Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[gyrator]

15 часов назад, thickman сказал:

Полученный результат стабильный

Да не вопрос. Но я "подсел" на самотактируемый драйвер полумостка, чтоб поменее моталок юзать.  Правда, оказалось, что в NCP-шном драйвере, что заточен спецом для работы с корректором, полная задница с задающим на нутряном конденсаторе и D-триггере, и колбасит бедный СТ так, что даже разделительная емкостина не спасает. Зато IR-ки показывают стабильный результат, хотя и пришлось добавлять выключально-умощьняльные "костыли". Зато му-мука, красава, хоша и на немецких нанобаранках.

Изменено 24 апреля, 2019 пользователем gyrator

[Реклама]

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

[thickman]

На осцилограммах показаны токи коллекторов высоковольтных биполяров и напряжение на стоках низковольтных мосфетов, коммутирующих эмиттеры биполярных ключей. Биполяры довольно хилые (BUL38D), тем не менее, они влёгкую коммутируют ток 3А при напряжении питания 750V. Справа – оптимальная, на мой взгляд, коммутация с предварительным выходом из насыщения биполярного ключа. Слева – классический прием с обрывом эмиттера при глубоком насыщении биполяра. На левой картинке я специально дожал напряжение на мосфете до зенеровского пробоя, поэтому инжекция эмиттера полностью не обрывается, но это не смертельно. Существует ещё более простой, но менее эффективный способ, когда мосфет заменяется прямосмещённым диодом, - работа Голикова В.Ю. и Горянского И.С. "Анализ процесса выключения силового транзистора с диодным прерывателем в цепи эмиттера". У меня нет этой статьи, если кто найдет, огромная просьба – выложите сюда ссылку.
В целом, такой ключ с ЭК конечно имеет свои недостатки и конечно же не может заменить полевики или IGBT во всех применениях, но показанная реализация проста, причём дешевая и в ряде случаев весьма и весьма эффективная. Дополнительные мосфеты в эмиттерах имеют сопротивления сравнимое с куском медной проволоки, а их стоимость равна кусочку пластмассы. То есть, доп мосфет не греется и почти ничего не стОит. Сравните цену такого альтернативного ключа "биполяр+мосфет" с ценой высоковольтного  мосфета, у которого Rds(on)=0.05-0.07Ом и V(BR)dss=800-1500V.

Изменено 26 апреля, 2019 пользователем thickman

[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]

К вопросу о безопасности выключения биполярного ключа с эмиттерной коммутацией. При испытании очередной схемки не заметил плюшку припоя, она закоротила часть компонентов в базовой цепи транзистора. В результате – работа с сильным залётом в насыщение сердечника трансформатора. Пиковый ток коллектора при выключении достигал 20А(!), при напряжении на выключенном транзисторе 600V.  Схемка примерно соответствует показанной на картинке, с той лишь разницей, что в реальности ПОС по напряжению была заведена на токовый трансформатор (К3 на схеме), но это не принципиально,  допускаются различные варианты организации обратной связи.

 

Изменено 13 июня, 2019 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

[monos]

В 13.06.2019 в 13:02, thickman сказал:

Существует ещё более простой, но менее эффективный способ, когда мосфет заменяется прямосмещённым диодом, - работа Голикова В.Ю. и Горянского И.С. "Анализ процесса выключения силового транзистора с диодным прерывателем в цепи эмиттера". У меня нет этой статьи, если кто найдет, огромная просьба – выложите сюда ссылку.

 

 

Анализ процесса выключения силового транзистора с диодным прерывателем в цепи эмиттера.pdf

[thickman]

monos, премного благодарен. Безопасное выключение биполярного транзистора – дело непростое.  Думаю, любителям биполярных ключей может пригодиться, да и просто посетителям ветки будет интересно познакомиться с этой темой.

Спасибо!

[plex61]

Эдуард , можете привести  разбег по основным параметрам  партии  mssn - 18s - L , максимальный и средний ?  Вроде как  thickman  вы делали выборку 20 баранок по разбегу Hc и Кпр .

[Ed 01]

15.08.2019 в 17:50, plex61 сказал:

Эдуард , можете привести  разбег по основным параметрам  партии  mssn - 18s - L , максимальный и средний ?

По потоку +/- 13% максимум. Фактически меньше, это разброс массы при навивке. По Нс не более 35 А/м (100 кГц, 80 A/м). Фактически от верхней границы кобальтовых 17 А/м до 30А/м. По Кпр от 0.97 до 0.99. Здесь  уже задавали вопрос по возможности отбора пар. Как вариант, можете попросить дать групповую распечатку параметров. Это делают выборочно при поставках в Ю.Корею. По ней сможете подобрать пары самостоятельно.

Изменено 29 августа, 2019 пользователем Ed 01

[thickman]

Повозился немного с синхронизацией автогенератора. Я применяю простейшую однотранзисторную выключалку, коротящую управляющий трансформатор. Такая метода полностью себя оправдывает при сравнительно небольших мощностях, ватт до пятисот-семисот динамические потери незначительны. Однако при серьёзных мощностях  с потерями придётся уже считаться.
Как оказалось, защёлка на двух транзисторах  пригодна, но при одном обязательном условии – работа "защщёлочных" транзисторов в ненасыщенном режиме, для этого база-коллекторные переходы шунтированы диодом Шоттки. Без Шоттки защелка слишком долго приходит в себя, она неспособна обслужить два рабочих полутакта, ПОС разрывается и автогенерация преобразователя срывается.
К слову, на базе однотранзисторной выключалки невозможно приготовить защиту автогенератора, если силовые ключи - биполярные. При замыкании коммутирующего трансформатора силовые биполяры надолго залетают в активный режим и как правило выгорают.
При достаточно большой индуктивности в первичной цепи двухтранзисторная защёлка справляется с задачей, и очень даже неплохо . При КЗ в нагрузке преобразователь переходит в режим ограничения тока  на повышенной частоте, с небольшими коммутационными потерями между прочим, и может терпеть КЗ сколь угодно долго. В черном квадрате схема защиты, она, как мне кажется, полностью закрывает вопрос защиты в электронных трансформаторах на биполярах. Как появится время, отсниму и покажу осциллограммы при заходе в режим токоограничения.

Изменено 19 сентября, 2019 пользователем thickman

[gyrator]

19.09.2019 в 17:25, thickman сказал:

и может терпеть КЗ сколь угодно долго.

 

Может, но мулька с Ксв=1 и идеально идентичными ЭРЭ порой вселяет в аматора необоснованные ожидания, кои зачастую не оправдываются в железе. Ясен перецЪ, што я грю про себя.

Однако, конфуз с железом заставляет усиленно напрягать моцк, чтобы найти решение даже после того, как тестируемая консепсия окончательно забракована.

[gyrator]

Ты подумай над тем, что пуск тарахтелки всегда происходит под действием ограничилки тока, а она запросто может загнать сердешный СТ в кривизну, коя останется и после начала работы комм. транса. Да и выключалка на аналоге динистора, даже с шотткой унутре, штука ненадёжная в двухтахтенном вероянте. Ну, и как трындел ранее, конструктив СТ, особливо для многоканальников, зело влияет как на запуск, так и на работу защиты от козы и особливо на её возврат после снятия перегрузки. Так штааа, доп. RCD цЭпочка, с правой стороны мостка, оченно пользительна для надёжного запуска.

[thickman]

16 часов назад, gyrator сказал:

Однако, конфуз с железом заставляет усиленно напрягать моцк,

Едридмадрид, - как в воду глядел!   

Макет неплохо работал и козу легко переносил, собирался  поддать побольше ПОС по напряжению для устойчивой работы на ХХ, и тут на тебе – отстрел транзистора. Причём выключалка надёжно функционировала, осциллограмму удалось сохранить. Пока считаю, произошло это из-за увеличения базового тока (ПОС по напряжению тока добавила), а значит и роста реверсивного базового тока при резком запирании. А вот это уже прямая дорожка ко вторичному пробою, - классика жанра, однако – торопиться надо с умом.  Так штаа - эмиттерная коммутация рулит.

1 час назад, gyrator сказал:

Так штааа, доп. RCD цЭпочка, с правой стороны мостка, оченно пользительна для надёжного запуска.

 Спасибо, буду много думать.

На картинке ещё один финт улучшающий работу защёлки. Захлопывающий защёлку сигнал снимается с балластного дросселя (Ladd) в цепи первички силового транса. Всё равно он крайне желателен при использовании биполяров, а просунуть через него проводочек несложно. На картинке старт на козу. Принцип работы этого узла отражен в названии модели, модельку прикрепил.

 

 

di по dt.rar

Изменено 24 сентября, 2019 пользователем thickman
модельку подправил

[thickman]

Работа защиты, схема примерно соответствует модели из предыдущего поста. Единственное отличие – ПОС по напряжению заведена с обводного трансформатора, а в модели эту роль выполняет дополнительная многовитковая обмотка на токовом трансе, она включается в диагональ моста через балластный резистор. Конечно, можно применять и классический вариант с комбинированной ПОС, когда обратная связь по напряжению заводится от дополнительной обмотки намотанной на силовом трансформаторе.
На осциллограмме видно, что при КЗ частота коммутации улетает вверх, поэтому, чтобы преобразователь надёжно работал в этом режиме продолжительное время, необходимо обеспечить малые динамические потери как при выключении, так и при включении биполярного ключа (эффект динамического насыщения биполяра при включении нивелируется при режиме ZVS).  Это задача вполне выполнима, но без опыта и знаний лучше за такое не браться.

Изменено 25 сентября, 2019 пользователем thickman

[thickman]

Такая защёлка для жибитов и мосфетов в виртуале работает прилично, однако в железе пока что ведёт себя не так хорошо, как в полумосте на биполярах.

[thickman]

Пожалуй, самый простенький полумостик, но работает прилично. Тут даже токовых трансов нет как в токовой защите, так и в схеме контроля насыщения. К нижней обмотке затворного транса подключен третий глаз, переключение осуществляется по его приказу, частота автогенерации  и степень насыщения сердечника силового трансформатора задаётся номиналом резистора R12.
Зависимый источник тока B1 – это ни что иное как ОФ, но выполнено без токового транса, как показывал выше – десять витков наноленты на сердечнике. На этот практически незаметный и никому не мешающий рулон намотано десять витков эмальпровода, витки замкнуты на низкоомный  резистор (тот самый R12 на схеме).
Если сердечник ферритовый и контроля перемагничивания не нужно – этот узел, подключенный к нижней обмотке затворного транса, следует убрать, а линейный двухобмоточный затворный трансформатор сделать насыщающимся. Симметрирующая обмотка L7 в этом случае тоже не потребуется.
К словам приложил модельку:

мстатор без ТТ.rar

[thickman]

 

24.09.2019 в 10:52, gyrator сказал:

доп. RCD цЭпочка, с правой стороны мостка, оченно пользительна для надёжного запуска.

Пока проблем не наблюдаю, запуск  с полпинка.
Гиратор, какая же классная вещь твой третий глаз! Оценил несимметричную работу с отключенным диодом в выпрямителе. Сердечник трансформатора – MSTN-25A, твой третий глаз - в образе моего нанообруча поверх контейнера. Третий глаз не косит, мало того, он полностью выруливает ситуацию. Девайс остаётся устойчивым и ровно наполовину работоспособным – стабилизация тока сохраняется от минимума до половины максимального значения, во всём допустимом диапазоне сетевого напряжения. На схеме регулятор тока для гальванических ванн (0.5-30А). Показан режим стабилизации тока при Iвых=10А, с отключенным диодом D7.
Далеко не каждая топология стерпит такое надругательство, тем более – с сохранением своих функциональных обязанностей. Я в шоке.

 

Изменено 11 ноября, 2019 пользователем thickman

[thickman]

Отснял работу моста в режиме стабилизации тока при 2А, 4А и 14А в нагрузке. По-прежнему, один диод в выходном выпрямителе отключен. Работа ШИМ видна по отрицалельному полупериоду тока в первичке (синий луч). Вот такие вот "двухтактные дела" . Всё под контролем.

[thickman]

Гиратор, смотри какие чУдные датчики получаются однако. Внизу одновитковые, предназначены для работы на трансформатор тока, как Гиратор завещал. Справа – нанообруч из десятка витков наноленты на контейнере с сердечником и просунутой под обручем проволочиной. Слева – блин с твоим наноглазом. Это стандартный сердечник толщиной 3мм, я его вынул из контейнера для наглядности.  Сверху то же самое, но датчики многовитковые и показаны сердечники укомплектованные такими датчиками. Многовитковые особенно хороши. Сигналы – полная копия тока перемагничивания трансформатора. Причём, подчерку это – они работают на низкоомные резисторы без трансформатора тока. Помехоустойчивость отличная. Такое точное копирование  Im позволяет мне уверенно работать и в линейной зоне тока Im, проверено и в реальных условиях работы преобразователя с МУ-стабилизацией.  Мостики, даже с IGBT ключами, отлично тарахтят и перестраиваются в диапазоне от 40кГц (сильное насыщение  сердечника  нанотранса) до 120 кГц (больше просто не надо, кому такой малый размах индукции нужен).

Изменено 12 февраля, 2020 пользователем thickman

[zato4nik]

Пора присваивать народное название "нанообруч имени плотного".

[gyrator]

3 часа назад, thickman сказал:

они работают на низкоомные резисторы без трансформатора тока.

Да не вопрос, штука хорошая.

Но у меня т.т.: и симметрилка , и токоограничилка, и канал передачи сигнала ОС с выхлопа. Так что, без него никак не могу.

[thickman]

17 минут назад, gyrator сказал:

Но у меня т.т.: и симметрилка , и токоограничилка, и канал передачи сигнала ОС с выхлопа.

Да не вопрос Приятно то, что наноблин – готовый сердечник. Я использовал тонкую баранку для синфазного фильтра с нанолентой, проштырить такую очень просто. Да и выпускать готовый датчик Мстатор смог бы, одновитковый или многовитковый, не важно, был бы спрос. Получается комплект датчик-сердечник, причем неотсечённая часть наноблина работает заодно с основным сердечником. 

3 часа назад, zato4nik сказал:

нанообруч имени плотного

Нанообруч– неотъемлемая часть сердечника, он охвачен всеми обмотками вместе с основным сердечником. Вообще-то  отъемлемая, он же отхвачен КЗ витком  То есть, нанообруч, это отверстие Фомина в чистом виде. Ничего общего с поясом Роговского, или нашлёпкой-магнитным ухом, или с датчиком Хекса, или с чем-то ещё. В таком исполнении обмотку можно выполнить многовитковой и закоротить на резистор без применения трансформатора тока. Получим достоверный сигнал достаточной величины.

Изменено 12 февраля, 2020 пользователем thickman

[thickman]

12.02.2020 в 20:28, gyrator сказал:

заморочился с вариантом универсальной тарахтелки, в коей мелкий тарахтящий трансформатор с нямконтролем обеспечивает коммутацию и защиту ключей любой тяжести, а основной СТ с малой амплитудой индукции навешивается исходя из потребной вых. мощности

А как же "несимметрия с заду", которую запросто может подкинуть пострегулятор на МУ? Особенно, если силовой трансформатор беззазорный, да ещё с высокопроницаемым сердечником типа MSTN? Нее, я уже вошёл во вкус, автопилот Гиратора на основном трансформаторе (нанообруч или дырка) - это наше фсё.

[gyrator]

9 часов назад, thickman сказал:

А как же "несимметрия с заду"

Дык, вроде как наловчился компенсировать кривизну и с заду и с переду. Ну, в смысле отказался в полумостке от симметрирующей обмотки. Но симуль, это симуль, а для проверки в железе нужно попасть в контору, куда старперов пока не пущают.

Потестил вчера твой мосток в интерпретации Плекса и зело удивился, как оно вообще работает при таких пологих фронтах на затворах. Но вспомнил рассказ коллеги по конторе, у которого в фазнике на затворах вообще был синусоподобный сигнал, и понял, что я ещё профан в использовании полевиков. С другой стороны, ежели точёк через ключики задрать, то пологий фронт при выключении тока треугольной формы всё же поддаёт тёплости ключику и для компенсации потерь на выключение потребно сильно задирать величину смягчающей емкостины и величину зазора в СТ, что для моих сердечников неприемлемо.

[gyrator]

Чёт полез в модельки и нашёл ту мульку, что тряс с Плекса, только не в свечном варианте и вспомнил, что годом ранее пытался запустить этот мосток в железе. Не полетел мой "Гагарин", о чём я тебе и отписался. Слишком критичен оказался к конструктивам трансов. Шоб оно гарно тарахтело потребна энерхия в сердешном , или в виде нямтока СТ, или комм транса. А ежели СТ молотит с малой индухцией да без зазору, то где же ея взять, буде комм. трансформатор кюшает с обмотки СТ. В вероянте с первичкой комм транса в диагонале моста, энерхия, ИМХО, "кастрируется" токограничивающим резистором.

Однако, возможен вероянт, как уже грил, что в вопросе тарахтелок с комм. трансом у меня руци не оттель растут.

Зато в вероянте с коммутацией по нямтоку, будь то ток СТ или комм транса, проблем нет, в не зависимости от "кривизны" конструктива трансформаторов.

Изменено 24 апреля, 2020 пользователем gyrator

[plex61]

2 часа назад, gyrator сказал:

Чёт полез в модельки и нашёл ту мульку, что тряс с Плекса

За эту мульку , вернее за 17u  в первичке получил нагоняй от плотного  , по памяти это был перебор разных значений, на чём тормознул то и осталось  , плотный предложил перенести, измеренное методом закоротки , рассеяние 31мкГн на вторичную сторону  виртуала , это 0,775 u  пересчитанные через квадрат Ктр , не едет телега с этим номиналом , нужно увеличивать , в железе же вариант с зазором в ст и Ladd   на гантельке взлетает без проблем. можно попросить техничного электрика попробовать убрать зазор, пока макет на столе, на посмотреть .

2 часа назад, gyrator сказал:

А ежели СТ молотит с малой индухцией да без зазору, то где же ея взять, буде комм. трансформатор кюшает с обмотки СТ

Обводной ставить . Не ?

[gyrator]

1 час назад, plex61 сказал:

не едет телега с этим номиналом

Дык, я же ж тебе про это и говорил. Самовозбуды зело критичны ко всякоразным паразитным параметрам, зависящим от конструкции СТ. Потому народы и лепят на IRке, что с ней нет проблем запуска и работает даже самый кривой СТ.

Помнится, на двух IRках даже сварочный мостик с фазной рулькой делали и несколько вариантов мулек выкладывали. Ить для фазника вполне себе достаточно двигать фазу тарахтения одной IR-ки относительно другой и в результате получаем ШИМ-рульку без дрищеподобных импульсов на затворах полевиков. Но это разговор не для тут.

 

1 час назад, plex61 сказал:

Обводной ставить .

ИМХО, те же бэйцы, только вид сбоку. По-любасу придётся лепить ппгэшные дроссельки в первичку или вторичку СТ.

Уже многократно трындел, что простота самовозбудов только внешняя, особенно мостков. И правильно, что неофиты на них не "клюют".

Другой вопрос, что совместно с му-мукой они - весчь.

Вот с понедельника и начну лепить макетик, бо труба позвала и старперов в бой.

Изменено 24 апреля, 2020 пользователем gyrator