Модуль: TL494+IR2110(2113)

[Falanger]

Давно  у меня была идея объединить общие части двухтактных преобразователей  связки TL494+IR2110(2113)  в единый Модуль.

По условиям : Модуль должен быть универсальным , дабы встраиваться в схему практически любого , изготавливаемого под личные нужды , ИИП  ;  модуль должен быть надёжным и ремонтопригодным  ; в приоритете повторяемость схемы и механики модуля.

--------------------------------------

Только для примера "на здесь" , приведу тему pavel-pervomaysk т.к. это ближе к схеме рассматриваемого Модуля.

Схема Павла , где мною маркером объединены общие узлы со схемой Модуля:

 

Схема Модуля:

В схеме Павла , таймера софтстарта нет , питание реле осуществляется непосредственно от дополнительной обмотки СТ - у меня в практике  был случай выгорания резистора , ограничивающего ток заряда сетевых электролитов , когда включение БП в сеть было с предельной по мощности нагрузкой на клеммах выхода. Поэтому это учтено и решил применить таймер задержки включения реле софт старта.  Таймер на NE555 по сути делает две вещи - кроме питания реле , питает и схему контроля напряжения IR2110(2113) и пока та обесточена ,  то отсутствуют управляющие импульсы с TL494 на входы драйвера IR2110(2113) , тогда ограничивающий ток заряда сетевых электролитов резистор , уже при старте  TL494 , не будет тянуть через себя ток от нагрузки на клеммах выхода пока реле не сработало и останется целым.

По поводу  контроля  за напряжением питания IR2110(2113) , обговаривали здесь:

*В модуле , настроил отсечку при напряжении ниже 11В. Ключики аккуратно и одновременно паркуются.

Контроль перегрузки иже контроль тока ключей иже "защита" , выполнена на микросхеме HEF4093 или на отечественной К561ТЛ1А , иномарочная МС предпочтительнее т.к. пошустрее.  При превышении порога напряжения на входе (DD1.1) выше 3.3В , происходит отключение импульсов на выходах TL494 , однако через временной интервал 3-4 секунды , схема контроля автоматически перезапускается и если предельная нагрузка не снята , то вновь отключает TL494. Очень удобно по сравнению с "защёлкой" , которую надо перевзводить вручную.

*И схема контроля за напряжением питания IR2110(2113)  и схема контроля перегрузки , относятся к аварийным узлам модуля , поэтому непременное условие - последующий запуск TL494 , обязательно должен быть с мягким стартом , что и происходит.

--------------------------------------

Хотел сделать модуль более компактным , поэтому выбрал такой вариант: Основание модуля  , пластина из алюминия или меди по размеру платы где ключи и емкостной делитель , пластина должна обладать хорошей теплопроводностью. В последствие , модуль этой пластиной прикручивается к радиатору  через  термопасту. Радиатор - это верхняя крышка корпуса БП , так что в реале модуль стоит внутри корпуса "кверху ногами" :).

Затем к основанию , вернее к Истокам и Затворам ключей , припаивается плата управления.

Вместо сигнального светодиода "перегрузка" , применил пьезо пищалку со встроенным генератором и запитал её через 100 Ом сопротивление от 5В что с кренки в схеме платы управления.

Потом припаял провода питания схем TL494+IR2110(2113) , таймера и два провода кнопки S1.

 

ПУ ОС Делитель.rar

Пожалуй это пока что всё. Здесь в дальнейшем , выложу что-нибудь интересное согласно теме.

МОДУЛЬ Схема (узлы).bmp

[Реклама]

[UVV]

@Falanger Можно управление развязать трансформатором от драйвера и силы

[Реклама]

Реле, разъемы, вентиляторы, корпуса, микросхемы, конденсаторы и много другое!

Скидки до 20% на сайте электронного дискаунтера ТМ Электроникс.

Бесплатная доставка в любую точку России + кэшбэк 15%.

Подробнее

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Serrad]

@Falanger ,спасибо- именно ЭТО давно искал.

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

[Stanislav Zachazevski]

Тема нужна. Сам много работал с тл494. И защиту тоже была на 4 ноге мягкого старта. Но без доп деталей - выход из тт на 10 наномикрофарад и резистор нагузочный под один ом. Через диод на 4 выход. Спасало от кз в выпрямителе. Показал один мудрый человек. Также - после ир2110 очень желателен тгр. С самыми простыми драйверами. При одинарном игбт транзисторе в полумосте - ир2110 раскачает сама. С такими переделками снимал за два киловатта мощности. Постоянной нагрузки. Без тгр и симетричном ограничению тока на тл494 - были иногда бахи. При скачке напряжения.

[Реклама]

Литиевые ХИТы EVE Energy на складе в Компэл

На склад КОМПЭЛ поступил ассортимент литиевых химических источников тока EVE. На данный момент доступны батарейки серии ER типоразмеров 1/2АА, С, D и аккумуляторы серий ICR, INR с типоразмером 18650. 

Продукция EVE обладает высочайшей стандартизацией и повторяемостью характеристик. Она является отличной альтернативой как по цене, так и по качеству аналогичной продукции других известных брендов. Подробнее>>

[Falanger]

@UVV  Если это для прямого использования двух УО в TL494 , то овчинка выделки не стОит(с).

26 минут назад, Stanislav Zachazevski сказал:

Также - после ир2110 очень желателен тгр.

Без тгр и симетричном ограничению тока на тл494 - были иногда бахи.

Предположу , что у вас была кривая разводка печатки т.к. основная ошибка при разводке , это токовая петля силового и логического минусов. С ТГР автоматически , то есть не включая голову  , токовой петли не будет , но подобный презерватив с ТГГР после ИРки , это смахивает на извращение. В разводке/компановке Модуля , токовой петли по минусам силового и питания логики , нет. Это вполне успешно и давно работает в реале как дОлжно , без БаХов , я лишь скомпоновал всё в единый Модуль.

Есть же рекомендации = минус питания IR2110 (логика) и силовой минус , должны гальванически соединяться только на истоке нижнего ключа , коротким проводником. Всё.

_________________________

@Serrad  Прошу прощения , но в шапке темы забыл упомянуть , что у IR2110(2113) перед пайкой её в плату , нужно попросту отломать 4;8;14 выводы. 14 вывод на печатке сидит на минусе , я просто не хотел рвать на печатке полигон только из за обхода 14 вывода т.к. его проще сразу отломить. На фотографии со стороны деталей , это хорошо видно. Только обламывать вывод надо не под самый корпус микросхемы.

П.С. Если добрый Модератор , как-то вставит в первое сообщение эту рекомендацию , то буду ему премного благодарен.

[Serrad]

@Falanger ,благодарю за подсказку- кошернее, наверно, будет выдавить из панельки соответствующие контакты, ноги ломать у мелкосхемы -  рука не поднимется..., детали для клонирования схемы уже заказаны- вскорости начну экспериментировать с вашей разработкой. А что за изолятор вы использовали между фланцами ключей и медной шиной- слюду?

  

Edited August 28, 2017 by Serrad

[Falanger]

Конечно кошернее не нужные контакты из панельки выдавить , так собственно и сделал у себя.

Какой вы девайс хотите сделать в итоге , под одно стаб. напряжение или полностью регулируемый по току и напряжению ? В модуле ОСь не предусмотрена , там только вход на оптрон к которому любая по хотелкам ОСь , прикручена на отдельной плате.

17 минут назад, Serrad сказал:

А что за изолятор вы использовали между фланцами ключей и медной шиной- слюду?

Совершенно верно , слюда.  Между слюдой , транзисторами и подложкой - термопаста.

[Serrad]

В итоге хочу  получить универсальный модуль управления полевиками или ижиками, который бы можно было- бы встраивать в достаточно мощные источники питания (до и более 1 кВт) как со стабильным напряжением на выходе 12-24-48 вольт, так и в регулируемые по выходному напряжению, и естественно с регулируемой защитой по току. Стадию обратноходов и среднемощных ИИП уже прошел- интересно замахнуться на большее. Разработка pavel-pervomaysk - основа для моих экспериментов,  ваша разработка - существенное дополнение интересующей меня темы.

Конечная цель моих экспериментов- собрать ИИП с помощью которого можно было- бы запускать двигатель большегруза в паре со штатным аккумулятором с бортовым напряжением 24 вольта в зимнюю пору (друг занимается транспортным бизнесом)- и у него есть такая проблема.

Edited August 29, 2017 by Serrad

[Falanger]

В схеме с IRFP460 снимал 1360 Ватт на полезной нагрузке , для меня это вполне достаточно.

Для пускового устройства хорошо подошла бы связка ИИП с ограничением тока выхода + пусковые конденсаторы. Пусковые конденсаторы давно применяют для запуска дизелей тепловозов - камазисты это дело тоже успешно освоили. Дизель , который не проворачивается на морозе  подразряженным аккумулятором , с пусковыми конденсаторами - запускается. По идее всего-то и надо , преодолеть трение покоя загустевшей масляной плёнки между трущихся поверхностей. Так что , особо мощный питальник смысла делать нет.

[Stanislav Zachazevski]

10 hours ago, Falanger said:

Предположу , что у вас была кривая разводка печатки т.к. основная ошибка при разводке ,

Про токовую петль в курсе. Нет, такого там не было. Плюс у меня серия была. Да и данное не только у меня. Но - если до киловатта, то все хорошо +-. С тгр все шикарно и часто боле простая разводка платы - 2 киловатный источник с ккм собран на одной общей плате. Но в самом конце земенил ир2110 с тгр на дешовые оптодрайвера. На круг вышло дешевле.

[Falanger]

Многие в "курсе" и про токовую петлю , но делают  её буквально на ровном месте ; дорожки до затворов с километр да ещё с перехлёстом "горячих" (беда монтажа , где ключи прикручены на бока корпуса) ; емкостной делитель размазан в плоскости как гармошка  и т.п. огрехи топологии - тому примеров много.  IR2110 создана именно для этой цели - напрямую управлять ключиками.

Только делать всё надо по феншую и загодя учитывать все условия при эксплуатации , тогда ничего кроме перемаркера от братьев Ли , не омрачит моральное состояние  .  

С ТГР нет универсальности , здесь я могу сделать любую частоту преобразования и на выхлопе поиметь хороший меандр , с ТГР же ... , расчёт под частоту преобразования , и дальнейшее камлание с осциллом , т.к. сделать можно всё что угодно , а хорошо сделают только единицы. ТГР , это хорошо , но здесь не разработка , где решается вопрос об применении этой приблуды или , или.

[Stanislav Zachazevski]

37 minutes ago, Falanger said:

Только делать всё надо по феншую и загодя учитывать все условия при эксплуатации , тогда ничего кроме перемаркера от братьев Ли , не омрачит моральное состояние

Мир и любовь. Все с иркой хорошо, пока нету мощности порядка киловата. Пока нету экстренных случаев. А когда случиться - все летит. Слишком большие токи и или скорости нарастания пюдают наводки на сам драйвер и защелкивание. Кстати - очень помогал увеличенный затворный резистор.

[Falanger]

Цитата

В схеме с IRFP460 снимал 1360 Ватт на полезной нагрузке , для меня это вполне достаточно.

Прогон точно такой же по топологии схемы как и модуль , производил при температуре окружающей среды 34 градуса в течение 45 минут без перерыва - снимал показания нагрева СТ , зоны радиатора где ключи и выпрямитель. Больше всего стало жаль дросселя  . 

Сеть у меня на работе тоже не подарок , просадки бывают до 180В , розетки ушатаны - искрение на контакте вилки не редкость. И всё работает без "всёпропало!". 

[Serrad]

Собственно говоря, начало моей конструкции- нашел радиатор, который будет служить задней стенкой ИИП , площадь его поверхности 1560 кв. см. Мои хотелки: выходная мощность- 1400 Wt, выходное напряжение- DC24 V(регулируемое), ток нагрузки-60 А. На радиаторе собираюсь разместить ключи и низковольтный выпрямитель, собранный по мостовой схеме на диодах Шоттки, в плюсовом плече моста будет стоять  одна 60-амперная сборка, в минусовом- две сборки по 30 А, с диодами, соединенными параллельно. Хотелось бы произвести тепловой расчет радиатора- хватит ли его площади при озвученных характеристиках ИИП и пассивном его охлаждении, думаю, что инженерный подход к теме разработки мощного ИИП будет интересен, всем, кто собрался попробовать свои силы  конструировании подобного рода источников питания. 

[Falanger]

Почему выпрямитель , мост Гретца ?

Из какого материала будет магнитопровод дросселя ?

[Serrad]

Сердечник дросселя будет  ТАКОЙ , десятиквадратным многожильным проводом на нем поместится тридцать витков-  расчетная индуктивность 150 uH. Трансформатор на кольце  TX63/38/25-3F3.

[Falanger]

Считали дроссель - нагрев не впечатляет ? 

http://ferrite.com.ua/powder_cores/iron_powder.html

Всё равно процитирую т.к. редко кто посещает ссылки , вообще (к вам это не относится).

Цитата

 

Температурный фактор

Сердечники из распылённого железа содержат органический диэлектрик, вследствие чего подвержены термическому старению. В результате длительного воздействия высоких температур происходит необратимое снижение проницаемости сердечника и уменьшение добротности. Степень этих изменений зависит от температуры, продолжительности воздействия, размера сердечника, частоты и значения индукции в сердечнике. Все эти факторы следует обязательно учитывать при разработке дросселя, если рабочая температура достигает 75ºC. Снижение температуры до -65ºC не вызывает изменений параметров сердечника.

Не за полупроводники переживать надобно , самое слабое звено по критичности к нагреву , это дроссель на распылёнке.  Проветривать карлсоном корпус полюбому придётся , поэтому проще совместить необходимое с полезным.

[UVV]

А  если на ферритовом стержне дроссель мотануть?

[Serrad]

Мне еще не приходилось пропускать через дроссель токи  порядка 50 ампер, поэтому нагрев дросселя буду изучать экспериментально.

10 часов назад, Falanger сказал:

Почему выпрямитель , мост Гретца ?

Да, вы правы- здесь я лажанулся.

10 минут назад, UVV сказал:

А  если на ферритовом стержне дроссель мотануть?

Стержень мне вряд-ли найти а вот на феррите от строчников  можно попробовать- если сложить их Н- образно(как делают в сварочниках).

[Falanger]

@UVV Мотал на феррите от строчника , неплохо получилось , но не компактно  и рядом с таким дросселем никакой чувствительной начинки схемы располагать нельзя.

@Serrad  Можно и колечко угробить , безвозвратно.

Вот к примеру мой дросселёк для регулируемого питальника 30В 40А.

Ожидаемое превышение температуры 35 градусов , то есть если я делаю пассив , а температура внутри корпуса будет 40 градусов , а это запросто , то дроссель нагреется до 40+35=75 градусов и превратится в дроччель.

[Serrad]

Ваш расчет показывает, что львиная доля потерь в дросселе происходит на активном сопротивлении провода- у меня площадь окна кольца позволит увеличить сечение провода обмотки до "неприличных" величин.

[Falanger]

Я не могу увеличить сечение т.к. уже близок к коэффициенту заполнения окна 0.3 . Поэтому всё тепло с обмотки дросселя сдую карлсоном , при этом карлсон будет подрубаться заранее , если ток потребления нагрузкой превысит N-энную отметку , которую определю практическими замерами температуры.

[Serrad]

Будем пробовать разные подходы, мне очень не хочется использовать принудительный обдув- в условиях, мягко говоря, не стерильно чистых- загоняя воздух извне в корпус, с содроганием вспоминаю  системник компа простоявший года три под столом без вскрытия...

[UVV]

1400 Вт и радиатором как на картинки придётся сдуват. 

[Serrad]

3 минуты назад, UVV сказал:

1400 Вт и радиатором как на картинки придётся сдуват.

А вот это удручает- придется корректировать  хотелки...