Чтение |
На главную |
|
GYGY 08-06-2006
10:24
[339] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
ArcWeld Одобрям!
|
Правка
| Удалить |
|
simpson
08-06-2006 10:31 [435] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
ArcWeld
Еще вариант как заснабить транзюки в косом
прямоходе. Критикуем. Ещё зимой моделировал этот вариант.
Обозвал его LCD. Только у меня рекуперационный трансформатор был
один и имел 3 обмотки - 2 на ключах +1 для сброса в источник, ессно
через диод, даже два (сильно плевался) с мелкими снабберами.
Эффективность его была на уровне 89%. И, по крайней мере у меня на
компе, он показал лучшие результаты по сравнению с
RCD,регенераторами и прочими клампами. |
Правка
| Удалить |
|
ArcWeld 08-06-2006
11:10
[109] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
simpson Я предложил "сырой" вариант, так
как, возможно, потребуется что-нибудь добавить для гарантированного
размагничивания сердечника снабберного транса. Транс должен бы
получаться мелким, с зазором, на глаз что-то порядка "Ш8х8". А
эффективность должна бы быть высокой (снабберной примочки)... Может
"симуляторы" просимулируют?
|
Правка
| Удалить |
|
simpson
09-06-2006 13:06 [435] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Последняя схемка Multikа, первые 5 минут игры
в симулятор с рекуперационным (размагничивающим) трансформатором и
разделёнными обмотками. Эскиз CADa при выключении ключей: 12/c763c2e11693.gif
Видно не ахти,но красиво, не правда ли? :) А вот всё
остальное пока никак…. :( Средний ток контура рекуперационного
трансформатора достаточно велик даже на ХХ (~16-18А), этот ток
выплёвывается в снабберную ёмкость, которую ключи потом разряжают, и
потери на включение на порядки больше потерь на выключение (33кВт
против 2кВт в импульсе - в разных вариантах, ессно по разному).
Диодам пока тоже несладко. Пока ничего не изменял, только поставил
последовательно со снабберной ёмкостью диодик, мешающий закачке
энергии с трансформатора в конденсатор и последующий разряд ёмкости
при включении. Стало легче , но... исчезла мягкая коммутация ;( и
потери поменялись местами. |
Правка
| Удалить |
|
simpson
09-06-2006 15:05 [435] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Добавлю по картинке: V(N006)-затвор
ключа,Ix(U2:C)-ток через ключ,V(N007)-напряжение на
ключе.
|
Правка
| Удалить |
|
Multik
09-06-2006 15:09
[469] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
simpson А я упростил схему до предела:
Дроссель должен быть
рассчитан на ток до 15 А. При индуктивности 30 мкГн вполне реально,
и не очень большой. При входном напряжении 300 В,
сопротивлении нагрузки 0,15 Ом, периоде 20 мкс,
длительности импульса 8 мкс, коэффициенте трансформации 4:1,
получил: средний ток в контуре не превышает 10 А,
выходная мощность 4, 87 кВт (180 А х 27 В), Потери на
транзисторах 2 х 42,5 = 85 Вт, потери на диодах 2 х 10 = 20 Вт,
потери на выходных диодах 65 Вт + 95 Вт = 160 Вт. Потери на
трансформаторе не считал, но уже очевидно, что общий КПД под 95 %.
Если в снабберной обмотке намотать больше витков, чем в
силовой, трансформатор будет работать с подмагничиванием в обратную
сторону. Теоретически можно увеличить размах индукции, но
практически это можно делать только на низких частотах, так что пока
не знаю, что с этим делать, потому, что собираюсь как раз увеличить
частоту, чтобы из трансформатора выжать больше
мощности. |
Правка
| Удалить |
|
simpson
09-06-2006 16:14 [435] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Multik
А я упростил схему до предела: Я чуть по
другому пути пошёл, но подобная в списке фигурировала. Считаю, что
пока это не предел, поэтому во вяко-разных вариантах мучаю - может
какой интересный эффект вылезет?! :) Ессно и эту попробую.
Потери на трансформаторе не считал, но уже
очевидно, что общий КПД под 95 %. SWC как-то необычно
считает потери в трансе - у меня при активном сопротивлении обмоток
0,0001Ом,индуктивностях 2х1,5мГн+0,5мГн,Ксвязи первичек 0,995;
Ксвязи первички-вторичка 0,99 получается 700-900Вт потери на тр-ре.
Так что по-простому с помощью CADa КПД сосчитать не могу.
потому, что собираюсь как раз увеличить частоту,
чтобы из трансформатора выжать больше мощности. И я для
этого. Чувствую,однако,что это не предел топологии...
Удачи! |
Правка
| Удалить |
|
simpson
09-06-2006 16:58 [435] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Multik Последняя схема. Всё совпадает,
кроме: В момент включения картинка вот такая: 12/9fd96dfbc072.jpg
V(N005)-затвор (с маштабом, чтобы наглядней было),
V(N001,N003)-напряжение на ключе, ну а Iх(U1:C) - ток через ключ.
Явно виден чудовищный выброс тока со снабберной ёмкости. Через
это и потери по 86Вт поштучно. Как у Вас по 45??? Это вручную
посчитано, или CADом? Может картинку положите... |
Правка
| Удалить |
|
Multik
09-06-2006 17:17
[469] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
simpson А момент включения всё равно
будет не такой. Каждая нормальная схема имеет плавный пуск. Или
это момент включения транзистора7 Тогда чего-то не понятно.
Картинки попробую. Пришлите своего мыла на моё, я файлы сброшу.
А, вот оно!
у меня при активном сопротивлении обмоток
0,0001Ом,индуктивностях 2х1,5мГн+0,5мГн Так у Вас
коэффициент трансформации равен корню квадратному из трёх? При
коэффициенте трансформации 3 отношение индуктивностей обмоток
(первичной и вторичной) должно быть равно 9. Потому, что
индуктивность пропорциональна квадрату числа витков. P.S. Я
внимательно посмотрел, и заметил, что у меня коэффициент
трансформации был не 3, а 4. Уже исправил. А вот и картинки
созрели. Схема модели: 12/81ff098fed72.gif
Полная диаграмма: 12/cc4a6c795f2e.gif
Включение транзистора: 12/68768e9b32a4.gif
Выключение транзистора: 12/f21943ce0766.gif
Жёлтая - ток коллектора нижнего транзистора, красная -
напряжение на коллекторе, синяя - мощность в транзисторе. На
диаграмме включения транзистора хорошо виден выброс тока и мощности
в момент закрывания снабберного диода. Большой, но очень короткий.
Он больше пугает, мощности добавляет мало. А вот
картинки при тех же условиях, но коэффициент трансформатора равен 3.
Полная диаграмма: 12/b2c857ed60ea.gif
Включение транзистора: 12/b8cc8440afcc.gif
Выключение транзистора: 12/debf18c02938.gif
при этом получилось: выходная мощность 7,9 кВт (230 А х 34,5
В), Потери на транзисторах выросли вдвое 2 х 82 = 164 Вт,
потери на диодах остались прежними 2 х 10 = 20 Вт, Видно,
что выброс мощности при включении остался таким же. Оно и понятно:
заряд закрывания диода зависит только от самого диода. При
увеличении снабберной ёмкости в два раза, ничего не изменилось,
кроме того, что в два раза выросли потери на снабберных
диодах. |
Правка
| Удалить |
|
Балбес 11-06-2006
10:59 [133] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Почитывая литературу на сон грядущий, наткнулся на
забавную статью: http://powerelectronics.com/mag/507PET21.pdf Она
вообще-то о новомодных ФЕТах, но в конце есть сравнение ZVS моста с
парой "сдвинутых по фазе" косых мощностью 1100 ватт (жесткое
переключение или RCD снабберы, насколько я понимаю).
Интересные результаты. Размер БП совершенно одинаков (ZVS
дроссель у моста заменился трансформатором второго косого примерно
того же размера). Косые по эффективности сильно лучше при 700 ваттах
и меньше, а на участке 700-1100 ватт КПД моста лучше всего на 1%. А
сложность разработки и доведения до ума просто
несравнима. |
Правка
| Удалить |
|
gyrator
11-06-2006 12:09
[139] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Если внимательно проанализировать схемы предлагаемых
демпферов, то станет очевидным, что в них нет рекуперации
энергии.Энергия демферных конденсаторов просто "загоняется" в
дроссель, а затем рассеивается на развязывающих диодах и
активном сопротивлении доп. обмотки. Чтобы сбрасывать энергию
дросселя в источник нужен доп. ключ. Повышение эффективности
преобразователей, ИМХО, можно достигнуть за счёт параллельной
работы нескольких преобразователей на обшую нагрузку с обязательным
контролем тока намагничивания сердечников трансформаторов в
двухтактных и однотактных схемах. Это позволяет "размазявать"
тепло и не гонять огромные токи по ключам и диодам, а также
исключить "необъяснимые" отказы в отра ботанных схемах,
происходящие из за насыщения сердечника силового тр-ра. Насыщение
возможно и в резонансных и в однотактных схемах!!!.Не забывайте
об этом и будет Вам Счастье .
|
Правка
| Удалить |
|
Nik 11-06-2006
17:20 [208] Активный участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
gyrator
Чтобы сбрасывать энергию дросселя в источник нужен
доп. ключ Да ,конечно же, пусть будет счастье, но что такое
тогда диод? |
Правка
| Удалить |
|
Multik
11-06-2006 17:47
[469] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
gyrator
Если внимательно проанализировать схемы
предлагаемых демпферов, то станет очевидным, что в них нет
рекуперации энергии. Мне что-то кажется, что об этом уже
все догадались. Лучше бы вместо совета прочитать предложение, как
эту энергию рекуперировать.
Не забывайте об этом и будет Вам Счастье
. Это Счастье скорее будет Вам. Я убеждён, что если мы
сами себя сообща не вытащим, никто нам не поможет. Если мы
раздолбаем эти схемы, никакие резонансные и фазосдвигающие будут не
нужны. |
Правка
| Удалить |
|
gyrator
11-06-2006 21:06
[139] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Мне кажется, что от "долбания" толку не будет.
Просто сделать рекуперацию не получиться, а сложная схема не
оправдает себя. Использование однотактника для сварки не оправдано
энергетически и с точки зрения конструкции тр-ра. Материал
сердечника используется плохо, так как энергия передаётся максимум
половину периода, а остальное время тратиться на перемагничивание
т.е обслуживание самого сердечника. Поэтому считаю оправданным
использование многячеиковой конструкции с двухтактными
самовозбуждающимися преобразователями, работающими параллельно на
общую нагрузку. Токоограничивающим элементом в пр-телях является
дроссель, включённый последовательно с первичной обмоткой тр-ра. При
одинаковой частоте коммутации каждая ячейка будет источником тока, а
величина общего тока регулируется количеством одновременно
работающих ячеек. В данном случае наличие демпферов становиться
неактуальным, так как мощность одной ячейки не более 600вт.
Схема ячейки на картинке. 12/e2af14ed3931.jpg
Суммирование мощности для получения сварочного тока 100А реально
проверялось на шести ячейках выполненных на биполярных транзисторах.
Работа схемы с IGBT проверялась только на модели в Micro-Cap
8. |
Правка
| Удалить |
|
Nik 11-06-2006
23:33 [208] Активный участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
gyrator
Использование однотактника для сварки не оправдано
энергетически и с точки зрения конструкции тр-ра. Материал
сердечника используется плохо, так как энергия передаётся максимум
половину периода, а остальное время тратиться на перемагничивание
т.е обслуживание самого сердечника. Вот это напор!!! А
"буржуины" видать не знают. Шлепают однотактники - "темнота.а.а.."
Конечно всяко мнение может быть. Но кто однозначно знает - лучше
"маленькие раки по три рубля или большие - по пять". Кстати, при
попытке сохранить картинку я "вылетел" из сети и получил кучу
сообщений об ошибках действий программ, такое впервые, это
случайность ? |
Правка
| Удалить |
|
gyrator
12-06-2006 00:04
[139] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Картинку для контроля качал без проблем. А
насчёт "буржуинов"-хорошее нужно заимствовть, но думать
самостоятельно. Буржуи стали лепить однотактники так как не
имели простой и эффек тивной технологии контроля тока
намагничивания трансформатора. А без этого надёжных сетевых
блоков не построишь. Лом можно делать и из алюминия-будет
лёгкий, но толстый.
|
Правка
| Удалить |
|
Nik 12-06-2006
00:37 [208] Активный участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
gyrator
хорошее нужно заимствовть, но думать
самостоятельно. Абсолютно согласен. Именно поэтому и
обратил внимание на некоторую категоричность высказываний. Вполне
допускаю ,что ошибся. |
Правка
| Удалить |
|
Балбес 12-06-2006
01:57 [133] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Нда-с... "Буржуи стали лепить однотактники так как
не имели простой и эффективной технологии контроля тока
намагничивания трансформатора". А у не буржуев их, этих самых
технологий, я так понимаю, было просто девать некуда, и именно
поэтому эти самые не буржуи и завалили весь мир блоками питания и
контроллерами для них -- любых размеров, форм и расцветок.
"Использование однотактника для сварки не оправдано
энергетически и с точки зрения конструкции тр-ра. Материал
сердечника используется плохо, так как энергия передаётся максимум
половину периода, а остальное время тратиться на перемагничивание
т.е обслуживание самого сердечника."
Что я могу сказать? --
ну и хрен с ним, с материалом сердечника. В готовом БП силовой транс
без лупы не разглядишь. Чуть больше, чуть меньше, -- для штучного
изделия без разницы.
Не лишне напомнить, что у двухтактных
схем материал сердечника используется не сильно лучше -- нагрев
феррита еще никто не отменял, а он зависит от полного размаха
индукции кубически. Посмотрите на формулы/графики, посчитайте, и
привлекательность двухтактных схем сразу же сильно снизится.
Я уж не говорю о том, что в двухтактную схему с
индуктивностью на выходе нужно ставить не выпрямительный мост, а
удвоитель тока (иначе ток на ключах бу в два раза больше, вдвое
больше диодов на выходе -- вдвое больше потери на выпрямительных
диодах), потребуется лишний дроссель на выходе -- вот и кранты всей
экономии на массогабаритах транса.
Не вижу
счастья.
|
Правка
| Удалить |
|
gyrator
12-06-2006 07:39
[139] Участник |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
Ну и хрен с ним, с нагревом сердечника. Для этого
есть радиатор охлаждения. А если не лезть на 50Кгц то и нагрев
не велик. Только сделать реактивный регуля тор с регулирующим
дросселем в первичной обмотке на однотактнике не получиться. А
дроссель во вторичной мизерный и нужен только для облегчения
зажигания дуги при разрыве цепи. Лом можно сделать из
титана, будет лёгким и тонким, но дорогим.
|
Правка
| Удалить |
|
Multik
12-06-2006 11:54
[469] Завсегдатай |
Re: Повышение
эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и
Полумоста |
gyrator
Если внимательно проанализировать схемы
предлагаемых демпферов, то станет очевидным, что в них нет
рекуперации энергии. Вот схема полумоста, в которой тоже
нет рекуперации: 12/a1976dd213d7.gif
А вот картинка переключения транзистора: 12/d5f74b985f97.gif
Выходная мощность 4,4 КВт, потери на транзисторах по 40 Вт,
на всех четырёх диодах- около 7 Вт. А это та же схема с
рекуперацией: 12/2b4f6aedbcc1.gif
И картинка переключения транзистора: 12/9d3ea6b05ce8.gif
Выходная мощность 4,0 КВт, потери на транзисторах по 52 Вт,
на всех диодах- около 40 Вт. Возникает вопрос: А всегда ли
нужна рекуперация? |
Правка
| Удалить |
На главную |
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
|