©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
ArcWeld
18-08-2006 06:28

[109]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik

На D5 - 1.5W, на D6 - 0.48W
Правка | Удалить
ArcWeld
18-08-2006 06:51

[109]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
Отвечаю по порядку:
1,2,3 - нечего возразить.
4. Ну, это очевидно. Хотя вопрос принципиальный. Я упрощаю схему в модели только ради сокращения времени счета МикроКАПом. Добавление ШИМ-контроллера, драйверов и проч. конечно же приближает нас к "реальной" схеме источника питания, но... ведь понятно, что это всеравно не полностью адекватная "реальной" схеме ситуация. Остается какая-то, между прочим совершенно не известная степень "неадекватности", поэтому ситуация улучшается, но ПРИНЦИПИАЛЬНО ничего не изменилось, ИМХО.
5. Сравнил мощности AVG(I*U) и SUM((I*U),T)/T, где I и U - мгновенные значения тока и напряжения на ключе. Получилось одинаково в установившемся по времени режиме. Так что мы с Вами измеряем мощность потерь одинаково.
6. Картинки посмотрел, но еще не переварил. С *.GIF попробую. Факт сокращения времени перемагничивания сердечника из-за наличия демпфера есть, но не вижу никаких особых проблем в этой связи. Или я что-то не доглядел?

Еще раз промерил мощности потерь на нижнем ключе:

Рс демпфером=38,5 Вт.
Рбез демпфера=45,9 Вт.
Рдва irg4pc50u=42,5 Вт. (два транзистора в параллель)
Измерено при: Iн=164,7А, Uн=26,5В, F=50 kHz, D=0,42, Cдемпфера=20нФ, Lдемпфера=4нГ, ключи - irg4pc50u.

Если вспомнить чье-то сообщение на МАСТЕРСИТИ о том, что внутри сварочника от ESAB он с удивлением обнаружил 6 или 8 транзюков в параллель в каждом плече (точно не помню сколько и каких), то вывод напрашивается сам собой:
ставим в плечо по два "50U" или "60PD1" и выкидываем всяческие демпферы. На ключе всего по 21 Вт, площадь теплового контакта с радиатором увеличивается вдвое, температуру перегрева радиатора можно поднять, цена дополнительного"50U" не больше, чем набор деталей для регенеративного снаббера...
Вот это и есть то, что люди называют словом "счастье" :))
Правка | Удалить
ArcWeld
18-08-2006 07:23

[109]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Дополнение к предыдущему посту.

Нашел ссылку про ESAB:http://www.mastercity.ru/vforum/showthread.php?t=497&page=23
Писал "Папа Карло": ESAB LHM200 (косой на 200А), в каждом плече по 8 шт. STW9ND800.

В строке "Измерено при:" надо бы добавить: Lout=20uH, Lleak=4uH. Это существенно. Кстати, не стоит бороться с индуктивностью рассеивания до полного ее исстребления, считаю, что 2-5 uH просто и категорически необходимы, больше - уже не желательно.
Правка | Удалить
Multik

18-08-2006 13:52

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
ArcWeld
ставим в плечо по два "50U" или "60PD1" и выкидываем всяческие демпферы.

Вот тут есть один ньюанс, с "50U". На частоте 50 КГц он всё равно захочет сыграть в ящик, и дело тут, как мне кажется после долгих экспериментов, в том, что импульсная мощность, при выключении без демпфера, составляет несколько киловатт. Подозреваю, что именно её эти транзисторы и боятся. По моим экспериментально полученным данным, до двух КВт в импульсе при выключении допустить можно, а больше не надо. Можно считать это гипотезой, но для меня - руководство к действию, так сказать, грабли, на которые в очередной раз наступать не хочется.
Правка | Удалить
Observer
18-08-2006 16:41

[79]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik Преверяли ли Вы в железе мостовую топологию с разделёнными первичками, или увлеклись косым? Как успехи с мостами?

Silence must be heard.
Правка | Удалить
gyrator

18-08-2006 17:47

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
ArcWeld
Добавление ШИМ-контроллера, драйверов и проч. конечно же приближает нас к "реальной" схеме источника питания, но...

Дело не в приближении к реальной схеме, а в том что, при наличии
всех перечисленных элементов можно смотреть те самые переходные
процессы, где и происходит "бздынь". Токмо ради этого, а не красивости окаянной
ради, моделирую и выкладываю схемы источников, а не составных частей.
По поводу параллельного включения IGBT.
Статику улучшите, но динамику нет. Рано или поздно сдохнет самый
"тупой" ключик. Лучше параллелить ячейки в которых по одному
ключу. Конструктив больше, но тепло размазано, а нагрузки на элементы оптимальны.
Кроме того, проще собрать ячейку на 1кВт и запараллелить нужное количество, не имея проблем с индуктивностью соед. проводов и намоткой транса из туевой хучи
проводов. Входной выпрямитель и конденсаторы фильтра работают без проблем
ограничения зарядного тока. Стоимость маломощных ЭРЭ ниже и горят ячейки не все сразу. Для начинающих тоже оптимально-
сумел сделать и довести одну ячейку, хорошо, не сумел - то не жалко и не накладно бросить.
Правка | Удалить
Bimbom

18-08-2006 20:48

[189]
Активный участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
А не подскажете новичку в области запараллеливания ячеек - как их так запараллелить чтоб не произошел тот самый "бздынь"? Вот Вы пишете:
Рано или поздно сдохнет самый "тупой" ключик.

А ячейка? будут ли ячейки строго симметричны автоматически или нужны какие-то дополнительные "техники" сииметрирования? (напр. при числе ячеек 3....6) ? Есть ли у Вас какой-нибудь опыт на эту тему? (мне известен лишь пример запараллеливания двух косых прямоходов с работой их в противофазе)

Правка | Удалить
Multik

18-08-2006 21:01

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Observer
Преверяли ли Вы в железе мостовую топологию с разделёнными первичками, или увлеклись косым?

Так ведь косой - элементарная ячейка, на которые раскладывается мост. Пока я с косым не разберусь до конца, на мосты зариться нечего.

ArcWeld
gyrator
Схема с модифицированным демпфером-http://c.foto.radikal.ru/0608/76bc9e5791da.gif

позволяет применять диоды по 600 В, но продолжает излучать помеху , потому, что на индуктивности хорошая колебалка в паузе.
если ещё чуть-чуть модифицировать, как ранее Балбес предлагал:
http://d.foto.radikal.ru/0608/a5f5b37d39d3.gif
то получаем то же, что и комбинация из ранее предложенных вами схем, которую я тут мурыжу, только проще.
Кстати, закончил с ней экспериментировать. В общем, косого без таких примочек точно уже делать не буду. Вопрос только в том, как бы эту примочку сделать попроще.
Сейчас, пока всё собрано, проверю последнюю.
Правка | Удалить
gyrator

18-08-2006 22:28

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Bimbom
А ячейка? будут ли ячейки строго симметричны автоматически или

Я уже выкладывал в этой ветке схему и результат моделирования работы трёх
ячеек.
Правка | Удалить
gyrator

18-08-2006 22:43

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
ArcWeld
Для сравнения с предыдущим демпфером выкладываю
схему и результаты моделирования, в формате ХХ-КЗ-Дуга,
однотактного самовозбудного моста с "интегрированным" демфером.
Схема модели-http://b.foto.radikal.ru/0608/77310b9c72cc.emf
Кривули:
общая-http://b.foto.radikal.ru/0608/77310b9c72cc.emf
ХХ -http://b.foto.radikal.ru/0608/595bbb892463.gif
КЗ -http://b.foto.radikal.ru/0608/2041c16280ec.gif
Дуга -http://b.foto.radikal.ru/0608/8d0531b36bd4.gif
Правка | Удалить
gyrator

18-08-2006 22:49

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Правка | Удалить
gyrator

19-08-2006 14:27

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Выкладываю схему простого как песня, но надёжного как танк сварочника на основе доработанного однотактного самовозбудного моста с "интегрированным" демпфером,
а также результат моделирования.

Схема пока виртуальна-http://b.foto.radikal.ru/0608/efb5d9d4fde0.gif
Обшая кривуля- http://b.foto.radikal.ru/0608/113923c0d06c.gif
ХХ- http://b.foto.radikal.ru/0608/e8ead358213e.gif
КЗ- http://b.foto.radikal.ru/0608/e178be6d3ba9.gif
Дуга- http://b.foto.radikal.ru/0608/21632ecf4ee8.gif
ИМХО, всяческие демпферы и навороты с микросхемами отдыхают (пока виртуально).
Правка | Удалить
ArcWeld
19-08-2006 17:40

[109]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
То, что с ШИМ-контроллером можно смоделировать броски нагрузки- это понятно, пробовал, весьма удобно.
По Вашим вариантам самовозбудных сварочников: у меня, возможно, есть некоторое предубеждение к самовозбудным преобразователям, особенно на киловатты, но считаю, что они вряд ли перспективны. Трудно, точнее - неудобно регулировать ток нагрузки и еще труднее реализовать доп. режимы. С микроконтроллером подружить тоже тяжеловато.
Модульный вариант всем хорош, но сложнее и затратнее в изготовлении, главным образом из-за большего количества моточных изделий. Но право на существование вполне имеет, каждый сам выбирает оптимум.
Правка | Удалить
gyrator

19-08-2006 20:39

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
ArcWeld
предубеждение к самовозбудным преобразователям, особенно на киловатты,

Самовозбудник это аналог сварочного тр-ра со всеми его прелестями и
недостатками. Главное простота и надёжность, а на киловатты самовозбудники
прекрасно работают и, в отличие от внешнеуправляемых, не выжигают сразу все
ключи при аварии.
Микроконтроллер прекрасно может управлять N параллельными ячейками для
формирования заковыристой ВАХ. Вспомните стабилизатор сети из автотр-ра с отводами
и микроконтроллером.
По поводу модулей уже всё сказал и не хочу повторятся, а просто цитирую
Вас-
каждый сам выбирает оптимум.

Правка | Удалить
gnus

20-08-2006 03:24

[96]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
ArcWeld
Все-таки себестоимость "надежного, как танк сварочника" будет приближаться к первому. Технологичность сверления отверстий в феррите - это вообще отдельная песня, если речь не о лазере. Стоимость моточных - страшно представить. Технологичность многоплатной конструкции напоминает мне БТРы, которые мы забивали блоками и места в коробочке оставалось только на водителя и оператора. В качестве покупателя сварочника должно выступать то же ведомство, что и для бронетехники. Конечно, любой конструктив имеет право на жизнь и для серого вещества полезно, а китайцы в это время заваливают наши рынки 180-амперниками по 200 баксов. Сожрут они нас скоро.
Правка | Удалить
гость
20-08-2006 10:03
[65]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gnus
//Сожрут они нас скоро.//
Ну, думаю для увлечённого самоедством путём симуляции чуда быть сожраным не угроза.:)
Правка | Удалить
gyrator

21-08-2006 13:16

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gnus
если речь не о лазере.

Лезер это хорошо, но в жизни достаточно ванночки
с водой, твёрдосплавного сверла, дрельки для сверления отверстий в платах и трёх минут времени. А если представить, что сердечники с дыркой
выпускаются серийно, то вообще не проблема.
Стоимость моточных - страшно представить.

Ничего страшного не вижу. Для моноблока добавятся
(по сравнению с бармалееподобным) два тр-ра тока на
К10x4x4.5. Силовой транс и балластный дроссель мотаются на одном
сердечнике если регулировать ток резистивной круткой.

а китайцы в это время заваливают наши рынки 180-амперниками по 200 баксов.

Дорого да мило, а дешево да гнило.

В предлагаемой схеме проблемы немножко другого
свойства. Чтобы их понимать нужно быть, как пишет уважамый Гость,
увлечённым симуляцией и представлять физику работы схемы.
При работе с большой амплитудой индукции растут потери в
сердечнике тр-ра и для данной схемы получим примерно-4*0,062*80=19,8вт
для М2000НМ. Это тепло нужно передать на радиатор, и к сердечнику
добавляется теплосток.
При контроле тока намагничивания нужно учитывать следуюшее.
Ток в короткозамкнутом витке, в количество витков первички раз, больше
тока ХХ в ней. Поэтому, напрмимер, при 300ма ХХ получим 0,3*18=5,4А.
Чтобы проводок не сгорел, он должен быть сечением не менее 1мм2.
Соответственно дырка-2мм. При большем токе ХХ данные корректируются.
Не требуется тепловая защита, т.к при перегреве силовых элементов преобразователь просто отключается из за пропадния условий самовозбуждения.
Отсутствует геммор с короткими импульсами при КЗ и навешиванием
демпферов, а это и есть надёжность танка.
Хочу сразу оговориться, что сам я не использую однотактники, и проверяю данную топологию в двухтактном самовозбудном мосте многоячейковой конструкции на IRF740.
Захотелось воссоздать мой первый "конверсионный" сварочник двадцатилетней давности "Карлсон" (который слышал до сих пор "гуляет" по гаражам) на современной элементной базе.
Правка | Удалить
Multik

21-08-2006 15:28

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Балбес
gyrator
ArcWeld
Хочу сказать вам большое спасибо за ваши опубликованные идеи.
Наконец, в железе получился нормальный косой мост с мягким переключением.
Окончательная схема силовой части (я по ней и делал):
http://b.foto.radikal.ru/0608/0c32cef7d4cb.gif
Дроссель выполнен на феррите Ш7х7 М2000, зазор 2мм (на крайних кернах прокладки по 1 мм), 14 витков жгутом из 8 жил ПЭЛ 0,27 (какой был под рукой). Измеренная индуктивность 12 мкГн, хотя расчётная была 6 мкГн. И длительность импульса перезаряда конденсаторов соответствует 12 мкГн (0,8 мкс).
Диоды D3, D9, D11 стоят на одной алюминиевой пластине 50х50 мм, толщиной 4 мм, через слюду для керосинок. Тёплые, но не горячие.
Коэффициент трансформации силового транса 4:1 (Epcos E65, N87 16:4 витков)
Частоа 50 КГц,
Максимальная длительность импульса 8 мкс.
Пока установил предел 120 А.
Первое впечатление очень обнадёживает.

Эта схема однозначно лучше трансформаторной, с которой я долго мучился, пока довёл до ума. А эта сразу пошла как надо. И КПД у неё на 1,5 % выше, чем у трансформаторной, что даже наощуп заметно в режиме ХХ. И длительность перезаряда можно, в случае необходимости, сделать такой же маленькой, уменьшив индуктивность дросселя. В общем, одни преимущества, недостатков (по сравнению с трансформаторной) не нашёл.
Правка | Удалить
gyrator

21-08-2006 19:52

[139]
Участник
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
Multik
Рад что у Вас получилось.
Как насчёт задирания тока при КЗ?
Правка | Удалить
Multik

21-08-2006 21:48

[469]
Завсегдатай
Re: Повышение эффективности Косого Моста , обычного ШИМ Моста и Полумоста
gyrator
Рад что у Вас получилось.

Спасибо. Скорее это у нас получилось.

Как насчёт задирания тока при КЗ?

Так я же частоту снизил, коэффициент трансформации увеличил, соответственно, ток КЗ снизился до нормальной величины.
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]