Магнитный усилитель в автогенераторном преобразователе

[z_vip]

@irfpsTestDMUb11.asc анализ - на кольцах МУ расположены дополнительные управляющие обмотки, включенные встречно для согласования с основными. Хорошо если размеры колец позволяют, то почему бы и не использовать данное решение.Успехов

[Реклама]

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

[irfps]

Ток в управляющих обмотках 30ма. Намотать не очень сложно. Фокус в том, что управляющая обмотка содержит на виток меньше, чем силовая обмотка. Это дает полное закрытие МУ, при открытом транзисторе, без дополнительного смещения. Да и МОСФЕТ использовать удобно. 

TestMU24a1.asc

Изменено 5 марта пользователем irfps

[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

[z_vip]

@irfps хорошо приму на заметку

[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

[irfps]

Добрый день.

Несколько модифицировал MУ, теперь есть полное закрывание и возможность коррекции тока КЗ.

Но, странное поведение остается, между 10 и 12 мс, как с это устранить пока не понятно.

Похоже без проходных конденсаторов не обойтись.

TestMU24TTa33.asc

[thickman]

V3 прописан несимметричным, поэтому без разделительного конденсатора насыщается сердечник силового транса. В таком представлении поправить можно, только если фронты выполнить пренебрежимо малыми (в кружочке ниже на картинке).
 Ток в первичке ТТ пульсирующий, с постоянной составляющей, поэтому модель сердечника нужно перенести в первичку, так можно будет увидеть возможное одностороннее насыщение. Для седечника ТТ в этом месте (если есть пост. составняющая тока) подойдет, например, сердечник MSP-10S-03. Он, несмотря на малую длину магнитной линии, допускает смещение постоянным током через виток первички величиной в 10А(!)
По поводу переходного процесса не понял, вроде всё неплохо. Однако, такие вещи имеет смысл проверять только на тщательно проверенных моделях компонентов. Особенно это касается TL431. Полезно собрать в симуляторе простенькую схему из даташита для тестирования ЛАЧХ. Подойдет только та модель, у которой частота первого полюса лежит в пределах 1-3 кГц, а Rдифф= 0.2-0.3 Ом. Транзисторы включенные с общим эмиттером (Q1,Q4) вносят доп фазовый сдвиг, поэтому желательно ставить реалистичные модели.  В схеме, правда, усиление транзисторных каскадов задушено в хлам большими номиналами эмиттерных резисторов (R=1кОм),  поэтому каскады получились широкополосные, но так сурово душить, пмсм, не совсем правильно.
Встречные витки в цепи размагничивания МУ (L18,L19) – отличное решение!

Изменено 29 марта пользователем thickman

[irfps]

Добрый вечер.

thickman

Да, с ТТ тока был не прав.

Подправил.

Благодарю.

TestMU24TTa33.asc

[irfps]

Добрый вечер.

thickman

Плохая, оказалась идея, с ТТ. Не работает как надо. Пришлось переделать. Не технологично получается, 2 провода в 1 ТТ.

Пока результат не очень. Не закрывает полностью МУ, предположительно, нужно добавлять обратный виток, есть трудность с стабильностью.

Автогенератор перестал запускаться, если отключить разъем МУ и обратно включить, то работает.

 

TestMU24TTaC11.asc

Изменено 5 апреля пользователем irfps

[plex61]

12 часов назад, irfps сказал:

Автогенератор перестал запускаться

с нагрузкой ?

[irfps]

 С присоединённым МУ, вне зависимости от нагрузки,  автогенератор не запускается. Если включить автогенератор, за тем присоединить разъем МУ, все работает.

При этом, вот эта модель прекрасно работала и не мешала запуску автогенератора. У нее были свои трудности, в основном с вспомогательным питанием и стабильностью.

MU52.asc

Изменено 6 апреля пользователем irfps

[gyrator]

1 час назад, irfps сказал:

автогенератор не запускается.

А почему вы зациклились на автогене? Лично я в своих крайних разработках  использую тарахтелки на микросхемах.

Например, полумостик на самотактируемом драйвере, но обязательно с разделительным конденсатором последовательно с первичкой. Минимум моточных и максимум повторяемости. Даже в экспериментальной варилке на мумуке  тарахтелка выполнена на упомянутом драйвере, только в качестве ключиков использовал сильномогучих айжабят.

Да и в мостике на 1156ЕУ2 пришлось поставить такой же конденсатор в процессе серийного выпуска, хотя казалось бы уж в нём-то кривизны быть не должно. Но в отдельных экземплярах замагничивание,  при набросе нагрузки, наличиствует . Может это связано с ЕУшками, шибко восприимчивыми к помехам по пиле, но самое простое и эффективное лечение-упомянутый разделительный конденсатор.

[irfps]

Добрый день.

gyrator

Привлекает простота автогенератора, СТ, ТГР на ППГ сердечнике, ТТ, 4 ключа, немного СМД, вот и все детали.

На самом деле, до контролера еще руки не дошли, да и адаптивные драйвера вызывают некоторую неуверенность. Фиксированная частота, опять же. СТ получиться избыточный и так, 8 вторичных обмоток намотать не очень  просто.

 

 Но в отдельных экземплярах замагничивание,  при набросе нагрузки, наличиствует

В автогенераторе этот эффект, так же есть. При тестировании с индивидуальными, вторыми СТ (в автогенераторе СТ, с вторичной обмоткой в 100в, на которую параллельно, шиной, присоединялись СТ модулей), на каждом модуле, замагничевание присутствует вовсю. Возможно, это связанно с особенностью работы МУ и не полной работы петли симметрирования. Наиболее яркое проявление, было при снижении напряжения питания.

Благодарю за подсказку.

С уважением irfps.

[gyrator]

1 час назад, irfps сказал:

8 вторичных обмоток намотать не очень  просто.

 

А что, использовать два СТ не судьба?  ИМХО, уж лучше, чем геморр с кучей обмоток на одном сердешном.

Изменено 6 апреля пользователем gyrator

[irfps]

Доброе утро.

gyrator

Одну крайность уже изучил, с 9 СТ (один основной, в автогенераторе и 8 вспомогательных в модулях). Греется и занимает много места, дорого, но есть и плюсы, общая шина, пропадает трудность с вспомогательным питанием, мотать 2-х обмоточные СТ проще.

Другую крайность, также изучил (один СТ с 8 выходными обмотками). Из плюсов, одно моточное изделие, меньше места занимает, меньше греется, к каждому модулю свой кабель от СТ, 

Из минусов , для однотактной конструкции, более менее, для 2-х тактной, такой СТ очень сложно намотать.

На фото.

1244 Автогенератор с одной, выходной обмоткой 100в, которая образует шину. 

1255 Модуль, с своим СТ, который подключается к шине 100в.

1219 Желтый луч, это ток через СТ модуля, видно замагничивание.

15411 2-х тактный автогенератор ,4-х канальный, с одним СТ(8 намотать не смог)

1553 1-тактный, 8 канальный, с одним СТ(провода между модулями и автогенератором не соединены.), тарахтелка 3844, косой мост, с Вашим снаббером.

1554 То же, вид с боку.

1546  То же, в не собранном виде.

Как Вы и пишите, истина где то по середине. Возможно 2 СТ с 4-я обмотками, или на каждые 2 модуля , свой СТ.

Веду неравную борьбу с теплом. Без принудительной вентиляции все, не очень хорошо. Нагревается до 60ц, за несколько часов. Планирую перейти на аморфные ППГ сердечники, типа MSSA-20A-L  и протестировать, какие будут изменения, при намотке проводом ЛИТЦ. При замене сердечника с нанокристаллического на аморфный, КПД подрастает, при выходе 24-5а, с 83% до 86%. Это примерно 3вт тепла на модуль. В данном случае это весьма существенно. К сож., КПД однотактной конструкции, оказался 80%.

С уважением.

[gyrator]

2 часа назад, irfps сказал:

КПД однотактной конструкции, оказался 80%.

Так вы что, питаете двухтактной тарахтелкой однотактные мумуки?

Если это так,то замагничивание по вторичке вам обеспечено.

Изменено 7 апреля пользователем gyrator

[z_vip]

@gyrator доброго здравия профессор

На сколько мне известно у irfps косой мост в однотактной тарахтелке, ну подробнее он сам раскажет

У меня вопрос к вам - есть полумостик автогенераторный с МУ - так в нем проблема при превышении нагрузки 30% от номинала начинает срать в во вторичку помехами. Поможет ли адаптивная пауза  по такой схеме?

Управление МУ отключал - результаты те же - помехи с частотой автогена

Успехов

Изменено 7 апреля пользователем z_vip

[gyrator]

1 час назад, z_vip сказал:

при превышении нагрузки 30% от номинала начинает срать в во вторичку помехами.

А меня была такая же проблема с мостиком на ЕУшке. Клацала ёмкость полевиков из-за недостатка тока намагничивания для обеспечения мяфкой коммутации. Сердешный с разрезом применять не мог и поставил дроссель во вторичку цепи 27 вольт. Он и обеспечил перезаряд фетовских емкостин в заданную паузу. 

Адаптив может помочь, буде хватает тока намагничивания СТ для обеспечения перезарядки паразитных емкостин .При этом обратные диоды фетиков должны оставаться открытыми, за счёт упомянутого тока, к моменту открывания по затвору самого фетика, но к моменту окончания управляющего импульса обратный диод должен успевать закрыться, чтобы не случился бздык из за открывания паразитного биполяра в момент включения оппозитного ключа стойки. Для этого адаптивная пауза и заточена. 

 

[irfps]

gyrator

Добрый вечер.

Нет, не так.

Есть однотактная схема (Косой мост(UC3844)+однотактные МУ), да бы не было путаницы, вынесено в отдельную тему.

И есть 2-х тактная схема (Мостовой автогенератор + 2-х тактные МУ) замагничевание наблюдается в этой топологии, особенно при сильно открытых МУ(При низком входном питании, для источника напряжения.)  Так что, дело похоже не в контроллере.

 

 

ЗЫ. От Мостового автогенератора, однотактные МУ работают и без особого замагничивания.

 

z_vip

Вы бы полную схему публиковали, не очень понятно, иначе.

Странно, при повышенной нагрузке, наоборот, помех должно становиться меньше, так как появляется полный ПНН в автогенераторе, поскольку ощутимо помогает энергия, накопленная в индукции рассеяния. На холостом ходу, приходится рассчитывать, только на энергию, запасенную в индукции намагничивания.

[z_vip]

@irfps спасибо за помощь.

Ситуация в корне отличается от теории??? Увеличение нагрузки приводит к потере ПНН, судя по тестам - частично купировал увеличением демпферной емкости с 1 нФ до 4 нФ. Еще обнаружены артефакты(помехи) связанные с выходным дросселем и полигоном под выходной диод - от них идут помехи при максимальной нагрузке. Ну тут у меня проблема с топологией макета и возможно с однослойной платой. Не хотелось бы переходить на двухслойную макетку.

Схему выложу как исправлю под текущие параметры сегодня + оссцилки. Успехов 

[thickman]

В 07.04.2024 в 13:33, gyrator сказал:

Так вы что, питаете двухтактной тарахтелкой однотактные мумуки?

Если это так,то замагничивание по вторичке вам обеспечено.

У меня мостовой автоген с конторолем Iнам по-Гиратору преодолевал любой форс-мажор. Без конденсатора в первичке трансформатора. Когда-то здесь показывал работу стабилизатора тока на двухтактном МУ с отключенным диодом в выпрямителе. ОФ устаняло перекос, а стабилизатор на МУ сохранял работоспособность и устойчивость. ОФ в автогене с нанокристаллическим трансформатором – форева.

https://forum.cxem.net/uploads/monthly_2019_11/343387501_007.gif.159fa38a1a7e8634cb1f02fd270a091b.gif

 

[z_vip]

@irfps вот схема

Данная тарахтелка с МУ есть предстабилизатор для линейного стабилизатора

Сам линейный стабилизатор протестирован - дополнительно возбудов и помех он не создает

Судя по тестам помеха появляется ввиде короткого импульса в момент переключения ключей, при нагрузке свыше 30%-50%, величиной 50-130 мВ на выходе стабилизатора(короткие колебания с частотой тарахтелки). Из-за высокой скорости нарастания линейный стабилизатор не успевает их отработать

Уменьшение демпферного конденсатора увеличивает уровень помех, причем если его удалить совсем, то помехи идут постоянно, не зависимо от нагрузки

Добавление зазора в СТ вообще никак на влияет на уровень помех(0,1 0,5 1 мм), и дополнительно начинает фонить сам СТ

Тестировал разные намотки СТ(чередование, секционирование) - уровень помех снижается, но при полной загрузке практически не устраним - 30 - 60 мВ.

Еще источником помех является полигон под диод STTH2003 и сам дроссель L5(медный экран на  L5 в виде полосы медной фольги немного снижает помехи, по крайней мере касание к дросселю не приводит к росту помех)

Синфазный фильтр на входе в наличие.

Конденсатор для компенсации межобмоточной емкости ставил разных номиналов, ноль эффекта, как только мощность на выходе превышает определенный порог

опля и помехи с нами.

Выходной дроссель ставил на кольце К25х15х9 40мкГн(зазор 1,8 мм) - никакого отличия от на кольце  К16х8х6

[thickman]

Странно Дроссель не насыщается? Демпферные конденсаторы суммарной емкостью 4нФ –явный  перебор для такой мощности. Достаточно одного 470пФ-1.2нФ в диагональ или 200-510пФ параллельно транзисторам.  Для перезаряда С=4нФ понадобится оочень большой ток. Придется смотреть осциллограмму, одновременно  напряжение на затворе и на стоке ключа на всех режимах – от ХХ до Iном.
Цепь размагничивания D7, D8 неверно подключена, так работать не будет ,но это, видимо, описка при прорисовке. Предварительный МУ-регулятор для лабораторника - неплохая идея, тоже давно присматриваюсь. Но при широкодиапазонной регулировке сложнее скомпенсировать ОС, особенно когда два регулятора включены цугом, да ещё с переходом тока дросселя из разрывного в неразрывный. Пока что не прикидывал в симуляторе упряжку МУ+линейный стабилизатор. Для меня такая усреднення АС-модель, оч непростая задача.

[z_vip]

@thickman спасибо маэстро

про демпферные конденсаторы -  при емкости 4 нФ - дополнительно рассеивается 0,6 Вт, в принципе терпимо,  ключи стоят без радиатора.

Цепь размагничивания D7, D8 указана верно, транзистор PNP,  и все работает - с такой схемой управления нельзя добиться полного выключения МУ, но тесты показали минимальное рабочее напряжение 7-8 В с выпрямителя МУ(тут уменьшение выхода выпрямителя с МУ приводит к уменьшению отрицательного напряжения питания схемы управления, что далее приводит не возможности регулировки), что вполне достаточно для данной идеи, и просто в реализации, а при максимальном выходном напряжении линейного стабилизатора 32 В - на выходе МУ 36 В, при 27 В выхода линейного 34,5 В с МУ(неверно рассчитан СТ - нужно больше напряжения на холостом ходу, на 3-4 В больше, но это поправимо, мало опыта в подобных конструкциях)

Шум на выходе 32 В - 1 А

Шум на выходе 32 В - 2,3 А

Холостой ход желтый затвор

40% нагрузка 32 В - 1 А

100% нагрузка 32 В - 2,3А

напряжение на диоде выходного выпрямителя 40% нагрузка 32 В - 1 А, катод диода вход осциллографа

напряжение на диоде выходного выпрямителя 100% нагрузка 32 В - 2,3А

все что мог, ткнул везде

и да в схеме забыл указать замыкающий диод у выходного дросселя. Всем успехов и здравия

[Obergan Alexey]

19 minutes ago, z_vip said:

Шум на выходе 32 В - 2,3 А

Если б не было мумуки, я б подумал, что клацают выпрямительные диоды. Но мумука хорошо режет ток обратного восстановления. Осциллограмма напряжения между ключами тоже не показывает никакого криминала.

В идеале посмотреть бы осциллограмму тока через первичку.

P.S.

А почему перед L5 нет замыкающего диода ?

[z_vip]

@Obergan Alexey доброго - забыл указать в схеме - в макете присутствует. Как ток посмотреть - трансформатор тока 1:100 воткнуть в цепь первички?

Вот что странно, когда поставил более легкие ключи FQPF8N60 - помехи увеличились, тут еще может топология  макета кривая - лепишь то на скорую руку,проверить чтоб работало. 

[Obergan Alexey]

5 minutes ago, z_vip said:

трансформатор тока 1:100 воткнуть в цепь первички?

Если имеется, можно воткнуть. Но ещё проще сунуться щупами осцилла на R7