©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
gyrator

27-06-2006 00:09

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
Мне кажеться, в модели не хватает
индуктивности последовательно с одной
из обмоток демпферного тр-ра.
Правка | Удалить
Nik
27-06-2006 01:14
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
в модели не хватает индуктивности последовательно с одной из обмоток демпферного тр-ра.

Эх, "рисовать" я еще не умею. Всегда ведь есть индуктивность рассеивания (вводил коэфф. связи обмоток 0.95). надо "более и индивидуально" - попробую.

PS "Сунул" по "копии" снабберной обмотки (3uГ) последовательно с каждой. Пиковая мощность "модулируется" нагрузкой ("паразиты" пока убрал) - изменений не видно (надо более обстоятельно будет все рассмотреть) .
Правка | Удалить
Multik

27-06-2006 11:27

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
На основе ,предложенного Multik,
http://at.tut.by/multikon/Kosoy/kosoy2tr.asc
смоделировал (преобразовав соответственно схему , но сохранив номиналы )
http://c.foto.radikal.ru/0606/541276728901.jpg (ArcWeild от 08.06.2006 09:12)в варианте simpson от 08.06.2006 10:31. Итог - практически полное совпадение результатов моделирования.

Во-первых, Multik предложил РАЗДЕЛЕНИЕ ОБМОТОК СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА для достижения мягкой коммутации в мостовых и полумостовых схемах. Способы достижения этой коммутации в полученных разделённых схемах предложили в основном другие люди.

В корне идеология в этих двух схемах одинакова: снабберный конденсатор разряжается самим транзистором, сразу после его включения. Различия в деталях и схемотехнике.

Цель обеспечения мягкой коммутации ключей с ШИМ при любых условиях НЕ ДОСТИГНУТА. Я заблуждаюсь ?

Если Вы не заблуждаетесь, тогда во всех схемах, которые используют конденсатор для уменьшения потерь на выключение, эта цель не достигнута. В том числе и в фазосдвигающих мостах.
Идеального не бывает. Попытка уменьшения потерь на выключение обычно ведёт к увеличению потерь на проводимость (дополнительный ток разряда конденсатора в транзисторе). Оптимальным, наверное, будет случай, при котором потери в транзисторе минимальны.
Если пиковая мощность при выключении падает от 15 КВт при выключении не до нуля, а до 700 Вт, а транзистор IRG4PC50U может работать на частоте 100 КГц, то ИМХО, можно считать, что цель, к которой стремились, достигнута.
Правка | Удалить
Nik
27-06-2006 12:29
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Идеального не бывает... Оптимальным, наверное, будет случай, при котором потери в транзисторе минимальны... Если пиковая мощность при выключении падает от 15 КВт при выключении не до нуля, а до 700 Вт, а транзистор IRG4PC50U может работать на частоте 100 КГц, то ИМХО, можно считать, что цель, к которой стремились, достигнута.


Разъяснения понятны. Согласен.
Правка | Удалить
Multik

27-06-2006 15:27

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
ArcWeld
Еще вариант как заснабить транзюки в косом прямоходе. Критикуем.
http://c.foto.radikal.ru/0606/541276728901.jpg

Как я уже писал, корневая идея та же, что нарисовал gyrator:
http://b.foto.radikal.ru/0606/3a013dff2f36.jpg
а я муссировал дальше.

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?

Просимулировали. Вариант, действительно, "сырой". Всё звенит. Не хватает демпфера. Трансформатора достаточно одного. Вот модель работающего варианта с демпфером:
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/KosoyAW.gif
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/kosoyAW.asc
Поведение точно такое же, как и в схеме от gyratorа. И тот же недостаток.
В снабберном диоде циркулирует ток порядка 6 А, задавить который демпфером не удаётся, и в транзисторе при включении создаётся сквозняк, равный этому току. Не сильно страшно - дополнительные потери - 2 Вт в транзисторе, и до 5 Вт в диоде. Но неприятно.
Лечится так же. Добавляем диод последовательно с обмоткой рекуперационного трансформатора, и тогда до следующего открывания транзистора ток в снабберном диоде можно сбросить до нуля. Мощности потерь в сумме падают ватт на пять в каждом плече: ориентировочно по два в транзисторах и по три в диодах
Схема для моделирования:
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/KosoyAW1.gif
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/KosoyAW1.asc
и осциллограммы:
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/KosoyAW1w.gif
Не понял, почему, но в этом варианте можно несколько увеличить снабберные ёмкости без увеличения других потерь. Однако увлекаться не следует. Эти ёмкости перезаряжаются в конце цикла размагничивания током намагничивания, что при большой их величине заметно уменьшает Кзап.
При воплощении в живую конструкцию, этот вариант оказался предпочтительнее, потому, что земля и питание везде, а коллекторы и эмиттеры только на транзисторах.
Правка | Удалить
Nik
27-06-2006 17:24
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Не знаю почему , но "у меня" скорость обработки закачанных .asc 0.1% в минуту.
Если Вас не затруднит прошу прокомментировать вариант при сбросе нагрузки (я ставил 1к5)при прочих равных условиях (резкий рост амплитуды мощности рассеиваемой на ключе)
Правка | Удалить
Multik

27-06-2006 21:20

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
Не знаю почему , но "у меня" скорость обработки закачанных .asc 0.1% в минуту.

Я тоже встречался с тем, что вдруг после изменения схемы начинает считать очень медленно. А перерисуешь в другой последовательности, и всё нормально.

Если Вас не затруднит прошу прокомментировать вариант при сбросе нагрузки

Сначала научусь сбрасывать нагрузку, потом прокомментирую.
Правка | Удалить
Nik
27-06-2006 22:00
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Сначала научусь сбрасывать нагрузку

Я подразумевал только смену номинала нагрузочного резистора с
0,150 Ом на 1,5 кОм . Пробовал заменить нагрузочный резистор на управляемый источник тока (насколько корректна такая замена не знаю), тогда да,
можно произвольно задать изменение амплитуды нагрузки за произвольный отрезок времени . Ничего особенного не увидел.Картинка интереснее и сложнее, но понятна .
Правка | Удалить
Multik

28-06-2006 10:56

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
Я подразумевал только смену номинала нагрузочного резистора с
0,150 Ом на 1,5 кОм

Насчёт выбросов мощности ничего плохого не вижу. По выключению выброса нет, при включении есть 500 Вт, вроде не страшно, по сравнению с киловаттами при жёстком переключении.
Меня беспокоит другое. Трансформатор не до конца размагничивается. Надо при отсутствии нагрузки уменьшать длительность импульса. Наверное, те же проблемы с ХХ, которые возникали при включении регенеративного снаббера. Но опять же, никто не требует, чтобы схема управления была дегенеративной.
Правка | Удалить
Nik
28-06-2006 11:34
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Насчёт выбросов мощности ничего плохого не вижу.

А у меня выбросы "рисует" в киловатты . Я "скис" , так как уверен что "глючит" , но что причиной - "комп" , программа , модели , "я" , разобраться мне не "по зубам" (одна схема нарисованная в разных файлах описывается разными результатами, фазировка обмоток САDу зачастую "по барабану", индуктивность намагничивания он похоже "не видит" как таковую (коэффициент связи обмоток 1, дополнительную имитацию рассеивания не вводим - полная тишь, а конденсатору надо заряжаться - вот он и тянет.)
Надо при отсутствии нагрузки уменьшать длительность импульса. Наверное, те же проблемы с ХХ, которые возникали при включении регенеративного снаббера

Это я заметил , значит имеем усложнение схемы управления . Нет ли ссылок на примеры такой схемы , а то я ни разу не встречал ?
Правка | Удалить
Multik

28-06-2006 13:34

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Nik
имеем усложнение схемы управления . Нет ли ссылок на примеры такой схемы , а то я ни разу не встречал ?

Я тоже не встречал. Все повторяют схему Barmaley`а, и только вот один пока появился в Мастерсити, который на микроконтроллере делает, и весьма успешно. Я тоже склонен не драть, что уже сделано, а делать то, что надо, используя, однако, опыт тех, кто сделал.
Правка | Удалить
sam_soft
28-06-2006 14:49
[20]
Новичок
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
В лоб уменьшать длительность - это значит уменьшать УХХ, это это может дать проблемы с поджигом, если наворотов нет никаких других. Я тоже пытался уменьшать длительность на ХХ когда у меня стоял регенеративный снаббер, самым простым способом - с помощью электролита, стабилитрона и оптрона на выходе. При достижении 65 вольт оптрон рубил управление. Заполнение было, ну наверно 5 или 10% . Все прекрасно на ХХ работало. Но небольшая нагрузка ампер 10 -15 срубало это все дело. А снаббер переставал подмагничивать ( от его емкости конечно зависит и от тока намагничения ) когда нагрузка ампер 50 и более была.
Я все это в конце концов выбросил, а жаль, начиналось все очнь интересно.
Правка | Удалить
Nik
28-06-2006 16:16
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
только вот один пока появился в Мастерсити, который на микроконтроллере делает

Это не мой уровень - слишком "высоко" для меня .

Я вот CAD "обновил" - ему "как пинка дали". Обсчитал "старые" .аsc без проблем, исчезли "киловатты" на малой нагрузке . Я радоваться , "нарисовал на чистом листе" - "сдуло мягкое переключение" (не хочет снабберный конденсатор разряжаться и все ). Начинаю понимать, что в книгах определяют как "... оценка корректности результатов моделирования " и предлагают "... окончательные выводы делают на основе результатов многократного живого моделирования (макетирования) схемы. " .
В лоб уменьшать длительность - это значит уменьшать УХХ, это это может дать проблемы с поджигом, если наворотов нет никаких других.
- вот и "опыт других".
Все "как всегда" - выигрываешь в одном , ищи компенсацию - в чем-то проиграешь.
Правка | Удалить
Nik
28-06-2006 19:57
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
"Погонял" я еще вариант .
Начинаю "улыбаться". Если убрать повышающую (рекуперационную) обмотку снабберного трансформатора со всей обвязкой,трансформатор как таковой (сняв директиву) , то это никак не отразиться на работе схемы под нагрузкой (постоянной нагрузке). В схеме нет "паразитных элементов" . Индуктивность рассеивания основного трансформатора и индуктивность намагничивания блокируются обратными диодами (через них сбрасывается накопленная энергия)- косой мост для того и придуман. Снабберные же конденсаторы ,как известно,перехватывают ток нагрузки на время выключения ключа (своеобразный самозапирающийся ключ не рассеиваюший энергию в период выключения). Снабберные дроссели и конденсаторы идеальны ,поэтому потерь нет . Накопленная в них энергия сбрасывается видимо (если она вообще должна сбрасываться в почти идеальной схеме (набрал один раз и гоняй по кругу)) через обратные диоды основной части. И самое главное (я уже упоминал )- введение в снабберные цепи "паразитов" разносит эту благодать в пух и прах, НО СООТНОШЕНИЕ СО СНАББЕРОМ МЕНЬЩЕ ,ЧЕМ БЕЗ НЕГО ЕСТЕСТВЕННО СОХРАНЯЕТСЯ ВСЕГДА (ДАЖЕ "КАК РИСОВАЛО У МЕНЯ") И СРАВНИВАЮТСЯ КИЛОВАТТЫ С МЕГАВАТТАМИ (ЗАВИСИТ ОТ СООТНОШЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ТОКА НАГРУЗКИ И ЕМКОСТИ СНАББЕРА, ЕСЛИ НАГРУЗКИ НЕТ , ТО ЕМКОСТИ И ВРЕМЕНИ ОТКРЫТОГО СОСТОЯНИЯ КЛЮЧА (КЛЮЧ ОТКРЫВАЯСЬ ПРЕРЫВАЕТ ПРОЦЕСС ЗАРЯДА , НО КОНДЕНСАТОР ВСЕ РАВНО ВОЗМЕТ СВОЕ ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО ПЕРИОДОВ И ПИКИ МОЩНОСТИ НА КЛЮЧЕ ВЫРАСТУТ (НА ХОЛОСТОМ ХОДЕ (МАЛОЙ НАГРУЗКЕ) ПРИ НАЛИЧИИ РАЗМАГНИЧИВАЮЩЕЙ ОБМОТКИ ПИКИ МОЩНОСТИ ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬЩЕ )
В общем "...дело ясное , что дело темное."
Правка | Удалить
gyrator

29-06-2006 00:55

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Промоделировал схему с активными демпферами
(которые с двумя ключами)-http://d.foto.radikal.ru/0606/c1d858dc53d6.gif

кривульки здесь-http://d.foto.radikal.ru/0606/333b86292acb.gif
http://d.foto.radikal.ru/0606/4db43476af85.gif
http://d.foto.radikal.ru/0606/630c06d27497.gif
http://d.foto.radikal.ru/0606/8d195cff2410.gif
http://d.foto.radikal.ru/0606/0e4548ca2f8c.gif

Схемка сложновата, но с другой стороны, два полевика и транс на К10x6x4
не очень высокая плата за :
-отсутствие доп. нагрузки на силовые ключи при включении;
-рекуперация энергии в источник и отсутсвие "звона" диодов
демпфера.
Конечно моделька это не макет, но может кто и в железе проверит.
А для "заглатывания" всего "хвоста" IGBT нужен демпфер где три
ключа.
Правка | Удалить
Nik
29-06-2006 02:28
[208]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
По выключению выброса нет, при включении есть 500 Вт, вроде не страшно, по сравнению с киловаттами при жёстком переключении.

При нагрузке в 1к5 после заряда конденсатора фильтра - пик мощности на "чистом" ключе в (выкынуть всю снабберную примочку) 370 Вт, полная 4 Вт (конечно это только в "симе").

gyrator
Схемка сложновата, но с другой стороны, два полевика и транс на К10x6x4
не очень высокая плата за :

И если еще вспомнить ,что организовать дополнительную петлю ОС (например для контроля Тоn и его ограничения на ХХ )и добиться устойчивой работы схемы при этом ,как я понимаю,"не проще" , чем одновременно управлять дополнительными ключами , то действительно "путь к железу становится короче".
Правка | Удалить
gyrator

29-06-2006 23:01

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
А что если взять "буржуйский" косомостовой сварочник и:
-выкинуть мелкосхемы и драйверы
-добавить пару IGBT
-убрать зазор из сердечника тр-ра.
После чего сделать мостовой преобразователь с самовозбуждением
на 5-7кГц, с регулирующим дросселем переменного тока в первичной
обмотке силового тр-ра и доп. обмоткой ХХ.
Это позволит почти на порядок снизить мощность потерь на переключение и просто
решить проблему ХХ. Да и демпферы можно выкинуть.
Получился вот такой виртуальный результат:
-моделька http://d.foto.radikal.ru/0606/f56baef423c3.gif
-кривулька http://d.foto.radikal.ru/0606/b5ac522ebd2a.gif
Ток в нагрузке, конечно, не такой гладкий как у "буржуев"
зато на ХХ всего 50в – как в обычных сварочниках. Проблемы с Ls и
всякими литцендратами исчезают, да и диодики выходные
не "клацают".
Правка | Удалить
simpson

30-06-2006 12:47
[435]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
sam_soft
Все прекрасно на ХХ работало. Но небольшая нагрузка ампер 10 -15 срубало это все дело. А снаббер переставал подмагничивать ( от его емкости конечно зависит и от тока намагничения ) когда нагрузка ампер 50

Ну так мин. переменника "Ток" поставить на 50А - и дело в шляпе! :)
Или подвесить доп. компаратор на ОСТ, ограничивающий мин. ток и макс. мощность (как в PowerOutControl - вы знаете...), а мелкие токи,если они нужны,брать от источника дежурки.
gyrator
После чего сделать мостовой преобразователь с самовозбуждением
на 5-7кГц,

А что с массогабаритом моточных предвидится?
и просто решить проблему ХХ

Да эта проблема просто надуманная.
Правка | Удалить
Multik

30-06-2006 17:41

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Интересный факт
Между прочим, если посмотреть на график тока подмагничивания в косом мосте с мягким переключением, например, в зтом:
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/Kosreal.gif
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/KOSOYreal.asc
то можно увидеть, что трансформатор перемагничивается почти по симметричной петле (Кзап = 0,4):
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/Kosrealw.gif
как и утверждал А.Гончаров в известной статье.
Но здесь как раз понятно, что загоняют его в отрицательную область снабберные конденсаторы, разряжаясь через первичную обмотку, после того, как она размагнитилась. Непонятно, как это происходит без них, если происходит.
Симметрия нарушается при приближении Кзап к 0,5 и при Кзап = 0,49 полностью одностороннее намагничивание.
Двустороннее намагничивание, к сожалению, пропадает на ХХ:
http://multikon.at.tut.by/Kosoy/Kosrealwx.gif
Уменьшение индуктивности рассеивания в десять раз ничего не меняет.
Правка | Удалить
gyrator

30-06-2006 19:28

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
simpson
А что с массогабаритом моточных предвидится?

На схеме приведены данные транса, он такой же, как
в однотактнике на 50кГц. а регулирующий дроссель работает
на переменке и габариты не больше накопительного в однотактнике.
А IGBT приборчики по сути - биполярные и на высоких частотах
будут дохнуть. Выключение происходит в режиме оторванной базы,
это позволяет избежать "шнурования" тока, но хвост останется в принципе.
Буржуи лезут на высокие частоты из-за конкуренции и для создания рынка
для "навороченных" микросхем, драйверов и ключей, а если делать сварочник
для себя, то нет смысла лезть на 50-80кГц.
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]