Хитрый Boost Converter Опции

[ADOWWW]

Здравствуйте уважаемые !
Необходимо подискутировать с коллегами ))
Речь идет о питании лампы накачки импульного рубинового лазера. Применена лампа QXF1453 ( ПДФ в аттаче) , запитывается напряжением порядка 600В при токе около 1000А.
Для начала опишу работу для понимания вопроса ))
Для уменьшения износа электродов и повышения стабильности времени вспышки применен метод предварительного пробоя канала.
К лампе прикладывается напряжение около 800-900В и подается поджигающий импульс ( 25кВ ), после пробоя напряжение
понижается до 100-150В и поддерживается ток через канал в районе 300-1000мА (зависит от конкретного типа лампы). Процесс называется Simmern.
Визуально виден как тлеющий разряд. Для вспышки на лампу через IGBT ключ замыкается заряженный до определенного напряжения конденсатор.
Вот в принципе кратко весь процесс.
Собственно хотел обсудить питание Зиммера.
Собрал на 3843 простейший Boost, в холостом режиме поднимает напряжение до 800В (регулируется), при пробое канала, через цепь
контроля тока (шунт в цепи минуса лампы) стабилизирует ток в районе 300мА (регулируется от 100мА-300мА) , напруга 120В. Испытания провожу на резисторе в качестве нагрузки.
Все в принципе работает. Но при попытке пересчитать дроссель на 1А выходного тока при 150В, по факту не могу выжать больше 350мА, напряжение под нагрузкой просидает.
Во первых, хотелось бы пососветоваться по поводу схемы на 3843, на обратноходовых БП она применяется и на довольно больших мощностях. Почему не могу поднять мощность ?
Есть особые требования к транзистору или диоду ? Микросхему драйвера другую применить ?
Высокое напряжение не проблема, в крайнем случае могу умножитель поставить, там не требуется большого тока. Мне надо именно 150в 1А получить.
Схему того что собирал пока в Альтиум не перенес, чуть позже выложу.

Прикрепленные файлы

 551101111_QXF_1453_Ruby_data_sheet.pdf ( 49.93 килобайт ) Кол-во скачиваний: 147

 

[MikeSchir]

Количественно указаны только напряжения и токи. Нет параметров дросселя: 1. тип сердечника, 2. число витков, 3. диаметр провода, 4. индуктивность. В чём заключается,

Но при попытке пересчитать дроссель на 1А выходного тока при 150В

Какие действия совершаются при этом, что меняется: сердечник, провод, витки?

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jun 4 2014, 07:37

[ADOWWW]

Количественно указаны только напряжения и токи. Нет параметров дросселя: 1. тип сердечника, 2. число витков, 3. диаметр провода, 4. индуктивность. В чём заключается, Какие действия совершаются при этом, что меняется: сердечник, провод, витки?

Сердечник остается, провод 1.7мм², меняю количество витков. Сердечник применен от заводского дросселя http://de.mouser.com/ProductDetail/Murata-...66zPRoPDPrRZg==
Использовал так же эти дроссели : http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/74435586800.pdf 68µH, 47µH, подгоняя частоту преобразователя.
Число витков затрудняюсь точно назвать, так как отматывал до нужного значения индуктивности.

[mcheb]

напряжением порядка 600В при токе около 1000А.

Тут ошибки нет?

[ADOWWW]

Тут ошибки нет?

Нет, моща страшная )) Только импульс короткий, 50-300µS

[MikeSchir]

по факту не могу выжать больше 350мА, напряжение под нагрузкой просидает.

Похоже, либо датчик тока в преобразователе не соответствует требуемой мощности, либо дроссель входит в насыщение, а можеь быть ещё какая-нибудь ошибка. Как определить? Нужна ВСЯ информация, т.е схема со всеми номиналами.
Прошу прощения, что сразу всё не запросил, вытягиваю по чуть-чуть

[stells]

не указано входное напряжение преобразователя

[ADOWWW]

Похоже, либо датчик тока в преобразователе не соответствует требуемой мощности, либо дроссель входит в насыщение, а можеь быть ещё какая-нибудь ошибка. Как определить? Нужна ВСЯ информация, т.е схема со всеми номиналами.
Прошу прощения, что сразу всё не запросил, вытягиваю по чуть-чуть

Схема простейшая, и мною не раз повторенная, правда на маленькие напряжения.
Я сейчас как раз последние детали дорисовываю, выложу через полчасика надеюсь ))

Питание 24В

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 4 2014, 09:34

[stells]

Питание 24В

примененные дроссели маловаты, вот можете прикинуть:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/aww_smps_e.html

[ADOWWW]

примененные дроссели маловаты, вот можете прикинуть:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/aww_smps_e.html

Я использую эту прогу http://www.we-online.de/web/en/electronic_..._Selector_1.php
Но и вручную пересчитал, по идее 9А насыщения в дросселе должно было заглаза хватить...


Вот и схемка подоспела. )) Там могут отличатся номиналы некоторых резисторов, так как подбирал при подгонке. А так все соответствует.

Да, маленькая очепятка, конденсатор С7 - 1000пФ, частота порядка 100кГц

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 4 2014, 09:57

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Burner]

Интересно. Бустер 24/600 В не оптимален, но при нормальной моще вполне может работать. Вы правы - задирать частоту вредно, а то поимеешь большие потери на емкости ключа. А так если норм. сделать, будет работать. Я верно понял - потом Вы подаете до 1 кА примерно при 100-150 В, на время до 300 мкс ? В этом режиме задаете ток, а напряжение само получается, какое надо? Как стабилизируете этот ток?
Скорее всего 1 кА идет с конденсатора - нужно параллелить достаточное количество, если не ради сопротивления, так хоть ради приемлемой паразитной индуктивности.

[Burner]

Интересно. Бустер 24/600 В не оптимален, но при нормальной моще вполне может работать. Вы правы - задирать частоту вредно, а то поимеешь большие потери на емкости ключа. А так если норм. сделать, будет работать.
Как я понял, Вам нужно тянуть ок. 1 А от 24 В? Если частота 6 кГц, энергия в дросселе до 4 мДж. Это примерно сердечник ETD34 т. е. сечение феррита 1-2 см2.

Но при попытке пересчитать дроссель на 1А выходного тока при 150В, по факту не могу выжать больше 350мА

Кажется, я понял - Вы попросту работаете со слишком малой индуктивностью. Ток нарастает до порога ограничения(ок. 2 А на 0,5 Ом) слишком быстро, импульсы получаются слишком короткими, соотв. средний ток 0,35 А. Т. е., скважность у Вас ок. 7, или для 1 А индуктивность нужна в 7 раз больше.
Я верно понял - потом Вы подаете до 1 кА примерно при 100-150 В, на время до 300 мкс ? В этом режиме задаете ток, а напряжение само получается, какое надо? Как стабилизируете этот ток?
Скорее всего 1 кА идет с конденсатора - нужно параллелить достаточное количество, если не ради сопротивления, так хоть ради приемлемой паразитной индуктивности.
Попробуйте социо тест, если хотите. Регистрироваться не надо.
http://www.socionika.info/test.html
Думаю, выдаст Гексля(ИЭЭ).

[Plain]

по идее 9А насыщения в дросселе должно было заглаза хватить

150 В · 1 А / 75% = 200 Вт

200 Вт / 22 В = 9 А, т.е. никакой не "за глаза", а конкретный впритык даже для режима непрерывного тока дросселя.

Если же выбирать прерывный режим, то это 18 А.

Соответственно, для 500 мВ датчика тока 3843 требуется, во-первых, резистор 0,5 В / 18 А = 0,028 Ом, т.е. в 18 раз меньше нынешнего номиналом.

А дроссель вроде такого:

http://www.mouser.com/ProductDetail/Coilcr...parQgpJIAepFA==

[ADOWWW]

Burner, на схеме часть схемы ответственная за поддержание Симмерного канала.
Силовая часть не показанна и сейчас не существенна. Но в первом посте я описал, как происходит запитка.
Ток я не контролирую, поскольку лампа известна, известен заряд конденсатора и время вспышки. Отсюда считается энергия вложенная в кристал рубина.
Учитывая потери получаем ожидаемую мощность импульса лазера.

Plain я наверно не вполне точно выразился, я получаю всего 350мА при напряжении 120в, а использую дроссель на 9.5А , те это заглаза хватает для преодаления полученного значения.
На счет датчика тока Вы правы, 0,05 , вернее 0,055(0,033+0,022) Ома стоит , я орентировал на 10А, чтоб транзисторы не пожечь, но всеравно пара отдала Богу душу...
Схемку торопился выложить, надо номиналы еще раз проверить.

Осциллограмы могу выложить завтра, ширина импульсов нормальная, меняется от процентов 20ти до где то 80-90.
Но как только нагружаю, творится черте что, начинает плавать частота, транзистор по затвору звенит, а когда подтаскиваю ШИМ за 90% ( примерно) дохнет МС и транзистор.
Правда непонятно кто первый...

Вот такой дроссель то же применял. http://de.farnell.com/wurth-elektronik/744...Ntt=47%B5H+2013

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 4 2014, 11:27

[Plain]

я наверно не вполне точно выразился, я получаю всего 350мА при напряжении 120в

Сейчас — да, потому что до этого было весьма точно:

1А выходного тока при 150В

Питание 24В

А дохнет всё из-за никчёмной разводки.

[MikeSchir]

Однако, одно из предположений уже работает. Датчик тока R11=0,5 Ом, напряжение на 3-й ноге=1 В, максимальный ток преобразователя=1/0,5=2 А.
Это означает, что максимальная мощность преобразователя по оценке не более 24В*2А=48 Вт, что близко к Вашему результату 120В*0,35А=42Вт.
Так что дроссель пока не причем, как мне кажется. Может что скажете?
Не понятно, что у Вас за Q1? Какого типа? Это тоже может иметь значение. И ещё соотношение Uвых/Uвх очень велико, что может приводить к большим потерям в преобразователе.
Ещё один интересный момент, выходная вольт-амперная характеристика Boost-а имеет по всей протяжённости отрицательный уклон, что в совоокупности с отрицательным наклоном В-А-характеристики дуги может создавать Вам неустойчивость, но это только из области - может быть, но проверить надо.
К сожалению все рассуждения напрасны, но Вы сами виноваты - на схеме R11=0,5 Ом

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jun 4 2014, 12:57

[perfect]

Но в первом посте я описал, как происходит запитка.

Поддерживающий разряд горит током до ампера. Для его поджига нужно напряжение до 900 вольт, которое потом упадёт до 150. Какой ток должен протечь для поджига поддерживающего разряда? Таки надо ток с пяти микрофарад заряженных до 800-900 вольт - на поджиг поддерживающего разряда?

Кстати, это чем-то напоминает зажигание люминесцентной лампы с перегоревшими нитями накала

Сообщение отредактировал perfect - Jun 4 2014, 13:03

[MikeSchir]

Соответственно, для 500 мВ датчика тока 3843 требуется...

Так у 3842 опора на токовом входе - 1В http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc3842.pdf , почему пишете 500мВ?

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jun 4 2014, 13:14

[AlexeyW]

Тут ошибки нет?

Стандартные параметры для импульсной лампы на 4-5 мм диаметром и с промежутком 30-40 мм.

Мы это делали на обратноходовом, на 2843, и отлично получилось. Работает преобразователь в режиме стабилизации мощности.

Посмотрел схему - Вы сильно неправы, подключив к аноду большую емкость напрямую. Это приведет к нестабильности дуги, она будет срываться. Эту емкость, которая работает при пробое лампы, следует отделить диодом и сопротивлением (это и электроды сбережет от ненормированно большого тока разряда емкости). Для успешного поджига лампы достаточно тока с емкости порядка 1-3 А, да и емкости достаточно намного меньшей.

И еще не понял, для чего так чудовищно замедлен датчик тока - там должны быть сотни пикофарад от пичков, а тут торможение на 10 мкс.

[Plain]

у 3842 опора на токовом входе - 1В http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc3842.pdf , почему пишете 500мВ?

Имелась ввиду работа со смещением (от опорного), можно уменьшить и до 100 мВ, например.

[MikeSchir]

...И еще не понял, для чего так чудовищно замедлен датчик тока - там должны быть сотни пикофарад от пичков, а тут торможение на 10 мкс.

Может быть потому, что резистор датчика тока проволочный?

Имелась ввиду работа со смещением (от опорного), можно уменьшить и до 100 мВ, например.

По схеме же нет смещения. А уменьшить то, конечно, можно, только нужно учитывать температурную нестабильность этой опоры и точность установки, а они ой какие... http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc3842.pdf

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jun 4 2014, 14:16

[AlexeyW]

Может быть потому, что резистор датчика тока проволочный?

Все равно его индуктивность не более 1-2 мкГн, и постоянная времени L/R сотня наносекунд.

[MikeSchir]

Все равно его индуктивность не более 1-2 мкГн, и постоянная времени L/R сотня наносекунд.

С арифметикой у нас туго Вообще то: 1мкГн/0,055Ом= 18,2 мкс. Думаю, что реально паразитная индуктивность проволочного резистора значительно меньше, но постоянная времени, всё равно - единицы мкс.

Схема простейшая, и мною не раз повторенная, правда на маленькие напряжения.
Питание 24В

Причина может быть и в этом. В данном случае работаете с Кзап. около 1 (в отличие от низких выходных), режим безразрывного потока, а в этом случае никто не отменял необходимость дополнительной пилы (slope compensation) на 3-ю ногу, и это независимо от типа преобразователя. Ну, либо перейти в режим разрывного потка.
Согласен с Plain, что разводка не очень, поэтому и частота не постоянна, колеблется из-за помехи на 4-й ноге, особенно при Кзап. близких к 1.

[ADOWWW]

Доброго дня !

По датчику тока. Я применял разные транзисторы, соответственно менял и токовый резистор. Отсечка по превышению тока
на осциллограме видна, когда до нее доходит дело. В данный момент, этого вообще не происходит.
Думаю проблема в маленьком сердечнике дросселя, на что и Plain указал. Я еще вчера заказал пару новых для эксперемента.
http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/760804310.pdf
http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/760805410.pdf
http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/749196540.pdf
Думаю габаритной мощности должно хватить.

AlexeyW, мне очень интересно было бы поглядеть на Вашу схемку, если возможно конечно, можно и в личку.
На счет ёмкости, согласен, сначала у меня там 23мкф стояло. Скорее всего ее уменьшу до 0,1 мкф. При поджиге дуга часто срывается и требуется повторные попытки.

На счет ёмкостей на схеме, я там вчера один и тот же конденсатор скопировал, только ошибочно, там стоят С3; С7 и С8 1000пФ Х 100В Уж извините, я сейчас номиналы причешу и выложу.

MikeSchir, и правда, 1 вольт, я то же от 0,5 считал. Честно говоря даже не знаю почему. Наверно где то с другой МС отложилось
Транзистор и диоды не указанны, поскольку применял различные. Правда специально не заказывал, брал что было в коробочке )))
Сейчас стоит http://www.farnell.com/datasheets/1689952.pdf
там напрежение 800В, и немного слабоват, но сейчас я уменьшил холостое до 400В, главное получить что то на 150ти вольтах ))
Хотя в 3843 стоит драйвер до 1А (по даташиту) но она реально греется даже на транзисторах с достаточно малой емкостью затвора.
На счет разводки, так само собой, на макетке собранно. Правда учитывая требования, соплей нет, элементы СМД с минимальными расстояниями.


Добавил схему того что лежит сейчас на столе )))

Вот еще такой стоял http://www.infineon.com/dgdl/IPA90R340C3_1...11b8cc90e320fa6
самые лучшие результаты были. Только очень "звенит" и греется соответственно.

Подскажите, что лучше применить.

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 5 2014, 03:01

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MikeSchir]

AlexeyW, мне очень интересно было бы поглядеть на Вашу схемку, если возможно конечно, можно и в личку.
На счет ёмкости, согласен, сначала у меня там 23мкф стояло. Скорее всего ее уменьшу до 0,1 мкф. При поджиге дуга часто срывается и требуется повторные попытки.

Делали подобное устройство очень давно. Согласен, что конденсатор параллельно лампе - это неправильно. Может быть разделить диодами цепи сразу от вывода дросселя: одна на конденсатор С5 с подгрузкой (эта цепь нужна только для фиксации максимального напряжения) и обратной связью по напряжению, другая через диод на лампу. Дугу, наверное, не важно каким током жечь постоянным или пульсирующим 100кГц? А до лампы "доставлять" по коаксиалу.

Сейчас стоит http://www.farnell.com/datasheets/1689952.pdf
там напрежение 800В, и немного слабоват, но сейчас я уменьшил холостое до 400В, главное получить что то на 150ти вольтах ))
Хотя в 3843 стоит драйвер до 1А (по даташиту) но она реально греется даже на транзисторах с достаточно малой емкостью затвора.
На счет разводки, так само собой, на макетке собранно. Правда учитывая требования, соплей нет, элементы СМД с минимальными расстояниями.

Да, транзистор слабоват, конечно, прямое падение на нем несколько вольт и на затворе напряжение почти все 24 В, потому, наверное и греется МС (резистор R5=10 Ом, и пик тока может достигать более 2-х ампер). Конденсатор по питанию МС (С6), мне кажется маловат, пульсация на нём, наверное несколько вольт, это может быть источником помех для работы МС.

[ADOWWW]

MikeSchir, благодарю за помощь !
В принципе лампе всеравно, постоянным или пульсирующим током ее питать, по аналогии с готовыми устройствами
там постоянка с пилой по верху.
Вот осциллограма, как то сфоткал на серийном образце.

По поводу транзистора, что можете посоветовать ? Я хотел применить отдельный драйвер, что то типа этого :
http://www.farnell.com/datasheets/1648610.pdf или http://www.farnell.com/datasheets/60307.pdf

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MikeSchir]

MikeSchir, благодарю за помощь !
В принципе лампе всеравно, постоянным или пульсирующим током ее питать, по аналогии с готовыми устройствами
там постоянка с пилой по верху.
Вот осциллограма, как то сфоткал на серийном образце.

По поводу транзистора, что можете посоветовать ? Я хотел применить отдельный драйвер, что то типа этого :
http://www.farnell.com/datasheets/1648610.pdf или http://www.farnell.com/datasheets/60307.pdf

По драйверам не посоветую, потому что стараюсь их не применять, а если применяю то, как правило, для управления мостом (верхний нижний).
По транзисторам я бы начал с другого, с отказа от топологии boost. Boost при Кзап.>0,5 (в Вашем случае >0,85) рождает очень противоречивые требования к транзистору (требуется большое напряжение сток-исток, и желательно маленькое Rdson), но к сожалению так не получается. Например у IR до 300В сопротивление канала - десятки милиом, а выше уже единицы ом, да и удругих фирм похожая ситуация. Если и есть что-то, то очень дорого. AlexeyW уже говорил о примнении флая, можно применить и другие топологии с трансформатором, мы в своё время применяли пушпул (ещё на биполярных ) с дросселем на выходе выпрямителя. там, как раз и получалась такая картинка тока как в Вашем посте. Главный результат - можно применить менее высоковольтные транзисторы. Конечно, схема сложнее, есть свои проблемы, но результат ближе. Я так дууумаю

[ADOWWW]

По драйверам не посоветую, потому что стараюсь их не применять, а если применяю то, как правило, для управления мостом (верхний нижний).
По транзисторам я бы начал с другого, с отказа от топологии boost. Boost при Кзап.>0,5 (в Вашем случае >0,85) рождает очень противоречивые требования к транзистору
(требуется большое напряжение сток-исток, и желательно маленькое Rdson), но к сожалению так не получается. Например у IR до 300В сопротивление канала - десятки милиом,
а выше уже единицы ом, да и удругих фирм похожая ситуация. Если и есть что-то, то очень дорого. AlexeyW уже говорил о примнении флая,
можно применить и другие топологии с трансформатором, мы в своё время применяли пушпул (ещё на биполярных ) с дросселем на выходе выпрямителя.
там, как раз и получалась такая картинка тока как в Вашем посте. Главный результат - можно применить менее высоковольтные транзисторы. Конечно, схема сложнее,
есть свои проблемы, но результат ближе. Я так дууумаю

Абсолютно согласен с критикой, но Буст привлек простотой моточных изделий. Трансформатор по выходу
решает множество проблем, например развязывает земли, но на такую мощность стоит не мало и придется заказывать, готового пока не нашел.
Конечно было бы приятнее добить этот вариант и только в случае тотальных сложностей переходить на трансы. Хотя и "правильные" транзисторы то же стоят около двацатки евро.
Много раз собирал преобразователи на SG3525, с полумостом на выходе. Достаточно надежная МС.
Надо попробывать. Придут те трансы, что заказал, попробую различные варианты запитки.

[ADOWWW]

Поумал, что в принципе ничто не мешает занятся и трансформатором.
Заказал для эксперементов еще и такой, будет готов на след. неделе.
Аттачу вариант выхода. И еще один. Покритикуйте


Немного смущает необходимость подгружать источник 800В пробитым каналом, резистор первого варианта посчитал лишь по току.
Как будет вести себя лампа , незнаю. Умножитель то же надо бы резистором разгрузить...

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 5 2014, 09:32

Эскизы прикрепленных изображений

 

[perfect]

Ещё резонансом можно поднять напряжение.

 oscillator.rar ( 2.48 килобайт ) Кол-во скачиваний: 46

Потребляемый ток после пробоя выставляется L2 C7 - больше L2_меньше_C7 (но на частоту 50kHz здесь) = меньше ток.
Разрядник пробивает высоким напряжением в L3 и после пробоя лампы не работает. Мощность и прочие параметры этого узла не знаю какие надо, нарисовано просто так.
Что происходит в процессе поджига, как там должен нарастать ток тоже не знаю.
С низкого напряжения наверное пуш-пулл с трансформатором надо вместо полумоста с 300V.

Сообщение отредактировал perfect - Jun 5 2014, 10:49

[_gari]

задача похожа на обычный эл. балласт, только что с трансформаторной развязкой и повышением до соотв. напряжения.

[MikeSchir]

задача похожа на обычный эл. балласт, только что с трансформаторной развязкой и повышением до соотв. напряжения.

Они все "обычные" Только что сказать то хотели? Любая газоразрядная лампа без балласта не работает. Я тааак дуууумаю

[AlexeyW]

1мкГн/0,055Ом= 18,2 мкс.

Извиняюсь, впопыхах перепутал с 27 Ом под лампой Но все равно, тормозить датчик тока на время порядка периода - это очень нехорошо, нужно просто взять планарные резисторы.

Извиняюсь, сейчас просто не в состояни перерисовать схему, а исходная раза в три перегружена управляющими цепями, неотделимымми от ядра. Попробую словами.
Это, в принципе, простейший обратноходовой. Транзистор на 200В, коэффициент транса порядка 8-10. ОС по напряжению стабилизирует на 800-900В, для поджига лампы. Когда напряжение падает, ОС вообще не работает, идет режим постоянной мощности: постоянная амплитуда на датчике тока при постоянной частоте (принципиально, что частота достаточно высокая - около 100кГц и выше, это тоже важно для устойчивости разряда). Сделано на 2843, на ней это очень легко реализуется.

В Вашей первой схеме очень интересная идея стабилизации тока через ОС по напряжению. Но: по опыту работы с лампой, у нее характерные времена сравнимы с периодом тактовой частоты, а ВАХ имеет отрицательное диф. сопротивление - поэтому с лампой такая схема может иметь проблемы с устойчивостью. Мы вообще стабилизировали мощность, позволяя току меняться.

Аттачу вариант выхода. И еще один. Покритикуйте

Первый вроде ничего. Но микрофарад для лампы многовато, для устойчивости скорее 0,1 (ток будет сильно пульсирующим, но страшного в этом нет).


Ну, и для поддержания пробоя лампы емкость порядка 1 мкф через несколько сотен Ом, а для быстрого его начального заряда диод.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 5 2014, 15:33

[_gari]

Они все "обычные" Только что сказать то хотели?

тут на 2-х страницах уже все сказано, достоинства и недостатки.
"Обычный балласт" это с питанием переменкой, ограничением тока дросселем, очевидно, что по входу должен стоять пуш, поджиг за счет резонанса.
Что еще требуется разжевывать?

[ADOWWW]

AlexeyW, мне интересен был именно выходной узел, питание лампы и развязка с цепью силового конденсатора.
Не так много информации по этим узлам, то что есть, в основном устаревшие конструкции.
Поясните если можно, что именно Вы имели в виду ?

Ну, и для поддержания пробоя лампы емкость порядка 1 мкф через несколько сотен Ом, а для быстрого его начального заряда диод.

_gari, мне честно говоря задача показалась достаточно простой. Трудности начались, когда собрал первый рабочий образец...


perfect, Благодарю за идею, возможно паралельно с трансформаторными схемами и этот вариант попробую.

[Plain]

Трансформаторы не нужны, всё можно собрать на покупных дросселях, в среднем за сутки и на коленках, но только если правильно собирать, и покупать предварительно посчитанное.

Для разовых задач в норме экстенсивный подход, т.е. в данном случае вплоть до получить одним преобразователем, например, 75 В, вторым 150 В, а третьим 800 В. Первый вывод из этого — подразумеваются в т.ч. низковольтные транзисторы, а значит, придётся таки позаботиться о вменяемом питании контроллеров.

[ADOWWW]

Пришли дроссели, что заказывал. Например этот http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/749197231.pdf
Все обмотки запараллелены.
Стало получше, но все равно, нужный ток и напряжение не вытягивает. Нагружаю 140 Ом резистором.
Конденсатор с выхода убрал и цепь управления развязал диодами. Синий - затвор, желтый на выходе силового диода.
Вот осциллограмы. Первая без нагрузки, нужное высокое получил умножителем на три.
Вторая с нагрузкой на резистор. Напряжение 90В


Сейчас соберу по такой схеме, но вопрос по красной линии, если включу автотрансформатором схляет или есть какие то подводные камни ?

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 6 2014, 05:21

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MikeSchir]

...Ну, и для поддержания пробоя лампы емкость порядка 1 мкф через несколько сотен Ом, а для быстрого его начального заряда диод.

Может быть я что-то не так понял, но 1 А и несколько сотен ом... - это ж несколько сотен Ватт! Йо-мойо. Щедро

... Синий - затвор, желтый на выходе силового диода.
Вот осциллограмы. Первая без нагрузки, нужное высокое получил умножителем на три.
Вторая с нагрузкой на резистор. Напряжение 90В


Сейчас соберу по такой схеме, но вопрос по красной линии, если включу автотрансформатором схляет(?) или есть какие то подводные камни ?

Не знаю хорошо ли всё на первой осциллограмме, но там Кзап.<0,5, а на второй похоже на то, что я говорил уже. Нужно бороться за устойчивость при Кзап.>0,5 "доплнительной пилой" (slope compensation) на 3-й ноге (есть в application U-97, U-100A и др. на TI). И ещё. Может быть я ошибаюсь, но мне показалось, что выходной диод очень медленно запирается, или это характерно для высоких напряжений (ещё один аргумент в пользу трансформаторных решений ).
По схеме. Умножитель на синусе обычная вещь, а на прямоугольных импульсах, да без ограничения тока - работать может быть и будет, но...Может быть дросселёчек поставить последовательно с выходной обмоткой? Всё зависит от того, что слева от трансформатора.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jun 6 2014, 06:48

[ADOWWW]

Может быть дросселёчек поставить последовательно с выходной обмоткой? Всё зависит от того, что слева от трансформатора.

По факту пришлось поставить 100µН
По поводу пилы, попробую. В крайнем случае может другую МС применить?

[Burner]

Умножитель и один диод в параллель - это мысль. Токо я б уменьшил емкости его конденсаторов, чтоб после пробоя через него не разгонялся ток, а шел просто с обмотки. Но эта небольшая емкость все равно будет звенеть с индуктивностью, наверно.

[_gari]

Все в принципе работает. Но при попытке пересчитать дроссель на 1А выходного тока при 150В, по факту не могу выжать больше 350мА, напряжение под нагрузкой просидает.

посмотрел тут выложенный пдф и так и не понял откуда там взялось 150В при 1 А. т.к. судя по ВАХ при 1 А имеется что-то около 90В (без вариантов)

[AlexeyW]

Поясните если можно, что именно Вы имели в виду ?

Ок, нарисую, только Оркад на компе восстановлю. Но, честно говоря, там все тривиально, Вы разочаруетесь Кстати, Ваша идея разгонять до первичных 900В умножителем - хорошая идея. У нас она тоже была, но ее не реализовали из-за разной специфики, которая тут неактуальна.
Кстати, а как у Вас устроена цепь основного разряда накачки (та, которая на сотниампер)? Она ведь является неотъемлемой частью выходной цепи. Например, этот разряд обычно идет через дроссель, формирующий длительность - и он же является выходным фильтром источника дуги.
Еще раз повторюсь - не пытайтесь стабилизировать ток лампы, это очень сложно реализовать из-за сложного характера поведения лампы.

Может быть я что-то не так понял, но 1 А и несколько сотен ом... - это ж несколько сотен Ватт! Йо-мойо. Щедро

А в чем проблема? Это импульс длиной в сотни микросекунд, а энергия доли Джоуля. Все в порядке

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 6 2014, 14:51

[perfect]

Трансформаторы не нужны, всё можно собрать на покупных дросселях

С 24V, токи страшные, однако

[perfect]

Я использую эту прогу http://www.we-online.de/web/en/electronic_..._Selector_1.php

Да, маленькая очепятка, конденсатор С7 - 1000пФ, частота порядка 100кГц

Вот ещё калькуляторы: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html

[ADOWWW]

AlexeyW,

Кстати, а как у Вас устроена цепь основного разряда накачки (та, которая на сотниампер)?
Она ведь является неотъемлемой частью выходной цепи. Например, этот разряд обычно идет через дроссель, формирующий длительность - и он же
является выходным фильтром источника дуги.

В принципе все просто, игбт с драйвером, вход ТТЛ, длительность импульса задается с блока управления.
Дроссель пока не считал, думал тупо передрать с уже готового блока. Но он выполняет роль скорее демпфера, про какое формирование длительности Вы говорите ?


_gari, какой именно файл ?

Burner, Вы правы, скорее всего звенеть будет. Хочу поскорее собрать рабочий образец, а потом займусь "прической"

perfect, спасибо за ссылку

Немного смущают советы включить последовательно резистор. Скажем как на схеме симулятора, 150Ом ток 1А = 150Ватт, даже если взять дютисайкел 40% все равно это 60Ватт которые надо рассеять. Причем как только устройство переходит в режим "готов" сразу начнет течь ток, а это может длиться и час и десять...

[MikeSchir]

Еще раз повторюсь - не пытайтесь стабилизировать ток лампы, это очень сложно реализовать из-за сложного характера поведения лампы.

А в чём проблема то? Вот осциллограмма в посте #26, ток постоянный, вероятнее всего стабилизированный. На 3842 (3844) можно сделать неплохой стабилизатор тока (благо - current mode есть) на forward-е, неустойчивость дуги не приводит к её разрыву, дроссель мешает, а конденсатор параллельно дуге не ставим вовсе, чтоб не развивал неустойчивость. И всё!
Можно сделать и на пушпуле, но потребуется другая микросхема контроллера (только не 3525, если проблем не хотим ), и мне кажется в этом случае - чуть больше проблем, но если всё грамотно посчитать...
ADOWWW, а чем источник, который упоминался в посте #26, Вас не устраивает? Только величиной тока? Есть на него какие-то инфо? Может быть "повторить" его?

[ADOWWW]

А в чём проблема то? Вот осциллограмма в посте #26, ток постоянный, вероятнее всего стабилизированный. На 3842 (3844) можно сделать неплохой стабилизатор тока (благо - current mode есть) на forward-е, неустойчивость дуги не приводит к её разрыву, дроссель мешает, а конденсатор параллельно дуге не ставим вовсе, чтоб не развивал неустойчивость. И всё!
Можно сделать и на пушпуле, но потребуется другая микросхема контроллера (только не 3525, если проблем не хотим ), и мне кажется в этом случае - чуть больше проблем, но если всё грамотно посчитать...
ADOWWW, а чем источник, который упоминался в посте #26, Вас не устраивает? Только величиной тока? Есть на него какие-то инфо? Может быть "повторить" его?

Да, ток на лампе стабилизируется, конечно только в режиме поддержания канала.
Что касается источника, то это готовый, заказной блок питания. Там слишком намудрили, канал питается от двух отдельных источников, 825 и 120 вольт, отельно запитывается цепь поджига,
кроме того нет никакой документации на "кишки".

[MikeSchir]

Да, ток на лампе стабилизируется, конечно только в режиме поддержания канала.

Ну, без тока и стабилизировать нечего

Что касается источника, то это готовый, заказной блок питания. Там слишком намудрили, канал питается от двух отдельных источников, 825 и 120 вольт, отельно запитывается цепь поджига,
кроме того нет никакой документации на "кишки".

Всё равно непонятно, что не устраивает? Блок питания неправильно работает? Или то, что "намудрили" не устраивает? А как иначе сделать? Если ТЗ такое было (ведь напряжение пробоя лампы при поджиге не менее 740В, а рабочее около 100В). Любое из предлагавшихся здесь решений - это точно такой же "мудрёж", что готовое решение покажется элементарным. А "документации нет", так может быть купить её у авторов? Или авторы неизвестны? Так срисовать надо, так быстрее получится.
Многим здесь известно, что под лозунгом "сделать по-проще" работа длится порой целый год и не всегда заканчивается результатом

[ADOWWW]

Всё равно непонятно, что не устраивает? Блок питания неправильно работает? Или то, что "намудрили" не устраивает? А как иначе сделать? Если ТЗ такое было (ведь напряжение пробоя лампы при поджиге не менее 740В, а рабочее около 100В). Любое из предлагавшихся здесь решений - это точно такой же "мудрёж", что готовое решение покажется элементарным. А "документации нет", так может быть купить её у авторов? Или авторы неизвестны? Так срисовать надо, так быстрее получится.
Многим здесь известно, что под лозунгом "сделать по-проще" работа длится порой целый год и не всегда заканчивается результатом

Во первых, питание там идет от 400в, соответственно весь принцип другой, во вторых, ток обеспечиват до 300мА, напряжение то же не поднимает выше 120В, для длинных ламп.
Построен на трансформаторах, оба транса включены полумостами. Там нет ничего, что могло бы пригодится для того, что сейчас делаю я. Разве что конденсаторы здоровые )))
Ну и так, как гора запчастей )))

[MikeSchir]

Во первых, питание там идет от 400в, соответственно весь принцип другой, во вторых, ток обеспечиват до 300мА, напряжение то же не поднимает выше 120В, для длинных ламп.
Построен на трансформаторах, оба транса включены полумостами. Там нет ничего, что могло бы пригодится для того, что сейчас делаю я. Разве что конденсаторы здоровые )))
Ну и так, как гора запчастей )))

Ну, это всё количественные изменения. А каким принципиальным решениям отдаёте предпочтения (кроме Boost-а, конечно)? Или ещё не пора "трясти"? Ждём!

[_gari]

_gari, какой именно файл ?

так речь о первом вашем посте

Применена лампа QXF1453 ( ПДФ в аттаче)

Собрал на 3843 простейший Boost,........, при пробое канала, через цепь контроля тока (шунт в цепи минуса лампы) стабилизирует ток в районе 300мА ...., напруга 120В.

такая рабочая точка на ВАХ имеется

Но при попытке пересчитать дроссель на 1А выходного тока при 150В, по факту не могу выжать больше 350мА, напряжение под нагрузкой просидает.

на ВАХ лампы точка в 150 Вт соотвечтвует 2А 75В, примерно, т.е. отношения к р.т. лампы с током в 1 А не имеет

Мне надо именно 150в 1А получить.

Непонятно, если вам надо получить 1 А тока на лампе, то по ее ВАХ это соотвествует 90В, т.к. 90Вт мощности, а 90 Вт как-то почти в пару раз менее чем 150Вт ,которые вы желаете поиметь. Причем 90В и 150В это для преобразователя тоже несколько РАЗНЫЕ параметры, мягко говоря.

Т.е. в первом приближении. преобразователь следовало бы пытать на 90 Ом 1А, а не

Пришли дроссели, что заказывал. Например этот http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/749197231.pdf
Все обмотки запараллелены.
Стало получше, но все равно, нужный ток и напряжение не вытягивает. Нагружаю 140 Ом резистором.

Дальше есть еще вопросы, и по высокому, и по убранному конденсатору, и по последовательному резистору.

[ADOWWW]

Привет всем !

_gari, Вы правы, для ДАННОЙ лампы все так, кстати и осцилограмма на фото именно с ней, но устройство будет питать различные лампы
и потому условие поставленно 1А при напряжении больше или равному 150В. Как Вы заметили ток и напряжение регулируемые.
Кроме того, ВАХ довольно ощутимо меняется от лампы к лампе.

MikeSchir,, не надо трясти, сам скажу, слюшай ! )))
Например о женщинах, отдаю предпочтение худеньким блондинкам с небольшим бюстом ))) а что касается БП то мне важна простота и надежность.
В этом смысле Буст или простейший обратноходовый идеальный вариант.

Вчера кстати говоря обломался с попыткой собрать схему с умножителем на универсальном трансформаторе http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/749197231.pdf
Частоту задрал до 170кГц. Что то не так с цепью контроля тока. Сегодня посмотрю осциллограмы , подгоню параметры.

Вот для общей информации брошурка от производителя ламп.

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 11 2014, 01:44

Прикрепленные файлы

 PerkingElmer_Lampbook.pdf ( 1.68 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 26

 

[Igorvach]

Доброго дня !

По датчику тока. Я применял разные транзисторы, соответственно менял и токовый резистор. Отсечка по превышению тока
на осциллограме видна, когда до нее доходит дело. В данный момент, этого вообще не происходит.
Думаю проблема в маленьком сердечнике дросселя, на что и Plain указал. Я еще вчера заказал пару новых для эксперемента.
http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/760804310.pdf
http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/760805410.pdf
http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/749196540.pdf
Думаю габаритной мощности должно хватить.

[stells]

Доброго дня !
...

интересно, для чего было скопирован пост №24 автора темы?

[AlexeyW]

Извините за задержку.

Но он выполняет роль скорее демпфера, про какое формирование длительности Вы говорите ?

Да, я понял - у Вас схема с частичным разрядом, у нас же тиристорная с полным разрядом накопительной емкости.



Схема довольно банальная, как я и говорил - ничего нового тут нет. Дополнительная емкость под диодом и резисторами - та самая, которая обеспечивает первичный ток после пробоя лампы.

А в чём проблема то? ...неустойчивость дуги не приводит к её разрыву...

Я могу в чем-то ошибаться насчет прямохода (насчет обратноходового это точно), но, как понимаю, для большинства несложных топологий суть стабилизации выхода в том, что в каждом такте дозируется энергия, а ОС управляет дозированием энергии.
Я когда-то делал достаточно много опытов с лампой. Проблема лампы в том, что ее характерные времена (часто порядка единиц микросекунд) не позволяют сделать ОС достаточно быстрой (времена лампы порядка такта, а поднимать частоту до мегагерца никто не будет). Недостаточно же быстрая ОС запросто может развить нестабильность и срыв. Источник же постоянной мощности вообще не имеет быстрой ОС. Во-вторых, а в чем ценность стабилизации тока в данном случае?

Вчера кстати говоря обломался с попыткой собрать схему с умножителем на универсальном трансформаторе

Кстати, а чего сами не мотаете? Будете несравнимо свободнее в вариациях. Это и не такое сложное дело. Если до киловольта - то для опытов его и пропитывать не обязательно.

Например о женщинах, отдаю предпочтение худеньким блондинкам с небольшим бюстом )))

Нельзя упускать и интеллектуальную составляющую

В этом смысле Буст или простейший обратноходовый идеальный вариант.

Когда Вы пытались получить 900В с помощью того же буста, это было неэффективно. Но если Вы получаете 900 В умножителем, а с буста только до 150 В - это вроде как ничем не хуже обратноходового. Повторюсь, что мы отказались от этого варианта только из-за неактуальных здесь частностей - гальваническая развязка, скорость выхода 900 В.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ADOWWW]

интересно, для чего было скопирован пост №24 автора темы?

из принципа )))

AlexeyW, транс заказал, сам не мотаю, поскольку нужны серийно реалезируемые решения.

Вот так будет выглядеть выходной узел, скорее всего Только плюсы будут развязанны диодом по силовой части.

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 13 2014, 05:44

Эскизы прикрепленных изображений

 

[AlexeyW]

Ясно.
Знаете, в схеме все же остались две неприятные вещи. R28 68К будет в режиме дуги греться ватт на 7-8, это много и надо рассеивать.
Ну, и все тот же микрофарад прямо на лампу - при пробое ненормированный ток, распыление катода, ресурс лампы. При работе - возможна нестабильность лампы.
Оценка постоянной времени нестабильности - примерно 20 Ом дифф. сопротивление лампы при 1 А, на микрофарад - 20 микросекунд. Постоянные времени в лампе несколько больше, но ненамного, можно на опыте ее померить. С 0,1 мкФ устойчиво без вопросов.

[_gari]

Вот так будет выглядеть выходной узел, скорее всего Только плюсы будут развязанны диодом по силовой части.

и индуктивности всех пяти обмоток равны, правильно понял ?

[SNGNL]

Ток я не контролирую, поскольку лампа известна, известен заряд конденсатора и время вспышки. Отсюда считается энергия вложенная в кристал рубина.
Учитывая потери получаем ожидаемую мощность импульса лазера.

Все верно, только PFN должна быть согласована(critically damped) с нагрузкой. Иначе снизится КПД, а при наличии звона (under damped) и ресурс лампы.

мне интересен был именно выходной узел, питание лампы и развязка с цепью силового конденсатора.
Не так много информации по этим узлам, то что есть, в основном устаревшие конструкции.

Смотря, что искать. Вряд ли КД выложат, а информации от статей до готовых изделий IMHO достаточно. С общими принципами проектирования этих узлов можно ознакомиться, к примеру:
Lasers and Optoelectronics: Fundamentals, Devices and Applications (A. Maini ;2013)
Handbook of solid-state lasers. Materials, systems and applications. (B. Denker, E.Shklovsky; 2013)
Там нет сакральных откровений, зато расшифровываются параметры и расчеты, приводимые в брошюрках производителей.

важна простота и надежность.

Надежнее(не понадобятся 800В) зажигание через основные электроды - internal triggering. Правда его реализация + наличие keep-alive DC current source (simmer), будет сложнее.

[AlexeyW]

Все верно, только PFN должна быть согласована(critically damped) с нагрузкой. Иначе снизится КПД, а при наличии звона (under damped) и ресурс лампы.

Здесь соизмеримой индуктивности в подводящей цепи нет, все управляется просто ключом, поэтому вряд ли можно вести речь о демпфировании. То, о чем Вы говорите - актуально в схеме с полным разрядом, где существует LC-контур.

Надежнее(не понадобятся 800В) зажигание через основные электроды - internal triggering. Правда его реализация + наличие keep-alive DC current source (simmer), будет сложнее.

Обычно препятствием для зажигания через третий электрод является жидкостное охлаждение лампы. По остальным причинам - практически всегда намного удобнее все же третий электрод. Это снимает очень неудобную комбинацию требований к силовой цепи лампы, пскольку при поджиге через основные электроды она должна еще и держать 15-20 кВ, от которых нужно защитить силовые цепи, нужна индуктивная развязка и т.п.

[SNGNL]

Здесь соизмеримой индуктивности в подводящей цепи нет, все управляется просто ключом, поэтому вряд ли можно вести речь о демпфировании.

Соизмеримой с чем?

Обычно препятствием для зажигания через третий электрод является жидкостное охлаждение лампы. По остальным причинам - практически всегда намного удобнее все же третий электрод.

Производитель позиционирует лампу, как охлаждаемую жидкостью, а ТС не писал об ином. Поправьте, если это не так.
Остальные причины, обычно, могут появиться позднее.

[AlexeyW]

Соизмеримой с чем?

Соизмеримой с другими параметрами "контура". Там вообще нет разрядного LC-контура, к которому можно было бы применить характеристику величины демпфирования. Просто я не совсем понял, к какой именно цепи Вы применяете это понятие? Ключ открыт - ток определяется сопротивлением лампы. Ключ закрыт - остается паразитный контур с парой десятков пФ и десятыми мкГн.
Вообще, Вы очень правильно вообще подняли вопрос про PFN - но только проблема в том, что ее просто нет, и только потом - в ее согласовании. Если оставить как есть - ток может меняться в 2-3 раза за время импульса, да еще иметь разброс раза в полтора для разных ламп.

Производитель позиционирует лампу, как охлаждаемую жидкостью, а ТС не писал об ином. Поправьте, если это не так.

Да, согласен, это очень полезное замечание для ТС - что лампу нужно охлаждать. В этом обсуждении на данный вопрос как-то никто не обратил внимания. Не исключено, что лампа охлаждается не водой, и ТС как-то уже решил проблему.
Но в остальном я все совершенно корректно написал - т.е. что если третий электрод допустим с точки зрения конструкции, то со схемотехнической он предпочтителен.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 15 2014, 18:22

[ADOWWW]

Да, то , что я не описал конструкцию резонатора - моё упущение.
Лампа охлаждается водой, вернее спирто-водной смесью, с добавлением кондеционирующих солей.
Но устройство резонансной камеры такого, что применен поджигающий электрод. Как Вы правильно заметили, поджиг через
питающие электроды сопряжен с схемотехническими и конструктивными проблемами.
Этот принцип используется в нашей продукции уже лет 15 наверно, пока небыло никаких проблем.

_gari, Обмотки универсального трансформатора одинаковы. У заказного они конечно разные.

AlexeyW, Конденсатор на выходе подберу. С 0,1мкф поджигающий пробой очень слабый,иногда с первого раза не зажигает.
Я поставил паралельно 0,68 стало заметно лучше, потому в схему вписал 1мкф, но это пока просто .
С разными лампами надо проверить и что то среднее найти.

PFN должна быть согласована(critically damped) с нагрузкой.

SNGNL, Что нужно сделать для этого? Где можно почитать о проверенных решениях ?

Немного переработал схему на Бусте

Сообщение отредактировал ADOWWW - Jun 16 2014, 15:15

[AlexeyW]

Этот принцип используется в нашей продукции уже лет 15 наверно, пока небыло никаких проблем.

Значит, е ок

Конденсатор на выходе подберу. С 0,1мкф поджигающий пробой очень слабый,иногда с первого раза не зажигает.
Я поставил паралельно 0,68 стало заметно лучше, потому в схему вписал 1мкф, но это пока просто .

повторюсь, противоречие между большой емкостью, нужной при поджиге, и малой, нужной для устойчивости, снимается разделением на две емкости и отделением одной, как у нас, например. Тут не стоит экономить, ресурс лампы дороже.

SNGNL, Что нужно сделать для этого? Где можно почитать о проверенных решениях ?

Он в предыдущем посте привел массу ссылок

[ADOWWW]

Подправил схему, буду ваять ))

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Starichok51]

что-то я таки не разглядел опорного напряжения ни на 2-ой, ни на 6-ой ноге лм358. они обе подключены к земле.
с чем сигналы обратной связи сравнивать будем?

[ADOWWW]

что-то я таки не разглядел опорного напряжения ни на 2-ой, ни на 6-ой ноге лм358. они обе подключены к земле.
с чем сигналы обратной связи сравнивать будем?

Это просто неинвертирующие усилители. Верхний К2 нижний К11, если правильно посчитал

[Starichok51]

так работать не будет. с пропорциональным регулятором будет самовозбуждение системы.
должны стоять нормальные регуляторы. должно быть опорное напряжение. с выхода на вход должна стоять цепочка частотной коррекции.
не порите отсебятину. посмотрите, хотя бы, стандартные схемы комповых БП на тл494, как сделан там регулятор на внутреннем усилителе ошибки. пропорциональный регулятор вы там никогда не увидите...

[MikeSchir]

так работать не будет. с пропорциональным регулятором будет самовозбуждение системы.
должны стоять нормальные регуляторы. должно быть опорное напряжение. с выхода на вход должна стоять цепочка частотной коррекции.
не порите отсебятину. посмотрите, хотя бы, стандартные схемы комповых БП на тл494, как сделан там регулятор на внутреннем усилителе ошибки. пропорциональный регулятор вы там никогда не увидите...

Да работать то будет.
ADOWWW, только зачем L7 то поставили в этом случае, какая идея? Не помешает?

[Starichok51]

а, ну да, я не прав, работать будет.
только радости от такой работы - не будет...

[AlexeyW]

только зачем L7 то поставили в этом случае, какая идея?

Я сначала тоже подумал, но на самом деле нужно - ограничение тока в умножитель, иначе это как КЗ на емкость.

Если по силовой части - так вроде намного лучше. Но: кажется, емкости в умножителе великоваты - можно, кажется, на пару порядков меньше, а лучше просто посчитать приблизительно. Ведь надо всего лишь зарядить C22 за разумное время, и все.

D23 не нужен, емкость C21 будет фильтрующей, и порядка 0,1. А после пробоя работает C22, но R19 нужно уменьшить очень сильно, например до 300-500 Ом - чтобы стартовый ток после пробоя был хотя бы пару ампер, потом он падает плавно, экспоненциально за миллисекунду. 68К - это 10 мА, бессмысленно.

Кстати. При данных параметрах умножителя - кажется, он может быть вообще единственным питателем лампы. У него высокое выходное сопротивление - т.е. он близок к источнику тока. Это стоит обдумать.

только радости от такой работы - не будет...

Осторожно! В продаже появились поддельные новогодние игрушки! Они звенят и сверкают, как настоящие - вот только радости от них никакой.

[ADOWWW]

Starichok51, согласен, что опорное нужно. Но эти ОУ всего лишь усилители сигналов ошибки. Сравнение выполняет микросхема. Что не так ? Опишите подробнее.

MikeSchir, на счет L7 уже ответил уважаемый AlexeyW.
От себя добавлю, думаю что образуется колебательный контур L7-C17-D9, и подбором индуктивности
добился на трехкаскадном умножителе увеличение напряжения в почти пять раз.


AlexeyW, да, "скрипач не нужен" ))) но чем не угодил резистор ?
В моем понимании 900в накапливается на С21 и на С22 при пробое они разряжаются на лампу, С21 напрямую.
После пробоя напряжение на С22 уже не имеет значения для ОС, оно будет меньше чем в холостом режиме и ОС начнет отрабатывать по току.
Резистор нужен для разгрузки умножителя от низкого сопротивления пробитой лампы.
Без резистора он сильно нагружает силовую часть, уж не знаю что там происходит,
но форма импульсов на транзисторе становится кривой, в эксперементах ставил 22К, работало.
То , что умножитель придется пересчитать, мне понятно, частоту задеру до 250кГц из соображений экономии места.
Но на счет источника тока с умножителя.... надо попробывать.
Пока этот вариант схемы не собрал, все время отрывают на другие проекты. Есть время до след. недели, может дома на выходных на симуляторе погоняю.

[Starichok51]

извиняюсь, я как-то упустил из виду, что ОС заведена на усилитель ошибки. а усилитель ошибки, вкупе с его частотной коррекцией является регулятором.
тогда возможно, что такая схема работать будет. только придется помучиться с подбором частотной коррекции усилителя ошибки, чтобы загубить в петлевом усилинии этот лишний коэффициент усиления дополнительных усилителей.
поэтому лучше исключить из петли усилитель ошибки, а два дополнительных усилителя превратить в усилители ошибки (регуляторы), каждый по своему каналу регулирования. то есть сделать так, как это сделано в схеме, которую я уже выкладывал на этом форуме регулировка тока и напряжения

[ADOWWW]

извиняюсь, я как-то упустил из виду, что ОС заведена на усилитель ошибки. а усилитель ошибки, вкупе с его частотной коррекцией является регулятором.
тогда возможно, что такая схема работать будет. только придется помучиться с подбором частотной коррекции усилителя ошибки, чтобы загубить в петлевом усилинии этот лишний коэффициент усиления дополнительных усилителей.
поэтому лучше исключить из петли усилитель ошибки, а два дополнительных усилителя превратить в усилители ошибки (регуляторы), каждый по своему каналу регулирования. то есть сделать так, как это сделано в схеме, которую я уже выкладывал на этом форуме регулировка тока и напряжения

Благодарю за схему! Это Ваша разработка ? Конечно, так без опорки работать не будет ))

Опорку добавить не проблема, но этот узел ( с небольшими изменениями) работает в серийно выпускаемом драйвере светодиода.
Довольно стабильно, во всяком случае пока нестабильность, или проблем с регулировкой не возникало.

[Starichok51]

да, разрабатывал и рисовал я, но, как говорится, "все придумано до нас".
аналогичную структуру можно увидеть в даташитах на микросхемы, например, на viper22.

но этот узел ( с небольшими изменениями) работает в серийно выпускаемом драйвере светодиода.

к сожалению, даже некоторые серийно выпускаемые изделия имеют "неумную" схему, хотя и работающую...

[ADOWWW]

к сожалению, даже некоторые серийно выпускаемые изделия имеют "неумную" схему, хотя и работающую...

Поспорить с этим трудно, обычно чужие ошибки видны лучше
Для того и общаемся, не так ли ?

[AlexeyW]

но чем не угодил резистор ?

Резистор просто слишком велик, С22 почти полностью отвязан, а нужен ток 1-3А с С22

В моем понимании 900в накапливается на С21 и на С22 при пробое они разряжаются на лампу, С21 напрямую.

Все верно, но разряд большой емкости напрямую на непрогретую лампу разрушает ее, снижает ресурс.

После пробоя напряжение на С22 уже не имеет значения для ОС, оно будет меньше чем в холостом режиме и ОС начнет отрабатывать по току.

Это я понял

Без резистора он сильно нагружает силовую часть, уж не знаю что там происходит,

Умножитель сам является в каком-то смысле стабилизатором тока. Как я и написал, чтобы он сильно не грузил - нужно очень сильно уменьшить емкости. Посчитайте же в конце концов, какой ток даст умножитель при заданных параметрах И резистор не будет греться опять на 7 Ватт.

Но на счет источника тока с умножителя.... надо попробывать.

Это действительно интересный вариант. Он очень прост по схемотехнике. Он даже не нуждается в ОС по току - разве только в ОС для ограничения 900В на старте, и все. Только нужно его правильно посчитать. Исходные данные - размах на входе, число звеньев, емкости, падение напряжения на всем умножителе (900-150 В), и частота.
И! Даже ОС по напряжению не нужно, если умножитель на холостом ходу дает 900В. Пусть кто-нибудь покритикует, не ошибаюсь ли я в чем.

только зачем L7 то поставили в этом случае, какая идея? Не помешает?

Опс, а я тоже ошибся - забыл, что является источником Он ведь и должен работать на емкость напрямую, а с индуктивностью работала бы схема типа полумоста.
Боюсь, там сейчас на транзисторе громадные выбросы, до среза самим стабилитроном транзистора.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 18 2014, 18:48

[ADOWWW]

Посчитайте же в конце концов, какой ток даст умножитель при заданных параметрах И резистор не будет греться опять на 7 Ватт.

Да, да, обязательно посчитаю, тем более сижу за компом. Я же уже заказал трансформатор, транзюки расные, по мелочи еще деталюшек, на след. неделе займусь вплотную.
Придет ИГБТ, для схемы разряда, несколько МС драйверов. Так что следующую неделю буду в лаборатории. А пока сижу в офисе, бумажки перекладываю, ну и схемотехникой занимаюсь.

[MikeSchir]

Он даже не нуждается в ОС по току - разве только в ОС для ограничения 900В на старте, и все. Только нужно его правильно посчитать. Исходные данные - размах на входе, число звеньев, емкости, падение напряжения на всем умножителе (900-150 В), и частота.
И! Даже ОС по напряжению не нужно, если умножитель на холостом ходу дает 900В. Пусть кто-нибудь покритикует, не ошибаюсь ли я в чем.


Опс, а я тоже ошибся - забыл, что является источником Он ведь и должен работать на емкость напрямую, а с индуктивностью работала бы схема типа полумоста.
Боюсь, там сейчас на транзисторе громадные выбросы, до среза самим стабилитроном транзистора.

ОС по току? Пока регулятор с ОС по напряжению не подойдёт к своему порогу с каким раскрытием он будет работать? Правильно. Около 100%. А умножитель при таком раскрытии не будет работать "правильно". И какое напряжение он будет "умножать"?
С ОС по току (current mode) можно установить какое-то другое раскрытие (хорошо бы автоматически).
Чем будет ограничиваться напряжение на стоке транзистора? Ведь его ничто не контролирует.
В общем, надо проверять в симуляторе с разными раскрытиями, контролируя напряжение на стоке и ток стока.
Boost вовсе не "хитрый", а похоже не очень подходящий для решения поставленной задачи тип. Результат может оказаться сложнее других, на первый взгляд, более сложных топологий. Я так дууумаю

[ADOWWW]

MikeSchir, Я уже отчитывался по результатам, похоже транс будет все же оптимальным решением, учитывая и электрическую развязку.
Что не очень нужно, но приятно. На Boost-е умножитель работает очень плохо.

[_gari]

С ОС по току (current mode) можно установить какое-то другое раскрытие (хорошо бы автоматически).

под "хорошо бы автоматически" видимо понимается соответствующая настройка генератора, сквозной универсализм в таком случае исключается (для нового типа ламп потребуется своя настройка), но проблем с устойчивость должно бы быть меньше.
вообще это предложение просится с тех пор как

для ДАННОЙ лампы все так, кстати и осцилограмма на фото именно с ней, но устройство будет питать различные лампы
и потому условие поставленно 1А при напряжении больше или равному 150В. Как Вы заметили ток и напряжение регулируемые.
Кроме того, ВАХ довольно ощутимо меняется от лампы к лампе.

но, ADOWWW , у вас такое непоследовательное и противоречивое изложение, что просто хз чего вам и сказать

[ADOWWW]

под "хорошо бы автоматически" видимо понимается соответствующая настройка генератора, сквозной универсализм в таком случае исключается (для нового типа ламп потребуется своя настройка), но проблем с устойчивость должно бы быть меньше.
вообще это предложение просится с тех пор как


но, ADOWWW , у вас такое непоследовательное и противоречивое изложение, что просто хз чего вам и сказать

Было бы просто, не мутил бы тему. Тем более я ее создал уже после того, как что-то делал а не до того.
Я жду готовый транс, обещали на этой неделе, но видать не судьба. Если на нем удастся получить
требуемый ток и диапазон регулировки, то задача будет решена.
Хотя вариант с умножителем мне самому понравился.

[SNGNL]

Просто я не совсем понял, к какой именно цепи Вы применяете это понятие? Ключ открыт - ток определяется сопротивлением лампы. Ключ закрыт - остается паразитный контур с парой десятков пФ и десятыми мкГн.

Полагаю, к той-же самой цепи, что и Вы, но с учетом дополнительных факторов:
Касательно емкости паразитного контура, к ней можно добавить (согласно схемы из поста #56) емкость С24 (1мкФ) и выходную емкость ключа (от сотен до тысяч пФ, в зависимости от параметров и напряжения на IGBT). А на десятых мкГн, при перепаде 1кА /мкс возникают выбросы в сотни В.
Впрочем, вероятно ТС уже предусмотрел элементарные мелочи- сильноточные цепи выполнены витыми парами, либо коаксиальными кабелями, а IGBT, силовые диод и конденсатор имеют защитные цепи.

проблема в том, что ее просто нет, и только потом - в ее согласовании. Если оставить как есть - ток может меняться в 2-3 раза за время импульса, да еще иметь разброс раза в полтора для разных ламп.

В таком случае, во сколько раз может меняться мощность участков спектра излучения лампы, в полосах накачки рубина?
Дело в том, что из за особенности схемы генерации (3-х уровневый переход) рубинового лазера, у него довольно высокий порог генерации. Ниже уровня этого порога рубин хорошо поглощает, но не генерирует лазерное излучение.
Или у ТС лазер с модуляцией добротности (Q-switched)?

[AlexeyW]

Полагаю, к той-же самой цепи, что и Вы, но с учетом дополнительных факторов:
Касательно емкости паразитного контура, к ней можно добавить (согласно схемы из поста #56) емкость С24 (1мкФ) и выходную емкость ключа (от сотен до тысяч пФ, в зависимости от параметров и напряжения на IGBT). А на десятых мкГн, при перепаде 1кА /мкс возникают выбросы в сотни В.
Впрочем, вероятно ТС уже предусмотрел элементарные мелочи- сильноточные цепи выполнены витыми парами, либо коаксиальными кабелями, а IGBT, силовые диод и конденсатор имеют защитные цепи.

Конечно, абсолютно так - эти вопросы должны быть проработаны.
1 мкф не входит, так как отвязан диодом (ТС не нарисовал, словами сказал - но по=другому и нельзя)

В таком случае, во сколько раз может меняться мощность участков спектра излучения лампы, в полосах накачки рубина?
Дело в том, что из за особенности схемы генерации (3-х уровневый переход) рубинового лазера, у него довольно высокий порог генерации. Ниже уровня этого порога рубин хорошо поглощает, но не генерирует лазерное излучение.
Или у ТС лазер с модуляцией добротности (Q-switched)?

Насколько, это не очень простой вопрос, но в первом приближении почему бы и не просто пропорционально. Но трехуровневая среда из-за своей пороговости еще чувствительнее к разбросу уровня накачки - Вы правы, такие отклонения могут быть недопустимы, особенно при модуляции.
Но я даже не про сам лазер говорил - вообще очень плохо, когда какой-либо параметр плохо предсказуем и имеет разброс в разы.

ОС по току? Пока регулятор с ОС по напряжению не подойдёт к своему порогу с каким раскрытием он будет работать? Правильно. Около 100%. А умножитель при таком раскрытии не будет работать "правильно". И какое напряжение он будет "умножать"?
С ОС по току (current mode) можно установить какое-то другое раскрытие (хорошо бы автоматически).
Чем будет ограничиваться напряжение на стоке транзистора? Ведь его ничто не контролирует.

Тут несколько проще, схема привода совсем другая. Это просто полумост, дающий прямоугольник с заполнением 50%. Умножитель умножает четко напряжение размаха, на холостом ходу. Под нагрузкой напряжение с умножителя падает на некое dU, при этом прокачивается ток сообразно dU, частоте и емкостям. И дополнительное ограничение: в рабочей точке положительное дифференциальное выходное сопротивление умножителя должно быть по модулю больше, чем отрицательное дифсопротивление лампы.

[MikeSchir]

Тут несколько проще, схема привода совсем другая. Это просто полумост, дающий прямоугольник с заполнением 50%. Умножитель умножает четко напряжение размаха, на холостом ходу. Под нагрузкой напряжение с умножителя падает на некое dU, при этом прокачивается ток сообразно dU, частоте и емкостям. И дополнительное ограничение: в рабочей точке положительное дифференциальное выходное сопротивление умножителя должно быть по модулю больше, чем отрицательное дифсопротивление лампы.

Какой полумост? Мой комментарий относится к схеме в посте #65. Но тем не менее. Умножитель имеет на выходе ёмкость, что не позволяет устойчиво гореть дуге в лампе без дополнительного последовательного сопротивления, а это потери, и не маленькие. Т.е любой тип преобразователя, используемый для создания "дежурной" дуги в лампе не должен иметь конденсатора на выходе. Например: параллельно выключателям ставят конденсаторы (небольшой ёмкости), что бы погасить дугу при выключении.

[AlexeyW]

Умножитель имеет на выходе ёмкость, что не позволяет устойчиво гореть дуге в лампе без дополнительного последовательного сопротивления, а это потери, и не маленькие.

Чтобы мост не работал напрямую на емкость умножителя, очень разумно поставить входную индуктивность, как тут уже упоминалось.

Т.е любой тип преобразователя, используемый для создания "дежурной" дуги в лампе не должен иметь конденсатора на выходе. Например: параллельно выключателям ставят конденсаторы (небольшой ёмкости), что бы погасить дугу при выключении.

Немножко не так. Емкость вполне допустима, вопрос количества. Если уж говорить о теории:
1) статическая ВАХ имеет отрицательное сопротивление, но динамически (мгновенное) сопротивление ВСЕГДА положительно, и при скачке тока или напряжения переходит в отрицательное с некоторой постоянной времени.
2) статическое -R дуги с емкостью С образуют контур, генерящий на частоте 1/2пиRC. И если постоянная времени такой генерации существенно меньше, чем вышеупомянутая постоянная перехода сопротивления - то генерация невозможна, и дуга стабильна. Пример с искрогашением не совсем корректен: там тоже емкость вполне конкретна.

[Herz]

Если уж говорить о теории:

2) статическое -R дуги с емкостью С образуют контур, генерящий на частоте 1/2пиRC. И если постоянная времени такой генерации существенно меньше, чем вышеупомянутая постоянная перехода сопротивления - то генерация невозможна, и дуга стабильна. Пример с искрогашением не совсем корректен: там тоже емкость вполне конкретна.

Я с такой теорией не знаком. Если говорить о колебательном контуре, то в нём обязаны быть две реактивности, энергия которого кочует из одной в другую. Что и порождает колебания.
Оказывается, бывает активное сопротивление, шунтированное ёмкостью, представляющие собой генератор?

[MikeSchir]

Я с такой теорией не знаком. Если говорить о колебательном контуре, то в нём обязаны быть две реактивности, энергия которого кочует из одной в другую. Что и порождает колебания.
Оказывается, бывает активное сопротивление, шунтированное ёмкостью, представляющие собой генератор?

Ну да, если активное сопротивление имеет отрицательное значение. Но всё равно частота не определяется только параметрами цепи, нужны ещё два уровня ( тока или напряжения - выбирайте ) - верхний и нижний, между которыми будет... как это будет по русски - релаксировать, но не всякая дуга и не во всякой лампе будет устойчива (как этого хочет ТС).
Между тем, все наши изыски в т.н. теории всё дальше и дальше уводят нас от темы , а ТС уже не проявляет к ней интереса

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jun 25 2014, 06:43

[AlexeyW]

Я с такой теорией не знаком. Если говорить о колебательном контуре, то в нём обязаны быть две реактивности, энергия которого кочует из одной в другую. Что и порождает колебания.
Оказывается, бывает активное сопротивление, шунтированное ёмкостью, представляющие собой генератор?

Почему обязаны?
Дифференциальное уравнение для -R и С дает в качестве решения гармонические колебания. А постоянных решений (констант) там нет.

Но всё равно частота не определяется только параметрами цепи, нужны ещё два уровня ( тока или напряжения - выбирайте ) - верхний и нижний, между которыми будет... как это будет по русски - релаксировать

Нижний уровень - это ноль тока Достигли его - дуга сорвалась.

Между тем, все наши изыски в т.н. теории всё дальше и дальше уводят нас от темы , а ТС уже не проявляет к ней интереса

Любая тема может быть полезна не только ТС

[Herz]

Почему обязаны?
Дифференциальное уравнение для -R и С дает в качестве решения гармонические колебания. А постоянных решений (констант) там нет.

Вы хотите сказать, что дуга имеет отрицательное сопротивление? Неожиданно. Может, тогда и частота должна иметь отрицательный знак, в соответствии с формулой, приведенной Вами?

статическое -R дуги с емкостью С образуют контур, генерящий на частоте 1/2пиRC.

[AlexeyW]

Вы хотите сказать, что дуга имеет отрицательное сопротивление? Неожиданно.

Почему неожиданно? Дифференциальное сопротивление дуги отрицательно ниже некоторого значения тока (довольно большого), это видно из ВАХ.
Про гармонические колебания - хорошо, пока замнем, мог что=то забыть за давностью. Фактом является невозможность работы источника напряжения (он же - предел бесконечной емкости) на отрицательное сопротивление.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 25 2014, 20:37

[Herz]

Но Вы же говорите о статическом, вот что неожиданно.

[MikeSchir]

Дифференциальное уравнение для -R и С дает в качестве решения гармонические колебания. А постоянных решений (констант) там нет.

Интересная мысль. А не хотите открыть темку в разделе "Физика, Математика"? Помидорами не закидают?
Мне кажется всё-таки Герцы правы (и тот и этот ). Для получения гармонических колебаний нужно не меньше двух накопителей энергии.

Нижний уровень - это ноль тока Достигли его - дуга сорвалась.

А я о чём? Я же и говорю - дуга с конденсатором в питании неустойчива! Горит - не горит, но всегда неустойчива .

Любая тема может быть полезна не только ТС

Правильно! Пора закрывать Да здравствует отпуск!

[AlexeyW]

Мне кажется всё-таки Герцы правы (и тот и этот ). Для получения гармонических колебаний нужно не меньше двух накопителей энергии.

Я уже согласился, что здесь был неправ, и мне нужно пересмотреть старые бумаги.

А я о чём? Я же и говорю - дуга с конденсатором в питании неустойчива! Горит - не горит, но всегда неустойчива .

Но Вы ведь на самое главное не обратили внимания! Что мгновенное дифсопротивление положительно, а статическое - отрицательно. Именно поэтому не при любой емкости.
Ведь "любая емкость" - она вообще всегда есть - например, любая паразитная, типа пФ на сантиметр, и дуга вообще была бы невозможна.
"Ты видишь дугу? И я не вижу. А она есть!"

Но Вы же говорите о статическом, вот что неожиданно.

Статическое дифференциальное сопротивление. В чем тут проблема?

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 26 2014, 07:16

[wim]

Статическое дифференциальное сопротивление. В чем тут проблема?

В том, что такого не существует.

[MikeSchir]

В том, что такого не существует.

Может быть это значение производной в точке статической ВАХ дуги? Ведь почти наверное, при быстрых изменениях тока (напряжения) дуги, такая "динамическая ВАХ" не будет "ложиться на статическую. Как?

[wim]

Может быть это значение производной в точке статической ВАХ дуги? Ведь почти наверное, при быстрых изменениях тока (напряжения) дуги, такая "динамическая ВАХ" не будет "ложиться на статическую. Как?

Если есть производная, что предполагает изменение двух величин, то это уже не статическая характеристика.

[Starichok51]

Цитата(AlexeyW @ Jun 26 2014, 00:10) *
Дифференциальное уравнение для -R и С дает в качестве решения гармонические колебания. А постоянных решений (констант) там нет.

Интересная мысль. А не хотите открыть темку в разделе "Физика, Математика"? Помидорами не закидают?

а если в бане рассказать, то тазиками закидают...

[AlexeyW]

В том, что такого не существует.

Придумайте свой вариант названия производной dU/dI, когда она является изменяющейся во времени. Вы помните из термодинамики термин "квазистатический процесс"?

Может быть это значение производной в точке статической ВАХ дуги? Ведь почти наверное, при быстрых изменениях тока (напряжения) дуги, такая "динамическая ВАХ" не будет "ложиться на статическую. Как?

Да, конечно. Единственно, "динамической ВАХ" как таковой существовать не может, она многознаяна - зависит от начальных статических условий. Достаточно наглядным будет просто вид переходной характеристики - реакция напряжения на ступеньку тока.

Для получения гармонических колебаний нужно не меньше двух накопителей энергии.

Гармонических - да. А тут случай еще сложнее: отрицательное сопротивление является не накопителем, а источником энергии.
Если эту задачу не выйдет решить аналитически, попробую обсчитать ее численно.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jun 26 2014, 20:30

[wim]

Придумайте свой вариант названия производной dU/dI, когда она является изменяющейся во времени.

Не надо ничего придумывать - по общепринятой терминологии это называется дифференциальным сопротивлением. А отношение U/I в рабочей точке - это статическое сопротивление.

Фактом является невозможность работы источника напряжения (он же - предел бесконечной емкости) на отрицательное сопротивление.

Это никакой не факт, а чистый вымысел. И в качестве иллюстрации можно привести, например, компьютерный блок питания, выход которого является источником напряжения, а нагружен он на вторичные импульсные преобразователи, т.е. устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением.