Блок питания осцллятора на 1-3 квт Опции

[EVGR]

Доброго времени суток.
Возник такой интересный вопрос:

Имеется осцилятор, состоит из двух магнитосвязанных в некоторый период времени катушек намотанных на ЭЛ стали (2212) и конденсатора. Допустим в первоначальный момент конденсатор заряжен от источника напряжения до Uип-1250V, в какой-то момент времени t1, этот конденсатор посредством ключа S1, подключается к катушкам L1,L2 , конденсатор начинает разряжаться, ток в катушках растет, затем заряд конденсатора становится равен нулю, затем за счет ЭДС самоиндукции катушек конденсатор начинает заряжаться обратным знаком а ток в индуктивности падает. И вот конденсатор перезарядился обратным знаком до напряжения несколько ниже Uип, так как контур не идеальный и в нем присутсвует Rпот-сопротивление потерь, ключ S1 размыкается.


Задача: перед следующим циклом (включением S1), ввести в контур энергию компенсирующую потери в Rпот.

Ввести энергию в систему можно двумя путями. Либо подзаряжать до Uип каждый раз конденсатор, во время пауз между циклами осцилляции для чего понадобится двуполярный истоник питания, либо вводить эту энергию в одну из индуктивностей, накачивая ее, превратив таким образом ее в трансформатор обратноходового преобразователя, а вторую использовать в качестве дросселя, или не использовать и таким образом также подзаряжать C1. Второй вариант несколько сложнее схемотехнически, но экономим на трансформаторе преобразователя и на дросселе. Их роль могут выполнять L1 и L2. Для мощностей в киловатты и десятки квт это существенно.

Один из вариантов классической схемы ввода энергии в осциллятор посредством подзарядки конденсатора С1 предсталена ниже. На ней присутствует Tr1 трансформатор преобразователя, выпрямитель VD1 VD2, дроссель L3, и ключ S2 отключающий весь БП от оциллятора когда тот готов для нового цикла.


Однако хотелось бы как указывалось выше, уйти от дополнительного трансформатора и дросселя БП осциллятора а их функции совместить с L1 и/или L2 осциллятора.
ВОт каккую примерно схему совмещения я вижу:



Схема преобраователя VT1_VT2 по задумке должна работать как двухтактный обратноход. В качестве трансформатора используетсся катушка L1 осциллятора, на которую доматывается первичка.
Схема работает следующим образом:
подается открывающий импульс например на затвор VT1, накачивается сердечник L1, по достижении максимальной (или расчетной индукции)подается управляющее(включающее напряжение)на Т5 или Т6 в зависимости от нужной полярности, , управляющий импульс VT1 снимается, а возникшее ЭДС индукции на выводах L3 начинает через открытый тиристор заряжать С1. По достижении номинального напряжения, ток падает до нуля, тиристор запирается и осциллятор готов к следующему циклу. Можно подавать управляющие сигналы на Т1 или Т2 соответсвенно.

Схема не принципиальная, без цепей управления и защитных диодов, выложена на обозрение только для понимания алгоритма работы. В силовой электронике у меня небольшой опыт, поэтому буду рад любым советам старших более опытных коллег.

[EVGR]

Можно выкинуть все тиристоры(если они не нужны для других целей) и работать прямоходом. Получится двухтактный преобразователь с последовательным контуром в нагрузке.

Тиристоры выбрасывать, - никак. и работать прямоходом ...., я мыслил так:
Система не с постоянной нагрузкой. предполагаемый Алгоритм работы следующий:
1 этап: Нужно зарядить С до некоторого заданного напряжения, допустим +1250В. Заряд резонансный , источником энергии для заряда С1 является L1. тоесть работать обратным ходом, тогда L1 и вторичка повышающего трансформатора и дроссель и катушка осциллятора, получаются 3 в одном флаконе.
2 этап. как только Uc=1250В, Убирается управление соответствующего тиристора Т5 или Т6 (зависит от полярности которой заряжается С). Тиристор запирается по окончании тока в индуктивности. Все, осциллятор готов к работе.
3 этап: Опять же в зависимости от полятности заряженного С1, включается или Т1 или Т2, и конденсатор С1 разряжается на L1 и L2, как только ток в катушках прекращается и С1 перезарядится обратным знаком, допустим до U=-1150В, мы должны опять подзарядить его до U=1250В, но уже обратным знаком.
4 этап: Включается в работу другой ключ с низковольтной стороны, и на выходе L1 появляются импульсы другой полярности, выпрямляется это другим тиристором (Т5 или Т6) и опять С1 готов к следующему циклу.
Примерно такая логика работы устройства.
А идея с прямоходом хорошая, но источник должен молчать когда работает осциллятор С1_L1_L2 и подзаряжать емкость в промежутках, это и сыкономит на токе ХХ, да и частота осциллятора меняется (С1 -переменный), поэтому по твоему сценарию нужно и частоту задающего генератора инвертора привязывать к частоте осциллятора, а это усложеяет, да и никакого сброса энергии в источник быть не должно.

Твой двухтактник в обратноходовом режиме не даст первичного напряжения больше, чем его питание - обратный диод противофазного транзистора откроется и сбросит излишек в питание. Против этого можно поставить диоды последовательно со стоком транзистора.

Тут согласен полностью и бесповоротно, я писал что схема неполная и служит только для понимания принципа работы, однако диоды последовательно я бы не ставил, при токе 50-100 А, большие потери. Здесь можно применить ту же двухтактную схему но с двунаправленнымиами ключами из двух Мосфетах.


В общем примерно так, за советы спасибо.

Сообщение отредактировал EVGR - Jun 20 2008, 22:49