Бак-полумост-синхронный выпрямитель.

[Openreel]

Вопрос к спецам по импульсникам.

Нужен источник питания с регулируемым выходом 0-250(300)vdc рабочим током до 1А и умением выдавать кратковременные (доли секунды) пики до 5-8А.
Гальваническая развязка не нужна. Вещь делается для дома, в единственном экземпляре, можно поставить комплетуху из тумбочки.
Чистота питания пока не нужна, оно не для звука, будет пульсация даже в несколько вольт - переживу.
Обратная связь будет, но это не важно, поскольку она сильно завязана на объект питания и по ней у меня вопросов нет.
Собственно я могу все реализовать без вопросов без импульсника, на линейном питальнике, но это либо огромная потеря мощности на регуляторе, либо добавлять латр с сервоприводом - не интересно.

Мое решение - использовать бак, работающий от выпрямленной сети, можно с пассивным PFC. Но не нашел готовых схем баков на такие напряжеия и токи.
Зато драйверов полумоста на мою задачу вагон и мосфетов тоже. Вопрос первый - дроссель реализуем?

Вопрос второй - чем принципиально отличается драйвер полумоста от драйвера синхрнонного выпрямиеля?
Тоесть если берем драйвер полумоста и цепляем верхний ключ - получаем бак. А если добавляем нижний ключ(шунтированый диодом) то получаем синхронное выпрямление.
Оно действительно так, или я пропустил чего важное?
Гуглил и не нашел, что бы кто так делал, возможно оно никому массово не надо.

[a_lumnus]

Вопрос к спецам по импульсникам.

Нужен источник питания с регулируемым выходом 0-250(300)vdc рабочим током до 1А и умением выдавать кратковременные (доли секунды) пики до 5-8А.
Гальваническая развязка не нужна.

....

а зачем импульсник -?? тиристорный регулятор вполне поставленному ТЗ удовлетворяет. а если питаться будет электропривод, так и вообще лучше будет.

[Openreel]

чем принципиально отличается драйвер полумоста от драйвера синхрнонного выпрямиеля?

Класс меня проглючило, отмоделировал на бумаге - не будет полумост синхронным выпрямителем.

а зачем импульсник -?? тиристорный регулятор вполне поставленному ТЗ удовлетворяет. а если питаться будет электропривод, так и вообще лучше будет.

Тиристорный и был, в мусорку хлам этот. Мне момент на валу с малым риплом надо и мотор без воя 100 Гц. Ради интереса прицепил к латру мост с конденсатором, небо и земля.
Асинхронник с векторным частотником поставлю в будущем или может и BLDC мощный, но это радикальная переделка механики и закупка компонентов займет недопустимо много времени. А привод нужен уже как можно быстрей.

---------- Сообщение добавлено 14:56 ---------- Предыдущее сообщение было 14:37 ----------

Подумал еще, дрйвер полумоста теперь явно лишний, достаточно драйвера верхнего ключа и ШИМ контроллера.

[a_lumnus]

..


Тиристорный и был, в мусорку хлам этот. Мне момент на валу с малым риплом надо и мотор без воя 100 Гц. Ради интереса прицепил к латру мост с конденсатором, небо и земля.
... .

Двигатель постоянного тока - коллекторный -? возбуждение последовательное -? независимое -? параллельное -? И чем высокочастотный вой лучше 100 Гц -? Начинать надо с основного параметра - что надо поддерживать - обороты -? регулирование астатическое или статизм допустим -?
На малых оборотах у двигла проблемы все равно будут, диапазон свыше 100 нецелесообразен - момент на малых оборотах все равно будет неравномерным, но уже из -за двигателя.

[Openreel]

Двигатель постоянного тока - коллекторный

Да.
Возбуждение постоянными магнитами. Сопротивление обмоток около 30 Ом.

Надо поддерживать обороты, минимизируя выбросы при резком падении момента. Привод мелкого токарного станка, надо с него выжать все, что можно.
PID регулятор спаяю/настрою, хоть аналоговый хоть цифровой.

Диапазон по скоростям желательно 1:15, минимально 1:10, вроде как совсем не космос.

Пока планируется сделать ОС снятием напряжения/тока и компенсацией падения напряжения на внутреннем сопротивлении обмоток мотора.
Думается мне единственный серьезный трабл - рост сопротивления обмоток от температуры. Помехи от коллектоа тоже трабл, но решаемый.
Если сей трабл не выдет побороть есть возможность поставить энкодер на вал. И энкодеры тоже есть.

Наверняка придется делать еще и активное торможение, в этом реальной проблемы пока не вижу.

И чем высокочастотный вой лучше 100 Гц

С частотниками наигрался, 4 кГц конечно сильно бесит, но стоит поднять до 10, уже не так сильно бесит, а если до 14..16 то оно уже в моторе умирает, во всяком случае я могу рядом с таким приводом находится несколько часов без дискомфорта.
В коллекторном на такой частоте шуметь коллектор будет гораздо больше. А я частоту планировал поднять поболее, явно выше 20 КГц. И LC на выход поставить не есть проблема.

Собственно я же говорю, весь вопрос в импульснике, рекордных параметров не надо, чем проще тем лучше, посему и рассматриваю бак.

---------- Сообщение добавлено 15:45 ---------- Предыдущее сообщение было 15:42 ----------

На малых оборотах у двигла проблемы все равно будут, диапазон свыше 100 нецелесообразен - момент на малых оборотах

Это понятно, коробку скоростей делать придется в любом раскладе.

[Alex]

Мое решение - использовать бак, работающий от выпрямленной сети, можно с пассивным PFC. Но не нашел готовых схем баков на такие напряжеия и токи.
Зато драйверов полумоста на мою задачу вагон

В такие баки обычно и ставятся или драйвер полумоста, или просто хай-сайд драйвер (что тоже саое, только без нижнего фета).
Только там есть приколы с бутстрепом, из-за чего без нагрузки оно мжет не запускаться. надо к драйверу еще кое-что добавить.

Тоесть если берем драйвер полумоста и цепляем верхний ключ - получаем бак. А если добавляем нижний ключ(шунтированый диодом) то получаем синхронное выпрямление.

Да, хотя в твоем случае я бы синхронное не делал, а вниху оставил бы просто диод.
Так что, бери любую подходящую схему бака, лепи к ней левелшивер, мосфет, и вперед.
На питание контроллера бака и левелшифтера в твоем случае наверное лучше поставить маленький трансик на ~12в ("из кладовки) и 7812(15).
БАк лучше делать с двумя ООС - по напряжению (регулируемую, раз тебе это надо), и по току (на твой пиковый).
Или можно сделать токовю ООС на твой 1А, а для "кратковременныедоли секунды) пики до 5-8А" поставить на выходе большой электролит.

Но не нашел готовых схем баков на такие напряжеия и токи.

Да схемы на подобные напряжения и токи найти наверное можно, тут основная проблема будет в требуемом диапазоне регулировки, довольно широк он у тебя, и расчете фета/диода и магнетики.
Прикинул уже, какой будет пиковый ток, если тебе понадобится к примеру 3 вольта на выходе, а перед баком PFC на 350-400в стоять будет?
ТАк что, для начала - в своих требованиях "с регулируемым выходом 0-250(300)vdc" урежь осетра снизу.

---------- Сообщение добавлено 14:29 ---------- Предыдущее сообщение было 14:28 ----------

Класс меня проглючило, отмоделировал на бумаге - не будет полумост синхронным выпрямителем.

Он будет "синхронным баком", только тебе это нафиг тут не нужно.

[a_lumnus]

Openreel, не в плане "поумничать", просто как электроприводчик говорю -хреновая идея питать коллекторный двигатель независимого возбуждения ШИМом. Бак, не бак - не так важно. du|dt большие, а индуктивность (точнее L|R) маленькая. ПОставишь LC фильтр - ну, облегчишь жизнь двигателю...и добавятся постоянные времени, которые существенно повлияют на переходные процессы и скорость быстродействия замкнутых контуров регулирования.
В принципе, нужна трехконтурная система подчиненного регулирования - внутренний контур по току, потом по напряжению, внешний контур по скорости двигателя. За ПИД -регулированием не гонись - ошибку регулирования уменьшишь, быстродействие тоже.
А тиристорный преобразователь без обратных связей был -?

[Openreel]

Alex, спасибо!
Осетра урежу, 0 на выходе это шатдаун, в работе минимум вольт 20..30, точней узнаю как обмерю двиг уже в станке.
Питание с трансика для драйвера верхнего ключа сделаю, да и все низковольтное питание тож с трансика, есть их в тумбочке.

хреновая идея питать коллекторный двигатель независимого возбуждения ШИМом. Бак, не бак - не так важно.

Где там питание ШИМом? Бак на выходе дает постоянку с небольшой переменной состовляющей.
А родной тиристорный мусор вот уж где ШИМ так ШИМ.

А тиристорный преобразователь без обратных связей был -?

С обратными связами(без энкодера конечно), но скалывать схему желания никакого. Как прицепил движок к латру, так все вопросы отпали, не узнать привод.

[Alex]

не в плане "поумничать", просто как электроприводчик говорю -хреновая идея питать коллекторный двигатель независимого возбуждения ШИМом.

А почеу "ШИМом"? Ба это посто Step-Down DC/DC Convereter, на выходе постоянный ток а не ШИМ.

Осетра урежу, 0 на выходе это шатдаун, в работе минимум вольт 20..30, точней узнаю как обмерю двиг уже в станке.

Ну вот, пиковые токи через фетик и посчитаешь
И смотри еще чтобы при этом импульс был не сильно короткий, а то трудно будет.

[a_lumnus]

А почеу "ШИМом"? Ба это посто Step-Down DC/DC Convereter, на выходе постоянный ток а не ШИМ.
Ну вот, пиковые токи через фетик и посчитаешь
И смотри еще чтобы при этом импульс был не сильно короткий, а то трудно будет.

диапазон слишком большой заявлен. Плюс нагрузка с противоэдс.плюс необходимо торможение. плюс нежелательны пульсации момента - т.е. ток должен быть не разрывен ит.д., и т.д.. задача не тривиальная и "чистым" баком не решится -много противоречий

[Openreel]

"чистым" баком не решится

Я нигде не писал про решение чистым бакм. Во всей этой цепочке бак это единственное место, где были сомнения.
Не надо делать из мухи слона, "слишком большой диапазон" работал из коробки, но понятно что с диким риплом момента, оно с тиристором и тупой схемой иначе и быть не может.

Проблемы то особой нет. Единственная операция, где мне актуально без выключения шпинделя рулить 1/15, это торцевание.
Но елки, так не умеет даже 16К20, что тогда про бытовую пушинку говорить!

Поэтому берем губозакатывательную машинку и ставим перед баком латр, тогда на одну операцию мне хватит диапазона 1/2 с огромным запасом.
На с следующую операцию и латр покручу и бак. И может даже параметры ОС поправлю под чистовое и черновое точение - кто запрещает?

После бака мне никто не мешает поставить линейные усилитель и торомоз и ими рулить еще точней, если такое потребуется.
Поднимая шим с 100 Гц до 100 кГц рипл момента падает в три порядка(это я нагло счел движок идеальным), механическая инерция то у движка никуда не испарилась.

[Alex]

тогда на одну операцию мне хватит диапазона 1/2 с огромным запасом.

Ну, у меня вообще разные баки на 20-250вт работали от 20 до 180в. (на полной мощности - свыше 70-80в).

[Openreel]

После размышлений и прикидок все вылазил монстр, но на монстра у меня опыта не хватит.
И допер до простого решения, как только раньше не допер.
Латр+выпрямитель+ CLC фильтр дает основную мощность и установку напряжения.
А управление (вольтодобавка для компенсации падения напряжения на меди мотора) делаю на импульснике. При этом мощность на импульснике требуется уже в разы меньше.
Да и выходное напряжение получается всего 60В при макс токе 2А. Даже скорей 10-70В, чтобы до нуля не падть.
Но любопытен следующий момент, у импульсника надо иметь возможность работать в очень широком диапазоне мощности,поскольку при малых выходных напряжениях и ток будет малый, квадратичная зависиимость по мощности получается.

Фактический ставлю токовый сенсор на выход и заданное напряжение на выходе линейно зависит от тока мотора. Для защиты ипульсника от холостого хода на выход до сенсора токовую нагрузку на транзисторе, если потребуется.
И что самое приятное, появилась пара плат от колбяных моников - есть доноры больших ферритов с зазором. Тяжело у нас ферриты в розницу брать, остальное все есть.

Запарка на работе прерывается, есть шанс на выходных моделировать схемки.

[user12]

Не совсем понимаю, почему нельзя сделать простеньший StepDown (как и предлагалось). Делал себе подобное для ламп на 3842 (-пульсации, +мягкое вкл/выкл/регулировка) - нормально работает уже несколько лет.
Что до активного торможения, то (IMHO), его возможности преувеличивают. Активно тормозить рекуперацией не удается (энергии в моторе мало), помогает только подача реверсного напряжения. А это полный мост + тихая головная боль. Если не делать реверса, то с "полуактивным" торможением вполне справляется нижний диод StepDown.

[Openreel]

почему нельзя сделать простеньший StepDown

Можно, но диапазон мощности и напряжений потребен слишком большой. Покупать огромные ферриты по конской цене нет желания, это ведь времменный вариант и разовый, в будущем будет асинхронник с частотником.
Заодно потренируюсь с сравнительно мощным и сетевым импульсником.

Активно тормозить рекуперацией не удается (энергии в моторе мало),

Шуруповертам удается. Да и прочим коллекторникам с постоянными магнитами тож удается, я это делал многократно на работе и мосты тоже, но все на низкие напряжения только.

---------- Сообщение добавлено 19:26 ---------- Предыдущее сообщение было 19:22 ----------

А это полный мост + тихая головная боль.

Не, это не головная боль. Мост/полумост можно независимо ставить перед мотором и использовать без ШИМа, только как команда вперед/назад/выбег/тормоз.

[unicle]

Посмотрите промышленные решения Кемек, Кемток. Единственная завозка они сделаны для трехфазной сети и соответственно весь принцип построен управления построен на тиристорном выпрямителе.
Из управлевления есть два контура блок регулирования скорости (задание - выход таха) - блок регулирования тока (обратная связь по току якоря). Получаем жесткую характеристику от долей оборотов в мин, до номинальных оборотов двигателя. Подсмотреть схемы и описание работы можно на stanoks.com.