Всем привет. Кто меня помнит, отдельный привет. Решил обратиться к народу за консультацией. Есть задача: на входе 380В 50Гц три фазы, на выходе плавная регулировка напряжения в диапазоне от 0 до 1000В. Мощность блока питания 10 кВт. Размеры блока питания соответствуют блоку питания Б5-21 (1982 г. в.). Также требуется гальваническая развязка. Возможная структура: выпрямляем, получаем 550В для звена постоянного тока, далее инвертор (полный мост) на 20кГц на 1200В IGBT, инвертор без регулировки, раскачивает трансформатор. Трансформатор делаем немного на повышение, после выпрямления получаем 600В. Далее ставим SEPIC. И на нем и делаем всю регулировку, и повышаем до 1000В и понижаем почти до 0. Но вся сложность в транзисторе SEPIC. При входном напряжении 600В и выходном напряжении 1000В (рассматривая только звено SEPIC) на транзисторе пиковое напряжение составляет 2 кВ. Ставить ключ на 3 кВ дело вообще неблагодарное, и по частотным свойствам он плох и потери велики. Можно рассмотреть 3 ключа последовательно по 1 кВ, главное обеспечить распределение напряжений в динамике. Вариант с неуправляемым инвертором и трансом на 1000В и далее установка Buck, готов рассмотреть, но если пробьет ключ, нагрузка будет под ударом. Вариант с регулируемым инвертором и трансформаторами на повышение не очень бы хотелось рассматривать, так как двухтактный регулятор труднее настроить, чем однотактный. Хотя может с точки зрения КПД этот вариант и будет самым хорошим. Кто что может порекомендовать? Прикрепляю две схемы в Microcap. Номиналам дросселей и трансформаторов можно верить, намотка уже есть, лежит, пылится))

LTspice


Даже не пробовал ещё.
Да, не знаю в каком смысле коллега, я просто ремонтник сварочников, ну вы в курсе, наверное.

Сообщение отредактировал perfect - Jan 7 2014, 17:38

Это надо только аналогам гиратора, кои ленятся рассчитывать цепи ООС и потому допускают заход сердечников в насыщение на переходных процессах. В прежние-то времена "разработчеги питальников" обходились не токмо без нелинейных моделек, но и без самих симуляторов.

А вот по поводу моделек трансформаторов, так тут опытный глаз поможет. Можно конечно 10 кВт сделать на одном трансформаторе, но опять же, монстр будет еще тот)) Применив для 10 кВт преобразователя 9 трансформаторов на базе ETD59 я получаю и небольшое количество витков, и малый нагрев трансформатора. Почему именно 25 витков в первичке? - потому что я знаю, что при частоте 20кГц, напряжении 315В в мосте, и полном коэф. заполнения трансформатор тоже не будет в насыщении, а также я знаю, что потери в сердечнике зависят от дельта B и f. И соответственно, намотав больше витков, я уменьшу индукцию в сердечнике, и как следствие, уменьшу потери. И при этом понятно, что потери в меди возрастут, поскольку омическое сопротивление обмотки возрастет. Но потери в меди, как правило, меньше, чем в сердечнике. Это как весы, надо соблюдать баланс. Кроме того, для каркаса ETD59 мощность 1,1кВт вполне приемлема при двухтактном режиме, я думаю, на ETD59 можно выжать киловатта 3. И, конечно же, чем больше витков, тем лучше магнитное сцепление обмотки с сердечником и со вторичной обмоткой. Можно еще улучшить сцепление, если намотать сначала вторичку, а потом первичку, хотя это полезнее делать главном образом для снижения выбросов перенапряжений на вторичке. Чем лучше связь, тем меньше перенапряжение на вторичной стороне.

Знание-сила. Знающий может запросто зайти на интернет форум и поделиться своими знаниями.
А вот мне пришлось таки запустить свой примитивный резонансник в симуляторе

дабы убедится, что сердечник СТ не въедет в насыщение при сбросе-набросе нагрузки и при регулировании выхода от 1000 до 3 вольт.

Сообщение отредактировал izia - Jan 7 2014, 19:00

Пользователь izia, а что это за программа, в которой Вы моделируете? И микросхема случаем не UC3875? А для чего зазор нужен 0,1мм? Для получения требуемой индуктивности?

А я просто строитель, ну, вы в курсе, наверное, но на этом форуме мы таки коллеги по разработке питальников.



Симулятор Micro-Cap 8, а микросхема такая:
Generic Model for Current Mode full-bridge PWM controller
* Developed by Christophe BASSO, France
* PSpice compatible format
У UC3875 выводов побольше и названия их другие. Да и нет её модельки для симулей ибо, в противном случае, я не стал бы заморачиваться с самопалом на TL-ке.
Зазор в Ш-ашках получается автоматом при склеивании половинок, буде клей наносят на торцы кернов, или делается специально, для получения стабильных параметров трансформатора при их серийном производстве и повышает устойчивость к мелкому подмагничиванию. Что касаемо индуктивности, о коей вы постите, то разработчику питальника она в большинстве случаев до фонаря и нужна лишь для проверки и сдачи ОТК и заказчику готовых тр-ров. Разработчику важнее амплитуда индукции в сердечнике на которую он и ориентируется при прикидке параметров СТ.

Сообщение отредактировал izia - Jan 7 2014, 19:42

Берегите глаза. Сердечники неплохо взрываются...

Ну, этому делу можно помочь. От того же автора. Модельки трансформаторов подгружать не стал, бо они у него совсем позорные - из зависимых источников сделаны (зато шустрые). Исходный проект в оркаде, если кому интересно.

С какой стороны нужно начинать думать про то, как ООС становится "красными флажками" для маниакального желания сердечника
вляпаться в насыщение да ещё и в неподходящий момент некоего переходного процесса?

Простите, не вкурил.

Если считать трансформатор, исходя из наихудшего случая - максимального входного напряжения и максимального коэффициента заполнения, то думать совсем не надо. Но ведь хоцца сэкономить и железо, и медь, т.е. посчитать вольт-секунды для установившегося режима. Вот тут-то и кроется засада - если напряжение максимально, а ШИМ-контроллеру вздумается сделать максимальный Кзап...

Дык, это древняя моделька из древней темы на Володинской полянке, может помнишь- из веточки про 3000В повышальник для радиолюбительского сильномогучего передатчика. Вот и приспособил её под хотелки топикстартера весёлости для, типа, чтоб головушка шибко не трещала.
Мягкость в ней может быть, сам понимаешь, лишь при ЧИМ управлении, зато не потребен огроменный дроссель на выходе, поскольку он уже стоит в цепи первички. Хотя рюкзак с емкостями потребуется приличный, особенно при ЧИМ варианте управления, буде топикстартеру нужна малая пульсация на выходе. А с ШИМ-рулькой токи через ключи при глубокой регулировке, как видно из картинки, лютые.


Ага, короткий трансформатор называется. Ему без нямконтроля и охладителя выжить трудно.


Сообщение отредактировал izia - Jan 7 2014, 21:26

Господа, но все ШИМ-контроллеры с регулированием по среднему току всегда будут уводить трансформатор в насыщение при переходных процессах. Этого явления не будет при регулировании по пиковому току, но это возможно только в однотактных схемах. И поэтому при проектировании источников с ШИМ-контроллерами по среднему току всегда нужно давать запас по вольт-секундам на переходные процессы. А уж если так душит жаба по увеличению вольт-секунд, поставьте компаратор на входной ток (пиковый) между входными емкостями и инвертором и при срабатывании компаратора выключайте ШИМ-контроллер по входу RESET, как только входной ток вернется в норму, контроллер отработает Soft Start (я например говорю о ШИМ-контроллере UC2526)

Вот что значит знающий человек!