Проект - сварочный инвертор Опции

[Navstar]

Копался на просторах инета. Нашел множество тем и решил попробовать спроектировать самый простейший сварочный инвертор.
За основу хочу взять схемы Бармалейника и инвертора Лисова.


В итоге хочется получить инвертор с минимальным количеством элементов, простой в сборке и настройке.
Хочется чтобы схема содержала минимум трансформаторов, так как я не люблю их наматывать.
Хочется чтобы схема так же была легкоповторяема.

Что взято из бармалейника - простая схема косого полумоста.
Что взято из Лисова - оптодрайвер транзистора вместо трансформатора, обратная связь через шунт, а не трансформатор

Защитный блок исключил...

Таким образом на выходе имеем схему
http://s017.radikal.ru/i438/1207/f1/4db015830068.bmp
помогите пожалуйста "допилить" схему чтобы начать собирать инвертор, заранее благодарен, Сергей

Сообщение отредактировал Navstar - Jul 17 2012, 18:19

[Integrator1983]

Сколько угодно в виде выгоревших ключей в результате визита одного известного композитора.

Работал я в свое время на гос. предприятии со спецзаказом - так там при сходе модуля на испытаниях требовалось отказавший элемент сдать в лабораторию для исследования. Что самое интересное, вывод лаборатории после визита композитора был всегда однозначен - "превышение электр. параметров" - и не поспоришь, блин! А что потом перетачивать - дело десятое.

Приходилось самому видеть, как контроллер при кривой отработке PCL кидал в одну диагональ ШИМ 50%, а во вторую - почти 0 - и ничего не сгорело - конденсатор разделительный справлялся. Кроме того, по-моему, на частотах выше 50кГц больше 0,2Тл DeltaB давать смысла нет - так что запас индукции сам по себе образуется.

Этот метод давно известен. Дырки в феррите сверлить вовсе необязательно. Можно поискать у буржуев как "магнитное ухо"

А живьем Вы это "ухо" где-нибудь видели? Особенно в серийном изделии? В патентах-то много чего написано.

[pwn]

Что самое интересное, вывод лаборатории после визита композитора был всегда однозначен - "превышение электр. параметров" - и не поспоришь, блин! А что потом перетачивать - дело десятое.

Так то что ключи дохнут при насыщении от превышения допустимого тока это как бы и ежу понятно Но это не важно, любой ключ подохнет от такого, а с запасом 10х не станешь ставить ведь? Важны то причины, которые к тому привели. А то что было дофига чудаков на букву м, с умной харей говоривших банальности, так то и я знаю. Их и сейчас не меньше, разве что перекрасились.

Приходилось самому видеть, как контроллер при кривой отработке PCL кидал в одну диагональ ШИМ 50%, а во вторую - почти 0 - и ничего не сгорело - конденсатор разделительный справлялся.

Конденсатор да, помогает сильно. Но не во всех двутактах он есть. И даже где есть не всегда спасает.

Кроме того, по-моему, на частотах выше 50кГц больше 0,2Тл DeltaB давать смысла нет - так что запас индукции сам по себе образуется.

Вывод от того, что вы не умеете охлаждать сердечник и сам транс. Я ранее тоже так думал, но потом прошло У меня вот этот сердечник https://ferrite.ru/warehouse/2/1983/ Ппоробуйте прикинуть какая в нем будет гулять индукция, если при 36 витках первички и напряжении на классическом мосту 350 вольт длительность импульсов 6 с хвостиком микросекунд, частота 70кгц, причем сам сердечник нагрет до 75 по цельсию. Это результат пыток в "лысом калькуляторе", причем вааще без охлаждения. Если суметь охладить сердечник и сами обмотки, то и тесла размаха была бы не проблемой. Беда только в том, что нету такого феррита, в котором бы без выхода за линеную зону можно было бы разогнать теслу, а то я бы разогнал

Сообщение отредактировал pwn - Aug 12 2012, 18:08

[SergCh]

Если суметь охладить сердечник и сами обмотки, то и тесла размаха была бы не проблемой. Беда только в том, что нету такого феррита, в котором бы без выхода за линеную зону можно было бы разогнать теслу, а то я бы разогнал

Это такой вид спорта, заставить сердечник работать по всей петле? Смысл в чём? Ну сэкономили несколько витков, и получили в разы большие потери в сердечнике, КПД трансформатора упал.
Уменьшить размеры? Можно вместо феррита пермоллой взять, или что распылённое и гонять их в хвост и гриву до 2 Тл и обратно )))

[pwn]

Это такой вид спорта, заставить сердечник работать по всей петле?

Типа того.

Смысл в чём?

-->

Уменьшить размеры?

КПД трансформатора упал.

В данном случае не смертельно. КПД трансформатора больше парит в плане трудностей с его охлаждением нежели ухудшением кпд самого девайса. Поэтому есть куда подвинуться, и ощутимо, если суметь отвести тепло.

Можно вместо феррита пермоллой взять, или что распылённое и гонять их в хвост и гриву до 2 Тл и обратно )))

Поплавится. Тут уж точно, как ни охлаждай а быть ему синим, и КПД однозначно будет не айс. Я уж лучше в феррите 2Bm погоняю. Кстати N97 феррит не так и много дает тепла даже на 100кгц. Проверено. Другое дело если на него Х слоев обмоток накрутить, то тогда да, с ним этот номер не прокатит.

Самостоятельно логично делать то, что нельзя купить

Совершенно верно. Например в наше время очень трудно купить качественную вещь. Обязательно будет какое нить Г, задача которго отпахать гарантию и сдохнуть. Также крайне трудно найти такой сверкальник, который бы меня устраивал по ряду параметров. Поэтому я делаю его сам. И это к тому же интересно и не тупеешь. В обществе потребления не отупеть от какой нить рутины весьма непросто. Т.е. тут не только конечный результат, тут ценен еще и сам процесс

[SergCh]

В данном случае не смертельно. КПД трансформатора больше парит в плане трудностей с его охлаждением нежели ухудшением кпд самого девайса. Поэтому есть куда подвинуться, и ощутимо, если суметь отвести тепло.

Допустим с отводом тепла от трансформатора проблем нет. Но кпд источника ниже, его надёжность меньше.
В чём тогда выигрыш? Экономия меди?

[pwn]

Допустим с отводом тепла от трансформатора проблем нет. Но кпд источника ниже, его надёжность меньше.

Надежность и кпд хоть и связаны, но далеко не однозначно. Нпример вы намотаете трансформатор с плотностью тока 5 ампер на квадарт, и будете обдувать его вентилятором. Я же сделаю то же, но плотность тока будет 15-20 ампер на квадрат, сам трансформатор герметичным и отдавать тело на люменевый оребренный корпус. И сам девайс будет герметичным. Где выше надежность? Далее, если вы свой "правильный" трансформатор перегреете (что бывает), то получите витковое со всеми вытекающими. У меня же конструкция исключает как перегрев так и витковое. Ему просто не откуда взяться. Где выше надежность? Далее длина обмотки в моем трансформаторе будет в разы меньше чем в вашем "правильном", при этом вдрух окажется что у меня потери будут никак не пропорциональны плотности тока относительно вашего, и общий кпд не намного ниже. Так кто больше проиграл? Тот кто сделал правильный трансворматор в пару кг весом или тот у кого он фактически 600 грамм?

В чём тогда выигрыш? Экономия меди?

Меди, веса, места, выше надежность. Без заморочек можно делать полностью греметичный девайс в котором все без исключения моточные охлаждаются через корпус, он же радиатор. Снаружи только карсоны, но они ребята неприхотиливые и им обычно пофигу все. А если и помре, то не проблема поменять, ибо есть везде и стоят копейки.

[SergCh]

Надежность и кпд хоть и связаны, но далеко не однозначно. Нпример вы намотаете трансформатор с плотностью тока 5 ампер на квадарт, и будете обдувать его вентилятором. Я же сделаю то же, но плотность тока будет 15-20 ампер на квадрат, сам трансформатор герметичным и отдавать тело на люменевый оребренный корпус. И сам девайс будет герметичным. Где выше надежность?

Здесь Вы учитываете только тепловую напряжённость, а бывает так, что петля ОС становится неустойчивой, и индукция выходит из под контроля. И не надо говорить "Такого не может быть в принципе, потому что не может быть". Я такое встречал даже на резонансных источниках. Так зачем закладывать в источник лишнюю мину?

Далее, если вы свой "правильный" трансформатор перегреете (что бывает), то получите витковое со всеми вытекающими. У меня же конструкция исключает как перегрев так и витковое. Ему просто не откуда взяться.

Здесь не поспоришь, конструкция замечательная, но при этом и дорогая.

Далее длина обмотки в моем трансформаторе будет в разы меньше чем в вашем "правильном", при этом вдрух окажется что у меня потери будут никак не пропорциональны плотности тока относительно вашего, и общий кпд не намного ниже.

"В разы" это громко сказано. Между экстримальными 300мТл и вполне разумными 200 мТл разница всего в 1.5 раза. В 1.5 раза и выигрыш по длине провода. А вот потери в сердечнике вырастут с 140кВт/м3 до 426кВт/м3 ! Для N87.

Так кто больше проиграл? Тот кто сделал правильный трансворматор в пару кг весом или тот у кого он фактически 600 грамм?

Разница в количестве витков в 1.5 раза ну никак не даст такую разницу в массе трансформаторов.

Ваш подход вполне оправдан для маломощных недорогих источников питания, может быть ещё каких-то применений, но в мощных источниках ......надо 100 раз подумать.

Сообщение отредактировал Herz - Aug 15 2012, 14:48

[pwn]

Я такое встречал даже на резонансных источниках. Так зачем закладывать в источник лишнюю мину?

А я и не закладываю. В однотакте делается ограничение вольтсекунд на интеграторе со сбросом, и индукция всегда остается в отведенных ей пределах. Так как ограничитель работаеет параллельно контуру регулирования и никак от него не зависит, возможные взбрыки в нем к визиту композитора не приводят.

но при этом и дорогая

Не бывает хороших дешевых вещей. В принципе. Даже если и кажется что вот это явление есть пример обратного, то это означает что кто-то заплатил за это вместо вас, а вам оно всего лишь обломилось на халяву.

А вот потери в сердечнике вырастут с 140кВт/м3 до 426кВт/м3 ! Для N87.

У нас к счастью не кубометры феррита, и поэтому потери вырастают с 2-3 ватт до скромных 6-10. Это на глазок для N97 феррита. На фоне выходных киловатт меня не парит ни 10 ни 20 ватт потерь в феррите. При условии конечно, что я смогу их отвести.

Разница в количестве витков в 1.5 раза ну никак не даст такую разницу в массе трансформаторов

Даст. Вы забыли что плотность тока у меня тоже повыше чем в "правильном" трансформаторе.

Ваш подход вполне оправдан для маломощных недорогих источников питания, может быть ещё каких-то применений, но в мощных источниках ......надо 100 раз подумать

Ну так я уже однажды стор аз подумав один раз сделал и не ошибся. И то там примитив по сравнению с последней итерацией.

Сообщение отредактировал pwn - Aug 15 2012, 20:00

[SergCh]

А я и не закладываю. В однотакте делается ограничение вольтсекунд на интеграторе со сбросом, и индукция всегда остается в отведенных ей пределах. Так как ограничитель работаеет параллельно контуру регулирования и никак от него не зависит, возможные взбрыки в нем к визиту композитора не приводят.

Идея хорошая, сам такое делал. Но в серию не пошло. Кстати, ни в одном источнике такого не видел, может плохо смотрел

У нас к счастью не кубометры феррита, и поэтому потери вырастают с 2-3 ватт до скромных 6-10. Это на глазок для N97 феррита. На фоне выходных киловатт меня не парит ни 10 ни 20 ватт потерь в феррите. При условии конечно, что я смогу их отвести.

В "правильном" трансформаторе потери в сердечнике и в меди примерно одинаковы. И ваше пофигистическое отношение к КПД разделить ну никак не могу. Потому что уже неделю пытаюсь вытянуть из макета ещё хотя бы процент при минимальных затратах.

Даст. Вы забыли что плотность тока у меня тоже повыше чем в "правильном" трансформаторе.

Но сердечник тот же. Так что не в разы ))

Не надо самодеятельности с форматированием. Это и затрудняет читабельность текста, и не добавляет убедительности написанному жирным шрифтом.
Используйте, пожалуйста, для цитирования стандартные средства встроенного редактора. Вас не первого прошу.
Модератор.

[pwn]

Кстати, ни в одном источнике такого не видел, может плохо смотрел

Видимо считают что нафиг не нада, ибо по индукции и так запас есть, к тому же в питальниках от КЗ к ХХ и обратно нагрузка не прыгает.

В "правильном" трансформаторе потери в сердечнике и в меди примерно одинаковы.

Это кто-то когда-то сказал, все хором подхватили, после чего зачем думать? Нада делать как сказано. Только вот оптимум в каждом конкретном случае свой и гоняться за равенством потерь в феррите и меди порой глупо. Трансформатору пофигу вааще это равентство, но изоляции обмоток и точке кюри сердечника не пофигу температура. А температура складывается из двух факторов - мощности потерь и условий для охлаждения. Кто-то тюнит одно, кто-то другое. По вкусу и личным предпочтениям. Но тот кто улучшил условия охлаждения имеет все основания меньше париться с мощностью потерь. В разумных пределах ессно, но поле для маневра расширяется.

И ваше пофигистическое отношение к КПД разделить ну никак не могу. Потому что уже неделю пытаюсь вытянуть из макета ещё хотя бы процент при минимальных затратах.

У вас задача другая. В питальнике может быть и роскошь иметь сверхомпактный трансформатор, ибо он работать может круглосуточно и лишние ватты нада куда-то девать. В сверкальнике же все лектричество за минусом потерь идет в тпло дуги. И что-то я не припомню чтобы кто-то парился с его утилизацией. Как то само рассасывается ведь? Или в бодиковых сварочниках - регулировка тока - обычный реостат зачастую. На нем тепла выделяется, десять таких трансформаторов отдыхают. И что, это кого -то парит? А вот надежность и вес как бэ имеют значение

Похоже, вы оба правы.

Андрон, мне хорошо понятен ваш сарказм, ибо вы не один сверкальник произвели на свет и выпускаете их серийно, и уж кто как не вы знает какой трансформатор для сверкальника "правильный". Поэтому подобный треп у вас вызывает широкую улыбку, кою вы и предъявили смайлом. Но тут есть один момент, который не учтен - я не кормлюсь сей темой, она мне для равлечения более и как щит от грустных реалий жизни. Из сего следует, что мое восприятие не фиксировано на сложившихся стереотипах, я не зажат экономикой и требованиями производства, и как результат сего вполне могу позволить себе поискать в тех областях, роскоши полезть в которые вы обычно себе позволить не можете. И может получиться так, что я там нашел что-то, что давно на виду лежало, да так и осталось незамеченным Это по теме. А касаемо правоты, так оно не важно совсем кто прав и насколько. Ибо все решает конкретное ТЗ и условия которые из него вытекают. Однако, сия тема не для рекламы моего варианта трансформатора и моего видения каким он должен быть в сверкальнике. Она типа как для создания простого, как грабли, сверкальника, схемой которого можно осчастливить любого схемудая? Так то что я делаю тут полный оффтоп, ибо как раз таки свосем не просто и требует терпения, труда, и частенько преодоления себя. Посему умлокаю, и далее постараюсь не тревожить, либо делать сие как можно реже.

[Herz]

Однако, сия тема не для рекламы моего варианта трансформатора и моего видения каким он должен быть в сверкальнике. Она типа как для создания простого, как грабли, сверкальника, схемой которого можно осчастливить любого схемудая? Так то что я делаю тут полный оффтоп, ибо как раз таки свосем не просто и требует терпения, труда, и частенько преодоления себя. Посему умлокаю, и далее постараюсь не тревожить, либо делать сие как можно реже.

Отчего же? Ваш опыт, буде предоставлен любезно на всеобщее обозрение, кажется весьма полезным не только автору-схемодаю. Больше даже тем, кто может его оценить. Я, к примеру, с интересом читаю эту тему. Рассчитываю только, что в "примерялки достоинствами" она не скатится.