Разработка схемы., Прошу помощи. Опции

[эскандэр]

Здравствуйте уважаемые.
Прошу у Вас помощи в проектировании схемы.
С первого взгляда все просто,но пожег уже достаточно деталей а результата не получил.
Схема выглядит следующим образом:

Имеется источник постоянного напряжения 400 вольт.
Имеется нагрузка в виде индуктивности.
Имеется конденсатор.
Минус источника питания соединен с одним концом с емкостью и с индуктивностью.
Плюс источника должен рваться ключем до емкости и вторым ключем после,между емкостью и индуктивностью.
Работа схемы заключается в периодичности открывания обоих ключей.
То есть:
Открывается ключ между источником питания и конденсатором,конденсатор заряжается.Ключ между конденсатором и индуктивностью закрыт.Далее,зарядили емкость и первый ключ закрылся.
Открывается ключ между конденсатором и индуктивностью,конденсатор разрядился,второй ключ закрылся.И так циклично.
Желательно с управлением частотой циклов.
Помогите пожалуйста сконструировать эту схему!

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 2 2008, 17:35

[Владимир]

Как все просто на словах. На деле сложнее.
Насколько я понимаю речь пойдет а тысячах ампер в импульсе?
Прибор для медицины?

[эскандэр]

Владимир.
Вы почти угадали.
Ежели бы я мог это спроектировать,то не обратился бы за помощью.
Я написал,что пожег уже кучу деталей.Не инженер я.
Это же форум разработчиков электроники.Вот я и прошу у Вас помощи.
Для кого то это просто,вот для меня не очень.

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 2 2008, 17:29

[gte]

Все зависит от того какая емкость, какая индуктивность, какие времена переключения и какие ключи и какую цель Вы хотите достигнуть.

[эскандэр]

Цель - достигнуть максимального магнитного поля в катушке.
Частота переключений должна варьироваться,дабы конденсатор успел зарядится.
Ключи должны быть мощными,так как через них будет протекать очень приличный ток благодаря такому непряжению.

[Herz]

Все зависит от того какая емкость, какая индуктивность, какие времена переключения и какие ключи и какую цель Вы хотите достигнуть.

+1
Давайте конкретней, если хотите получить действительно дельные советы.

[эскандэр]

Я понимаю,что от емкости конденсатора и индуктивности зависят некоторые параметры.
Но ведь реально придумать скелет принципиальной схемы из того,что я написал.А остальные параметры,такие как частота переключений ключей будут в дальнейшем уже подгоняться по месту.
У меня есть несколько конденсаторов которые претендуют на установку в этой схеме.У всех разные емкости.Но на данном зтапе мне затруднительно точно ответить какой из них оптимальнее подойдет для работы в данном устройстве.
Хорошо.Ежели требуется,давайте попробуем.
Источник питания - 400 вольт, прямоугольник,500 герц,ток 0.5 ампера.
Конденсатор - к75-53,1 мкрофарад.
Индуктивность - катушка из медного прута 20 квадрат,10 витков,диаметр окружности 25 см.
Ключи - наверное тиристоры.
Ток в нагрузке порядка 10-15 ампер.

[dac]

Хорошо.Ежели требуется,давайте попробуем.
Источник питания - 400 вольт, прямоугольник,500 герц,ток 0.5 ампера.
Конденсатор - к75-53,1 мкрофарад.
Индуктивность - катушка из медного прута 20 квадрат,10 витков,диаметр окружности 25 см.
Ключи - наверное тиристоры.
Ток в нагрузке порядка 10-15 ампер.

имхо, попробовать не очень получилось, потому как:
1. 500гц это что? если источника, то почему он постоянного тока? если с такой частотой надо импульсы - это уже другое
2. индуктивность катушки?
3. емкость слишком маленькая, имхо, однако при большей не будут обеспечены 500гц (см п.1) не будет успевать заряжаться при такой мощности источника
4. ток в нагрузке ни о чем не говорит - это пиковый ток в импульсе? какая мощность должна отдаваться? длительность импульса? энергия?

в общем пока вы сами не будете точно знать чего хотите, толку не будет
"скелет" схемы на основе ваших данных ниже, а вообще посмотрите автомобильные электронные системы зажигания

Эскизы прикрепленных изображений

 

[эскандэр]

Спасибо за замечание dac.В таком виде схема у меня в голове давно.
Я просто написал исходники.
Схема запитки проста.
Стоит генератор прямоугольных импульсов на паре П210.Питается от 12 вольт,это принципиально важно.
Качает на трансформатор.И со вторички последнего получаем эти 400 вольт.
Почему написал постоянного,у меня по схеме стоит после трансформатора диодная сборка.
Схема Ваша верна,остается придумать как переключатели SB1 иSB2 заменить на ключи.И схему управления последними.
Принцип работы прост.
1- замкнулся,2 - разомкнут.
1- разммкнулся,2- замкнулся.
Поначалу думал,что нет ни чего проще.Смастерил на коленке мультивибратор,управляющий парой КУ 202.Ан,нет,работать не хочет.В холостуху все норм,подключаешь высокое,оба тиристора открываются,и схема замерает в этом состоянии.В итоге пожег деталей.
Так моя схема изначально и строилась по принципиальной схеме блока электронного зажигания авто.
Но в ней(схеме) есть негатив,а именно - конденсатор при разрядке не отключается от источника питания.
Соответственно и не получаешь того эффекта,что требуется.
http://www.12v-club.ru/articles/6/80/index.html
Вот схема от которой отталкивался:

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 3 2008, 05:33

[dac]

Так моя схема изначально и строилась по принципиальной схеме блока электронного зажигания авто.
Но в ней(схеме) есть негатив,а именно - конденсатор при разрядке не отключается от источника питания.
Соответственно и не получаешь того эффекта,что требуется.

тиристор имеет одно свойство - он не закроется пока через него течет ток, следовательно в вашей схеме конденсатор просто не успевает зарядиться - либо не хватает мощности иточника, либо просто не успевает закрыться по времени, в это случае надо делать паузу между импульсами, т.к. тиристор закрывается очень медленно - для этого поставить по т-триггеру перед кажды ключем.
в цепи заряда конденсатора можно попробовать какой-нибудь высоковольтный транзистор - их сейчас масса, он лучше управляется, чем тиристор, но выброс на катушке может его убить, поэтому выбирать лучше на напряжение 1200-1600В

[эскандэр]

Спасибо конечно.
Но можно изобразить схемку с Т-триггером пожалуйста?

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 3 2008, 05:57

[dac]

Но можно изобразить схемку с Т-триггером пожалуйста?

книжка "экспериментальная электроника. выпуск 1" 1999г рис3.4.6 стр 105. книжка гуглится

[Владимир]

эскандэр @ Jun 3 2008, 08:20)

Хорошо.Ежели требуется,давайте попробуем.
Источник питания - 400 вольт, прямоугольник,500 герц,ток 0.5 ампера.
Конденсатор - к75-53,1 мкрофарад.
Индуктивность - катушка из медного прута 20 квадрат,10 витков,диаметр окружности 25 см.
Ключи - наверное тиристоры.
Ток в нагрузке порядка 10-15 ампер

Я думаю 400 вольт может быть и маловато, или сечение проводу увеличивать
К конденсатору особые требования, мало того что он должен быть с маламс сопративлением и безиндуктивный--- он должен обеспечивать многократный перезаряд до нуля.
Вообще это одна из самых дорогих комплектующих.

Судя по габаритам это именно то, о чем я и высказал выше, если порыться в аналах, у меня лет 5 назад и прототип пробегал.

[эскандэр]

Так,нашел.экспериментальная электроника. выпуск 1" 1999г рис3.4.6 стр 105.
Но тиристоров там не обнаружил.
Приведенная мною схема выше,гораздо проще.


Владимир.Если найдете схемку,буду признателен.
Напряжение поднять не вопрос.
Нужна схема.Я так понял,что задал тупиковую задачу.....

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 3 2008, 06:39

[dac]

Так,нашел.
Но тиристоров там не обнаружил.

естественно, это схема управления которая дает паузу между импульсами, (сначала импульс одной полярности, потом пауза, потом импульс противоположной полярности, опять пауза и так по кругу.

как привязать ее к тиристорам это уже второй вопрос, либо оптронами, либо трансформаторами, схем тоже масса типовых.

только если конденсатор не успевает зарядиться это не поможет, так как тиристор все равно не выключится, к моменту выключения ток через него должен быть равен 0.

[эскандэр]

Можно и решить эту проблемму идя другим путем.
Повышаем напряжение до 4000-5000 вольт и делаем все на механике.
Получается подобие трамблера в авто.
Но это черевато сильными помехами.
Я пока пытаюсь идти менее кровожадным путем.
По видимости не получится.....

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 3 2008, 06:58

[Владимир]

Так,нашел.экспериментальная электроника. выпуск 1" 1999г рис3.4.6 стр 105.
Но тиристоров там не обнаружил.
Приведенная мною схема выше,гораздо проще.


Владимир.Если найдете схемку,буду признателен.
Напряжение поднять не вопрос.
Нужна схема.Я так понял,что задал тупиковую задачу.....

Твердую копию врядли. Два переезда было.

Вроде чтото в PCAD из схем пробегало, но что и где--- искать надо. Тоже пару компов сменилось.

Да некогда особо. Не гарантирую.

[Евгений Германов...]

SB2 надо перенести в землю-так проще коммутировать.
Снять с 1 микрухи 15А это гдеж такую ёмкость взять.Кстати у импульсных С на такие токи ограничен ресурс.

[эскандэр]

У меня кондюки с военной приемкой,муховые.
Где их взяли,я вопросов не задавал.Малоинтересно.
Важно,что они мне подходят.
Владимир.
Ежели Вам удастся найти полезную для меня схему,оставляю свои координаты:
eskander-yakudza@mail.ru
С уважением.

[alexkok]

Нужна схема.Я так понял,что задал тупиковую задачу.....

А что Вы хотите получить на выходе?
Я не понял из описания, затухающие колебания или что-то другое?
Задача не тупиковая, а достаточно простая, нужна просто современная элементная база.
На тиристорах, тем более низкочастотных, вы ничего не сделаете хорошего.
Для формирования времянки я бы посоветовал взять любой дешевый контроллер, а не искать схему.

[эскандэр]

А что Вы хотите получить на выходе?
Я не понял из описания, затухающие колебания или что-то другое?
Задача не тупиковая, а достаточно простая, нужна просто современная элементная база.
На тиристорах, тем более низкочастотных, вы ничего не сделаете хорошего.
Для формирования времянки я бы посоветовал взять любой дешевый контроллер, а не искать схему.

На выходе устройства нужно получить максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке.
То,что она будет греться как утюг,меня мало интересует.
Важен принцип работы последней.Но это описал выше.

[alexkok]

На выходе устройства нужно получить максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке.
То,что она будет греться как утюг,меня мало интересует.
Важен принцип работы последней.Но это описал выше.

Я опять не понял какую мощность?
Пиковую, среднюю?
Т. е. достаточно одного импульса?
Магнитное поле знакопеременное или любое?
Что значит "максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке" ?
Сколько Вас удовлетворит?

Сообщение отредактировал alexkok - Jun 5 2008, 16:50

[эскандэр]

Я опять не понял какую мощность?
Пиковую, среднюю?
Т. е. достаточно одного импульса?
Магнитное поле знакопеременное или любое?
Что значит "максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке" ?
Сколько Вас удовлетворит?

Если брать в учет исходник схемы то поле не знаконепеременное.
Хотя в принципе большой разницы в этом нет.
Важны лишь два показателя:
1. Схема должна работать по принципу заряда-разряда конденсатора,с циклом регулировки частоты работы ключей.При условиях отключения последнего то от источника,то от нагрузки,в зависимости от цикла.
Мощность нужно пиковую.
2. ключ работающий на катушку должен выдерживать токи нагрузки порядка 10 ампер как минимум.

Что значит "максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке" ?
Этми вопросом Вы поставили меня в тупик.Даже затрудняюсь Вам ответить.
....Получается как на рынке - а сколько можно получить??....
Вы уж простите меня....

[alexkok]

Если брать в учет исходник схемы то поле не знаконепеременное.
Хотя в принципе большой разницы в этом нет.
Важны лишь два показателя:
1. Схема должна работать по принципу заряда-разряда конденсатора,с циклом регулировки частоты работы ключей.При условиях отключения последнего то от источника,то от нагрузки,в зависимости от цикла.
Мощность нужно пиковую.
2. ключ работающий на катушку должен выдерживать токи нагрузки порядка 10 ампер как минимум.

Не могу понять, Вам нужен результат или процесс?
Процесс - это реализовать именно "Вашу" схему, неважно какой величины поле получится.
А результат - это получить максимально возможный ток в катушке при приемлемых затратах.
Определитесь.

Что значит "максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке" ?
Этми вопросом Вы поставили меня в тупик.Даже затрудняюсь Вам ответить.
....Получается как на рынке - а сколько можно получить??....
Вы уж простите меня....

В простейшем случае, при нулевых затратах, (я предполагаю что аккумулятор автомобильный), достаточно просто подключить катушку к аккумулятору через мощный выключатель и у Вас будут сотни ампер, а не десять.
При использовании DC-DC конвертера - килоамперы, а при использовании сверхпроводимости - даже затрудняюсь...
Так что определитесь, что Вам нужно.

Сообщение отредактировал alexkok - Jun 5 2008, 20:36

[bureau]

Нужна схема.Я так понял,что задал тупиковую задачу.....

Для начала я вам бы посоветовал разобратся с теорией. К примеру получить график зависимости величины магнитного поля от тока, включив сюда такие параметры как количество витков катушки -> сопротивление обмотки -> ток. Таким образом вы так же получите и индуктивность катушки, что имеет немаловажную роль.
Определившись с тем какую величину поля вам требуется (возможно даже и при эксперименте определите, в будущем но "чем больше тем лутше" всеравно не достигните! Или стройте ТОКАМАК ), получите необходимый ток -> далее следует выбор схемы, компонентов.
Советую сделать как предложил alexkok на простеньком контроллере. MOSFET, IGBT сами выбирайте(при выборе основное внимание надо будет уделить полученому напряжению, которым будите питать катушку). Обратите внимание что обратные импульсы при снятии напряжения с катушки надо будет резать, а то транзюки будите палить один за одним
Ну а дальше уже практика, приколы с которыми вы столкнетесь в геометрии вашей задачи.

Сообщение отредактировал bureau - Jun 5 2008, 21:55

[INT1]

Наберите в поиске << Gauss gun >> в сети много разных схемок

[эскандэр]

Спасибо народ.
Подскажите пожалуйста еще.
Ниже привел схему переключения гирлянд на 3 позиции.
Есть у кого схема по проще?С запиткой от 12 вольт.
У моей потребление 200 ма,при напряжении 5 вольт.
А нужно питание схемы от 12,и тиристоры будут управлять 12 вольтовыми нагрузками.
Именно 3-х позиционную.С регулировкой частоты переключений.И менее прожорливое.
Что за жизнь?Постоянно приходится искать альтернативные выходы из положения....
Спасибо.

Сообщение отредактировал эскандэр - Jun 7 2008, 14:27

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Владимир]

Владимир.
Ежели Вам удастся найти полезную для меня схему,оставляю свои координаты:

Редко захожу сюда. Стукнитесь сами в мой профиль. А то следующего захода еще неделю ждать будете

Что значит "максимально возможное ,сильное магнитное поле в катушке" ?

черт не помню вроде шла речь о единицах и десятках тесла. Причем в заданном объеме--- поэтому 2 катушки с двумя полями пересекающимися в нужной зоне. Причем и набор излучателей разный для разной толщины пучка.
Все течет все забывается.

[sclif]

А ну ка посмотри вот это - вообще то это кем то для МРТ разрабатывалось, но простота и мощь + весьма доступный конструктив.

Ниже привел схему переключения гирлянд на 3 позиции.
Есть у кого схема по проще?С запиткой от 12 вольт.
"Проще" только разве что контроллер, он кстати и много экономичнее, но надо прогу писать к нему.

У моей потребление 200 ма,при напряжении 5 вольт.
Для древней ТТЛ - логики это нормально. Можно перейти на современную, ток сильно попустится раза в два-три если применишь к555/531, ну и на порядок где то если буржуинскую 74НСхх. Благо есть аналоги наших почти всех ТТЛок. Можешь перейти на КМОП (схема от этого не меняется, разве, что ножки ИМС), но необходимо будет пересчитать задающий генератор (уменьшить С)
Кстати в этом случае можно убрать стабилизатор на 5В - КМОП и от 12 чудесно работает.
А нужно питание схемы от 12,и тиристоры будут управлять 12 вольтовыми нагрузками.
Тиристор смогут управлять только в том случае если у тебя 12В переменного тока, в противном случае они не закроются!
Если ток постоянный (а так скорее всего и есть) то только транзисторы биполярные, полевые...

Прикрепленные файлы

 tomograf.pdf ( 258.22 килобайт ) Кол-во скачиваний: 81

 

[Владимир]

Ниже привел схему переключения гирлянд на 3 позиции.
Есть у кого схема по проще?С запиткой от 12 вольт.
"Проще" только разве что контроллер, он кстати и много экономичнее, но надо прогу писать к нему.

У моей потребление 200 ма,при напряжении 5 вольт.

Ни диапазон напряжения, ни величина коммутируемого тока и близко не лежит с нужным автору диапазоном.
Это самореклама?

[эскандэр]

Спасибо за ответы конечно.
Но из конкретной задачи ,как вопрос о помощи в разработке схемы на полупроводниках,как обычно все вылилось в ничто.
Ну,это проблемма многих форумов.
Удачи всем.

[smk]

Спасибо за ответы конечно.
Но из конкретной задачи ,как вопрос о помощи в разработке схемы на полупроводниках,как обычно все вылилось в ничто.
Ну,это проблемма многих форумов.
Удачи всем.

Не обижайтесь.

Схема в архиве. На номиналы не обращайте внимания. Резистор, что последовательно с конденсатором, считаете исходя из максимально допустимого тока блока питания. Частоту выбираете такой, чтоб конденсатор успевал зарядиться. Вместо транзистора можно использовать тиристор, что наверно правильней. есть еще вариант - использовать искровой промежуток последовательно с катушкой. Емкость заряжать через резистор. Как зарядится до напряжения пробоя искрового промежутка - разряд и индуктивность подключена к емкости. Удачи.

Прикрепленные файлы

 shema.rar ( 3.3 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51

 

[AlexKLm]

А что если вместо полупроводников поставить импульсную лампу , например ИСШ-100. А то при таком подходе к делу можно гору тиристоров пережечь, а толку - 0. Не надо забывать, что при разрыве ключа могут быть импульсы напряжения в десятки раз большие чем 400 вольт. А лампе все это пофиг.

[Burner]

Я бы предложил ИЖБТ и питание вольт 500(У тебя все равно стоит преобразователь), конденсатор - параллельный набор из 10-20 пленочных. Импульсный ток можно получить 50-100 ампер. Это будет затухающий синус частотой 20-100 кГц, смотря какую катушку сделать. Импульсная мощность выходит 20-50 кВт, импульсное магнитное поле - соответственно.. Можно и просто один полупериод такого синуса, при небольшом усложнении схемы. Если надо, пиши, нарисую, как это сделать.