Всем привет.

Подскажите пожалуйста надежную и продуманную схему блока питания до 3кВт/310В, желательно бестрансформаторного. Вход — обычная сеть 220В 50Гц. В качестве нагрузки планируется инвертор и индукционная печь.
Прекрасно понимаю, что задача серьезная. =) В инете схем очень много разных, выбрать толком не могу.

— Гальваническая развязка на оптроне между силовой электроникой и управляющей.
— На входе высокочастотный фильтр, предотвращающий попадание помех в сеть.
— Стабилизация выходного напряжения.
— Корректор коэффициента мощности
— Микропроцессорное управление
— Управляющая электроника на отдельном источнике питания

В общем, на самом деле нужно что-то типа такого по функционалу, только с указанными выходными характеристиками, как в приложенном файле.

Заранее спасибо за любую помощь!

Здравствуйте,

Вам нужна схема или готовые устройства? Если готовые устройства, то киньтесь в личку.

И бесплатно? А ключи от квартиры?

Вам здесь могут дать советы, если вы достаточно владеете вопросом, чтобы построить таковой источник самостоятельно.
Подсказать общие решения, помочь с выбором топологии, расчётом.
Или предложить коммерческое сотрудничество, если задача не по силам.

А за готовым и продуманным придётся вернуться к поиску в инет. Или попытаться копировать готовый БП. Но только и это без опыта - безнадёжно.

Схема нужна.




Ну так дайте совет, покажите общее решение, помогите с выбором топологии и расчетом.
Подскажите, куда капать.

Я в принципе не прошу сразу всю готовую схему. Я был бы безмерно рад и отдельным ее участкам и кускам.

Поверьте, я и без вашего КО прекрасно понимаю, что такая задача достаточно серьезная, чтобы купить или готовое решение или нанять человека. В первом случае это больше 3К зелени, во втором случае скорее всего не многим меньше. Однако передо мной стоит задача в довольно сжатые сроки собрать это устройство и еще штук 5 других. И это не коммерческая задача, для себя. Поэтому я не могу тратить такие деньги. Если вы ничем, кроме капитанства, помочь не можете, то смысл вообще тогда писать?

По описанию — так это простой ККМ, плюс понижающий стабилизатор. Только во всём этом микропроцессорно управлять попросту нечем, уж извините.

Да, вы правы. Это я случайно скопировал. Изначально планировалось иметь возможность регулировке выходящего напряжения, но потом эта задача отпала.

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir1150.pdf

прекрасное решение, но рекомендую сначала отрепетировать его на более низких напряжениях и мощностях.

Капать не надо, нужно читать. И с чего-то начинать. Вы написали, что в инете схем полно. Так привели бы что-нибудь найденное для примера, объяснили чем не устраивает, спросили конкретного совета. А Вы опять ждёте готового. Что Вам и топологию найдут, и расчёты сделают, и решение покажут - стоит лишь подождать.

Помогать можно тому, кто что-то делает.

Ну допустим:
http://www.interlavka.narod.ru/nabor/pic/P...tab4000xxxx.jpg

Схемы с этих ресурсов по-моему много где гуляют. Это отсюда: http://www.interlavka.narod.ru/nabor/nabpreobra09.htm

По идее нужно упростить, поскольку мне не нужна переменное напряжение и не нужно несколько их уровней. Соответственно выбрасывается управляющая логика и транс. Правильно?
Только я не схемотехник и не инженер. Спаять по схеме, проверить, настроить - не вопрос. А вот изменять так сильно схему я не умею. Стремлюсь к этому, но тут я пока что только новичок.

PS: Хотя на самом деле я бы оставил регулировку напряжением, так как это мне вполне может пригодиться в будущем.

Так я и не пойму, какое напряжение нужно - постоянное или переменное?
Из этой схемы ни управляющую логику, ни транс не выбросить. Далека она от Ваших целей...
Давайте начнём с конца: что это за инвертор и индукционная печь? Им нужно стабилизированное питание? Гальваническая развязка не нужна ведь?

Хм.

В общем схема такая.

1. Выпрямитель. Выдает жесткие 310В до 2-3кВт. Чем больше - тем лучше. В конечном устройстве регулировка напряжения не нужна, но мне, для тестов и изучения процесса - была бы очень даже кстати. Но тут собственно ограничение на квартирные розетки, поэтому я и выбрал 3кВт, так как 10А обычная квартирная сеть потянет.
2. Синтезатор частоты с ФАПЧ. Выдает частоту от 0 до нескольких мегагерц с определенным шагом. Управляется удаленно, имеет, как уже указал, автоподстройку на основе данных от нагрузки.
3. PDM - модулятор, который регулирует мощность от выпрямителя.
4. Инвертор. Прямой ток с помощью синтезатора превращает в переменный с нужными ТТХ. Управляется аналогично удаленно.
5. Собственно, нагревательный индуктор. Катушка из нескольких витков из медной трубки, внутри которой течет вода для охлаждения. Внутрь катушки помещается кусок металла. В зависимости от типа металла, разнится и потребляемая мощность, как следствие ток.

Вся эта снасть управляется единым модулем на МК в привязке к компьютеру.

Это так, все вкратце. На данном этапе я принялся как раз за первый пункт - выпрямитель.
Вот тут есть статья по этой теме. http://www.icct.ru/Practicality/Papers/30-...Invertor-01.php (сейчас почему-то не открывается, видимо там у них на серваке сбои)
Там есть еще ряд статей по различным реализациям. Все остальные модули там описаны хорошо, а вот выпрямитель описан только в одном варианте - с использованием ЛАТРа. Мне такой вариант не подходит, потому что необходимо сделать именно ИИП: компактный, более дешевый, более безопасный.

Да, нужно стабилизированное питание.
Да, нужна гальваническая развязка, желательно на оптопаре. Это, все таки, так скажем домашняя лаборатория, безопасность не помешает.

В идеале у этого ИП должна быть дополнительная развязка и для питания всей остальной электроники, не зависящая от силовой части. Но это как раз не сложно, готовых схем AC 220 V -> DC 12/24 V немеряно, тут я разберусь.

- А что? Пойду переводчиком работать!
Английский я уже знаю..
(с)

Честно, не понимаю вашего сарказма в этом моменте. ИИП на 5V и 12V я уже делал. Да и схем действительно множество, так как питание распространенное.
Я бы согласился с вашим сарказмом по отношению к 310V на 3кВт, а так нет, увольте.

Для начала не понятен пункт ТЗ про какие-то мифические мегагерцы в силовом исполнении.
Потом - нафига корректор мощности?
И зачем ФАПЧ?
Я, к примеру, ничего не смыслю в индукционном нагреве.
Но ничего в этом страшного не вижу...
И тем более, ничего на эту тему читать в ближайшем будущем не собираюсь.
Но могу помочь Вам в решении задач силовой электроники, если Вы потрудитесь усечь осетра Вашего ТЗ и вычленить из всего этого различные интересующие Вас подзадачи.
И изложить их достаточно внятно...
По отдельности.

Изначально я ТЗ изложил в первом посте и там довольно все четко. Товарищ попросил рассказать о конечном устройстве и нагрузке - что я и сделал. Все, что вы перечислили - относится именно к остальным модулям.

Корректор мощности - повышение КПД, не? Или я чего-то не понимаю? Соглашусь, что на данном этапе PFC можно пока и не делать, потом доработав. Но я просто описал идеал того, что необходимо.

Со вспомогательным питанием понятно, не в нём суть. А вот с силовой частью - всё ещё не очень. Если Вам нужна гальваническая развязка, то необходим трансформатор. Именно он отделяет сеть от нагрузки. На оптроне выполняют лишь развязку сигнала обратной связи для стабилизации выходного напряжения. Импульсный трансформатор на 3кВт сам по себе штука не простая. Его придётся мотать, готовы?
Дальше. Непонятно, зачем Вам 310В, да ещё и изолированных от сети. Ведь следом Вы планируете некий инвертор, осуществляющий второе преобразование энергии и понижающий напряжение для питания нагревательного элемента. Второе устройство будет не проще первого. Тоже со своим трансформатором. Так почему не совместить их? "Разделяй и властвуй" - это, конечно, хорошо. Но не логично. Сложнее, дороже, ниже КПД.
И ещё. ИИП на 3 кВт придётся, по-видимому, строить по топологии полного моста. Это весьма не простая и даже "капризная" техника. Новичку её не повторить с ходу, даже имея готовую схему. Нужен опыт. Не то, чтобы я хотел Вас напугать. Но видно, что рановато браться за такую задачу. Советую Вам начать с чего-то более простого, потренироваться "на кошках"...

Да там одни общие слова. Контроллер и компьютер здесь нужны в последнюю очередь.

Ок, давайте тогда так. Может вы подскажете лучший вариант общей топологии.
Суть вот здесь вся: http://webcache.googleusercontent.com/sear...=clnk&gl=ru
К сожалению сам сайт не работает, поэтому из кеша гугла.

Зачем сначала выпрямлять ток в 310В, а потом инвертироваться его. Задача состоит в том, что на участке инвертора необходимо задавать частоту удаленно. То есть должна быть возможность менять частоту от 0 и до нескольких мегагерц. И должна быть регулировка мощности В одной из статей этой серии предлагается вариант PDM. Я, честно, не знаю, можно ли такое осуществить сразу, без таких преобразований.

Я готов мотать трансформаторы, опыт есть, хотя и не большой на самом деле. Я прекрасно понимаю, что задача сложная. Я уже ищу преобразователи хотя бы на 600Вт. Можно начать с этого - это должно быть значительно проще, чем 3кВт.

Если Вы собираетесь сделать преобразователь частоты для индукционного нагрева, то проще всего сделать неуправляемый выпрямитель на диодах + чоппер (Buck - конвертор), которым можете чего-то регулировать. Ну и Ваш инвертор с импульсным регулированием, ФАПЧ и всеми теми функциями, к-е хотите. Схему поищу. В интернете ищите схему от Абрамова на флайбеке или других сайтах.
Еще такой ресурс посетите

h_ttp://www.offtop.ru/gauss2k/v7_625902_1.php

Ровно наоборот, корректор снизит кпд преобразователя. Но зато снизит и реактивные потери в проводах , трансформаторах и на электростанции, что питают ваш источник.
Вам это сильно важно? При том что вы платите только за актвную энергию.

если только счетчик близко находится, иначе он будет щучить потери в проводе
не стоит забывать еще про помехи, телевизор рядом с 3 кВт инвертором будет уже думаю сложно смотреть

Вся электроника работает на раз.
Проверено неоднократно.
И с мощностями большими, чем 3 кВт.
ККМ не убирает сетевые ВЧ помехи, а только создает их.
ВЧ помехи устраняются иными способами...

Аналогично, но в одной из здешних тем мелькала такая картинка на тему индукционной нагревалки:

В силу своего разумения, вижу работу на ХХ, "загрузку" в индуктор ферормагнетика и его разогрев до точки Кюри, после чего частота контура резко возрастает. А АПЧ, вроде как, следит за всем этим безобразием.

Телевизор рядом со сварочником моросил изображение, правда там не 3 кВт было.
ККМ конечно же создает помехи, но это же несравнимо с тем что импульсник сливает в сеть

Какие ваш доказательства?
Чем измерялись помехи? Измерялся один и тот же ИИП с ККМ и без?

Хм... Может проще купить вот такую дуру: http://www.compel.ru/infosheet/MW/RSP-2400-48/
И поставить после него конвертер dc/dc 48V - 310V ? Ну или что-то такое.

Можно было бы ему переделать трансформатор и соответственно скорректировать цепь ОС. Если нужно получить именно 310В. Но поскольку по приведенной Вами ссылке инвертор содержит выходной трансформатор с К=26, то логичнее, наверное, уменьшить К до четырёх и оставить питание полумоста на уровне 48В. Придётся только применить другие транзисторы и, возможно, умощнить драйверы. А ещё лучше - выполнить инвертор по топологии полного моста. Тогда К можно снизить только до 8.

Товарищ Herz, можно с вами как-то на приватной основе связаться? У меня ПМ еще не работает. Хотел бы с вами обсудить одну весч.

М.ммм... Сварочник ведь шумит в основном дугой, а не сетевым выпрямителем.
ККМ по идее должен шуметь больше, так как ток во всей цепи, включая Саяно-Шушенскую ГЭС должен быть одинаков.
Больших емкостных накопителей у него же по определению после выпрямителя нет. Не зря сетевой фильтр в ККМ намного мощнее , чем у обычного стабилизатора, с емкостью после мостика.
Энергетикам ККМ нравится потому что делает активной любую нагрузку, повышает КПД энергосистемы. До ВЧ помех им дела нет.
А КПД самого источника конечно же падает. Ведь схема с ККМ - двойное преобразование, как ни верти.

Вообщем, господа, если кому-то интересна эта тема, а так же тема инверторов и индукционного нагрева, создания системы, максимально приближенной к идеалу, то я приглашаю к конструктивному разговору в личном общении.

Все, для чего я это затеял - мой личный проект, в котором я в основном занимаюсь механикой, поскольку я инженер. В этом проекте уже на виду общение с инвестором, нужно сделать только прототип. С электронной частью которого у меня возникли некоторые проблемы. Так что я готов обсудить сотрудничество.

Кому интересно, пишите в скайп: alexfadeevcom
Однако мне в команду нужен действительно прошаренный человек - гуру электроники. Ну у, желательно москвичи, для более конструктивного общения и последующего сотрудничества.

На данный момент у Вас более 10 сообщений на Форуме и ЛС уже должны функционировать.

Вполне вероятно что и от дуги наводки

Определенно не могу понять ваши рассуждения. Потребители включаются же параллельно друг другу, впрочем как и станции. Токи от потребителей суммируются же.
ВЧ помехи вы имеете ввиду на частоте переключения ККМ? так это порядки сотни килогерц и больше и их размах в случае непрерывного дросселя будет небольшой. И высокочастотный фильтр на на эти частоты будет компактнее и меньше чем на низкочастотную составляющую что дают статические преобразователи
картинка взята из этой статьи http://power-e.ru/2010_5_82.php

ВЧ помехи все-таки вносят свою лепту в энергетику сети. Третью гармонику и кратные ей никто не отменял. Повышенный ток в нейтрали не рассчитанной на нелинейные нагрузки потребителей вызывают потери в ней и доп. нагрев а значит преждевременное старение изоляции. Кстати магнитные поля этих же гармоник складываются, в отличии от компенсации остальных. Так что ЭМС напрягается.
ККМ конечно понижает кпд и надежность системы. Но говорить, что от него помех больше чем без, я пока не вижу причин.

Раз в качестве управляющей и задающей части будет использоваться МК, то может попробывать воспользоваться ШИМ-ом?