Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Теплоотвод.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems
Страницы: 1, 2
Stanislav_S
Имеется в виду, что ток потребляется от одной фазы, то есть если 20ма от одной фазы, то суммарный ток 60ма. перегрузки по току и перекос фаз будет довольно часто, поскольку защищаемый объект как правило мощный двигатель работающий в довольно тяжелом режиме. Насчет ШИМ интересный вариант я его рассматривал , но поскольку такое никогда не делал - не решился пробовать. Да и по цене неизвестно как оно будет и устойчивость этой схемы пока не понятна, наверняка тут будут подводные камни.
Прохожий
Цитата(wim @ Apr 17 2008, 19:45) *
Если частота коммутации ШИМ значительно превышает частоту сети, то на одном интервале коммутации ток можно считать постоянным. При питании от 3 фаз все три источника тока соединены паралллельно, токи суммируются, и, даже в случае их неравномерного распределения, на одном интервале коммутации ток всё равно будет почти постоянным. Конечно, могут быть кратковременные броски тока, но на них можно поставить параллельный стабилизатор, который будет включаться именно при таких оказиях.

На мой взгляд, здесь все зависит от сети. К примеру, если там присутствует асинхронник с КЗ ротором, то токи могут превышать указанные автором на порядок. Особенно при тяжелом старте. Форма этих токов труднопредсказуема. Высших гармоник там достаточно много. Или осветительная сеть с обычными балластными дросселями и стартерами.
По моему, простой параллельный стабилизатор здесь будет "слабым звеном". На мой взгляд, задача интересна тем, что необходимо придумать некий импульсный "утилизатор" тока произвольной формы с последующим преобразованием накопленного к приемлемой форме.
Stanislav_S
Цитата(Прохожий @ Apr 17 2008, 21:23) *
На мой взгляд, здесь все зависит от сети. К примеру, если там присутствует асинхронник с КЗ ротором, то токи могут превышать указанные автором на порядок. Особенно при тяжелом старте. Форма этих токов труднопредсказуема. Высших гармоник там достаточно много. Или осветительная сеть с обычными балластными дросселями и стартерами.
По моему, простой параллельный стабилизатор здесь будет "слабым звеном". На мой взгляд, задача интересна тем, что необходимо придумать некий импульсный "утилизатор" тока произвольной формы с последующим преобразованием накопленного к приемлемой форме.

А чем будет плох простой стабилизатор, кроме конечно повышенного тепловыделения? Насчет ШИМа еще не понятно отчего питать контроллер?
Прохожий
Цитата(Stanislav_S @ Apr 17 2008, 20:16) *
... Да и по цене неизвестно как оно будет и устойчивость этой схемы пока не понятна, наверняка тут будут подводные камни.

Про цену можете не беспокоиться - уложиться в указанную Вами сумму вполне реально.
Другое дело - сам принцип. Здесь, безусловно, надо крепко подумать.
Подход коллеги wim-а, в общем-то, правильный. Но за одно преобразование, на мой взгляд, красоты добиться не получится. Хорошо бы, чтобы параллельный стабилизатор, предложенный им, был импульсным накопителем энергии, поступающей в виде тока от трансфоматоров. Тогда греться ничего не будет.

Цитата(Stanislav_S @ Apr 17 2008, 20:32) *
А чем будет плох простой стабилизатор, кроме конечно повышенного тепловыделения?

Этим, собственно, и плох. Повышенное тепловыделение - гадость конкретная. Представьте себе, что окружаюшая прибор среда и так нагрета до 60 - 70 градусов. Тогда перегрев радиатора в 30 градусов приведет к тому, что внутри Вашего прибра температура приблизится к 100 градусам, что для полупроводников крайне плохо. А для электролитов и керамики вообще пипец.
Цитата(Stanislav_S @ Apr 17 2008, 20:32) *
Насчет ШИМа еще не понятно отчего питать контроллер?

Здесь проблем нет - все современные контроллеры имеют цепи старта с малым потреблением менее миллиампера. Типа заряжаем емкость->запускаем контроллер->подхватываем его, когда он начал "жрать" частью полученной в этом процессе энергии в виде напряжения, скажем.
vitan
Может, Вам подойдет это?
Omen_13
Цитата
Подход коллеги wim-а, в общем-то, правильный. Но за одно преобразование, на мой взгляд, красоты добиться не получится. Хорошо бы, чтобы параллельный стабилизатор, предложенный им, был импульсным накопителем энергии, поступающей в виде тока от трансфоматоров. Тогда греться ничего не будет.

В общем-то идея бредовая, если не годится сильно не бить!
ТТ не любят ХХ и нормально КЗ, что общеизвестно. Тогда надо на выход выпрямителя поставить закорачивющий ключ и емкостной накопитель через диод. Контролируя напряжение на конденсаторе компаратором с гистерезисом включаем и выключаем закорачивающий ключ. Т.к. это ключевой режим то выделяемая мощность минимальна, напряжение на конденсаторе будет пилообразное (разряжаться через ключ конденсатору не даёт диод).
Вопросы реализации естественно есть, но идея такая
Прохожий
Цитата(Omen_13 @ Apr 17 2008, 22:02) *
В общем-то идея бредовая, если не годится сильно не бить!

На мой взгляд - идея здравая. Бить абсолютно незачем. Типовой релейный стабилизатор. (Надо будет смоделировать, если автор не против... ).
Они достаточно просты, но и качество выходного напряжения тоже не очень. Но если кому надо качество, то поставит на выходе LС фильтр и КРЕНку с малым падением напряжения. Или понижающий стабилизатор.
Stanislav_S
Насчет релейной схемы интересно, надо бы промоделировать. Сделать хорошее питание после него не проблема, поставить LDO и фильтр., да и особо хорошего и не надо. В общем спасибо за идею!
Herz
Ну вот, пока отсутствовал, всё уже насоветовали. smile.gif Именно релейную схему и хотел предложить. Но не с параллельным ключом, как советовал Omen_13, а с последовательным. Дело в том, что если устройство предназначается для контроля токов, то со вторичной обмотки ТТ должен сниматься информационный сигнал, кроме напряжения для питания схемы. В случае с параллельным ключом измерения потребуется синхронизировать с коммутацией ключа, иначе точности не добиться. Кроме того, даже в ключевом режиме максимально коммутируемый ток может быть достаточно большими и потребуется мощный ключ. О КПД такого решения даже говорить не приходится.
Stanislav_S
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 01:12) *
Ну вот, пока отсутствовал, всё уже насоветовали. smile.gif Именно релейную схему и хотел предложить. Но не с параллельным ключом, как советовал Omen_13, а с последовательным. Дело в том, что если устройство предназначается для контроля токов, то со вторичной обмотки ТТ должен сниматься информационный сигнал, кроме напряжения для питания схемы. В случае с параллельным ключом измерения потребуется синхронизировать с коммутацией ключа, иначе точности не добиться. Кроме того, даже в ключевом режиме максимально коммутируемый ток может быть достаточно большими и потребуется мощный ключ. О КПД такого решения даже говорить не приходится.

пока эта проблема решается установкой второго измерительного ТА.
Herz
Цитата(Stanislav_S @ Apr 17 2008, 22:28) *
пока эта проблема решается установкой второго измерительного ТА.

Второй ТА - это тоже ТТ? Избыточно, на мой взгляд. Кстати, надеюсь, Вы используете для выпрямления не 3 обычных моста, а трёхфазный мост Ларионова. Это логичнее.
Прохожий
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 00:12) *
Ну вот, пока отсутствовал, всё уже насоветовали. smile.gif Именно релейную схему и хотел предложить. Но не с параллельным ключом, как советовал Omen_13, а с последовательным. Дело в том, что если устройство предназначается для контроля токов, то со вторичной обмотки ТТ должен сниматься информационный сигнал, кроме напряжения для питания схемы. В случае с параллельным ключом измерения потребуется синхронизировать с коммутацией ключа, иначе точности не добиться. Кроме того, даже в ключевом режиме максимально коммутируемый ток может быть достаточно большими и потребуется мощный ключ. О КПД такого решения даже говорить не приходится.

Т. е. Вы говорите о том, что ТТ нагружен на токоизмерительное сопротивление все время?
Да и насчет КПД поспорить можно... Смотря какой к-т трансформации.
Stanislav_S
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 01:58) *
Второй ТА - это тоже ТТ? Избыточно, на мой взгляд. Кстати, надеюсь, Вы используете для выпрямления не 3 обычных моста, а трёхфазный мост Ларионова. Это логичнее.

Нет использую обычные, посеольку так удобно разводить.
Herz
Цитата(Прохожий @ Apr 17 2008, 23:37) *
Т. е. Вы говорите о том, что ТТ нагружен на токоизмерительное сопротивление все время?
Да и насчет КПД поспорить можно... Смотря какой к-т трансформации.

Да, я так предполагал. Оказывается, для измерений используется совсем другой набор ТТ. Сэ ля ви, как говорится. О КПД давайте поспорим, если хотите. Коэффициент трансформации приводился. Что-то не вижу, как от него зависит КПД собственно стабилизатора.
wim
Цитата(Omen_13 @ Apr 17 2008, 22:02) *
В общем-то идея бредовая, если не годится сильно не бить!
ТТ не любят ХХ и нормально КЗ, что общеизвестно. Тогда надо на выход выпрямителя поставить закорачивющий ключ и емкостной накопитель через диод. Контролируя напряжение на конденсаторе компаратором с гистерезисом включаем и выключаем закорачивающий ключ. Т.к. это ключевой режим то выделяемая мощность минимальна, напряжение на конденсаторе будет пилообразное (разряжаться через ключ конденсатору не даёт диод).
Вопросы реализации естественно есть, но идея такая

ТТ - это всё тот же трансформатор, что общеизвестно, разница с ТН только в том, что вольт-секунды определяются не первичной, а вторичной стороной. А что означает "ТТ не любит ХХ"? То, что напряжение на вторичной обмотке зависит от нагрузки и при отсутствии оной оно теоретицки ничем не ограничено? Дык для этого можно поставить ограничитель. Вот с параллельным ключом таки не понял - ток через потечёт мимо нагрузки, т.е. всё равно будет рассеиваться в виде тепла?

Цитата(Stanislav_S @ Apr 17 2008, 20:16) *
Имеется в виду, что ток потребляется от одной фазы, то есть если 20ма от одной фазы, то суммарный ток 60ма. перегрузки по току и перекос фаз будет довольно часто, поскольку защищаемый объект как правило мощный двигатель работающий в довольно тяжелом режиме. Насчет ШИМ интересный вариант я его рассматривал , но поскольку такое никогда не делал - не решился пробовать. Да и по цене неизвестно как оно будет и устойчивость этой схемы пока не понятна, наверняка тут будут подводные камни.

Мы тут советы советуем, а Вам, я так понимаю, надо девайс запускать в работу. Напайте побольше медных пластинок на полигоны, чтоб увеличить эффективную площадь радиатора - может этого и хватит.
vlvl@ukr.net
Цитата(wim @ Apr 18 2008, 09:06) *
Мы тут советы советуем, а Вам, я так понимаю, надо девайс запускать в работу. Напайте побольше медных пластинок на полигоны, чтоб увеличить эффективную площадь радиатора - может этого и хватит.

Поставьте нагрузочный резистор для силового транзистора, тогда уменьшите его перегрев и распределите выделяемую энергию между транзюком и резистором, это если просто. Если грамотно подобрать режим работы стабилизатора, то и потери на транзисторе можно снизить.
Herz
Цитата(wim @ Apr 18 2008, 09:06) *
ТТ - это всё тот же трансформатор, что общеизвестно, разница с ТН только в том, что вольт-секунды определяются не первичной, а вторичной стороной. А что означает "ТТ не любит ХХ"? То, что напряжение на вторичной обмотке зависит от нагрузки и при отсутствии оной оно теоретицки ничем не ограничено? Дык для этого можно поставить ограничитель. Вот с параллельным ключом таки не понял - ток через потечёт мимо нагрузки, т.е. всё равно будет рассеиваться в виде тепла?

Вот именно.
Цитата
Мы тут советы советуем, а Вам, я так понимаю, надо девайс запускать в работу. Напайте побольше медных пластинок на полигоны, чтоб увеличить эффективную площадь радиатора - может этого и хватит.

Да не поможет это ничем. 4Вт тепла для транзистора без радиатора, без обдува, на плате, с обоих сторон залитой бакелитом, - это очень много. Там хоть вся платка будет медной, ручаюсь, что в таком режиме устройство не проработает и часа. Часть тепла на полигоны перейдёт, но от них тоже отвести его нужно. Бакелит этого не позволит. Можно даже посчитать, как быстро транзистор накроется. smile.gif По этой же причине до лампочки всякие напайки, увеличение толщины олова и пр. Нужно увеличивать эффективную площадь рассеивания тепла и теплопередачу, а не объём металла, который всё равно теплоизолирован. Он лишь оттянет конец на несколько десятков секунд максимум.
Да и к чему все эти "припарки ", чтобы утилизировать бесполезную энергию?
wim
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 14:54) *
Да не поможет это ничем. 4Вт тепла для транзистора без радиатора, без обдува, на плате, с обоих сторон залитой бакелитом, - это очень много. Там хоть вся платка будет медной, ручаюсь, что в таком режиме устройство не проработает и часа. Часть тепла на полигоны перейдёт, но от них тоже отвести его нужно. Бакелит этого не позволит. Можно даже посчитать, как быстро транзистор накроется. smile.gif По этой же причине до лампочки всякие напайки, увеличение толщины олова и пр. Нужно увеличивать эффективную площадь рассеивания тепла и теплопередачу, а не объём металла, который всё равно теплоизолирован. Он лишь оттянет конец на несколько десятков секунд максимум.
Да и к чему все эти "припарки ", чтобы утилизировать бесполезную энергию?

Я предлагаю не объём увеличить, а площадь, т.е. напаять медяшки перпендикулярно полигону, т.е. сделать его "ребристым". 4 Вт - это не так уж много, если допустить нагрев кристалла до 100 гр., при тем-ре о.с. +50 получается тепловое сопротивление 12,5 гр.Ц/Вт. По размеру это - радиатор-клипса для корпуса TO220. Кстати, может автору чего-нить такое использовать?
Herz
Цитата(wim @ Apr 18 2008, 13:13) *
Я предлагаю не объём увеличить, а площадь, т.е. напаять медяшки перпендикулярно полигону, т.е. сделать его "ребристым". 4 Вт - это не так уж много, если допустить нагрев кристалла до 100 гр., при тем-ре о.с. +50 получается тепловое сопротивление 12,5 гр.Ц/Вт. По размеру это - радиатор-клипса для корпуса TO220. Кстати, может автору чего-нить такое использовать?

Дык, а толку?! Если эти рёбрышки будут под слоем бакелита, о каких 12,5 можно говорить? А наружу, как я понимаю, автор ничего выносить не может.
Stanislav_S
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 17:13) *
Дык, а толку?! Если эти рёбрышки будут под слоем бакелита, о каких 12,5 можно говорить? А наружу, как я понимаю, автор ничего выносить не может.

В принципе вынести радиатор могу, но это самый последний вариант, если ничего больше не выйдет. Заказчику очень хотелось бы избежать радиатора.
wim
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 16:13) *
Дык, а толку?! Если эти рёбрышки будут под слоем бакелита, о каких 12,5 можно говорить? А наружу, как я понимаю, автор ничего выносить не может.

А в воздухе увеличение "ребристости" радиатора даст эффект? smile.gif
Количество тепла, передаваемое через радиатор в окружающую среду, примерно пропорционально его площади, хоть он в бакелите, хоть в воздухе. 12,5 я привёл как пример, что всё не так ужасно, как может показаться на первый взгляд. Конечно, пластины радиатора надо выдвигать как можно ближе к стенкам корпуса.
Herz
Цитата(wim @ Apr 18 2008, 14:44) *
А в воздухе увеличение "ребристости" радиатора даст эффект? smile.gif
Количество тепла, передаваемое через радиатор в окружающую среду, примерно пропорционально его площади, хоть он в бакелите, хоть в воздухе.
smile.gif И обратнопропорционально тепловому сопротивлению радиатор-среда, которое бакелит увеличит неслабо, отделив окружающую среду от радиатора.
Цитата
12,5 я привёл как пример, что всё не так ужасно, как может показаться на первый взгляд.

Вот-вот, ещё ужаснее. Хотите- поставьте эксперимент. smile.gif
Omen_13
Цитата
Вот с параллельным ключом таки не понял - ток через потечёт мимо нагрузки, т.е. всё равно будет рассеиваться в виде тепла?

Если чисто умозрительно прикинуть мощность которая будет выделяться на транзисторе работающем в линейном и ключевом режиме то ключевой предпочтительней. Тепло будет, но существенно меньше - сравните падение напряжения на открытом транзисторе с необходимыми +5В
wim
Цитата(Herz @ Apr 18 2008, 17:02) *
smile.gif И обратнопропорционально тепловому сопротивлению радиатор-среда, которое бакелит увеличит неслабо, отделив окружающую среду от радиатора.

Вот-вот, ещё ужаснее. Хотите- поставьте эксперимент. smile.gif

Почему ужаснее? Тут в #6 привели данные - у бакелита теплопроводность на порядок выше, чем у воздуха.

Цитата(Omen_13 @ Apr 18 2008, 17:19) *
Если чисто умозрительно прикинуть мощность которая будет выделяться на транзисторе работающем в линейном и ключевом режиме то ключевой предпочтительней. Тепло будет, но существенно меньше - сравните падение напряжения на открытом транзисторе с необходимыми +5В

Я умозрительно не умею (для этого надо иметь очень мощный моск). Я вот карандашиком на бумажке вывел формулу для варианта, когда нагрузка подключается последовательно с ключом:
Vo=D*Iin*Ro, где Vo и Ro - выходное напряжение и сопротивление нагрузки, Iin - входной ток, D - коэффициент заполнения импульсов.
Из каковой формулы следует принципиальная возможность поддержания постоянного выходного напряжения путём изменения коэффициента заполнения. Ну и мощность потерь в ключе можно посчитать: (Vo/Ro)*Iin*Rdson.
Omen_13
Цитата
Я умозрительно не умею (для этого надо иметь очень мощный моск). Я вот карандашиком на бумажке вывел формулу для варианта, когда нагрузка подключается последовательно с ключом:
Vo=D*Iin*Ro, где Vo и Ro - выходное напряжение и сопротивление нагрузки, Iin - входной ток, D - коэффициент заполнения импульсов.
Из каковой формулы следует принципиальная возможность поддержания постоянного выходного напряжения путём изменения коэффициента заполнения.

И куда ток от ТТ потечёт в момент закрывания транзистора в вашем случае? Через ограничитель? Какая на нем мощность будет выделяться?
На всякий случай напоминаю - если ТТ включить без нагрузки происходит КЗ вторичной обмотки
wim
Цитата(Omen_13 @ Apr 18 2008, 18:08) *
И куда ток от ТТ потечёт в момент закрывания транзистора в вашем случае? Через ограничитель? Какая на нем мощность будет выделяться?
На всякий случай напоминаю - если ТТ включить без нагрузки происходит КЗ вторичной обмотки

Да, нехорошо получится, параллельный ключ тож нужен. Собственно, это Ваш вариант и есть. biggrin.gif
Omen_13
wim, beer.gif
Как реализовать ОС - ШИМ или релейный с гестерезисом пусть автор решает
Vokchap
Цитата(Omen_13 @ Apr 18 2008, 17:08) *
На всякий случай напоминаю - если ТТ включить без нагрузки происходит КЗ вторичной обмотки

Это как понимать нужно? С искажением смысла или бэз. smile.gif И что считается нагрузкой ТТ.
На самом деле на это я уже много нервов убил в соседней ветке, поэтому спорить не буду. sad.gif
Прохожий
Цитата(Vokchap @ Apr 18 2008, 19:21) *
Это как понимать нужно? С искажением смысла или бэз. smile.gif

Имелось в виду, что у ТТ при оборванной вторичной обмотке будет расти выходное напряжение и в итоге пробьет последнюю...
Видимо, так...
Хотя, на самом деле, все несколько иначе. Обычных ТТ с к-том трансформации 1:40 или 1:50 - это не касается. А вот лабораторных или малых ТТ с к-том 1:1000 или еще больше - касается.
Хотелось бы уточнить, какой к-т трансформации у автора проекта.
Stanislav_S
Вот прикинул на скорую руку релейный регулятор. В симуляторе даже работает smile.gif
Omen_13
Моё, сугубо моё личное мнение (пусть даже я очень глубоко заблуждаюсь - не пытайтесь переубедить, обсуждение этих вопросов было долгим): В общем случае ТТ является источником тока с параметрами близкими к идеальному. Поэтому нормальный режим работы будет КЗ на выходных клеммах или близкое к этому (т.е. сопротивление). Режим ХХ приведёт к появлению на выходе ТТ напряжения которое пробивает изоляцию вторичной обмотки = аварийный режим. Схема включения ТТ классическая - провод потребителя (первичная обмотка) проходит через ТТ (вторичная обмотка), к выходным клеммам вторичной обмотки подключается нагрузка (амперметр, резистор или т.п.).

ПС Про обратимость ТТ и ТН в курсе. Ньюансы и т.п. не затрагиваю. О терминологии спорить не буду. Свои заблуждения не навязываю...

Stanislav_S, включение нормально проходит?
Vokchap
Цитата(Stanislav_S @ Apr 18 2008, 18:43) *
Вот прикинул на скорую руку релейный регулятор.

Почему гистерезис заведен на неинвертирующем входе, может на опору лучше сделать? Питание компаратора возможно лучше перенести на выход линейного стабилизатора.
Прохожий
Цитата(Omen_13 @ Apr 18 2008, 19:52) *
Stanislav_S, включение нормально проходит?

Присоединяюсь к вопросу, поскольку, хорошо бы драйвер на основе комплиментарного эмиттерного повторителя между компаратором с ОК и затвором ПТ...
Stanislav_S
Цитата(Omen_13 @ Apr 18 2008, 20:52) *
Stanislav_S, включение нормально проходит?

Да нормально, правда во время работы иногда схема затыкается и естественно происходит выброс напряжения, поэтому попробую промоделировать в MicroCap, он больше внушает доверия. Кстати кто - нибудь посаветует дешевые двухамперные SMD диоды? Такие чтоб без проблем можно было купмть, обычно ставлю Шотки, но они все же у нас дороговатые.
Прохожий
Цитата(Vokchap @ Apr 18 2008, 20:09) *
Питание компаратора возможно лучше перенести на выход линейного стабилизатора.

Возможен "тянитолкай" при запуске. Лучше вообще отдельную цепь питания сгородить для компаратора. Типа как в телефонии - источник тока, нагруженный на стабилитрон.
GrayCat
Есть красивое решение в "Мурз "Радио" 1999-№11-стр.39: "Импульсный стабилизатор конденсаторного блока питания": на аналоге динистора. Принцип работы почти такой же, как тут обсуждали ранее: шунтирование входа после "заливки" нужной порции заряда в накопительный конденсатор в начале полуволны. Конденсаторный балласт по своим свойствам подобен выходу ТТ в смысле того что является источником тока, так что такой вариант тоже может подойти. Единственное требование такой схемы: входной ток должен прерываться, чтобы "динистор" мог закрыться. Это соблюдается при "однофазном" питании, при трехфазке мридется что-то придумать. Например, просто 3 таких схемы с каждого выпрямителя на общий накопительный конденсатор...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.