Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Дроссель для фильтрации синтезированной синусоиды.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
DL36
Собрал трех-фазный инвертор в основе синтезированная ШИМ синусоида, в основу положен an900 от микрочипа. Работал на движок 800 ват без особых проблем.

Но в моем случае это генератор питания для автоматики 48 Вольт 550 Гц решил отфильтровать, по расчету получился фильтр Г образный фильтр 6 мН 2.2 uF. Опыта тут у меня никакого.
Купить подобный дроссель не нашёл где надо 7А. Намотал на кольце с прорезью, фильтрует красиво, в насыщение не входит. Нагрузил ампером (лампочка) на дросселе падает под нагрузкой 2/3 напряжения, вроде не должно так быть. Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Если у кого есть опыт подскажите куда двигаться, частота ШИМ 19,8 кГц.
orthodox
Цитата(DL36 @ Nov 7 2008, 14:48) *
Собрал трех-фазный инвертор в основе синтезированная ШИМ синусоида, в основу положен an900 от микрочипа. Работал на движок 800 ват без особых проблем.

Но в моем случае это генератор питания для автоматики 48 Вольт 550 Гц решил отфильтровать, по расчету получился фильтр Г образный фильтр 6 мН 2.2 uF. Опыта тут у меня никакого.
Купить подобный дроссель не нашёл где надо 7А. Намотал на кольце с прорезью, фильтрует красиво, в насыщение не входит. Нагрузил ампером (лампочка) на дросселе падает под нагрузкой 2/3 напряжения, вроде не должно так быть. Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Если у кого есть опыт подскажите куда двигаться, частота ШИМ 19,8 кГц.

В насыщение все же входит.. Что значит - фильтрует красиво? У Вас всего один дроссель? Возможно, будет веселее применить двухзвенную фильтрацию, попробуйте, считается легче. Один накопительный, один чисто для фильтрации,отполировать.. Частота у Вас низковата, наверное придется так...
А чтобы 2/3 падало.. это что-то с измерениями не то... Изначально до включения нагрузки померили вместе с ВЧ составляющей, наверное...
DL36
Цитата(orthodox @ Nov 7 2008, 17:46) *
В насыщение все же входит.. Что значит - фильтрует красиво? У Вас всего один дроссель?

Трех фазный мост и планируется три Г фильтра.
Цитата
Возможно, будет веселее применить двухзвенную фильтрацию, попробуйте, считается легче. Один накопительный, один чисто для фильтрации,отполировать.. Частота у Вас низковата, наверное придется так...

Можес схемку? я в этой области полностью плаваю. Частоту повысит не могу, 20 кГц предел для транзисторов.
Цитата
А чтобы 2/3 падало.. это что-то с измерениями не то... Изначально до включения нагрузки померили вместе с ВЧ составляющей, наверное...

Сейчас перестроил на две фазы сдвиг 180 гр, смотрю осциллографом.
orthodox
Цитата(DL36 @ Nov 7 2008, 17:37) *
Трех фазный мост и планируется три Г фильтра.

Можес схемку? я в этой области полностью плаваю. Частоту повысит не могу, 20 кГц предел для транзисторов.

Сейчас перестроил на две фазы сдвиг 180 гр, смотрю осциллографом.


Схемка-то простая - два "Г" подряд. Но великоваты получаются элементы на 800 вт.
А для чего IGBT при таких напряжениях? Чем просто полевики не устроили?
DL36
Цитата(orthodox @ Nov 7 2008, 19:03) *
Схемка-то простая - два "Г" подряд. Но великоваты получаются элементы на 800 вт.

Как бы объем феррита посчитать, может есть утилиты производителей.
Цитата
А для чего IGBT при таких напряжениях? Чем просто полевики не устроили?
На входе 220 -115 применил модуль irams10up60 поскольку он достаточно компактен, а это не самое последнее требование. Подобного модуля с полевиками не нашёл.
Максим Зиновьев
На одном колечке мотаете три обмотки фаз по типу common choke в фильтре питания.
Только колечко желательно из u-металла

Цитата
Как бы объем феррита посчитать, может есть утилиты производителей.


Гляньте micrometals



Цитата
Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.


Упс, сразу не увидел. Дык из-за фильтра может и пробивать. А зачем вообще фильтровать? Повесьте три RC на - Или соедините их звездой


Вот, смотрите, как забавно прошивает трёхфазные фильтры питания в районе клемм в инвертерных кондиционерах

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Такшта. Чего ожидать от игбт
DL36
Цитата(maximiz @ Nov 7 2008, 20:42) *
На одном колечке мотаете три обмотки фаз по типу common choke в фильтре питания.
Только колечко желательно из u-металла
И наверно можно без зазора. А что такое u метал. Это намотать на Ш образном сердечнике прямо три обмотки пойдет?
Цитата
Гляньте micrometals
Упс, сразу не увидел. Дык из-за фильтра может и пробивать. А зачем вообще фильтровать? Повесьте три RC на - Или соедините их звездой
Вот, смотрите, как забавно прошивает трёхфазные фильтры питания в инвертерных кондиционерах

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Такшта. Чего ожидать от игбт

Инвертор питает радар, если не фильтровать то помеха сильно гадит.

Похоже мой случай, на кольце три обмотки по секциям. А какое назначение фильтра? Уменьшить dU/dt или ещё чего. Какая индуктивность обмоток? у меня есть постоянная составляющая тока а там?
Кондёры фильтра соединены в звезду или ещё как?
Максим Зиновьев
Цитата
А какое назначение фильтра?


Это обычный помеховый сетевой фильтр устройства. Разве у вашего задача другая ? smile.gif

Цитата
И наверно можно без зазора. А что такое u метал.


Да, на cool-mu и надо без зазора.

Мю-металл - эта такая ху... Короче, дисперегированные шибко мелкие металлические кусочки в диэлектрическом связующем. Зазор встроенный в колечко ужО получается. В примере того, что у вас есть - это колечко дросселя групповой стабилизации в комповом БП. там мю где-то 70.

Цитата
Это намотать на Ш образном сердечнике прямо три обмотки пойдет?


Я и хотел посоветовать вам готовый трёхфазный 400 Гц дроссель на Ш или ПЛ с самого начала smile.gif Только где его теперь возьмёшь?

П.С. Диск микрометалса есть, только, э-эээ, мы сегодня отмечаем 91-ю годовщину со дня ВОСР и уже порядком пьяны. Но если вы хорошо попросите.... biggrin.gif beer.gif
DL36
Цитата(maximiz @ Nov 7 2008, 22:49) *
Это обычный помеховый сетевой фильтр устройства. Разве у вашего задача другая ? smile.gif

Наверно другая, хотя как посмотреть, мне надо из ШИМа модулированного синусоидой выделить именно синусоиду а все остальное отсечь
Цитата
Мю-металл - эта такая ху... Короче, дисперегированные шибко мелкие металлические кусочки в диэлектрическом связующем. Зазор встроенный в колечко ужО получается. В примере того, что у вас есть - это колечко дросселя групповой стабилизации в комповом БП. там мю где-то 70.

Тогда наверно не подойдет, индуктивность будет мала, а мне надо 6 мили Генри.
Цитата
Я и хотел посоветовать вам готовый трёхфазный 400 Гц дроссель на Ш или ПЛ с самого начала smile.gif Только где его теперь возьмёшь?

Нашёл и пробовал, греется не слабо.
Максим Зиновьев
Цитата
Нашёл и пробовал, греется не слабо.

Он и будет греться, надо индуктивность снижать, а ёмкость увеличивать.

Вот ближайшая метода http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=496494

И вот рекомендации микрометалса по выбору сердечников
DL36
Цитата(maximiz @ Nov 8 2008, 12:11) *
Он и будет греться, надо индуктивность снижать, а ёмкость увеличивать.

Спасибо. На феррите не греется. Видимо я все же неточно віразился, мне надо фильтр между инвертором и нагрузкой а не между инвертором и сетью.
О помехах в сеть я пока не задумывался это следующий этап.

Разобрался с падением напряжения на фильтре, действительно для 550 Гц и тех значений и трёх фаз так и есть. Первоначально я считал однофазный вариант, отсюда и ошибка. 50 Гц легче фильтруется.

Вопрос возник, в мостовых схемах демпферные цепочки применяют? Посмотрел осциллограммы, дроссель дает не слабые выбросы амплитудой до 600 в а это предельное значение. У меня мост шунтирован кондёром 2200 pF получается мало.
Максим Зиновьев
Цитата
мне надо фильтр между инвертором и нагрузкой а не между инвертором и сетью.

А это без разницы, куда гадить - в сеть или в нагрузку wink.gif Принцип фильтрации одио и тот же


Цитата
Вопрос возник, в мостовых схемах демпферные цепочки применяют?



Цитата
Повесьте три RC на - Или соедините их звездой
barabek
Цитата(DL36 @ Nov 7 2008, 21:48) *
Собрал трех-фазный инвертор в основе синтезированная ШИМ синусоида, в основу положен an900 от микрочипа. Работал на движок 800 ват без особых проблем.

Но в моем случае это генератор питания для автоматики 48 Вольт 550 Гц решил отфильтровать, по расчету получился фильтр Г образный фильтр 6 мН 2.2 uF. Опыта тут у меня никакого.
Купить подобный дроссель не нашёл где надо 7А. Намотал на кольце с прорезью, фильтрует красиво, в насыщение не входит. Нагрузил ампером (лампочка) на дросселе падает под нагрузкой 2/3 напряжения, вроде не должно так быть. Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Если у кого есть опыт подскажите куда двигаться, частота ШИМ 19,8 кГц.

Была похожая задача. Только на сельсины 500Гц и несущая ~17кГц. Помогла статья от IRF "AN- 1095 Design of the Inverter Output Filter for Motor Drives with IRAMS Power Modules". Извините, подстегнуть ее не могу. Если не найдете, напишите вышлю с работы, дома интернет GPRS - тупит. Там как раз описано, какой нужно демпфирующий резистор последовательно с конденсатором. Дроссели первоначально мотали сами (не я!), на пермолое, кажется. Из старых запасов. Потом нашли у эпкоса индуктивности. Сейчас не могу сказать марку, поищите у них. По размеру диаметром порядка 40мм, высотой около 25-30мм, синенькие smile.gif smile.gif smile.gif. На 1.2мГн (или около того, уже не помню) на 10А. Не найдете - пишите, на работе посмотрю марку. Получили фильтр из этого дросселя, кондер 1мкФ и резистор на 27-30 Ом. Частота среза около 4,5кГц. По расчетам резистор получался больше - порядка 200 Ом. Но он, пес, грелся. Плюнул, уменьшил. Все нормально работает. Таких фильтров 3 шт, на каждую фазу. Падение напряжения на индуктивности для основной гармоники dU=2*pi*F*L=4.1В.
На одном сердечнике я бы не мотал. Ведь суммарный ток трех фаз равен 0, следовательно и поток в сердечнике равен 0. А раз поток равен 0, то индуктивного сопротивления нет. Да, фронты ШИМа срезаться конечно будут из-за неодновременности моментов открытия плечей, но чистую синусоиду напряжения не получить. Так мне кажется.
Самому мотать муторно будет, но можно. Лучше мотать на материалах типа пермалоя, с низкой магнитной проницаемостью.
Максим Зиновьев
Цитата
На одном сердечнике я бы не мотал. Ведь суммарный ток трех фаз равен 0,


Ух, ты! smile.gif А можно по-подробнее?

Цитата
типа пермалоя, с низкой магнитной проницаемостью.


Пермаллой наоборот обладает жутко высокой мю, круче даже железа
DL36
Цитата(barabek @ Nov 8 2008, 19:11) *
Была похожая задача. Только на сельсины 500Гц и несущая ~17кГц. Помогла статья от IRF "AN- 1095 Design of the Inverter Output Filter for Motor Drives with IRAMS Power Modules". Извините, подстегнуть ее не могу. Если не найдете, напишите вышлю с работы, дома интернет GPRS - тупит. Там как раз описано, какой нужно демпфирующий резистор последовательно с конденсатором.

Спасибо єто как раз то, что я искал, о резисторах читал но не видел методики расчета, а с наскока не получилось.
Цитата
Дроссели первоначально мотали сами (не я!), на пермолое, кажется. Из старых запасов. Потом нашли у эпкоса индуктивности. Сейчас не могу сказать марку, поищите у них. По размеру диаметром порядка 40мм, высотой около 25-30мм, синенькие smile.gif smile.gif smile.gif. На 1.2мГн (или около того, уже не помню) на 10А. Не найдете - пишите, на работе посмотрю марку. Получили фильтр из этого дросселя, кондер 1мкФ и резистор на 27-30 Ом. Частота среза около 4,5кГц. По расчетам резистор получался больше - порядка 200 Ом. Но он, пес, грелся. Плюнул, уменьшил. Все нормально работает. Таких фильтров 3 шт, на каждую фазу. Падение напряжения на индуктивности для основной гармоники dU=2*pi*F*L=4.1В.
Если не сложно, я как раз заказ формирую, помогло бы
Цитата
На одном сердечнике я бы не мотал. Ведь суммарный ток трех фаз равен 0, следовательно и поток в сердечнике равен 0. А раз поток равен 0, то индуктивного сопротивления нет. Да, фронты ШИМа срезаться конечно будут из-за неодновременности моментов открытия плечей, но чистую синусоиду напряжения не получить. Так мне кажется.
Самому мотать муторно будет, но можно. Лучше мотать на материалах типа пермалоя, с низкой магнитной проницаемостью.
Насколько хороша синусоида получилась?
barabek
Цитата(DL36 @ Nov 9 2008, 03:02) *
Спасибо єто как раз то, что я искал, о резисторах читал но не видел методики расчета, а с наскока не получилось.
Если не сложно, я как раз заказ формирую, помогло бы
Насколько хороша синусоида получилась?

Ой, немного обманул они на 6А, 0.7мГн (маркировка B82615-B2602-M 1), Вам требуется 7А - не подходит.
Но мы на еще одни ставили B82627-F2802-M1 на 8А 2*0,35мГн. Соединяем последовательно - получаем 0,35*(2^2)=1.4мГн. Но они побольше размером 63*35мм, тоже круглые.
Еще мой обман smile.gif : схема фильра у нас несколько не такая, как я первоначально описал. Стоят дроссели, за ними кондеры по 1мкФ в треугольник (без резисторов), а также от выходов дросселей на минус питания RC-цепи 2,2нФ(630В) и 27 Ом от выбросов напряжения и, соответственно, лучшей ЕМС.
Забыл отметить. Так как дроссели ставятся в каждую фазу, а C соединяются в треугольник, то получается что величину дросселей выбирать нужно в 2 раза меньше от расчетного. Понятно почему - между каждыми 2мя фазами работают по 2 катушки. Вот почему у нас на обмотках синхронизации стоит по 0,7 мГн, в сумме 1,4. Еще один момент. Не забудьте про нагрузку. Иначе, если у Вас, например, на входе емкости бешенные, то это нужно учесть, чтобы уйти от резонансов.
По поводу качества синусоиды. Сейчас к сожалению не могу привести осцилограмму - все продали smile.gif А словами - видна нормальная но, конечно, "волосатая" синусоида. Длинна "шерсти" - процентов 5 от амплитуды. Боюсь соврать, прибор давно в производстве. А если рассчетно, то используя преобразование Фурье ШИМа, величина основной гармоники несущей что-то около 20-30%(точно не помню, беру по максимуму) от амплитуды модулирующего сигнала (500Гц), т.е. 48*0,25=12В. При этом сопротивление катушки на этой частоте Xl=2*pi*f*L=2*pi*19000*1.4e-3=167Ом, сопротивление конденсатора 1мкФ Xc=8Ом. Амплитуда несущей уменьшается в 22раза. Гармоники от несущей, еще меньшие по величине, уменьшаются еще более значительно

Цитата
Ух, ты! А можно по-подробнее?


Могу легко соврать. У меня самого в голове еще не все уложилось. С теми же сетевыми фильтрами. Ведь там бывают и катушки "common mode" - как раз такие что Вы предлагаете, только трехфазные. А они работают только от синфазного выброса тока. Если посмотрите на их соединение - концами обеих обмоток к линии. Т.е. ток (нормальный - не могу подобрать определение) течет в одной обмотке (для, допустим, положительной полуволны) от начала к концу, а в другой наоборот. Следовательно их потоки взаимнопротивоположны и компенсируются. Вот что я имел в виду под словами "суммарный ток равен 0". А как только появляется синфазный выброс тока появляется поток, появляется ЭДС самоиндукции и соответственно катушка становится катушкой. Это же происходит, если токи не равны по величине.
А есть в сетевых фильтрах (в дорогих) катушки "differential mode", они как раз подавляют высшие гармоники.
Теперь всё это я проецирую на случай 3-х фаз. В той же литературе, что я указывал рассматривается вариант катушек на одном сердечнике. Но там другое предназначение фильтра - только для улучшения ЕМС. Зарезаются фронты ШИМа. Т.е. фильтр настраивается на высшие гармоники, сама несущая остается.
evgeny_ch
Посмотрите в библиотеке ихтика.
Источники вторичного электропитания. Под ред.Ю.И.Конева.1983.djvu (ок. 4М)
Там есть про фильтрацию шим.
DL36
Цитата(barabek @ Nov 9 2008, 11:43) *
Ой, немного обманул они на 6А, 0.7мГн (маркировка B82615-B2602-M 1), Вам требуется 7А - не подходит.
Но мы на еще одни ставили B82627-F2802-M1 на 8А 2*0,35мГн. Соединяем последовательно - получаем 0,35*(2^2)=1.4мГн. Но они побольше размером 63*35мм, тоже круглые.
Еще мой обман smile.gif : схема фильра у нас несколько не такая, как я первоначально описал. Стоят дроссели, за ними кондеры по 1мкФ в треугольник (без резисторов), а также от выходов дросселей на минус питания RC-цепи 2,2нФ(630В) и 27 Ом от выбросов напряжения и, соответственно, лучшей ЕМС.
Забыл отметить. Так как дроссели ставятся в каждую фазу, а C соединяются в треугольник, то получается что величину дросселей выбирать нужно в 2 раза меньше от расчетного. Понятно почему - между каждыми 2мя фазами работают по 2 катушки. Вот почему у нас на обмотках синхронизации стоит по 0,7 мГн, в сумме 1,4.
Да именно в этом ошибка и состояла делал расчет для одной фазы и механически переносил на три. Конденсаторы в треугольник включить, как то не подумал.
Все же сделал расчёт для трёх фаз с резистором получается мягче характеристика.
Цитата
Еще один момент. Не забудьте про нагрузку. Иначе, если у Вас, например, на входе емкости бешенные, то это нужно учесть, чтобы уйти от резонансов.
Буду следить и регулировать выход, ёмкости в нагрузке действительно большие, да ещё ток при старте всего 100 мА.


Цитата(evgeny_ch @ Nov 9 2008, 12:42) *
Посмотрите в библиотеке ихтика.
Источники вторичного электропитания. Под ред.Ю.И.Конева.1983.djvu (ок. 4М)
Там есть про фильтрацию шим.

Спасибо посмотрю.
barabek
Вы не указали какие IRAMS будете использовать. Там есть с буквой A или B на конце. Одни (А) без токовой защиты, другие (В) с ней встроенной. Может пригодиться.
orthodox
Цитата(DL36 @ Nov 7 2008, 18:38) *
На входе 220 -115 применил модуль irams10up60 поскольку он достаточно компактен, а это не самое последнее требование. Подобного модуля с полевиками не нашёл.


И когда окончательно определитесь с фильтрами , окажется что они немаленькие все же...
тогда и стоит вспомнить, что задача позволяла использовать полевики, уйти на высокую частоту и малые потери в статике и в динамике... И на маленькие фильтрики...

А 6 штук полевичков в TO-220 ненамного больше по размеру... Зато радиатор будет меньше...
DL36
Цитата(orthodox @ Nov 9 2008, 18:10) *
И когда окончательно определитесь с фильтрами , окажется что они немаленькие все же...
тогда и стоит вспомнить, что задача позволяла использовать полевики, уйти на высокую частоту и малые потери в статике и в динамике... И на маленькие фильтрики...

А 6 штук полевичков в TO-220 ненамного больше по размеру... Зато радиатор будет меньше...

DSPICи моторной серии мне пока недоступны применяю PIC18F2431 и несколько ограничен быстродействием. Я должен выдать следующее значение синусоиды за 505 тактов сейчас расчет следующей точки у меня занимает 146 тактов с учётом сохранения восстановления контекста но надо ещё ПИД регулятор по амплитуде посчитать ещё некоторые сервисные вещи обработать так, что сильно не разгонишься. Ну может до 30 кГц смогу поднять а далее стоп. Будут DSPICи тогда и подумаю.
orthodox
Цитата(DL36 @ Nov 10 2008, 14:52) *
DSPICи моторной серии мне пока недоступны применяю PIC18F2431 и несколько ограничен быстродействием. Я должен выдать следующее значение синусоиды за 505 тактов сейчас расчет следующей точки у меня занимает 146 тактов с учётом сохранения восстановления контекста но надо ещё ПИД регулятор по амплитуде посчитать ещё некоторые сервисные вещи обработать так, что сильно не разгонишься. Ну может до 30 кГц смогу поднять а далее стоп. Будут DSPICи тогда и подумаю.

Как-то неправильно это. Впрочем, это на фильтрацию,возможно,не рассчитано...
А примостить ее можно было бы сюда, если сгладить в маломощных цепях и потом подать на вход ШИМ.
Но это,наверное, усложняет... А может и не страшно...
DL36
Цитата(orthodox @ Nov 11 2008, 02:06) *
Как-то неправильно это. Впрочем, это на фильтрацию,возможно,не рассчитано...
А примостить ее можно было бы сюда, если сгладить в маломощных цепях и потом подать на вход ШИМ.
Но это,наверное, усложняет... А может и не страшно...
Да конечно, для управления двигателем фильтровать не надо. Но и выхода другого нет в маломощных цепях в принципе отфильтровать нельзя. Делать аналоговый генератор тоже не охота.

Но я уже определился и с фильтром и надо будет увеличить снаберную ёмкость да демпфирующие цепочки на каждую фазу, и думаю нормально будет.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.