Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[thickman]

34 минуты назад, gyrator сказал:

заливка в лементевую скорлупу

Ага, если такое заливное в люминевой посуде правильно приготовить  - сердечник типа MSTN-25А, MSTN-50S или подобный, узкий и высокий в сечении, и однослойные обмотки, - тогда и в наносердечниках  индукцию можно гонять во весь опор. 

Edited January 31 by thickman

[Adver]

[gyrator]

1 час назад, thickman сказал:

тогда и в наносердечниках  индукцию можно гонять во весь опор. 

И плотность тока в обмотках можно увеличивать до 20. Стоимость моток , ессно, возрастает, но совокупный "навар" превышает издержки.  Это как с активными и пассивными полупроводниками, чтобы использовать по максимуму, потребно отводить тепло, ибо как и у ферритов ( да и у изоляции  обмоточных проводов) допустимая пентература кристалла  150-175 градусов.  Но полупровод с охладителем воспринимается естественно, а вот моточное с охладителем, пока, скорее экзотика, нежели обычное явление.

Edited January 31 by gyrator

[Adver]

[irfps]

Добрый вечер.

gyrator

Благодарю!

Теперь понятно, для чего эти диоды.

Тесты сердечников провел, результаты не радуют.

Похоже, как всегда, мечты разбиваются о реальность. Получить не сложное устройство не получиться.

Если правильно Вас понял. Для моста\полумоста с ПНН необходимо использовать СТ с зазором(например ЕTD39, или другие). Как альтернатива, использование обводного трансформатора, или добавочной индуктивности, при применении сердечников типа MSTN. Как Вы считаете, правильнее применить индуктивность, параллельно первичной обмотке, или вторичной? Энергия запасенная в индуктивности пропорциональна квадрату тока, но и потери в проводах, так же, вот и не очень понятно. При этом, крайне желательно использовать адаптивный драйвер и контроллер, в крайнем случае управление от реактора с насыщением (если добавить LC цепи к плечам и поменять контроллер, то вот и фазник). Драйверы верха низа у меня не прижились, выходят из строя с течением времени, и в серийных буржуйских изделиях тоже. Да, последние 10 лет, и не попадались они. Даже в частотных приводах их давно не видно, везде оптика и обратноходный преобразователь с кучей выходов для ее питания, или высокочастотный драйвер от инфинеона. 

На мой взгляд, очень хорошее решение, при управлении от Дырки Гиратора, для феррита N87, частота 15- 20 кгц, для  MSTN 20-25 кгц. Но возникает трудность с МУ на таких частотах.

  Вы писали про заливку СТ компаундом в алюм. стакан. Хотел полюбопытствовать, что это за компаунд? Есть опасение, что он простым смертным не доступен. Не очень понятно, как тепло проходит сквозь межслойную изоляцию, как это работает? Есть желание на это посмотреть поближе, поскольку используемые мощности не большие и надежда есть. По этому решение с хитрыми драйверами, доп. реакторами, контроллерами, мне пока не очень нравиться, предполагаю, что проще вернуться к фазнику, там и с синхронным выпрямителем проще(UCC28951)

Похоже слишком сложно получается, особенно с учетом непростого управления МУ. Руки не опускаю, еще поборюсь.

С уважением.

[нищеброд]

9 часов назад, gyrator сказал:

( да и у изоляции  обмоточных проводов) допустимая пентература кристалла  150-175 градусов.

Нужна ли изоляция провода в одновитковых МУМУках(разумеется  если нанобаранки в пластиковых контейнерах)?

[gyrator]

13 часов назад, irfps сказал:

правильнее применить индуктивность, параллельно первичной обмотке, или вторичной?

С точки зрения энергетики, правильнее лепить доп индуктивность параллельно первичке, чтобы не гонять лишний ток по обмоткам СТ.

Однако, если использовать не самопальный дроссель, а точнее- реактор, поскольку постоянного тока через его обмотку не наблюдается, то всё решает допустимое переменное напряжение на обмотках, а оно не шибко большое. Отсюда и подключение параллельно одной из вторичек.

Что касаемо перехода к фазнику, то для ключиков на полевиках, с их огроменными нутряными емкостями, эта топология оптимальна т.к. утилизирует упомянутую ёмкость в целях мяфкой коммутации. Однако, наличие тока циркуляции приводит к существенным статическим потерям на сопротивлении канала, что снижает кпд. Кроме того, на мелких токах возможен бздык ключиков из-за открытия нутряного диода полевиков, буде зарад данного диода не рассасывается к моменту выключения ключика. Для лечения этого недуга потребно либо юзать фетик с шустрым боди диодом, либо приделывать костыли для предотвращения отпирания упомянутого диода. 

Резюмируя можно сказать, что для одноканального сильномогучего питальника на полевиках, фазник вполне себе оптимален, а вот для многоканального, ИМХО, круче мяфкой микросхемной тарахтелки с МуМуками в каждом канале ничего нет. Поэтому, каждый естествоиспытатель выбирает ту топологию питальника, коя оптимальна для решения конкретной задачи в зависимости от содержания его закромов с комплектацией.

12 часов назад, нищеброд сказал:

Нужна ли изоляция провода в одновитковых МУМУках

Про одновитковые не знаю, ибо у них неприемлемо большой ток управления, а для двухвитковых она нужна, буде обмотки выполняются проводом, а не коаксиальными трубками или экранными оплётками. Буде обмотка из располовиненной трубки, то, ясен пень, нушна только изолируюшая проставка между половинками, а  кругляшки будут изолированы на халяву контейнером. При этом, эффективно отводится тепло и от нутряной части сердешных, и с медяхи полутрубок за счёт соединительных пластин по торцам бинокля-чебурана. Особливо при наличии обдува.

 

13 часов назад, irfps сказал:

что это за компаунд?

Это производственный секрет каждой конторы. А для самопальщиков стоит обратить внимание на готовые решения от Номакона.

 

13 часов назад, irfps сказал:

Драйверы верха низа у меня не прижились

В их работе есть тонкие моменты, без учёта которых надёжной работы не получится. Однако, старый добрый ТГР решает задачку с успехом и без обращения к ифинеоновской экзотике.

[irfps]

Добрый день.

gyrator

Благодарю.

Очень интересно!

Поделюсь своими сомнениями.

Посмотрел компаунд от Номакона, как я понял это силикон СКТН-Ф(А), наполненный какой то керамикой, отвердитель, судя по соотношению компонентов,скорее всего оловоорганика (К68, К1, К18), мутоген и токсичная дрянь. Получается теплопродность у него на уровне или хуже, чем у керамики или бетона,не очень то и много. Вакуумную установку думаю сделать из компрессора от холодильника и кастрюли из нержавейки, такие пока еще есть, с более мение толстыми стенками. Крышку надо точить из толстого оргстекла, это пока самая большая трудность. Компаунд густой и у меня есть большие сомнения, что он проникнет под изоляцию между первичной и вторичной обмотками. Скорее всего, результат будет некудышний, так как останется воздушная прослойка между первичной и вторичной обмотками и отвода тепла в достаточном количестве не произойдет. Вызывает сомнение и теплопроводные свойства компаунда. Но больше всего смущает необходимость нанесения подслоя(не понятно как это делать для СТ), это говорит о том, что адгезии у этого компаунда нет.

Подскажите пож, что не так в моих рассуждениях? Как это правильно делать?

Помотрел внимательнее на Вашу модель адаптивного драйвера и увидел, что обратное напряжение на диоде D9, D10- 300в, 4148 столько не выдержит. Это ошибка симулятора, или диоды нужны на напряжение 500в?

С уважением.

 

 

FB32.asc

[нищеброд]

Не. Какой  фазник? У МУМУки всегда есть ток намагничивания. Сделал нужный зазор, и получил вечный ПНН. А в фазнике  ток намагничивания меняется, и в каких-то режимах норовит вычесться из первичного тока нагрузки. А полумост фазник как сделать? Короч,только МУМУка. трансформатор- только феррит с зазором(типа ETD 59).

[gyrator]

50 минут назад, irfps сказал:

Как это правильно делать?

Я не конструктор и не технолог. Моя задача дать конструктору ТЗ на разработку мотки с указанием выделяемого тепла и максимальной температуры окр. среды. А уж как он будет решать задачку не моего ума дело. Мне важен работающий СТ. Так что ответить на ваш вопрос не могу.

 

53 минуты назад, irfps сказал:

обратное напряжение на диоде D9, D10- 300в,

Двк, вы же автор мульки, вам и ответ держать .

 

28 минут назад, нищеброд сказал:

А полумост фазник как сделать?

Дык, в варианте однотактного моста, если принять, что по количеству ключей он идентичен полумостку. Хотя особого навара от фазного управления этой топологией я не увидел. Что касаемо зывысы фазника во всём диапазоне нагрузок, то без костылей она не получается. Хотя, с другой стороны, при мелкой нагрузке на кпд сие особо не влияет, а помехи у него однозначно меньше чем у жёсткого ШИМ мостка, вследствии трапецевидности напряжения на СТ. Опят же, отсутствуют дрищеподобные импульсы управления на затворах ключей, что очень существенно для отечественных ключиков с кристаллом в квадратный сантиметр и ёмкостью затвора 40 нан. Другими словами, как и всякий продукт, фазник дОлжно уметь готовить, чтобы его потребление не вызвало аллергию и несварение. 

Ну, а МуМука, безусловно, - это наше всё. 

[irfps]

Добрый вечер.

gyrator

Разобрался, благодарю.

Имел в виду следующие, что, на мой не профессиональный взгляд,   первичная сторона МУМУ и фазника одинаковы, только разные контроллеры. И костыли одинаковые, дополнительные реакторы и адаптивный драйвер. Очень сложно. Для много мощного источника возможно оправданно, а для 100-300вт? Очень жаль, что не получилось построить первичную часть под управлением Дырки Гиратора. По изучаю обводной трансформатор\реактор и адаптивный драйвер. Подскажите пож. Вы адаптивный драйвер испытывали в железе?

С уважением.

 

thickman

Вы много использовали и рекомендовали к применению, ОТ, изучаю, сделал ОТ на сердечнике Е20, первичная обмотка 140вит провода 0.3, вторичная 7 вит провода 03. Намотка 1 слой- часть первички, 2 слой- часть первички, третий слой- вторичная, 4 слой- часть первички, 5 слой- остаток первички. Зазор 0.13мм во всех кернах. Пиковый ток, при частоте 50кгц и питании 307в -0.6а. От разогревается до 65ц, для феррита это очень много. Подскажите пож, как правильнее поступить, увеличить зазор и увеличить витки, или наоборот?

Благодарю.

 

нищеброд

У Ваших изделий  серьезные мощности и задачи.  Возможно такие сложности для этого оправданы. В моих поделах мощности небольшие(100-300вт), при этом стараюсь получить минимум тепловых потерь, по этому гонять реактивные токи в 10 ампер нет смысла, а при меньших нет ПННа.  ПНН появляется при меньших реактивных токах, если применить адаптивный драйвер, или при управлении от Дырки Гиратора.  

Уважаемый Гиратор рекомендовал использовать контроллер, плюс к этому реактор и адаптивный драйвер.  Так и  получается, замени контроллер, вот и фазник. Так как все остальное, на мой взгляд, одинаковое.

PS3875i14.asc MU3825.asc

[gyrator]

10 часов назад, irfps сказал:

В моих поделах мощности небольшие(100-300вт

Если выхлоп одноканальный, то проще  мяфкого обратнохода ничего нет, но это уже другая тема.

А ежели на 300 Вт потребно 6-7 каналов, каждый с регулируемым выхлопом и защитой от сотни миллиампер до десятков ампер, то, ИМХО,  оптимальным будет мяфкий мосток +индивидуальные МуМуки по каждому каналу с идентичными рульками. Для сильноточных низковольтных цепей, вместо выпрямителя на диодах, очень просто вписывается синхрон, полный или неполный. 

Несомненно, что вместо магнитных ключей каналами могут рулить и электронные, но с точки зрения простоты управления и ЭМС они не соперники МуМукам, кои проигрывают полупроводам лишь по габаритам и в технологичности. Зато не боятся радиации и высоких пентератур, да и надёжность куска провода с сердечником зело выше, нежели у сложной  структуры транзисторных ключей.

Что касаемо юзания адаптивного ключа в фазнике, то он не поможет в устранении тока циркуляции и не защитит от открывания боди диода в одном из фетиков каждой стойки. Да и сам фазник, как и обратноход упомянутый ранее, это темы других веток форума.

Edited February 3 by gyrator

[Obergan Alexey]

1 minute ago, gyrator said:

полный или неполный

Это как ? В чём разница между полным и неполным ?

[gyrator]

9 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Это как

В работе МуМу ки участвуют три диода: два выпрямительных, и один блокирующий. Буде на половики меняют лишь выпрямительные диоды, что элементарно, то это неполный синхрон, а ежели все, что зело сложнее, то полный.

[thickman]

13 часов назад, irfps сказал:

разогревается до 65ц, для феррита это очень много. Подскажите пож, как правильнее поступить, увеличить зазор и увеличить витки

Придется увеличивать число витков.  Я всегда выступал против самостоятельного изготовления этой детальки. Если обводной трансформатор нужен, проще подобрать готовый, например  из  подходящего обратноходового преобразователя выудить.

В 31.01.2023 в 20:56, irfps сказал:

как тепло проходит сквозь межслойную изоляцию, как это работает? Есть желание на это посмотреть поближе

На фото силовой трансформатор для мостового преобразователя  на сердечнике MSTN-25A-T. Первичная обмотка 56 витков  диаметром 0,83. Вторичка – 2х5 витков литцем ЛЭЛО 615х0.071, обернутые несколькими слоями каптонового скотча. Плюс обмотка вспомогательного питания для управления МУ и обмотки ОФ.  трансформатор помещен в медную посуду и залит номаконовским компаундом КПТД-1/3. При такой конструкции без проблем вытягивается тепло из первички и вторичек при повышенной плотности тока в обмотках. Дорогой номаконовский компаунд можно заменить теплопроводящей пастой КПТ-8, а вместо медной посуды заказать стакан из дюраля или люминя у знакомого тик-токаря.

Edited February 3 by thickman

[Obergan Alexey]

23 minutes ago, thickman said:

На фото силовой трансформатор

Какую мощность удаётся через такой пропустить при длительной работе ?

3 hours ago, gyrator said:

что зело сложнее

У вас нет случайно модельки ? Просто интересно посмотреть, как управляется блокирующий полевик. Синхронно с ключами первички, или ему требуется какая-то задержка ?

[irfps]

Добрый день.

gyrator

Благодарю.

Подскажите пож. на каком форуме и где,  Вам было бы удобно,  обсудить фазник и обратноходный преобразователь? Вот моделька фазника с симметрирующим Тр-м.

Присматриваюсь к МУ с синхронным выпрямителем. Как управлять синхроными ключами в МУ, более мение понятно. Но, вот совсем не понятно, как управлять третьим ключом, особенно если это источник напряжения и он имеет на выходе большую емкость?

С уважением.

 

thickman

Благодарю.

Очень интересно!

Вы не используете межслойную изоляцию, вот компаунд везде и проникает. Правильно ли я понял, это не стакан, а кусок медной трубки и медной пластины-заглушки?

Подскажите пож. на какой частоте у вас работает MSTN-25A-TН при 56 витках?

 

PS55.asc

[gyrator]

57 минут назад, Obergan Alexey сказал:

У вас нет случайно модельки ?

Коллега  thickman на 49 страничке выкладывал.

 

27 минут назад, irfps сказал:

обсудить фазник и обратноходный преобразователь?

Звыняйтэ, но в данный момент у меня интереса к этим топологиям нет. Поищите собеседников на Володинском сайте. Там , помнится, было активное обсуждение фазника. 

[irfps]

Добрый день.

 gyrator

Там я уже был, давно тишина в этих разделах. 

Вы написали.  Что касаемо юзания адаптивного ключа в фазнике, то он не поможет в устранении тока циркуляции и не защитит от открывания боди диода в одном из фетиков каждой стойки.

Про токи циркуляции понятно, а вот про диод совсем не понятно. Почему?

Подскажите пож., Как Вы распилили\раскололи ферритовое кольцо для СТ?

Благодарю.

 

thickman

Очень интересно! Спасибо.

Подскажите пож. чем закончились испытания такого СТ? Какую мощность удалось получить, при применении такого СТ? С каким радиатором использовался?

Нашел компаунд, который мне доступен. По Вашему мнению, он подойдет? Там в описании написано, про вакуумирование, вы его использовали?

Ну и как ожидалось, очень  токсичный отвердитель.  Оказывается, вакуумный насос используют при монтаже кондиционеров. Планирую взять такой, на время  и потренироваться в заливке, пока болвана, и посмотреть, что получиться, распилив заливку  пополам. Камеру сделаю из эмалированной кружки, на выходных постараюсь выточить крышку из оргстекла,  и если получиться приобрести на барахолке подходящий обрезок.

ОТ на Е20 домотаю еще 30 вит, посмотрим, что получиться.

Далее, при отсутствии результата, применю  ETD29, в нем больше места. Возможно будет правильнее распилить, или расколоть кольцо R25? Будет меньше слоев.

 

-STEP.pdf

FB2.asc

Edited February 3 by irfps

[gyrator]

34 минуты назад, irfps сказал:

Как Вы распилили\раскололи ферритовое кольцо для СТ?

Алмазным диском. После распила паз заполнил эпоксидкой, чтобы при намотке не расколоть.

[z_vip]

@irfps Привет

По обводному трансформатору для полумоста использую феррит 2000НМ Ш 5х5 керн и 240 первичка D=0,224 и 18-20 вторичка(МГТФ 0,05). Зазор 1 мм. Намотка простая первичка -> изоляция -> вторичка. Потом убавляю витки вторички до 12 В напряжений на затворах(если это необходимо - обычно 15-16 витков остается ), получается малогабаритно и работает хорошо

Учитывая, что напряжение 155 В на полумосте, для моста 310 В понадобится 480 витков для Ш 5х5. Так как каркас Ш 5х5 не вмещает более 300 витков провода D=0,224, то для E20 5,9х5,9 керн ,думаю не хватит места для обмотки - нужно 344 витка на 310 В(а еще место для изоляции). Возможно вам придется выбрать больший типоразмер сердечника

Если буду делать мост с обводным трансформатором, то использую Ш 7х7 там примерно первичка 244 витка и возможно выполнить изоляцию по требованиям и место для двух вторичек хватит

@gyrator ради эксперимента распилил дремелем ферритовое кольцо отрезным диском(D=40 мм толщина 0,9 мм ) - все получилось

Только делал в два приема, чтоб кольцо не сломалось, распилил на 2/3 с одной стороны, залил клеем, перевернул и допилил остаток, и залил клеем, для усиления стыка обернул стекловолоконной лентой и пропитал клеем

Всем удачи и здравия

[gyrator]

52 минуты назад, irfps сказал:

Почему?

Поищите: "Механизмы отказов MOSFET в мостовых импульсных источниках питания с переключениями при нулевом напряжении (ZVS)" Здесь это флуд.

16 минут назад, z_vip сказал:

Только делал в два приема

Я пилил в  один приём, но на малых оборотах, чтобы не перегревать и избежать ударов диска по ферриту.

[Obergan Alexey]

Присобачил мумуку к мостовому выпрямителю. Вроде в симуляции работает.

Spoiler

Сделал это, чтоб была возможность стабилизировать высокие напряжения. Правда пока не могу сообразить, как схемку стабилизации переделать так, чтоб не подавать высоких напряжений на TL431. Есть у кого идея, как реализовать сие непотребство не слишком сложным способом ?

МУ9.asc

[z_vip]

@Obergan Alexey видел схемы с гасящим стабилитроном в цепи TL431. Для высокого напряжения возможно понадобится несколько стабилитронов, благо ток у них 1-2,5 мА. Но все равно понадобится защита TL431 от высокого напряжения, возможно параллельно TL431 стабилитрон на 30-33 В.

Да и диапазон регулировки всего 27-30 В, при 400 В может быть критично.

Может использовать оптрон и цепочку стабилитронов для задания напряжения, а выходной транзистор оптрона для цепи регулировки вашего МУ

Удачи и всего хорошего

 

[irfps]

gyrator

Благодарю за совет. Надо будет купить диск и потренироваться, пилить планирую с водой, в ванночке..

Прошу прощения за флуд.

Читал эту статью, внимательно, не понятно почему адаптивный драйвер не помогает? Если я правильно понял, адаптивный драйвер включает ключ, в момент когда напряжение на нем достигает условного нуля. И тем самым блокирует внутренний диод открытым ключом, не допуская протекания тока через него. Получается, что ток может протекать через внутренний диод только при очень больших значениях, когда падение напряжения  на ключе больше чем на диоде, или при отсутствии внешнего импульса(как я понял, такого не бывает).  Если это не так, то это  значит то, что и в контроллерном МУМУ эта трудность есть? Описан другой способ, применить 2 диода, блокирующих внутренний диод, но ни разу не видел, что бы так кто то делал. А так, трудность эта точно есть, в LLC БП иногда ключи мрут, без видимых причин. 

С уважением.

 

Obergan Alexey

Вспомогательной обмоткой, для цепи управления МУ.

Посмотрите мои модельки.

Но, по моему непрофессиональному мнению, высокие напряжения и МУ не очень удачное сочетание.

Edited February 3 by irfps

[Obergan Alexey]

@z_vip, @irfps, спасибо! Попробовал задействовать операционник вместо тлки. Конечно потребуется отдельное питание

Spoiler

Оно вроде работает, но я не могу прогнать эту схему дальше двух миллисекунд. Замудохался вконец уже с этой мулькой

 

МУ8.asc

[irfps]

К индуктивностям нужно добавить резисторы утечки и послед сопротивления, иногда помогает небольшая емкость.

В целом, шаманство.