Добрый вечер.

есть индуктор с резистивным 20-65мОмом и 80-250мкГн индуктивностью (от температуры индуктора зависит) . Есть много (сейчас 10, дальше будет больше) импульсных блоков питания по 12/40А (далее будет 24?100А). Хочу сделать индукционку по принципу индуктор последовательно с мосфетом. Полный мост не хочу делать, хотя знаю, что будет работать - просто нет времени такую плату разводить...

Провода от индуктора до индукционки имеют в параллель 0.15мОм, то есть с каждого БП по 1.5мОм.

Не пинайте сильно...

Скажите, пожалуйста...

1. правильнее ли поставить все мосфеты строго впараллель, или каждый на свой БП (драйверы полностью развязанные, но там и частота вроде 20-100 Гц ожидается)?
2. как дешево и сердито мониторить момент выгорания БП, если оно произойдет?
3. какую примерно емкость стоит поставить на выходе от этой БП сборки и надо ли, и, если да, то ставить емкости на выходе каждого БП ил одну на все?

Понимаю, что и тапками кидаться будете, и еще чем, но дельные советы, ограничившие число сгоревших деталей очень приветствуются, за что конечно же говорю заранее огромное СПАСИБО!

ИИВ

Если речь про индукционный нагреватель, то посмотрите в сторону готовых платок с aliexpress. Схемы можно подсмотреть в интернетах. Это - не секретная разработка.

Если же стоит задача хоть куда-то приладить лишние блоки питания, а выкидывать их жалко, то это уже совсем другая задача

Я бы начал с индукционки. Определился бы с мощностью, габаритами, рабочей частотой, примерной реализацией в железе. Это даст понимание требований к питанию. Затем бы думал, как организовать ей это питание из подручных средств.

индукционка есть, еще намагничивателем подрабатывающая, катушки до сбора и то, что надо "индуцировать" в виде фоток приложил, сидит все в трубе (до сбора и до вырезания дырок на питание на третей картинке) сейчас сидит с самопальном термостате. То, что надо нагревать сидит в стаканчике из аэрогеля, остатки аэрогеля с предыдущего опыта можно наблюдать на катушках. Суммарная теплопроводность стаканчика около 0.085Ватт на градус, теплопроводность катушек насквозь - около 1КВатт на градус. Теплоемкость материала, я имею ввиду то, что надо намагнитить около 60Дж на градус, а всей байды в сборе - около 1КДж на градус.

Пока питалась от набора аккумуляторов, охлаждаясь водой, которая сдувала примерно 10КВатт мощности, но имеется большая нестабильность температуры нагреваемого материала. Так как от температуры меняется сопротивление катушек, и индуктивность этой байды, я могу очень прецизионно измерять температуру в ней, но не могу менять температуру этой байды, поэтому хочу чуток подогревать материал индукционно. ИМХО менять скорость потока охлаждайки может быть тоже очень не стабильно и, наверное, будет иметь очень долгую обратную связь, поэтому в эту сторону не смотрю.

Дополнительно надо отказаться от аккумуляторов, так как дохнут быстро от такого издевательства.

Надеюсь, что про индукционку понятно и просто рассказал, и очень прошу, пожалуйста, по возможности помочь мне с моими вопросами в моем головном сообщении.

Позвольте продолжить теребить форум по моей теме

Пока поставил БП через 9кв.мм провода до соединения, где-то по метру получилось, учитывая то, что провода чуток греются (35ампер на 9кв.мм) и то, что это аудиокабеля, из сопротивление получилось около 15мОм в обе стороны, то есть на них конечно рассеивается 180 Ватт из 4КВатт общей потребляемой мощи.

8 впараллель поставленных мосфетов https://www.mouser.de/datasheet/2/196/irfp7...pbf-1227836.pdf позволяют включить разово и выключить разово эту констуркцию...

Во включенном состоянии мосфеты сами стоят практически холодные (по 40А на каждый вроде сильно греть их не должны).

ШИМить я пока боюсь, и вопрошаю, таки все-таки стоит ли поставить какую-то емкость в точке соединения этих БП, перед тем как туда подать пару десятков герц вкл/выкл, подскажите, пожалуйста!

Спасибо!

А зачем? При скачках напряжения во время работы ключей на этой емкости в ней будут огромные токи, несладко ей придется, а какую проблему она должна решать - непонятно )

Уж лучше довериться емкостям внутри источников, соединительные провода к которым будут еще и балансирующими рещисторами работать, если их звездой до ключей довести.

Лишней доп. емкость точно не будет, если, конечно она не будет чрезмерно огромной, чтобы источники при пуске смогли ее зарядить.
Я бы поискал емкость с низким ESR

Спасибо большое, что откликнулись!

Да, согласен, что токи на емкости будут большими,

также очевидно, что емкость с большим, чем 20мОм ESR совершенно работать не будет, так как индуктивность примерно то же сопротивление имеет.

Основной, по моему мнению смысл в этой емкости - гасить скачки напряжения, которые могут тут возникнуть, чтоб не убить блоки питания.

Другое дело, что я не могу оценить сколько в моем индукторе может запастись энергии, так как на этот материал еще нет вменяемой B/H зависимости,, и она сильно зависит от температуры, то есть я как раз изучаю этот материал и, есть подозрение, что до меня его еще никто не делал

Вместо емкости поставить TVS - боюсь, что номиналов не найду, особенно, если там на джоуль и больше в индукторе запасется, поэтому-то и вопрошаю.

То есть, даже не то, чтоб эти блоки питания жалко, а время на их коммутацию, которая у меня составила около 2 полных дней.

Стоит посмотреть осциллографом что происходит на точках подсоединения проводов питания к MOSFET при включении/выключении MOSFET - если нет сильных выбросов на индуктивности проводов или просадки напряжения, то можно и поШИМить и без всяких конденсаторов. Только управление MOSFET к истоку надо подключать аккуратно - поближе к корпусу.


По-хорошему надо начинать с малых напряжений, постепенно повышать и контролировать достижение критических параметров для схемы. Я бы коммутировал последовательно соединенные банки аккумуляторов, подключая по одной.

Вместо мосфетов я бы поставил интеллектуальные ключи, которые спроектированы специально для подобных случаев (автотехника).
Основная "фишка таких ключей" - ограничение скорости нарастания напряжения и защита от выбросов при коммутации индуктивной нагрузки, особенно на больших токах.
Например, почитайте тут: https://www.compel.ru/lib/ne/2008/11/4-inte...ional-rectifier

Спасибо большое за советы!


наверное да, я правда успел уже увидеть, что при включении лабораторного 60А блока на эту нагрузку получаются огромные всплески, там должно быть только около 2В, но всплески где-то до 11В доходят и это меня останавливало. Но всплески мог и сам БП организовывать, надо мосфеты подключить.


это да, верно!!! Я много в свое время пожег, когда силовой высоковольтной занимался и георадары делал. Схема как раз оттуда.


Классная идея, спасибо!!!

У нагрузки 20-65мОм резистивного, я ее нагреваю до 500С резистивно обычным 60А блоком питания, соответственно там вначале 1.2В бывает, но почему-то не додумался в момент нагрева подключить туда мосфеты и посмотреть осциллографом, спасибо, большое за идею!


Спасибо!!! Я про них как-то не подумал, посмотрю обязательно! Ранее смотрел обычные солид-стейт-реле, они обычно горели моментально на всплесках.


EDIT: Только что посмотрел осциллографом всплеск во время выключения мосфетов. Там примерно 32В получается... Блоки питания в этот момент работают на 12В и около 30А с каждого (то есть суммарно 300А). Дальше экспериментировать боюсь без каких-то правильных действий.

КВатт режет глаз, нет такой единицы измерения
кВт есть


сможете найти интеллектуальный ключ с низким Rdson? мне попадаются сравнительно высокоомные

Понятие "низкий", "сравнительно высокоомные" по Вашей терминологии: "режет глаз"
Уточните конкретные цифры

Мне доводилось использовать в реальных изделиях AUIPS7111S (7.5мОм) в ШИМ режиме (около 100Гц), применял для нагрузки 5..10А (фары авто),
а в одной из своих старых авто использовал для плавного управления скоростью вентилятора охл. радиатора (около 6 А), который в быту называют "карлсоном"

Да, действительно, у интеллектуальных 4.5мОм - это что-то уже топовое, в то время как 1мОм на мосфетах - это уже обыденность. Я планирую по совету Forger (за что ему ПРЕОГРОМНОЕ СПАСИБО!!!) сейчас попробовать вот это чудо с 6мОм и 70А. Правда совершенно нет понимания как правильнее их ставить параллельно, так как 350А, а в будущем 1000А оно точно не выдержит...

Кстати, вопрос в догонку...

Как я понял, у меня всплеск только при выключении. При включении все идет нормально.

Если поставить последовательно верхний мосфет - катушку - нижний мосфет, и выключать их одновременно, тогда всплески тока будут локализованы только в самой катушке, а как они закончатся, то включать одновременно снова оба мосфета? Скажите, пожалуйста, так будет разумнее? Хотя в принципе тут до топологии полного моста не далеко, а вот ее на килоампер (не знаю как правильно сокращение писать, а то опять ругаться будете ) будет очень не тривиально сделать.

Они и не проектировались для этого.


Вы все о будущем и будущем .... Как тут уже советовали коллеги, сначала соберите схему хотя бы с относительно "небольшим" током, кажем, 30...50А
А уже потом смотрите на соотв. по цене решения, например, на мощные ключи, которые используют в мощных электроприводах, применяемых в тепловозах, троллейбусах и т.п.


Всплеск при выключении "давится" обратным диодом, включенным параллельно катушке, но даже в такой простой схеме не все так просто.
Но в начале этой темы я давал ссылку на готовые схемы индуктивных нагревателей, так там почти все схемы построены на базе полумоста.


Вы пытаетесь выдумать то, что уже давно придумано ))
Короче, смотрите на готовые схемные решения. И моделируйте, моделируйте и еще раз моделируйте (например, в Proteus), так меньше спалите транзисторов ))

для того, чтобы запасенная в индуктивностях энергия при выключении не шла обратно (в виде выброса напряжения), её надо гасить.
так поступают например при разряде обмоток сверхпроводящих магнитов при их выключении.
в общих словах, берутся мощные резисторы, и в момент выключения индуктивность нагружается на балласт в виде резисторов.

сделать на одном интеллектуальном ключе с 6мОмом 50А не выглядит большой проблемой и более-менее навесной вариант, если это так можно назвать, когда дорожки фрезеруешь из листовой меди на CNC делается в моей лабе за вечер. А вот спараллелить несколько ключей - ИМХО - это не мосфеты параллелить, тут есть обратная связь и эти ключи работать не будут, а так как меньше 4мОм на рынке нет ничего от слова вообще, залазить в диапазоны больше 100А с интеллектуальными ключами видится мне очень туманной перспективой.


у всех будущее с разной скоростью наступает, у меня как раз блоки сегодня пришли и на днях стойка на 1000А будет готова.


да, верно! Но я пока старался избежать этого решения, так как индуктивность подводки к этому диоду у меня будет сравнимой с индуктивностью катушки - катушка еще и в вакуумной установке находится.


ну где полумост, там и мост. На эти токи я правда не разводил, но вот 500В/20А было дело, и примерно представляю, что минимум месяц на разводку и сборку угрохаю, а, помня, что катушка в вакууме, и подводки очень не короткие, как раз-то и хотелось избежать полумостовой или полномостовой схемы.

Собственно из-за этого-то я тут и теребил форум, но, похоже, по другому никак.

Полуофф на тему: у меня как-то силой Лоренца катушку порвало, катушка была в трубе, которая на 20Бар расчитана была, хотя я в общем-то знал, что такое может произойти, так как моделируя до этого ожидал, что там до 100Бар давление витков на стенку может возникнуть. То есть я достаточно осведомлен что делаю, но в некоторых вопросах просто не хватает быстро оглянуться и посмотреть и принять правильное решение, поэтому форум и тереблю, а Вы, кто меня поддерживает и морально, и советами, сильно помогаете - хотя бы просто по другому взглянуть на проблему. СПАСИБО!!!


сколько раз был на квенчах ЯМР спектрометров, всегда тепло через испарение гелия регулировалось, хотя наверное где-то по-другому бывает...

В мощных электроприводах балластные резисторы используют при торможении, поскольку энергия такого разогнанного двигателя слишком велика, чтобы ее скидывать в источник.
Да и паразитная индуктивность и емкость такого балластного резистора не позволяет бороться с мощными, но короткими выбросами ("иголки").
Для подавления таких "иголок" применяю схемы управления мост/полумост с обязательными демфирующими цепями. Все это работает в комплексе.
Полумостовая схема дешевле, но требует либо двухобмоточной катушки, либо двухполярного питания, либо двух мощных последовательно включенных конденсаторов для формирования средней точки для однополярного питания.


Абсолютно согласен. Имхо, для таких токов лучше искать что-нить готовое, применяемое в области ЖД - тепловозы и т.п.
А сборки мосфетов тут будут скорее пустой тратой денег, т. к. гореть будут скорее всего как спички.

здесь на форуме где-то пробегала тема с огромными ТЭНами, которые ещё вентилятором продувают, которые строили для LHC.

они не для квенча, а для "контролируемого" разряда.
ибо замораживать нужно будет месяц, а физика будет стоять.

Мне вот очень непонятно какой у вас всплеск - от проводов питания или индуктора?
Как я понял, они должны получится сопоставимой индуктивности....

Как я понимаю, именно от индуктора.

Вот вроде индуктивность катушки (прибором) получается на холодную около 160мкГн (на 100Гц-10КГц если у меня прибор не врет), на горячую (если точка Кюри пройдена) около 120мкГн, рядом с точкой Кюри по теории может быть раза в 2-3 больше.

Всплеск был, когда у меня катушка была близко к точке Кюри, на холодную я тогда проверить не смог, а сейчас оно пока выключено из-за того, что вакуум убежал и я это перебираю. Всплеск визуально милисекундный примерно.

Теперь где я мерил. На точке соединения мосфетов и катушки. Соответственно предположил, что катушка другим концом тоже может хорошо по напряжению "подскочить". Правда после того, как измерил, я больше побоялся экспериментировать.

Провода от блоков идут звездой без загибов, ИМХО, их индуктивность должна быть меньше микрогенри.

Раньше что-то был у меня ступор, и я не подумал оценить сверху сколько в этой катушке может запастись энергии... А это же тривиально! Ведь на 1000А там все в зону парамагнетиков уходит и я это на раз могу смоделировать. Сделаю на днях, чтоб на кофейной гуще больше не гадать.

То есть чисто теоретически...

Мосфеты у меня быстрые. Чисто теоретически если выключаться ШИМом примерно на 50КГц несущей, может и получиться ШИМ такой и на AVRке делается, я имею ввиду программно и с обязательной проверкой перед включением этой программы осциллографом

Ну и на точке соединения БП, где все провода звездой сходятся, на десяток милифарад что-то поставить, чтоб ESR меньше милиома был.

Возможно после этого все поедет.

Сперва было 20 Гц, сейчас уже 50 кГц... И вообще, о чём речь? Пока я понял так, что надо включить некие одинаковые БП параллельно, чтобы получить один большой регулируемый постоянный ток.

посчитать оказалось совсем просто, геометрия понятно так и так внутри моей осесимметричной решалки была, а поменять все номиналы на парамагнетики и пересчитать и часа не заняло. Получилось около 12Дж при 1000А. То есть предполагая, что часть магнита или хотя бы пермендюра на 350А уже начинает работать, на 350А там должно быть где-то 3Дж. Если предположить, что пик был где-то миллисекунду, и составлял 30В, то примерно все и сходится...

Честно говоря, эти цифры своей величиной сильно напугали, ведь 3Дж на 12В - это около 50милиФарад и в моих блоках питания на входе точно такой емкости нет и мне сильно повезло, что при выключении они у меня не сгорели.

Но зато появилась призрачная надежда решить проблему ШИМом


надо выключаться с частотой 20Гц. Но выключаясь, там 3Дж выделится, поэтому хочу ШИМить само выключение на довольно большой частоте.


не совсем так. Регулировка конечно любопытна, но не является предметом первой необходимости, а нужна переменная составляющая примерно на 20Гц, чтоб создавать индуктивный нагрев материала. У меня очень быстро тепло с него сдувается, а мне по технологическому процессу это сделать не желательно. Засунуть резистивный подогреватель внутрь конструкционно не получилось от слова совсем.

Проще допилить эти БП схемами выравнивания тока и таки соединить их параллельно, и на те же довески подавать 20 Гц модуляции.

я думал в эту сторону и даже выпаивал переменный резистор-регулятор и ставил цифровой резистор, но у получаемой схемы очень маленький диапазон регуляции получается, где-то на полтора вольта хватает.

Тут похоже проще сразу БП сделать, но останавливает то, что надо быстро, а с килоамперным блоком с такого рода регулятором я точно пару-тройку месяцев возиться буду, да и бюджет, к сожалению, не сильно резиновый...

Нет, не в штатную подстройку влезть, а в точку FB, от которой вывести два резистора наружу — к одному подключить обычный подстроечный резистор для подстройки выравнивания тока, а все вторые соединить и подавать на них сигнал модуляции. Для настройки токов надо подать на весь кластер соответственно менее 10% нагрузки, т.е. 100% одного БП.

Если нужно быстро проверить такие токи, то посмотрите в сторону автоаккумов. Разумеется, несколько штук подключаете в параллель.
А если деньги вообще не проблема, и главное - тут сроки, то имеет смысл смотреть в сторону литиевых аккумов, такие ставят на электровелики и электроскутеры.
Те дают вообще чудовищные токи.

а, понял, спасибо, попробую!


ага, спасибо! Я правда именно так до этого и делал уже убив 6 свинцовых 12В/100Ач аккумулятора. Там была проблема в том, что их заряда иногда не хватало, так как нужно не только получить такой ток, но и достаточно долго (около часа) его держать, ну то есть иногда не успевал и все на смарку шло. А зарядка всей этой системы на день растягивалась. За 50 циклов (я тут писал как-то) такая аккумуляторная сборка убивалась вусмерть.

Идеально конечно иметь блок с выходным до 1000А и 3-30В и так, чтоб внешним контроллером эти параметры можно было бы менять где-то с полосой максимум до 100Гц, а может и 20-30Гц хватило бы. Ранее я думал, что проще смогу решать эту задачу.

PS: про литий... Я на конечной стадии суперконденсаторы пользую, там надо один раз примерно 50В / 2000А дать длиной около 0.1с. Вот только с них и удается столько получить, а зарядка оных, по старому совету Plain года два-три назад на соответствующую тему.

Разумеется нужна защита, хотя бы примитивная какая-нить пищалка, которая орет, если напряжение на сборке таких аккумов сильно проседает ))
К тому же ничто не мешает одновременно заряжать аккумы и одновременно от них питаться. Но тут нужен соотв. источник, с регулируемым ограничением тока, тут нужно 0.1C от всей сборки.


Ну, коли так часто приходится работать с такими токами, то, имхо, имеет смысл один раз вложиться и приобрести такой источник. Например: https://impgold.ru/electroplating/power_supplies/univ-1500a/ (не реклама!)

Спасибо большое всем за интересные и полезные советы и обсуждения!!!


я конечно понимаю, что Вы исходите из позиции "если я не написал, то значит не поставил", но это не так. Тема как-то тут обсуждалась. Да, меньше 12 В конечно же не доводил, просто обычные аккумуляторы такой режим не держат, вот и все.


ну вместо 60 минут выдержу 66, или вместо 10минут - 11, честно это погоды не делает, да и умирают они быстро и не от того, что сильно разряжаю, а именно от того, что разряжаю быстро.


спасибо за ссылку конечно, но тут оно все не так просто, как я говорил, и диапазон может быть очень большой, и регулировать надо туда-сюда где-то на скорости эквивалентной частоте 20Гц, а такие источники это не позволяют сделать.

То есть пока - "из говна и палок" быстро чтоб попробовать и сделать пробную партию моих магнитов, ну а потом, заработав на них или самому такой источник сделать, а если удастся еще больше заработать, то взять в штат правильного человека, которому и поручить эту работу.