Регулятор переменного напряжения на трансформаторе., Вопрос по коммутации обмоток. Опции

[a123-flex]

Добрый день.

Хочется сделать собственный управляемый регулятор переменного напряжения, который выдавал бы такое синусоидальное напряжение, как мне захочется по программе в диапазоне 140-260 В (на входе можно сделать как 140, так и 260 В), с шагом не более 5% (а лучше 3%).

Насколько я понимаю, бюджетные стабилизаторы делают это, коммутируя нужную обмотку вольтодобавочного трансформатора в сеть, судя по описанию, посредством реле.

Правда у Ресанты серии СПН, заявлено регулирование в течении 5-7 мс.

Признаться, я не могу догнать, как можно сделать регулирование 50 Гц сигнала за 5-7 мс посредством реле - ведь однозначно при попытке одновременно разомкнуть одни реле и замкнуть другие, реле будут залипать и гадить (коротить обмотки транса), и вся эта конструкция очень быстро сдохнет. Если же попытаться разделить реле во времени, то возникнут провалы напряжения на выходе, что тоже не айс.
Кроме того, чтобы регулирование укладывалось в заявленное время, может возникнуть необходимость проводить переключение обмоток на пике синусоиды, а при подключенном снаружи мощном моторе, например, это чревато дикими бросками тока и напряжения, что тоже здоровья регулятору и нагрузке не добавит.

В принципе, можно купить готовый девайс, и тупо его расковырять, но может кто-то что-нибудь подскажет.

Хотелось бы чтобы полученная конструкция работала надежно - у меня она непрерывно должна изменять напряжение, вообще без остановки, месяцами без выключения.

Возникает вопрос: как это сделать не с помощью реле, а на основе полупроводников - тиристоры, симисторы, etc ?
Устраивает переключение ключей обмоток в нулях.

Я правильно понимаю, что симисторы в таких условиях можно использовать как ключи, и что количество требуемых обмоток трансформатора и напряжение в них подбирается по принципу определения разрядности и номиналов резисторной матрицы R-2R в последовательном АЦП, и что включение новой обмотки симистором нужно проводить с небольшим зазором от начала периода (1-2% длительности периода) ?

Если я не ошибся, посоветуйте, плз, оптрон, подходящий для управления симистором от контроллера, и сам симистор (выходной ток не более 1 А).

На самом деле, устройство нужно в единственном экземпляре.
Я вот думаю, наверно, проще будет купить ту же Ресанту СПН, и заменить в ней контроллер на свой ?
Остается только вопрос, насчет чего они врут - насчет реле, или насчет времени стабилизации ?

[ADOWWW]

В середине девяностых был озадачен проблемой стабилизации переменки.
Были разработанны два варианта, трансформатор с отводами по схеме вольтодобавки и автотрансформатор с моторным приводом.
Отводы коммутировались симисторами, управление было собранно на пике, сейчас уже не помню каком.
В принципе все работало, переключение осуществлялось по переходу напряжения через ноль. Реагировал конечно достаточно быстро.
Но при больших мощностях нагрузки, в моменты переключения запасённая энергия так давила напряжение на симисторах,
что снаберы оказались больше чем сам трансформатор )) Да и работало неустойчего.
В итоге остановился именно на моторном варианте, как наиболее простом и надёжном. Требуемая выходная мощность была 50кВт.
Применил мотор на 48В, ток был что то около 25А, управление собрал на мощных ИГБТ, тогда они были достаточно редки. Редуктор с ременной передачей. Контроллер собрал на том же пике.
Но пришлось повозиться с програмой, чтоб компенсировать выбег( инерцию мотора, редуктора и поворотного бегунка) при польших углах непрерывного поворота.
Отрабатывал мгновенный скачёк в 50В за 1- 1,5 сек. Один из этих стабилизаторов купил мой товарищь, пашет у него на даче до сих пор, только несколько раз менял графитовый токосъёмник,
да один раз перемотал тор, прогорел в одном месте, скорее всего было межвитковое от токопроводящей стружки (графит, медь). Думаю и Вам стоит думать в этом направлении.
Тем более ток то, слёзы.
Кроме того, можно сделать стабилизатор непрерыного действия, на принципе вольтодабавки, управляя напряжением вольтодобавочного трансформатора с помощью мощного транзистора.
На токах в 1-2 А вполне доступная и не сложная задача. Да и Схем уйма
Релейные варианты просто надувательство, ИМХО.

[a123-flex]

Были разработанны два варианта, трансформатор с отводами по схеме вольтодобавки и автотрансформатор с моторным приводом.
В итоге остановился именно на моторном варианте, как наиболее простом и надёжном.

Да у меня у самого на полке 5 квт ЛАТР валяется прекрасный, я все слюни уже в его сторону пролил.
Но в моем девайсе именно все наоборот, чем в Вашем - мне нужно чтобы он НЕПРЕРЫВНО менял напряжение, и при этом, чем быстрее, и с меньшим шагом, тем лучше. А еще желательно, чтобы снаружи висела индуктивная нагрузка позлее.
Так я на один графит работать буду, да и сгорит помещуха нахрен. Не, стремно.

Релейные варианты просто надувательство, ИМХО.

Почему Вы так говорите ? Я слаб в силовухе.... , и, если честно, уже подозреваю что нужно потерять в производительности и надежности, но тупо перепрограммировать СПН, и отделаться по-дешевому. А Вы этот вариант убиваете.

[ADOWWW]

Да у меня у самого на полке 5 квт ЛАТР валяется прекрасный, я все слюни уже в его сторону пролил.
Но в моем девайсе именно все наоборот, чем в Вашем - мне нужно чтобы он НЕПРЕРЫВНО менял напряжение, и при этом, чем быстрее, и с меньшим шагом, тем лучше. А еще желательно, чтобы снаружи висела индуктивная нагрузка позлее.
Так я на один графит работать буду, да и сгорит помещуха нахрен. Не, стремно.

Почему Вы так говорите ? Я слаб в силовухе.... , и, если честно, уже подозреваю что нужно потерять в производительности и надежности, но тупо перепрограммировать СПН, и отделаться по-дешевому. А Вы этот вариант убиваете.

Виноват, слегка по диагонали прочитал Ваш пост. Почему то подумалось о стабилизаторе, а не о генераторе хаоса...

Если Вы сходите по ссылке, которую я подогнал, то увидите множество простых решений.
Не совсем понятна цель этого прибора, но его очень просто реализовать, не прибегая к мазохизму с ККМ, ШИМ, ЧИМ и т.п.
Хотя при отсутствии знаний в области электротехники,повторить их будет всё же непросто. Но для того и форум, поможем, чем можем.


Что касается связки реле-индуктивность+постоянные переключения, то лично я не советую, что то подобное вытворять.
БоХ с ними, с производителями такого г... , но повторять это в радиолюбительских конструкциях некомильфо ниразу. ))

[a123-flex]

Виноват, слегка по диагонали прочитал Ваш пост. Почему то подумалось о стабилизаторе, а не о генераторе хаоса...
Не совсем понятна цель этого прибора, но его очень просто реализовать, не прибегая к мазохизму с ККМ, ШИМ, ЧИМ и т.п.

ок, разработчики народ любопытный, по себе знаю, отвечу. Это тестер сетевого устройства. Должен проверять работоспособность в диапазоне питающих напряжений.

Если Вы сходите по ссылке, которую я подогнал, то увидите множество простых решений.
Хотя при отсутствии знаний в области электротехники,повторить их будет всё же непросто. Но для того и форум, поможем, чем можем.

спасибо за помощь, премного благодарен

Что касается связки реле-индуктивность+постоянные переключения, то лично я не советую, что то подобное вытворять.
БоХ с ними, с производителями такого г... , но повторять это в радиолюбительских конструкциях некомильфо ниразу. ))

Вот что Вы за граждане из совка, блин.
Вы, друзья, увлекаясь космическими кораблями, по-моему напрасно упускаете из внимания следующий факт:

Это дешевое дерьмо.
Но ОНО РАБОТАЕТ. И достаточно надежно, раз его еще покупают. Оно АРХИДЕШЕВОЕ, дешевое настолько насколько это только возможно. Для этой функции это устройство чемпион дешевизны. Это чемпион. Чемпион - значит лучший в мире.

Поэтому в рыночной ситуации оно массово продаваемое.

А строители космических кораблей печалятся, сидя без работы. На мой взгляд разработчикам етого девайса нужно похлопать в ладоши - за то как они ухитряются выжимать из этого дерьма деньги !

Мне кстати уже не однажды говорили уважаемые российские производители, производящие продукцию великолепного качества: "мы пытались делать так дешево, как китайцы. Но у нас не получается."

Что же касается немцев, с унылыми лицами бродящих по крутым выставкам, то ето вообще конченые лузеры. На последней выставке паяльного оборудования продавец станций Martin по секрету сказал нам, что они за год продали 7 станций.

Вдумайтесь - 7! При этом все было продано в сертифицированные в Гейропе ремонтные центры Apple. А на рынке за этот год было продано несколько сотен станций (насколько я знаю лишь из одного источника, 500 шт). С чего Мартину вести разработки, и где он будет завтра ?

[Plain]

Касательно упомянутого Александр1 многоуровнего преобразователя, т.е. умножающего ЦАП переменного тока, то он вполне годится в данном случае, если заменить симисторы на двунаправленные ключи на двух NMOS, т.е. с общими истоками.

Поскольку питание каждого такого ключа требуется изолированное и стабильное, проще собрать один генератор высокочастотного прямоугольника ±6 В и намотать один многообмоточный трансформатор 1:1, по отдельной вторичной обмотке ±6 В на каждый ключ. Для управления ключами годятся обыкновенные транзисторные оптроны.

Таким образом, на каждый разряд этого ЦАП требуется одна весовая обмотка основного трансформатора, четыре обыкновенных NMOS, четыре оптрона навроде PC817 и две обмотки вспомогательного питания. Вольтаж каждого их этих NMOS может соответствовать данной конкретной обслуживаемой им обмотке разряда этого ЦАП, т.е. типа 300 В, 150 В, 75 В и т.д., и поскольку сопротивление их канала так же быстро убывает, получается весьма эффективно по КПД.

Алгоритм работы — переключать этот ЦАП на новый код можно в любой момент по топологии "диодное ИЛИ", для чего посредством того датчика тока на двух встречных диодах надо сперва выяснить направление тока, после чего выключить все те NMOS всех активных ключей, которые на данный момент являются идеальными диодами, переключить ЦАП на новый код, сохраняя отключённый режим идеальных диодов всех ключей, после чего включить его.

Для уменьшения возможных провалов выходного напряжения, т.е. из-за переходов во время этих манипуляций на неидеальные диоды и обратно, достаточно небольшого LC-фильтра.