. А дроссель на сердечнике MSFN отдыхает. Увеличьте число витков на затворном трансформаторе раза в полтора-два.

1 час назад, max-ti сказал:

высокая частота, и она ползет вверх

У ферритов, особенно это заметно у высокопроницаемых марок, с нагревом падает индукция насыщения. А сердечник греется сейчас как следует - размах индукции большой,  поэтому растет частота преобразователя. Когда, наконец, в дело вступит термостабильная нанобаранка, зависимость частоты от температуры снизится многократно.

[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

[z_vip]

Вот и в вашем полку прибыло - собрал макет полумоста по ваше схеме маэстро

По сути

L4 - кольцо от энергосберегайки 485 мкГн зеленое

L1-L2 синфазный дроссель от БП зеленый две обмотки - не перематывал выпаял как есть - две обмотки по 3,37 мГн

Обводной трансформатор 2,4 мГн на 17 мкгН дежурка от БП компа без активной коррекции

Выходной трансформатор от БП компа без активной коррекции - не полумост - а судя по схеме обратноход на одном транзисторе на 350 Вт

Остальные детали подобно схеме.

Работа

Запустился с полпинка - отлично, даже с нагрузкой ввиде лампы накаливания 24 В 32 свечи

Частота 79 кГц с дросселем L4 - (без него 22 кГц и греется обводной трансформатор и транзюки тут понятно частота маленькая )

Греются полевики - выяснил, что виной C3 на 1нФ - удалил его и нагрев ушел ? работает хорошо

Вопрос к Мастеру - C3 на 1нФ зачем нужен?

Затвор нижнего ключа

Выход на нагрузке

Какие будут указания?

Надо  мостик собрать - проверить на реальной нагрузке, конденсаторы в полумосте поставить на 470 мкФ , нанобаранку домотать до частоты 66 кГц

Вам удачи

Еще вопрос у меня Дроссель Ls 17мкГн у вас в схеме 33 мкГн - насколько это критично и связано с конденсатором  C3 на 1нФ

[z_vip]

L4 - кольцо от энергосберегайки 485 мкГн зеленое - увеличил до 682 мкГн

Частота на 485 мкГн была 76-79 кГц стало на 682 мкГн 62-65 кГц

Немного греются стабилитроны D6 и D8 у меня стоят на 15 В - увеличил R4 с 56 Ом до 100 Ом - нагрев снизился, но сигнал на затворах стал более куполообразным, но на нагрев полевиков никак не отразилось - такие же холодные

Чуть теплые по сравнению с полевиками выходной и обводной трансформатор

Есть небольшой разбаланс в сигнале на затворах 17 В макс и -13 В минимум

Попробую поставить стабилитроны и на верхний ключ

Засим все, удачи

[z_vip]

Не все - заменил обводной трансформатор 3,76 мГн первичка 13 мкГн вторичка(дежурка из БП полумостового)

частота 49,9 кГц на нанобаранке 682 мкГн, греются полевики, немного уменьшил  R4 с 100 Ом до 36 Ом - нагрев ушел

следующий шаг

частота 57,6 кГц на нанобаранке 470 мкГн, не греются полевики,   R4  36 Ом

нагрузка та же лампа 24 В с поворотника

L1-L2 синфазный дроссель от БП зеленый, две обмотки -  по 3,37 мГн не менял

Оставлю для тестов такую схему

Все удачи

[thickman]

Раздельно затворный трансформатор и коммутирующий дроссель имеет смысл делать, если есть очень мелкие колечки для ком дросселя. Типа таких, если пока аморфных или нанокристаллических баранок нет: https://www.chipdip.ru/product0/64532 Чем меньше сечение и длина средней магнитной линии сердечника и чем больше число витков на нём – тем больше намагничивающая сила, а это момент оочень важный для оптимальной работы. Если в распоряжении лишь сердечники от энергосберегаек в которые можно втиснуть две затворные обмотки, тогда заморачиваться с таким вариантом особого смысла нет. Ну разве что любопытства ради, на таком макете можно быстро тестировать сердечники для коммутирующего дросселя или трансформатора. Посмотрите, как сделал этот преобразователь коллега TSL: https://forum.cxem.net/index.php?/topic/114568-как-запитать-шуруповерт-от-сети-230-в/page/32/#comments

По поводу разогрева ключей из-за влияния С3 и вообще о роли этого конденсатора, про нагрев стабилитрона в затворе, обо всем этом говорилось на последних четырех страницах этой темы, и по только что приведённой ссылке есть кое-что. Реактор Ls нужен для надёжного запуска преобразователя, а также для корректной работы в режиме токоограничения при перегрузке. Чем ниже индуктивность этого реактора, а также ниже порог токоограничения задаваемый номиналом R8,  тем выше частота при токоограничении. Оптимальная частота токоограничения – 250 -400 кГц. Указанная на схеме величина R8 слишком мала, перекочевала из другой схемы, прошу прощения, недоглядел.

Изменено 8 февраля, 2022 пользователем thickman

[z_vip]

Спасибо Маэстро

R8  - 0,33 Ом у меня в макете

Реактор Ls - догадывался,зачем он теперь предельно ясно - надо закупить кучку дросселей 3 А (а то я намотал на куске феррита)

колечко вытянул с  энергросберегайки, две обмотки можно всунуть - но провод нужен с хорошей изоляцией - хотя бы пэлшо(нету у меня)

Про С3 пошел тщательно читать

Всем здоровья

[z_vip]

Вернул C3 1n

Нанобаранку подстроил до частоты 65 кГн

добавил маленькие радиаторы на транзисторы - разогрева нет

Получился вполне рабочий макет

Вопрос к Маэстро - а возможно ли использовать для выходного трансформатора кольцо из распыленного железа проницаемостью 140(голубое такое)

[thickman]

7 часов назад, z_vip сказал:

для выходного трансформатора кольцо из распыленного железа проницаемостью 140(голубое такое)

Ни в коем случае, каким бы голубым оно не было. Только феррит. У распылённого железа потери на перемагничивание огромные. В реактор последовательно с силовым трансформатором – тоже феррит с зазором, по той же причине. Если трансформатор намотан с завышенной индуктивностью рассеяния между первичкой и вторичками, тогда можно вообще обойтись без дополнительной индуктивности в цепи первички.

[thickman]

15 часов назад, z_vip сказал:

Нанобаранку подстроил

Увы, ферритовому сердечнику далеко до истинной чудо-баранки. В России сейчас можно без проблем купить хороший сердечник из нанокристаллического или аморфного сплава.
 В относительно старых моделях БП АТХ,  в канале 3.3V стабилизатор часто был выполнен по топологии МУ, дроссель МУ намотан на ППГ-сердечнике из аморфного или нанокристаллического сплава. Его просто вычислить по внешнему виду – сам сердечник находится внутри разборного пластикового контейнера. Такой сердечник запускается не очень хорошо, но  уж если запустился - работает великолепно. Ежели в затвор шмалять через два последовательных динистора как тут уже предлагалось, тогда, возможно, запуск всегда будет успешным. Попробуйте, результат может получиться весьма интересным. На такое колечко достаточно намотать две затворные обмотки по 8-10 витков, без применения дополнительного переключательного дросселя.

[z_vip]

Нанобаранка - это зеленое маленькое колечко(чуть не потерял)  - от нее зависит вся работа моего макета, на ней 20 витков

сделаю нагрузку(диодный мост, дроссель ) - будут тесты - поглядим что можно выжать из нанобаранки

Удачи всем

 

[max-ti]

Неасилил я мостик с ненасыщаемым затворным, вернулся к насыщаемому. Два динистора работают на запуске и, если с одним мостик запускался только когда  в  затворах стояли резисторы 24 Ома, и был нагрев ключей, то сейчас в затворах у меня стоят 82 Ома. Долго не гонял, но нагрева вроде как нет, еще буду проверять. Картинка тоже вроде не шибко хороша, С1 ~ 500pF.

[thickman]

Для выбранного нанокристаллического сердечника (MSFN-15A-Т) получилась типичная картинка, норм.  Компромиссный вариант – окно большое, витков сравнительно немного, но благодаря высокой магнитной проницаемости сердечник улетает в насыщение достаточно глубоко. Если применить тот же типоразмер кольца, но из кобальтового аморфного материала (MSF-15А-T), картинка будет ближе к идеалу, однако число витков в обмотках придётся  удвоить.

6 часов назад, max-ti сказал:

Неасилил я мостик с ненасыщаемым затворным

Не понимаю, почему не получилось. Проблемы с запуском?  Возможно, рано пока продвигать мост-автоген в массы - стрельбы покажут… навешивайте силовой трансформатор, и вперёд :)

Изменено 10 февраля, 2022 пользователем thickman

[max-ti]

21 час назад, thickman сказал:

Не понимаю, почему не получилось

Не знаю, может кураж подрастерял, да и пятница моя уже близко - хочется хоть-какой результат. Ну да ладно, это все беллетристика. Что имеем сейчас:

Подцепил силу - сердечник RM14, индуктивность первички - 10.5 мГн. нагрузка - лампочка ~10 Вт. Сходу не завелся. Вернул в затворы резисторы 24 Ома - поехал. Но имеется сильный нагрев ключей. Как-то так.

[thickman]

 По осциллограммам вижу, что есть динамические потери при включении транзисторов. Сложно без подробной схемы комментировать этот нонсенс.  Снова есть какие-то изменения? Что за конденсаторы на фото выглядывают посередине платы? Затворный трансформатор непонятный, - обмотки, марка сердечника. Разделение обмоток  на затворном трансформаторе, как говорил уже, не очень хорошая идея.  Помимо схемы, на  форму тока в первичке силового трансформатора  интересно посмотреть.

[max-ti]

17 часов назад, thickman сказал:

Снова есть какие-то изменения

Да вроде несущественные. КТ - первоначальный, с которого начинал, только хвосты подрезал, чтоб не мешали, выглядывающие конденсаторы - это С1(сломал при монтаже керамику 510пФ, поставил два по 1000, не лучшее решение). Что имеется на сегодня - на картинках. Работа на нагрузку ~40 Ватт. КТ перемотал жгутом - изменения как то мне - отсутствуют. Чуть поднял сопротивление в затворах, вроде нагрев поменьше, но несущественно. Причем верхние ключи греются ощутимо больше.  На схеме разные сопротивления верха и низа. Защита пока не подключена.

[z_vip]

Всем хорошего дня

Вот такой сигнал на входе диодного моста при нагрузке 90 Вт

Использована схема маэстро см. пост

Что изменено:

обводной трансформатор первичка/вторичка 3,76 мГн/13,4 мкГн - взят из дежурки БП

выходной трансформатор EER-35(без зазора) из того же БП - судя по маркировке 350 Вт мощность, параметры первичка/вторичка 3,15мГн/76,2 мкГн

Остальные детали по схеме,  L4 подстроен до частоты 65 кГц на х.х. .

Что я вижу - не симметрия  верхнего и нижнего ключа - чем вызвано ? Мои догадки - раздельные обмотки коммутирующего транса, и возможно влияние L4, так как L4 установлена только в верхнем плече и коммутирующий трансформатор подключен к верхней обмотке

Что важно - как подавить выбросы - размах 100 В? Выходное напряжение 20 В макс.

Нагрев ключей незначительный - больше всего греется радиатор диодного моста(нагрузка 19 В, 5 А) - он 5 ватный - нужен вентилятор

Испытание.

При загрузке свыше 160 Вт на выходе (16 В 10 А) частота начинает расти до 110 кГц и выше, при загрузке током 15 А частота 190 кГн и выше, и выходная мощность ограничивается 150 Вт - то бишь Ваша защита маэстро работает отлично. Долго не наблюдал в таком режиме диодный мост готов расплавится да и нагрузка дымит. Нагрев выходных ключей в норме градусов 75-80 - радиаторы на них одноваттные

 

[z_vip]

По поводу выпрямителя, для снижения потерь - организовать синхронник - мост с коммутирующим трансформатором (дался мне он уж) - это вопросы к Маэстро, может у него какие идеи есть. Какие есть камни в этом случае?

 

Измерил КПД  - получилось 88%, причем основное падение на диодном мосту 7,5 Вт,  99 Вт на входе, 87 Вт на выходе

Для снижение выбросов поставил параллельно выходной обмотке цепочку конденсатор + резистор 2200рФ + 1 Ом - амплитуда выбросов со 100 В упала до 88 В

Может у кого есть идеи по другому организовать снижение выбросов

Удачи

[z_vip]

Про КПД - измерял в макете, что не верно - не учел потери входного  моста реальный КПД получился 82%

[thickman]

9 часов назад, max-ti сказал:

вроде несущественные

Существенные. На схеме нет доп дросселя, силового трансформатора и всё что за ним обычно водится - выпрямительных диодов, фильтра в том или ином виде. А вот на фото трансформатор виден. Что в первичке такое включено, что-то типа одной обмотки синфазного дросселя? Нет этого на схеме.

Осциллограмма тока за пределами моего понимания. Изготовьте нормальный токовый трансформатор. Хорошо получится на имеющемся нанокристаллическом колечке MSFN-15A-T или подобном. Число витков вторички TT равно числу "омов"  обязательного нагрузочного резистора. Типа, 51 виток – 51 Ом. На следующей неделе покажу осциллограммы снятые в мостовой схеме, но чтобы сопоставить результаты, нужна ваша схема "от и до". Любая, несущественная на ваш взгляд мелочь, на самом деле может повлиять на работу радикальным образом.

6 часов назад, z_vip сказал:

как подавить выбросы

Выбросы давятся RC цепочками параллельно диодам. Другой более эффективный метод – специальные сердечники - убивцы выбросов: https://mstator.ru/ru/st-small-core-amorf  Не путать с подавляющими ВЧ звон никель-цинковыми бусинами, которые можно часто увидеть на выводах диодов и транзисторов, в вашем случае они бессильны. Помехоподавляющие сердечники можно купить в интернет-магазине предприятия "Мстатор"   

По поводу несимметрии – ожидаемый вопрос. Сейчас как раз прорабатываю схему с дополнительной симметрирующей обмоткой. Пытаюсь родить более-менее народный вариант, из овна и доступных палок.

Изменено 12 февраля, 2022 пользователем thickman

[z_vip]

Спасибо за ответы

специальные сердечники - убивцы выбросов - мне не достать в ближайшее время

Пока поставил цепочку RC на выходную обмотку - снизило выбросы с 100 до 82-84 В  - 10нФ + 1  Ом

на КПД, Х.Х. влияния не заметил

Хорошо что в мосте использовал 150 вольтовые шоттки(благо выпаял их из сгоревших БП  )

Как на счет синхронника - стоит ли заморачиваться?

[thickman]

Простейший селф-драйв синхроне, с управлением синхронных ключей от силового трансформатора или от доп обмоток на затворном трансформаторе, не подойдет для автогенератора. В таком синхроне ключи открыты весь полупериод, автоколебания в автогенераторе будут срываться.

Изменено 12 февраля, 2022 пользователем thickman

[z_vip]

Спасибо

Принято. Поробую со средней точкой со схемой управления ключами.

Благо схема есть несложная - попробую в мультисиме.

[z_vip]

Попробовал в симе - полное поражение - работает неустойчиво - зависит от фазы Луны, типа полевика и т.п. т.д.

Как говорится отрицательный вариант то же вариант

Будем искать симметрию в...