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.

[Burner]

Прикольно. На здоровье .
Еще пара замечаний. Tr1, Tr2 могут иметь по одной вторичной обмотке, концы в одной полярности. Связь L1 с обмоткой закачки должна быть хорошей - вся энергия, запасенная в индуктивности рассеивания, будет поглощаться соответственно VT1 и VT3(лавинный пробой), плюс добавка от аккумулятора, и возврат из основной индуктивности. Коэф. трансформации лучше выбрать такой, чтобы импульс самоиндукции в обмотке закачки был не более 50-70 В. Тогда транзисторы VT1 и VT3 будут сравнительно низковольтные(вольт 150-200) и не очень дорогие. VT2 и VT4 еще низковольтнее(самоиндукция минус питание)
При 100 амперах иметь на транзисторах VT2, VT4 меньше, чем 0,7 В(примерно столько выходит на 100-вольтовых шотках) - довольно дорого. Если набирать их из IRF540 - надо с десяток в каждое плечо. Импульсы открывания Т5, Т6 удобно формировать из спада импульса открывания соотв. транзисторов. Для синхронности. Минимум 10 мкс, макс., наверно, 50. Ну а закроются они, когда ток кончится. Если закрывать транзисторы надо быстро(быстрее 2 мкс), можно поставить бармалеевский драйвер(1 транзистор). Управляющий транс получится полегче. Какая длительность импкльса открывания транзистора? Если сотни мкс., транс может быть железным. И со слишком короткими импульсами тиристоры работают плохо - они медленные. Открывание - 2-10 мкс, закрывание - все 50.
ограничить напр. на конденсаторе можно, если сделать выпрямление с соотв. отводов обмотки закачки. Излишек энергии вернется в конденсатор питания. Проблем с возвратом не будет - на следующем такте эта энергия опять пойдет в L1.
Получается такая последовательность управления: Все запускается импульсом тактового генератора, по очереди в разных полярностях. Он запускает импульс открывания транзисторов VT1, VT2 - может обрезаться токоограничиловкой. По спаду формируется импульс открывания Т6. Потом через время, потребное для окончания тока L1(просто задержка, или по датчику тока, или напряжения на L1), открывается Т2. Осциллятор отрабатывает полупериод синуса, и после этого приходит тактовый импульс другой полярности, для запуска VT3,4, Т5 и Т1.
Успехов!

Сообщение отредактировал Burner - Jun 21 2008, 16:43