Авто преобразователь на 500 ватт

[Andrey_RTF]

Я все таки решился изменить главный пост темы и расписать все о сборке данного ИИП.
Итак мощность которую я хотел получить от преобразователя, а в последствии и получил - 500 W. Напряжение на выходе равно +-27 V. Оно обусловлено напряжением питания TDA8924TH.

Весь процесс начался с расчетов трансформатора. У меня в наличии были следующие кольца:

• 50х30х20 материал N87
• 45х28х12 материал M2000

Мне сразу объяснили, что для моих требований как раз подходит колечко отечественного производства - 45х28х12 материал M2000. Почитав темы с подобными разработками, выяснил, что для моей мощности необходимо по два транзистора IRF3205 в плече. В качестве ШИМ контроллера взял проверенную временем микросхему - TL494. Частоту задающего генератора, равную 55 кГц взял исходя из материала ферритового кольца.
Ну вот - все данные для расчета трансформатора у нас есть, можно приступать к расчету. Для расчета трансформатора я использовал программу Excellent IT(https://forum.vegalab.ru/showthread....ов-и-дросселей), разработанную Starichkom, за что ему большое СПАСИБО!!! В результате расчетов вот, что у меня получилось:

• Расчет трасформатора:

Далее предстоял процесс намотки трансформатора - если честно, это самое нелюбимое мое занятие. Выслушав на форуме все рекомендации по намотке, понял (не сразу конечно), что первой на кольцо нужно наматывать вторичную обмотку. Это связано с тем, что первичная обмотка обычно состоит из 4+4 витков, и если ее намотать первой, то равномерно расположить на ней вторичную обмотку уже не получится.
Перед намоткой острые грани кольца необходимо обточить, чтобы исключить факт повреждения лаковой изоляции на медной проволоке. Я бы еще посоветовал обмотать само кольцо несколькими слоями лакоткани для большей надежности. Именно так я и поступил.

• Вторичная обмотка:

• Первичная обмотка:

После намотки трансформатора нужно было определится с электрической схемой преобразователя. В качестве драйвера, переключающего силовые транзисторы было решено применить IR2113. Выходной ток данной микросхемы 2 A - этого достаточно для переключения IRF3205. Также необходимо было организовать защиту от КЗ и перегрузки. С этим вопросом мне помог strannicmd. Принцип работы системы защиты заключается в том, что считается падение напряжения на полевых транзисторах. Входные электролитические конденсаторы были взяты LOW ESR. Их количество (10 штук) взято с учетом потребляемого тока при номинальной нагрузке. В моем преобразователе этот ток составил порядка 45 A, а один такой конденсатор может отдать в нагрузку 4,74 A. Вот и считайте Выходные диоды нужно брать минимум с двухкратным запасом по току и напряжению - я взял MBR20100CT (20 A/100V). И вот в результате всевозможных доработок имеем следующую электрическую схему преобразователя:

• Схема ИИП:

Далее началась разработка печатной платы. Первые мои попытки создания печатной платы, как вы уже наверное догадались, оказались неудачными. Более менее нормальная работа пошла после того, как Starichok показал мне как нужно организовать разводку "силовой" части. Основная идея состоит в следующем:

• Все дорожки должны быть как можно короткими и широкими насколько это возможно
• Все конденсаторы(LOW ESR) должны находиться как можно ближе к транзисторам
• Земля драйвера должна быть расположена как можно ближе к земле силовых транзисторов

В результате всеобщих усилий вот такой вот шедевр получился на выходе:

• Разводка печатной платы:

Далее началось непосредственно изготовление печатной платы. Для изготовления ПП я использую фоторезистивную технологию. Благодаря такой технологии, печатные платы в итоге получаются отличного качества. Минимальная ширина дорожек и расстояние между дорожками может доходить до 0.15 мм - это мой личный рекорд.

• Печатная плата:

Затем я приступил к сборке преобразователя. На сборку ушло пару дней - это с учетом перекуров, учебы... В результате получился вот такой девайс

• Собранный ИИП:

Ну вот вобщем то и все)))

[YARiddiK]

Поменял 494ую микросхему.
Частота 56 выбросы, что были на 150кГц исчезли.
Напряжения те же.
Нагрузка 1а 33В.

Вечером картинки с осцилла выложу

---------- Сообщение добавлено 13:57 ---------- Предыдущее сообщение было 13:44 ----------

На ХХ ток потребления ИИП 160 мА.
Судя по всему это нормально.

Теперь дело за сессией. А потом полевики на радиатор посажу

[YARiddiK]

Посмотрите, пожалуйста, картинки.
Одни картинки, когда частота была 156кГц, другие когда 56кГц.

[SWAGGER]

Доброго времени суток. Что то тема притихла
У меня такой вопрос. Где-то читал, что если в первичке сделать 6 витков, а не 4, то разброс на выходе будет меньше, при изменении входного напряжения. Так это или нет?

[zaviruxa]

Здраствуйте.Попробую попросить помощи тут.Собирал по схеме и печатке из 1-го поста,печатка вторая,уменьшеная. Транс -кольцо N87 41,8 х 26,2 х 12,5 (перв 4 вит ,втор 21 вит).резисторы в затворах 22 ом, снаберы 20 ом+10n.транзисторы 3205,частота импульсов на ключах 45кгц.Источник питания аккамулятор 55А. Запустился бп сразу.,без подключения нагрузки ток 240ма,на выходе 60в.Ничего за 20мин особо не нагрелось (транс может быть чуть теплее чем всё остальное)

Но вот при подключении нагрузки (2 резистора по 18 ом 15 вт последовательно ,средняя точка на массу , в банке с водой) почти сразу начинают греться полевики,в качестве радиатора пластина аллюминия 80х30х10мм.ток потребляемый 8,5А, на выходе напряжение 45в ,.Больше вроде ничего сильно не нагревается. Осциллограмы прилагаю ниже.Буду благодарен любым советам ,чтоб избавится от нагрева и от просадки напряжения на выходе.Заранее спасибо.

[sima8520]

А какое расчетное напряжение на выходе ты хотел получить? Какое сечение проводов первички/вторички, или сколько проводов и каким диаметром намотаны обмотки?

[Dimonis]

Очень интересна осцилка " первичка при нагрузке" , в одном такте выброс есть , в другом нет ? Сними побольше тактов шт.5.

[Sergei Nizovcev]

Хоть бы кто написал ,как защита по току срабатывает? Есть ли ложные срабатывание защиты при нагреве ключей ? Я к тому что при нагреве в ключах изменяеться сопротивление.Почти все страницы пересмотрел и не одного вопроса и не ответа.

У меня завалялись ключики 8штук STP60NF06 вот я бы их и применил бы на этот преобразователь.

[Leshik]

zaviruxa Если еще актуально - попробуй ДТ уменьшить.

[Dimonis]

Судя по затворам , ДТ там с лихвой . Вопрошающий , покажи осцилки с обоих стоков , желательно на одной обоине .

---------- Сообщение добавлено 22:40 ---------- Предыдущее сообщение было 22:36 ----------

Я к тому что при нагреве в ключах изменяеться сопротивление.

А ты диодики поближе к ключам подсунь , получишь термокомпенсацию .

[Sergei Nizovcev]

Ах,понял.Сразу до меня не дошло.

[Sergei Nizovcev]

Основные преимущества планарных трансформа-
торов:

высокая мощность при небольших габаритных
размерах (10 Вт — 20 кВт);

высокий КПД устройств (97–99%);

широкий температурный диапазон:
от –40 до +130 °С;

диэлектрическая прочность устройств 4–5 кВ;

низкая индуктивность рассеяния;

диапазон рабочих частот планарных уст-
ройств лежит в пределах от 20 кГц до 2,5 МГц;

высокая мощность при малых размерах —
планарные трансформаторы включают, как
правило, от одной до семи обмоток;

малый разброс параметров при серийном
производстве устройств;

очень низкий уровень электромагнитных
помех;

малые габариты и вес.

Гугл вам в помошчЬ-"Основные преимущества планарных трансформаторов"

З.Ы. http://s019.radikal.ru/i639/1311/3e/b704a900ec15t.jpg

О чем вы говорили и смотря на фото то похоже чтото на это точто в фаиле. А может и ошибаюсь.

[zaviruxa]

Извиняйте.Не дождался ответов,разобрал.)

[YARiddiK]

ХЕлп! Собственно думал, что ИИП рабочий. Решил проверить сколько тока отдает, да защиту настроить подстроечником.В итоге имеем вот что:частота на ключе 56кГц. Выбросов нет. Снабберы не греются. 4 ключа IRFZ44Nкольцо R50*30*20 N87 B6429-L82-X87обмотки 4+4 и 13+13 на входе акк 12.3В заряжен.на выходе 35В без нагрузки 40 и вышенагружаю. 1А на выходе, напруга 32в1.5А 29 как-то выходило даже 1.8 ампер и напруга на выходе была 28,5Что-то сильно просаживается. То есть больше 100Вт не могу вытянуть. Ни диоды, ни полевики не греютсязащита по току срабатывает где-то, когда на выходе 1.5А. И дальше пытается перезапуститься.менял R9 поставил 4.7кОм, тк у моих поелвиков споротивление канала больше. Помогло немного, максимум рабочий был 1.2А стал 1.5А. проверил ток, милливольты на шунте померил, думал цешка неправильно ток показывает, получилось защита срабатывает, когда ток выше 1А. когда пытается перезапустится максимум, что через шунт идет 5.4АЧто можно сделать?сейчас попробую намотать маленькое кольцо и подкинуть его

---------- Сообщение добавлено 10:11 ---------- Предыдущее сообщение было 10:07 ----------

хотя не. Щас попробую воткнуть в него нихром 6Ом. Как раз 30/6=5А. Может и не сработает защита. Радиатор на полевики(пока две штуки, старые выпаял) не буду ставить

[YARiddiK]

сделал два сопротивления из нихрома по 10Ом ровно. Нагрузил одно плечо. 31В. Значит 3А идет. Нагрузил два плеча по 10Ом каждый. Вырубается. Что попробовать, защиту ещё дальше двинуть?Сейчас на 16 ноге с двумя полевиками 0.354В 100вт примерно нагрузка плюс минус кпд. на 15 ноге (где подстроечник) 1.574В. То есть когда на 16 ноге столько будет, он станет "перезагружаться".Но как-то странно. че делать то? Зря время неохота тратить.

[YARiddiK]

почему защита срабатывает?
впаял все 4 полевика. Посадил на радиатор. Включаю= срабатывает предохранитель. Включаю, включаю, включаю. Лезу смотреть. Выпаиваю те ключи с одного плеча, что работали до этого в паре, когда проверял с двумя ключами на весь ПН. Почему-то они сдохли. Ладно.
Оставил два ключа на "верхнем" плече. И запустил только с ними.
В итоге на одной из вторичек, повесив 10Ом получил 21В. Это в режиме "икания" Собственно не пойму вот что.
В первичку от Аккамулятора поставил шунт 0.0025Ом. Решил измерить сколько жрет ПН в таком виде и во всех остальных.
И получилось вот что
С двумя ключами в одном плече и с 0 в другом токХХ 90мА.

Offтопик:
Это много, сейчас частота 76кГц, выбросы есть, снабберы греются, полевики чуть греются. При 56кГц всё холодное как лёд в антарктиде с такими же напряжениями на выходе. Поднимал частоту- думал напруга на выходе изменится.

А когда на одну из вторичек сажаю 10 Ом и включаю ПН ток, потребляемый от акка, сначала держится 1.8А, пару секунд, а затем резко возрастает до 6.4А и срабатывает защита. И ПН соответственно в режиме икания. И вот это как раз непонятно

что куда смотреть?
при холодных ключах без выбросов с нагрузкой 30ВТ на выходе с "красных каракулей" 0.209В

[YARiddiK]

намотал маленький транс R 29.5/19.0/14.9. 5+5 на второй стороне 8 и 8на выходе получилось 24в без нагрузки.20в с нагрузкойи от13в до 16 если нихромом нагрузить. сильная просадка почему??? частота 71кГцвсё холодное. Выбросов, как на криво намотанном здоровяке кольце нет. накрутил защиту почти на макс, по входу 12.5в ИИП сожрал 205Вт очень долговременно, потом где-то защита срабатывает. В пике при этом способен 270Вт со входа сожрать. получается 180ВТ всего. и большая просадка.что с просадкой делать??

[YARiddiK]

на нагрузке 159 вт кпд 82%куда девается?если грузить одно плечо больше другого - второе не просаживается.

[YARiddiK]

Что хочу сделать в :
1.добиться чтобы защита срабатывала при 300ВТ выходной мощности.
2.намотать обмотку в 17+17 витков для однополярного напряжения 30-34в с двумя диодами на выходе. Проводом 0.5 в один! виток.
С него сниму 3-4А и отпушусь.
3. снять снаббер, и снять картину выбросов, а потом рассчитать снаббер.

первое буду делать исходя из того, что с двух пар китайских 3205 снимают 600вт без проблем, соответственно на 44N в два раза выше сопротивление открытого канала. Потом у меня подразумевался бешенный обдув. Без обдува маленький радиатор с двумя парами 44N на 150Вт слегка теплый. Так что с обдувом 300Вт вытянут нормально.
второе надо для того, чтобы оценить нагрев обмотки. и провода мало.

[Diman.K]

Добрый день форумчане! Случилось такое дело на 500W. Собрал преобразователь напряжения пуш-пул 12В->на плюс минус 65В. Частота преобразования 90кГц. Мощность преобр. 500W. Собирал по схеме http://interlavka.narod.ru/nabor/nabpreobra04.htm ПР008. Первичная обмотка 2х4 витка вторичка 2х21 витку. Тороид EPCOS материал N87 R50x30x20.
Вложение 219673
Запустился нормально, без нагрузки напряжение на выходе +_68В. Осциллограммы с контрольных точек ниже приведены.

Дальше подключил нагрузку по 60 Ом на плечо и заметил что напряжение проседает до по 40 В. Ключи начинают греться. Пробовал отключить защиту по току и стабилизатор на оптроне, не помогает. Вот осциллограммы контрольных точек под нагрузкой.

Посоветуйте как с этим бороться?

[Dimonis]

Частота преобразования 90кГц. .......... Первичная обмотка 2х4 витка вторичка 2х21 витку. Тороид EPCOS материал N87 R50x30x20.
.
Посоветуйте как с этим бороться?

Для начала опустить частоту до 20кГц - расчетная для твоих намоточных данных.