©2004 Валентин Володин
Архив старого форума
Сайт Валентина Володина
Главная Справочник Схемы и описания Статьи Книги и журналы
Гостевая книга Старый Форум Программы Ссылки http://valvol.nightmail.ru/index.html
О себе Форум
Чтение
На главную
Nik
12-06-2006 15:39
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
А всегда ли нужна рекуперация?

Просветите любителя !!!
Я так пониманию ,что рекуперация это возврат реактивной энергии обратно в первичный источник питания . Однако в сеть , для потребления энергии другими потребителями , ее не вернуть - выпрямитель не даст. Превращать в тепло при каждом такте - бесполезная трата энергии. А так ли уж принципиально : возврат энергии в основной фильтр при каждом такте . Обмен (циркуляция) энергии между реактивными элементами формирующими траекторию перемещения рабочей точки ключа - это что, принципиально иное.
Правка | Удалить
Multik

12-06-2006 19:56

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
Я так пониманию ,что рекуперация это возврат реактивной энергии обратно в первичный источник питания . Однако в сеть , для потребления энергии другими потребителями , ее не вернуть - выпрямитель не даст.

Речь идёт о том, чтобы вернуть энергию, накопленную в реактивных элементах схемы не в сеть, а в конденсатор, который после моста. Эта энергия тут же используется тем же источником, а от сети он на эту долю будет потреблять меньше.
Но дело в том, что иногда возврат энергии обходится дороже, чем если её просто рассеять.

Однако продолжу основную мысль.
Речь опять об источниках питания с разделёнными обмотками.
Выше было показано, что разделение обмоток позволяет получить включение при нулевом токе и выключение при нулевом напряжении в трёх основных схемах силовой электроники.
Но при этом возникают некоторые неприятности типа циркуляции дополнительного тока в обмотках.
Далее мы нащупали, что ЕСЛИ РАЗДЕЛИТЬ И СНАББЕРЫ, ПОЛОЖЕНИЕ В НЕКОТОРОЙ СТЕПЕНИ МОЖНО УЛУЧШИТЬ, что было продемонстрировано в предыдущей схеме полумоста.
Одним из путей улучшения схемы является введение дополнительных снабберных обмоток. Второй путь - включение в цепь снабберных диодов индуктивности, которая является источником тока, разряжающего конденсатор после включения транзистора.
Схема моста с разделёнными обмотками, разделёнными снабберами, и дополнительными индуктивностями:
13/1e7dd17395e0.gif

Переключение транзистора:
13/8f8ecdda9ee8.gif

Выходная мощность 9,3 КВт,
выходной ток 360 А,
мощность, рассеиваемая на транзисторах, 4 х 42 Вт,
на всех диодах рассеивается около 35 Вт,
на снабберных резисторах - 2 х 11 Вт.
Недостаток - выбросы напряжения на коллекторах транзисторов до 450 В.

То же с рекуперацией энергии, запасённой в индуктивностях рассеивания:
13/03d3fb676955.gif

И переключение транзистора:
13/9ec5ed6ee414.gif

Выходная мощность 9,0 КВт,
выходной ток 350 А,
мощность, рассеиваемая на транзисторах, 4 х 49 Вт,
на всех диодах рассеивается около 30 Вт,
и никаких выбросов.
В этом случае я бы выбрал схему с рекуперацией.

В общем, с этими схемами всё прояснилось. Разделение обмоток позволяет разделить снабберы. При включении транзистора, снабберный диод отделяет транзистор от снабберного конденсатора, и чем меньший ток протекает через этот диод в момент включения транзистора, тем меньше потерь на закрывание диода (но и скорость закрывания меньше). Сразу после включения нужно быстренько разрядить снабберный конденсатор, и оставить его в таком виде до выключения транзистора, что обеспечит выключение при нулевом напряжении. Сделать это можно различными способами. Несколько способов найдено, наверняка есть и получше. Но даже то, что найдено, на порядок проще, чем фазосдвигающие схемы, и лучше, чем резонансные.

Я свой монолог в этом вопросе считаю исчерпанным. Всем желаю успешной реализации.
Правка | Удалить
Nik
12-06-2006 22:40
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Я свой монолог в этом вопросе считаю исчерпанным

Не согласен .
Я ,например, не пойму , что связывает L10, L4 c магнитным потоком силового трансформатора. Смотрел обе предыдущие схемы . Для диалога нужен соответствующий уровень , а я "только учусь".
Правка | Удалить
gyrator

13-06-2006 00:08

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Ещё раз о демпферах с дополнительными обмотками.
Эти схемы ничего не дают в энергетике по сравнению с
обычными RCD демпферами. Кроме усложнения конструкции
транса толку от них ноль. Почему Вы не хотите это понять
и занимаетесь самообманом? Антигравитатор Вы не создадите, даже если посмотрите
документальный фильм о якобы действующем образце. Выключите Вы свои
компутеры и с карандашиком посчитайте, используя закон сохранения энергии и
формулы для энергии дросселя и конденсатора.
Моделировать нужно, прежде всего, на компутере расположенном
у Вас между ушами с помощью карандаша и бумаги, а уже потом уточнять
и рисовать красивые картинки на PC.
Извиняюсь за резкость высказываний, но по-другому
иллюзию не рассеешь.
Правка | Удалить
Nik
13-06-2006 00:45
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
Эти схемы ничего не дают в энергетике по сравнению с
обычными RCD демпферами.

Впервые сталкиваюсь со столь категоричной оценкой. Обычно озвучивается иное мнение. Согласен , что, как правило, количественная оценка не приводится. Если это не затруднит Вас. Приведите практический пример. Для меня ,например, будет полезно.
Правка | Удалить
Multik

13-06-2006 02:53

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
Я ,например, не пойму , что связывает L10, L4 c магнитным потоком силового трансформатора.

Правильно, ничто не связывает. Но результаты верные. Ток в контуре индуцируется первыми импульсами, и делает своё дело. Это я случайно влепил кадры из следующей серии. Утром исправлю.

P.S. Исправил.
Правка | Удалить
gyrator

13-06-2006 07:28

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Плохому не учу, хорошее сам ишу.
Думайте сами, считайте сами...
Правка | Удалить
simpson

13-06-2006 10:07
[435]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Или это момент включения транзистора7 Тогда чего-то не понятно.

Да, картинка http://b.foto.radikal.ru/0606/9fd96dfbc072.jpg - включение транзистора.
Пришлите своего мыла на моё, я файлы сброшу.

ssimpson@list.ru
При коэффициенте трансформации 3 отношение индуктивностей обмоток (первичной и вторичной) должно быть равно 9. Потому, что индуктивность пропорциональна квадрату числа витков.

Индуктивность L=Al*N^2, =>N=sqrt(L/Al), где Al - коэффиц. индуктивности. Значит N1/N2=sqrt(L1/L2) => если N1/N2=3,то L1/L2=3^3=9. Смотри-ка, верно однако.... :)
Включение транзистора:
http://c.foto.radikal.ru/0606/68768e9b32a4.gif

Жестковато, однако...
Включение транзистора:
http://b.foto.radikal.ru/0606/b8cc8440afcc.gif

Вроде получше!
Делайте картинки на всю страницу, возможно даже инвертируя - вроде тогда лучше видно...
Возникает вопрос: А всегда ли нужна рекуперация?

Так мы вроде особо не боремся за эти несчастные 100Вт? Мне казалось, что выбирая данные решения, главная задача - уменьшить потери на ключах, которые при высокой частоте станут несовместимыми с существованием этих приборов? А настоящая рекуперация желательна, допустим, в схемах управления эл/двигателями, где при торможении некуда деть мощность в пару десятков кВт - вот там эффект!
Правка | Удалить
simpson

13-06-2006 10:15
[435]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
Эти схемы ничего не дают в энергетике по сравнению с
обычными RCD демпферами. Кроме усложнения конструкции
транса толку от них ноль.

Какая ещё энергетика....
Ещё раз повторюсь - борьба (по крайней мере, май кампф) идёт за жизнь ключей на достаточно высокой частоте, где они могут работать только в схемах с мягким переключением.
Правка | Удалить
simpson

13-06-2006 12:45
[435]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
P.S. .... и добавлю - в схемах с разделёнными обмотками есть реальная возможность увеличить время передачи энергии, т.е. пресловутый Кзап. может быть уже ~0.7 и через это уменьшить Ктр. силового тр-ра.
Впрочем реальный тест должен показать, действительно ли так или как...
Правка | Удалить
Multik

13-06-2006 13:20

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
simpson
Мне казалось, что выбирая данные решения, главная задача - уменьшить потери на ключах, которые при высокой частоте станут несовместимыми с существованием этих приборов?

Мне тоже так казалось.

Впрочем реальный тест должен показать, действительно ли так или как...

Я думаю, вопрос прояснился окончательно. Совершенству нет предела, а жизнь коротка. Пора остановиться и доводить до ума одну конкретную схему. Косой мост.
Правка | Удалить
GYGY
13-06-2006 13:27

[339]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Схема моста с разделёнными обмотками, разделёнными снабберами, и дополнительными снабберными обмотками:
13/1e7dd17395e0.gif

Переключение транзистора:
13/8f8ecdda9ee8.gif

Выходная мощность 9,3 КВт,
выходной ток 360 А,
мощность, рассеиваемая на транзисторах, 4 х 42 Вт,
на всех диодах рассеивается около 35 Вт,
на снабберных резисторах - 2 х 11 Вт.


Однако смущают некоторые цифиры.
При токе 360А на диодах будет выделяться мощность 360А*0.8В=288Вт, отсюда 35Вт -это как минимум на каждом диоде.
Коэфф. трансформации=8 исходя из индуктивностей первички и вторички.
Следовательно пренебрегая защитной паузой в первичке(т.е. через последовательную пару ключей) имеем 360/8=45А, если на каждом падает по паре вольт, то 2*2*45=180Вт - это статические потери, а где же потери переключения?

А если энергию снаберов, использовать как вольт-добавку к напряжению питания?
Скажем, при закрытии транзистора энегия сбрасывается в емкость, а при включении подключается последовательно с первичкой и перезаряжаясь увеличивает напряжение на ней.
Правка | Удалить
sam_soft
13-06-2006 16:44
[20]
Новичок
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
А что на холостом ходу и при малых нагрузках делается ? Там все в порядке в этих твоих напрочь "перекошенных" косых ?
Именно проблемы холостого хода привели меня к тому что я после долгих экспериментов со всякими снабберами выбросил напрочь все из очередного косого.
ИМХО холостой ход очень важная штука для сварочника. Он иногда порой полдня барабанит впустую пока что-то соберешся делать.
Зато какая сейчас красота на ХХ - феррит меньше греется, никаких шуршавов тоже. Мертвая тишина. Платка силы выглядит эстетичнее и греться там нечему. А то было так что 12вт резисторы копчеными становились за пару часов без обдува. А гонять обдув на ХХ - тоже как кривобоко. Недавно оставлял на ночь в подвале - нагрелся в основном феррит, где-то до 45 - 50 градусов. Со снабберами за полчаса доходил до такой кондиции. Остальное холодное.
Мне конечно были бы интересны частоты 70 - 80кгц. Меньше смысла не вижу.
Правка | Удалить
Multik

13-06-2006 18:03

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
GYGY
Однако смущают некоторые цифиры.
При токе 360А на диодах будет выделяться мощность 360А*0.8В=288Вт, отсюда 35Вт -это как минимум на каждом диоде.

Выходные диоды нас сегодня вроде как не интересуют. Речь идёт только о транзисторах и снабберных диодах.

2*2*45=180Вт - это статические потери, а где же потери переключения?

Опять же, читайте внимательнее. В этой схеме нет динамических потерь. И на картинке это прекрасно видно.

sam_soft
А что на холостом ходу и при малых нагрузках делается ? Там все в порядке в этих твоих напрочь "перекошенных" косых ?

А ты сам промоделируй, и нам скажи.
Я ещё не знаю, что буду делать, а ты уже требуешь отчёт о проделанной работе. Вообще-то своей задачей я считаю довести до народа сведения о том, что можно сделать Косого (и мост с полумостом) с обыкновенной ШИМ, но без потерь на переключение, и показываю, как это сделать. Для того и тему открыл. Рекламировать и доказывать, что это хорошо, я не буду. Выбор каждый делает для себя сам. Так же как не собираюсь доводить всё это до совершенства в одиночку.
Правка | Удалить
sam_soft
13-06-2006 18:14
[20]
Новичок
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
В принципе спаять поиграться с этой схемкой я может и попробовал бы, железки почти все есть акромя диодов. Тока времени не совсем.
А насчет ХХ я думал что ты на симе просматривал енто дело, потому и спросил.
Правка | Удалить
Multik

13-06-2006 18:31

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
sam_soft
А насчет ХХ я думал что ты на симе просматривал енто дело, потому и спросил.

Я тут море вариантов перелопатил, чтобы понять, в какую сторону двигаться. Сначала моделирую только в тяжёлых условиях. Когда определюсь, начну просматривать при разных длительностях импульса и при разных нагрузках.
А я так понял, что ты и сам себе софт. Моделировать, вроде, тоже умеешь.
Правка | Удалить
Балбес
13-06-2006 20:06
[133]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
А в тему хх -- я думаю, что на выходе нужно ставить кондер и выключение схемы по хх по напряжению на выходе с хорошим гистерезисом. Большее 75 вольт -- сидим, курим. Упало до 55 или ниже -- отпускаем ШИМ.

Кондер на выходе (с хорошим dI/dT, полипропиленовый) также должен сильно помочь борьбе с индуктивностью проводов.
Правка | Удалить
Nik
13-06-2006 21:37
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Балбес
Осознаю , негоже так , но уж нету терпежу . Сохранять надежду на новую версию extra или ...
Правка | Удалить
gyrator

13-06-2006 23:38

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
ИМХО, все схемы псевдодвухтактника
с разделёнными обмотками трансов сводяться
к простой схеме
http://b.foto.radikal.ru/0606/3a013dff2f36.jpg
И не надо огород гордить.
Главная неприятнось в "звоне" диодов
без последовательно включённог дросселя
в момент открывания IGBT.
Но если помехи не волнуют, то и так сойдёт.
Потерь при коммутации нет :

-при включении работает Ls
-при выключении конденсаторы демпфера.
Энергия разрядных дросселей рассеивается
в диодах.
Правка | Удалить
Nik
14-06-2006 02:58
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
Я правильно поня?
Энергия разрядных дросселей рассеивается
в диодах.
И АКТИВНОМ СОПРОТИВЛЕНИИ ОБМОТКИ ДРОССЕЛЯ , И ПОТЕРИ НА ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ СЕРДЕЧНИКА ДРОССЕЛЯ ПРИ ЗВОНЕ (ЕСТЕСТВЕННО ЕСЛИ СЕРДЕЧНИК ЕСТЬ), И ЧАСТЬ ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕТСЯ В ОКРУЖАЮЩЕЕ ПРОСТРАНСТВО (ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ).
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]