Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Тяжелый режим работы БП
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
LII
Необходимо периодически заряжать до 850 вольт конденсатор МБГВ 100 мкФ х 1000в (это такой монстр размером в пол кирпича, предназначен для формирования мощных импульсов тока разряда).
Временные характеристики жесткие: 234мс заряд, 2мс разряд, 20мс пауза и все снова. Началось конечно с простого - трансформатор 850в, мост, тиристорные ключи. Оно конечно работает, но при этом такие броски тока в сети, что холодильник подпрыгивает (мощный конденсатор, огромный ток заряда).
Рассчитал, что если заряжать стабильным током, то чтобы зарядить емкость 100 мкф за 234мс нужен ток 340 мА . Собрал импульсный полумостовой преобразователь на 2SK1120 и TL494, завел обратную связь по току на 400мА (шунт во вторичке, оптрон) . Однокристалка включает источник на время заряда (нога 16 TL494).
Вобщем все работает, но транзисторы прилично греются, ещебы, ведь в начале заряда вторичка 850в работает практически на КЗ.
Кто решал подобные задачи? Буду рад любым советам.
sera_os
Добавте обратною связь по току вторички, или что-то на подобие плавного старта. А конденсатор разряжется до нуля?
LII
Цитата(sera_os @ Feb 16 2007, 12:03) *
Добавте обратною связь по току вторички, или что-то на подобие плавного старта. А конденсатор разряжется до нуля?

В первом сообщении я писал, что завел обратную связь по току вторички с шунта через оптрон.
Я думаю, что проблема в несоответствии расчетной и реальной нагрузки.

P=U*I=850*0.340=289ВТ ; R нагрузки=U/I=850/0.340=2500 OM

А у меня в начале зарядки R нагрузки=0. Представте какие импульсные токи текут через ключи.
Обратная связь не в состоянии управлять каждым импульсом, для ее отработки нужно время, темболее, что по мере заряда конденсатора точка стабилизации достаточно быстро смещается. Все хорошо, когда переходные процессы составляют незначительную часть рабочего цикла, а у меня сплошной переходной процесс, сплошные пуски и остановки источника, да еще со стартом с КЗ во вторичке.

На счет второго вопроса: Заряд на конденсаторе конечно остается, но он не значителен и его можно не принимать во внимание.
Самурай
Цитата(LII @ Feb 16 2007, 13:51) *
Цитата(sera_os @ Feb 16 2007, 12:03) *

Добавте обратною связь по току вторички, или что-то на подобие плавного старта. А конденсатор разряжется до нуля?

В первом сообщении я писал, что завел обратную связь по току вторички с шунта через оптрон.
Я думаю, что проблема в несоответствии расчетной и реальной нагрузки.

P=U*I=850*0.340=289ВТ ; R нагрузки=U/I=850/0.340=2500 OM

А у меня в начале зарядки R нагрузки=0. Представте какие импульсные токи текут через ключи.
Обратная связь не в состоянии управлять каждым импульсом, для ее отработки нужно время, темболее, что по мере заряда конденсатора точка стабилизации достаточно быстро смещается. Все хорошо, когда переходные процессы составляют незначительную часть рабочего цикла, а у меня сплошной переходной процесс, сплошные пуски и остановки источника, да еще со стартом с КЗ во вторичке.

На счет второго вопроса: Заряд на конденсаторе конечно остается, но он не значителен и его можно не принимать во внимание.


В Вашем случае обратноходовой преобразователь так и проситсяsmile.gif. Работаете в режиме ограничения тока первичной обмотки (это, кстати, обязательно нужно делать не зависимо от топологии!!!), ток ограничения выбираете исходя из максимально допустимого для транзисторов и так, чтобы трансформатор не вошел в насыщение. А через оптрон заводите обратную связь по току.
sup-sup
Можно разбить диапазон выходного напряжения на 2-3 части и для каждой сделать свой источник питания.
Alexey Bishletov
Цитата(Самурай @ Feb 16 2007, 15:06) *
В Вашем случае обратноходовой преобразователь так и проситсяsmile.gif. Работаете в режиме ограничения тока первичной обмотки (это, кстати, обязательно нужно делать не зависимо от топологии!!!), ток ограничения выбираете исходя из максимально допустимого для транзисторов и так, чтобы трансформатор не вошел в насыщение. А через оптрон заводите обратную связь по току.

Обратной связи по току не нужно, нужно только по напряжению, что бы не перезарядить. С обратноходовым все хорошо, но трансформатор нужен на 250Вт, а это что-то большое ... В остальном все обычное.
Самурай
Цитата(Alexey Bishletov @ Feb 16 2007, 15:35) *
Цитата(Самурай @ Feb 16 2007, 15:06) *

В Вашем случае обратноходовой преобразователь так и проситсяsmile.gif. Работаете в режиме ограничения тока первичной обмотки (это, кстати, обязательно нужно делать не зависимо от топологии!!!), ток ограничения выбираете исходя из максимально допустимого для транзисторов и так, чтобы трансформатор не вошел в насыщение. А через оптрон заводите обратную связь по току.

Обратной связи по току не нужно, нужно только по напряжению, что бы не перезарядить. С обратноходовым все хорошо, но трансформатор нужен на 250Вт, а это что-то большое ... В остальном все обычное.


Тем более, если только по напряжению ОС нужна. Правда, Вы говорили, что Вам нужно зарядить за строго конкретное время этот кондер. А не контролируя ток заряда это вряд ли получится.

А насчет мощности, то без учета КПД, источник должен быть рассчитан примерно на 180 Вт. Не самые страшные цифры, если конечно Вас не волнуют объем и масса. Зато проще некудаsmile.gif.

А если все-таки решите использовать полумост, то ограничивать ток в первичке надо по любому!
Да, и я надеюсь у Вас тот самый кондер, который надо зарядить, включен через дроссель?
LII
Спасибо всем за советы, обязательно рассмотрю и отвечу в понедельник, а сейчас ухожу домой, контора закрывается. ТЕМА НЕ ЗАКРЫТА !
LVV
Цитата(LII @ Feb 16 2007, 18:52) *
Спасибо всем за советы, обязательно рассмотрю и отвечу в понедельник, а сейчас ухожу домой, контора закрывается. ТЕМА НЕ ЗАКРЫТА !



а гальваническая развязка от сети нужна?

Цитата(LII @ Feb 16 2007, 12:34) *
Кто решал подобные задачи? Буду рад любым советам.



обычное дело при лазерной тематике...smile.gif
LII
Обратноходовой преобразователь... наверно это хорошо, но я с такими вещами не имел дела, а сроки поджимают.
Спасибо Самураю за заострение внимания на выходном дросселе. Был совсем халявный, после увеличения ситуация с нагревом похоже улучшилась. Также сделал по жеще обратную связь по току вторички. Что вы имеете в виду под ограничением тока первички применительно к TL494, прекращение генерации импульсов при превышении порога тока (нога 16 TL494) ?
Тут высказывали мысль, что нужна ОС по напряжению чтобы не перезарядить конденсатор. Это не так. Трансформатор рассчитан так, что не позволяет перезарядить конденсатор, а напряжение до которого он зарядиться регулируется временем заряда, поэтому ОС по току вторички без вариантов.
Для LVV : Гальваническая развязка от сети не обязательна.
Я тут на выходных придумал вот что. Сейчас у меня источник включается сразу на полную мощность и пока очухается ОС прилично нагружен. Изначально напрашивался мягкий старт, но в классическом виде он не подойдет RC цепь дает не линейную характеристику заряда и очень затянутый хвост. В моем случае при жестких временных интервалах это не позволительно. Я думаю нужно применить интегратор на операционном усилителе формирующий линейно-спадающее напряжение с наклоном обеспечивающим изменение ШИМ от min до max за 234мс.
Самурай
Цитата
Что вы имеете в виду под ограничением тока первички применительно к TL494, прекращение генерации импульсов при превышении порога тока (нога 16 TL494) ?


Имелось в виду необходимость потактового ограничения тока транзисторов. Или что то же самое - тока дросселя для предотвращения его насыщения (все прямоходовые преобразователи - однотактовые, полумостовые, мостовые), или тока первичной обмотки трансформатора (обратноходовые преобразователи).
Насколько я понимаю, именно из-за насыщения дросселя, транзисторы работают по сути на чисто емкостную нагрузку. Это означает, что ток транзисторов практически ни чем не ограничен, что собственно и приводит к их перегреву (как они еще живы, интересноsmile.gif)! Именно потактовое ограничение тока транзисторов и позволяет предотвратить насыщение дросселя. И плавный старт, реализованный каким-либо иным путем, этой проблемы полностью не решит.

Но неприятность заключается в том, что в TL494 отсутствует корректное потактовое ограничение тока транзисторов (могу конечно ошибаться, так как сам конкретно с ней не работал, но в аппнотах про это сказано четко). Лучше поставить что-нибудь посовременнее, к примеру от того же TI.

И еще, если время заряда может быть меньше чем 234мс, то лучше все-таки контролировать напряжение на конденсаторе (естественно, вместе с потактовым ограничением тока транзисторов).
Alexey Bishletov
Цитата(LII @ Feb 19 2007, 10:27) *
Спасибо Самураю за заострение внимания на выходном дросселе. Был совсем халявный, после увеличения ситуация с нагревом похоже улучшилась.
...
Тут высказывали мысль, что нужна ОС по напряжению чтобы не перезарядить конденсатор. Это не так. Трансформатор рассчитан так, что не позволяет перезарядить конденсатор, а напряжение до которого он зарядиться регулируется временем заряда, поэтому ОС по току вторички без вариантов.

Судя по всему, имеется прямоходовой преобразователь с трансформатором на 50Гц, обратноходовой или простой повышатель на дросселе не нравится. Это так?
Цитата(LII @ Feb 19 2007, 10:27) *
Я тут на выходных придумал вот что. Сейчас у меня источник включается сразу на полную мощность и пока очухается ОС прилично нагружен. Изначально напрашивался мягкий старт, но в классическом виде он не подойдет RC цепь дает не линейную характеристику заряда и очень затянутый хвост. В моем случае при жестких временных интервалах это не позволительно. Я думаю нужно применить интегратор на операционном усилителе формирующий линейно-спадающее напряжение с наклоном обеспечивающим изменение ШИМ от min до max за 234мс.

ИМХО, это все будет сложнее, чем сделать обычный обратноходовой
wim
Цитата(LII @ Feb 19 2007, 10:27) *
Обратноходовой преобразователь... наверно это хорошо, но я с такими вещами не имел дела, а сроки поджимают...

Почему бы не использовать однотактный двухтранзисторный прямоходовый преобразователь (косой полумост)? У него, как и у двухтатктного, пиковый ток во входной цепи пропорционален среднему току нагрузки, если использовать управление по току (UC3845 и ей подобные), на начальном этапе он будет работать как источник тока, а зарядив конеденсатор - как источник напряжения.
LII
Цитата(Самурай @ Feb 19 2007, 14:01) *
Цитата

Что вы имеете в виду под ограничением тока первички применительно к TL494, прекращение генерации импульсов при превышении порога тока (нога 16 TL494) ?


Имелось в виду необходимость потактового ограничения тока транзисторов. Или что то же самое - тока дросселя для предотвращения его насыщения (все прямоходовые преобразователи - однотактовые, полумостовые, мостовые), или тока первичной обмотки трансформатора (обратноходовые преобразователи).
Насколько я понимаю, именно из-за насыщения дросселя, транзисторы работают по сути на чисто емкостную нагрузку. Это означает, что ток транзисторов практически ни чем не ограничен, что собственно и приводит к их перегреву (как они еще живы, интересноsmile.gif)! Именно потактовое ограничение тока транзисторов и позволяет предотвратить насыщение дросселя. И плавный старт, реализованный каким-либо иным путем, этой проблемы полностью не решит.

Но неприятность заключается в том, что в TL494 отсутствует корректное потактовое ограничение тока транзисторов (могу конечно ошибаться, так как сам конкретно с ней не работал, но в аппнотах про это сказано четко). Лучше поставить что-нибудь посовременнее, к примеру от того же TI.

И еще, если время заряда может быть меньше чем 234мс, то лучше все-таки контролировать напряжение на конденсаторе (естественно, вместе с потактовым ограничением тока транзисторов).

Я знаю, что TL494 не умеет контролировать каждый импульс. Все дело в том, что электронщик я старый, да вот с импульсниками почти не имел дела, все больше цифровая техника, и когда встала эта задача я в инете просто искал схему мощного источника не подозревая о грядущих проблемах. Чтобы изучить и оценить достаточно глубоко эту область необходимо уюму времени, а этого нет, задачу необходимо решить в короткие сроки. Кстати для первого раза не плохо получилось. Во время экспериментов случайно обрывалось управление от однокристалки так, что источник оставалса включенным и во время импульсного разряда конденсатора. Шунт из спаянных резисторов так перегрелся, что они отпаялись, а источник остался жив. Это на счет живучести транзисторов.
Вы предлагаете использовать более современную микросхему с контролем каждого импульса. Не могли бы Вы поделиться схемкой какого-нибудь двухтактника ват этак на 400. Буду очень признателен. Сейчас у меня работает схема автор которой уверяет, что она выдает 600вт.
LII
Трансформатора на 50гц в конструкции нет. Прилагаю исходную схему, с чего я начал. Естественно вторичные цепи не такие, введена ОС по току вторички и управление от однокристалки.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
LII
О чем говорит данная осциллограмма тока в одном из плеч в выше приведенной схеме?
Самурай
Цитата(LII @ Feb 22 2007, 16:38) *
О чем говорит данная осциллограмма тока в одном из плеч в выше приведенной схеме?


Я правильно понял, что Вы измеряли ток через транзистор? Тогда приведенная осциллограмма говорит: во-первых, о работе на индуктивную нагрузку, во-вторых, о том, что выходной LC фильтр работает в режиме разрывных токов дросселя, в-третьих, о том, что дроссель фильтра не насыщается.
Т.е. насколько я могу судить, вполне хорошая осциллограммаsmile.gif.
LII
Цитата(Самурай @ Feb 22 2007, 16:14) *
Я правильно понял, что Вы измеряли ток через транзистор? Тогда приведенная осциллограмма говорит: во-первых, о работе на индуктивную нагрузку, во-вторых, о том, что выходной LC фильтр работает в режиме разрывных токов дросселя, в-третьих, о том, что дроссель фильтра не насыщается.
Т.е. насколько я могу судить, вполне хорошая осциллограммаsmile.gif.


Осциллограмма снималась с шунта 0,3 Ом включенного в цепь стока. То, что она хорошая это радует. Остается понять почему источник, нагруженный только мощным конденсатором, фактически оказывается нагружен на индуктивную нагрузку. Я могу предположить, что во время заряда конденсатор ведет себя как КЗ и рост тока ограничивается индуктивностями трансформатора и дросселя. Это так?
У меня еще пару вопросов:

1. Из каких соображений выбрать величину индуктивноси дросселя ? (напоминаю, импульсный источник работающий на частоте 30кгц за 234мс заряжает конденсатор МБГВ 100мкф х 1000в до 850в)

2. Сейчас у меня источник включает и выключает однокристалка. Все работает, ничего не горит, не перегревается. Решил облегчить пуск источнику, использовав при каждом включении плавный старт. Результатом явился пробой силового полевика. Что бы это значило?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.