Мощный ИИП. Нужны советы.

[ploop]

Вы пробовали делать инверторный сварочник?

Нет. Но действительно грамотных решений в сети видел мало (со стороны схемотехники, а не сварки. Опыта сварки у меня нет. Точнее пробовал, и довольно удачно, но простым трансформаторным аппаратом).

Для сварочника ваши 1 квт - пионерлагерный режим.

Само собой.

Для сварочников используются те же топологии и схемные решения, что и для ИИП.

Они и в космосе используются. Физика - и в Африке физика.

И практически любой сварочный инвертор, без всяких примочек варит лучше, чем трансформаторный аппарат переменного тока.

Согласен.

В отличие от БП, сварочник должен уметь регулировать ток и безболезнено переносить многочисленные КЗ в процессе работы. Это почти штатный режим, который для ИИП является аварийным режимом. А чтобы превратить простейший прямоходовый сварочный инвертор в БП достаточно стабилизировать выходное напряжение, что решается парой-тройкой деталей. И просадки напряжения сварочник должен легко отрабатывать, иначе толку с него не будет. В общем, не все так однозначно.

В сварочнике специфичные характеристики тоже парой-тройкой деталей достигаются. Я не говорю, что всё однозначно. Просто столько, извините, фуфла по сварочникам в сети, что диву даёшься. Хотя, с другой стороны, в любой области так.

----------
dr.doc
Ну я примерно понял. Надо перечитать статью, чтоб никто не мешал, постараюсь разобраться.

[dr.doc]

Так понятно? (Источники одинаковы при отсутствии тока подмагничивания)

[nik-as]

Идеи есть очень интересные, но не все подойдут для проектирования источника питания. Особенно если надо добиться хороших параметров - КПД, стабильности, малого уровня помех.

Ну здесь идея довольно простая, на КПД и прочие параметры она ни как не влияет. Она предназначена всего лишь
для исключения намагничивания сердечника. Во многих источниках пишут, что TL494 устарела, у неё медленные
компараторы и по этому она не годится для поцикловки. И здесь предпринята попытка обмануть "медленные"
компараторы, потому что воздействие происходит непосредственно на генератор пилы.
То есть если один импульсов получился немного длиннее, то на резисторе Rt создаётся положительное напряжение
смещения, за счёт этого увеличивается длительность заряда конденсатора Ct и следующий импульс будет
"подогнан" под предыдущий. Теоретически устройство вроде должно работать, практически проверять надо.
ЗЫ. Там же на схеме даны витки для каждого транса.

[dr.doc]

ЗЫ. Там же на схеме даны витки для каждого транса.

Зная теорию легче разобраться на практике. Я бы не понял по одним виткам, если бы не знал принципа работы УЗО. Начала обмоток я не увидел (может просмотрел).

[Moskatov]

Сами системы контроля тока намагничивания делали? Помогло?

Нет не делал, это мне где то у сваркостроителей попалось, ну и так на всякий случай схемку сохранил.

Вот, на всякий случай, и ещё одна схема системы контроля тока намагничивания трансформатора в двухтактном преобразователе:

Далеко не во всех сварочниках такие системы есть. Вот, например, описание инвертора Лисова.

[ploop]

Так понятно? (Источники одинаковы при отсутствии тока подмагничивания)

Да я понимаю, что сумма (разница) получается напряжений .
Саму суть объясните: с первичной обмотки снимается напряжение пропорциональное импульсу тока (простейший ТТ). Со вторичной - тот же импульс, т.к. работает одна полуобмотка сетевого транса и ТТ соответственно. Они, по идее, не могут быть разные по длительности. Да и ни каких интегрирующих цепей в схеме нет.
Только амплитуда. Если будет разная амплитуда, возникнет в итоге потенциал на Rt. Амплитуда, конечно, влияет на подмагничивание, но не в такой степени, как длительность фронтов и спадов. У последних разброс будет гораздо больше....

[ploop]

Ну вот, в схеме Евгения вижу по одному плечу нелинейную цепочку (конкретное назначение без 100 грамм понять нельзя) Это больше похоже на правду.

[Moskatov]

в схеме Евгения

Выше приведённая схема не моя, а Multik'а.

IMHO. Дыркой, нашлёпкой, диф. трансом и прочими способами получили сигнал, пропорциональный току намагничивания. Да только этот сигнал не информативен, потому что контролируя только ток намагничивания и замкнув выход, полный ток первичной обмотки может возрасти так, что транзисторы испустят дух. Через первичную обмотку и ключи течёт полный ток, состоящий из суммы треугольной и прямоугольной составляющих тока. Вот именно этот полный ток стоит найти, т.к. именно он представляет опасность для ключей, а не какая-то одна из его составляющих. Полный ток найти просто - сигнал с трансформатора тока, шунта и пр.

[ploop]

Выше приведённая схема не моя, а Multik'а.

Я имел ввиду ваш пост, а не конкретно схему.

Полный ток найти просто - сигнал с трансформатора тока, шунта и пр.

И что он нам даст? Как определить, есть ли подмагничивание?

[Moskatov]

И что он нам даст?

Даст информацию, когда надо прекратить генерировать импульсы (при подаче на вывод блокировки контроллера), или как изменить скважность импульсов (при подаче на усилитель сигнала ошибки)...

Как определить, есть ли подмагничивание?

Зачем конкретно Вам это определять? Предположим, что подмагничивание есть - и что дальше? IMHO, подмагничивание опасно не само по себе, а своими последствиями; например в однотактных ИИП подмагничивание присутствует (да ещё какое!). Найти можно многое, например, ради спортивного интереса или озадачить на лабах этим студентов. По отдельности можно найти и ток намагничивания, и прямоугольную составляющую тока, измерить магнитострикцию при помощи тензодатчика и температуру вследствие, допустим, сугубо краевого эффекта... Но зачем? Прежде чем что-то измерить, полезно понять, а стоит ли это измерять вообще.

[ploop]

Ладно, всё это конечно хорошо и правильно, но смотрю, преобразователи нормально работают и без этих хитростей. ТТ в первичной обмотке в схему добавлю, но как обычно и делают: заведу через интегрирующую цепочку на второй компаратор ТЛ-ки, который, собственно, и предназначен для ОС по току.
Поясню кое-что. Сам тип преобразователя выбрал только для того, чтоб повысить КПД. Тут вполне можно использовать полумост, но у ключевых транзисторов, что у меня есть (IRFP460), немного завышено сопротивление перехода в открытом состоянии. Поэтому целессообразно обеспечить им более высокое напряжение.
Вопросы остались:
1. Управляющие трансформаторы. Нужно обеспечить работу преобразователя на минимальной скважности импульсов. Возможно ли это при использовании одного транса? По моим прикидкам - нет. В чём сложности с использованием двух трансов?
2. Они же. Есть ли смысл включать их тоже в мостовой режим? (драйверов нет, придётся лепить 8 транзисторов). Судя по модели, они прекрасно работают в однотактном режиме, вкачивая в затворы ключей импульсы с почти идеальной формой.
3. Это самое намагничивание силового транса. Так ли страшен чёрт? Мои мысли (поправьте, если не прав): на малой мощности не существенно, на большой на первичке будет почти меандр...
4. Сердечники. Есть Ш20х28. Великоват. Есть Ш16х20. Моловат. Для последнего напрашивается вариант повысить частоту до 70-100 кГц. Реально?

Жду критики

[Moskatov]

3. Это самое намагничивание силового транса. Так ли страшен чёрт?

Если хотите использовать по максимуму, почти без запаса, магнитные свойства сердечника, максимально приблизив частную петлю гистерезиса к предельной, и нет возможности увеличить габариты магнитопровода, то используйте контроль тока намагничивания. Понятно, что "маленький" магнитопровод, в котором рабочая индукция будет близка к индукции насыщения, будет весьма значительно нагреваться (что может потребовать крепления магнитопровода на охладители), особенно, если удельная мощность полных потерь в магнитопроводе будет велика (как для отечественных магнитопроводов НМ, НМС). Укладка обмоток в несколько слоёв приведёт к значительному увеличению коэффициента близости, а, следовательно, и нагреву обмоток. Но зато сэкономили на сердечнике.

Если имеете достаточно "крупный" магнитопровод, при использовании которого рабочая индукция с запасом на величину индукции подмагничивания будет меньше индукции насыщения, и введёте в магнитопровод маленький зазор, чтобы увеличить наибольшую напряжённость поля, либо примените феррит для сильных магнитных полей, то отсутствует необходимость в системе контроля тока намагничивания.

Сердечники. Есть Ш20х28. Великоват.

И без системы контроля тока намагничивания с такого красавца можно снять в несколько раз большую мощность, чем Вы указывали...

напрашивается вариант повысить частоту до 70-100 кГц. Реально?

Высокая частота и большая мощность... геморрой обеспечен.

[Juri000]

По пунктам. Использовать в раскачке надо один транс. С двумя практически нереально обеспечить одинаковые параметры двух разных трансов, а это может оказаться фатальным. Даже если вы добьетесь абсолютно одинаковых импульсов на ХХ, это ни о чем не скажет. Под нагрузкой все иначе. Насчет раскачки Мультик, настоящий профи в инверторах вообще и мостах в частности, говорил, что использует вот эту http://valvolodin.narod.ru/schems/Bolshakov.html и считает ее очень неплохой.
Что касается намагничивания силового транса, то сей процесс достаточно коварный. К одностороннему намагничиванию транса может приводить совокупность множества причин, часто трудноуловимых. А это может привести к подрыву ключей. Насколько вам это нужно - решать только вам. Есть только одно но - в один далеко не прекрасный момент работающий мост может бахнуть, а потом угадай по какой причине это произошло. Повышать частоту тоже не советую - значительно повышаются требования к монтажу, моточным изделиям, взаимному расположению элементов.
Повторюсь, вы выбрали себе весьма серьезную задачу. Построить хороший, надежный мост с нуля достаточно сложно.
Успехов !!!

[nik-as]

Начала обмоток я не увидел (может просмотрел).

Не может, а так и есть, просмотрел. Точки больше на нолики похожи.

[BIOWYLF]

Здравствуйте, увидел эту тему и заинтересовался. Есть небольшая проблемка....нужна схема ИИП мощностью 10-12кВт для питания 4-х канального усилителя мощностью 2400 Вт на канал.....пособите кто чем может

[ploop]

Ударной волной не сдует?

Подразумевается трёхфазное питание (от обычных 220 более 4-5кВт не взять). Я бы сделал так: общий трехфазный выпрямитель, а к нему 4 отдельных преобразователя на 2500Вт, т.к. собрать "за раз" такого монстра проблематично... Схем полно у сваркостроителей. Как быть с фильтрацией на выходе - не знаю...

[BIOWYLF]

:shock: Ударной волной не сдует?

Подразумевается трёхфазное питание (от обычных 220 более 4-5кВт не взять). Я бы сделал так: общий трехфазный выпрямитель, а к нему 4 отдельных преобразователя на 2500Вт, т.к. собрать "за раз" такого монстра проблематично... Схем полно у сваркостроителей. Как быть с фильтрацией на выходе - не знаю...

Не сдует, это усилители для клуба. Вот и проблема в том,что питание 220В, наверное придется городить из нескольких блоков...( На счет фильтрации - стандарт - дросселя и батарея электролитов, а что тут при такой мощности придумаешь, проблема в том что питание многоуровневое (класс G) и высшая ступень +/-135В......дороговато выйдет(

[ploop]

Как вы собрались питать это дело от 220? При полной мощности ток от сети будет более 50А. Мало того, что ни одна защита на данный ток не рассчитывается (в любом случае потребителей по разным фазам раскидывают, с разными автоматами соответственно), так еще и сварочные провода нужны...

[BIOWYLF]

Это понятно, только ограничения устанавливаю же не я, а условия эксплуатации. Ну, не подведена 3-х фазная сеть. А если ККМ....должно нагрузку на сеть снизить.

[BIOWYLF]

Вопрос остается открытым....