ШИМ-регулятор нагрузки., 12В, 100А. Опции

[Andrey.]

Всем доброго времени суток!

Собственно, нужно собрать следующее устройство - широтно-импульсный регулятор нагрузки.
Требования к блоку следующие:
Рабочее напряжение - 10...15В;
Ток нагрузки - 100А макс.;
Регулировка ширины импульсов в пределах 0..100% (в идеале);
Рабочая частота 100Гц...25кГц.

Нагрузкой будет служить электролизер воды. Общая длина соединительных проводов порядка 10м (толстых, очень толстых). ШИМ-регулятор должен стабильно работать во всём диапазоне частот и нагрузок.

Недолго думав, смастерил блок на обычной тл494. В качестве ключей - 4*irf3205. Всё бы ничего, блок работает, усредненное значение тока нагрузки регулируется, но столкнулся со следующей неприятностью. Во время тестов сгорел вентилятор охлаждения. Поставил второй - и тот сгорел.
Много раз пересматривая схему устройства обнаружил, что напрочь забыт диод D2 (его совсем не было! ), что должен стоять между истоками полевиков и "плюсом" источника питания.
Естественно, вину свалил именно на него. А правильно ли я сделал? Ведь поидее именно выбросы, создаваемые во время переключений, и могли послужить результатом выхода из строя вентилятора?

Чтож, выкладываю доработанную схему на всеобщее обозрение. Прошу знающих людей откликнуться, и написать, какие еще недочеты возможно есть в схеме, и чего следовало бы еще избежать?

Заранее спасибо за помощь!

Сообщение отредактировал Andrey. - Dec 27 2008, 18:24

Эскизы прикрепленных изображений

 

[тау]

Стоит ли устанавливать Мультисим, или браться за изучение микрокапа? Какие есть мнения?

Дело вкуса, мне лично мультисим более приятен из за повышенной интерактивности.

каждый IRF3205 может выдерживать 20mJ всплески постоянно и чуть больше 1000mJ кратковременно. Выходит, 4*20=80mJ способны "потянуть" четыре полевика. Думаю, этого достаточно с учетом меньшей (чем 15мкГ) индуктивности соединительных проводов.

4 полевика тянуть не будут, ибо пробой возникает только в одном из параллельных транзисторов а остальные "гуляют" , ситуация как при параллельном соединении стабилитронов.
Вы бы померяли индуктивность - был бы более конкретный разговор. Закоротить ванну , закоротитть источник, померять на концах блока ШИМ управления.
Расположение БУ очень неудачное из-за того что он удален от первичного источника. Поэтому вторая и третья схемы не намного лучше первой. А первая - красивше.
Диод D1 в схеме 1. не нужен , он и внутри полевиков имеется.
Остается только с выбросами побороться чтобы уменьшить неприятности от перенапряжения на MOSFET и их лавинного пробоя. Поставить например вместо D1 мощный стабилитрон на 20-40 V с гайкой или несколько с выравнивающими резисторами на отдельном радиаторе - и фиг с ней с этой реактивной мощностью. лишние 5-10% электрического КПД Вас не парят?
А можно не поскупиться на сотню вышеприведенных электролитов (подумаешь 700 рэ) и с диодом Шоттки всю энергию выброса прятать в них и по сравнительно тонкому проводку (ампер на 10 если ШИМ 1 кГц) возвращать к источнику. Это самое имхо оптимальное. Кстати 10 кГц даже с идуктивностью всех проводов около 10 мкгн дает почти постоянный ток в электролизере и смысла особого лезть в диапазон 5...20 кГц как-то не вижу.