Импульсные источники питания и преобразователи.

[TDA]

Приветствую!
Раньше помоему тут небыло темы в которой обсуждались бы только ИБП и преобразователи напряжения.
Щас меня интересует эта схема полумостового ИБП

[gyrator]

А что мешает сделать импульсный понижаюльник на 200 вольтей на той же UC-шке? Зачем попу баян из МУ?

[deemon]

А что мешает сделать импульсный понижаюльник на 200 вольтей на той же UC-шке? Зачем попу баян из МУ?

Ну это получается - понижайка на 200 вольт плюс дополнительный инвертор , против одной катушки ...

[thickman]

против одной катушки

одной катушкой не отделаешься, обмоток же не одна штука, плюс мудреная схема управления, см. картинку. Я тоже голосую за вариант предложенный Гиратором.

[deemon]

одной катушкой не отделаешься, обмоток же не одна штука,

Вообще-то , я думаю поставить "мумуку" не после транса , а до него - последовательно с первичкой , чтобы сразу все напряжения рулить пропорционально . Ты думаешь , так нельзя делать ?

[gyrator]

одной катушкой не отделаешься

Дело даже не в кол-ве катушек, а в том, что на 50 герцах массогабариты магнитного стильбизатора будут огроменными. Это на 400 херцах, или на десятках килоХерц мотки магнитных ключегов получаюццо мелкими. Так штааа, ИМХО, уж лучче тилисторный рулёж, нежели геморр с МУ на частоте сети, особливо при отсутствии у потерпевшего опыта разработки подобных рулек.

[deemon]

Дело даже не в кол-ве катушек, а в том, что на 50 герцах массогабариты магнитного стильбизатора будут огроменными.

Да где там 50 герц ? Я же говорил выше - оба транса в этой схеме ( пост 10560 ) питаются от мостового инвертора , частота 20 кгц . Один транс , выходной ( верхний по схеме ) - получает всё напряжение моста , регулируется фазой половинок . Другой , который питает блоки самого прибора ( нижний по схеме ) - питается только от одной половинки , для него это - нерегулируемый полумост , вот и всё . Сам же инвертор в родной схеме питается от тиристорного выпрямителя , который снижает выпрямленное от сети напряжение до 200 вольт ... ну я этому выпрямителю сделал уже небольшое обрезание , кастрировал , то есть ампутировал тиристор нафиг 300 вольт там теперь на входе инверторов , короче говоря .

[thickman]

я думаю поставить "мумуку" не после транса , а до него - последовательно с первичкой , чтобы сразу все напряжения рулить пропорционально . Ты думаешь , так нельзя делать ?

Можно, на вышеприведённой картинке - это часть звена повышенной частоты, установлен на первичной стороне молотилки. Однако не пойдёт, дико извиняюсь - он шимит сигнал, как и быстрый МУ с самонасыщением во вторичных цепях. А тебе, как я понял, хочется какого-то "бесшимного трансдуктора", типа управляемого дросселя. Ничего на ум не приходит, стоит полистать книгу "Многофункциональные магнитные радиокомпоненты", так кажется называется, и другие книги того же автора - Задерей Г.П.
Розенблат тоже по различным типам МУ много чего толкового понаписал.

[deemon]

Можно, на вышеприведённой картинке - это часть звена повышенной частоты, установлен на первичной стороне молотилки. Однако не пойдёт, дико извиняюсь - он шимит сигнал, как и быстрый МУ с самонасыщением во вторичных цепях. А тебе, как я понял, хочется какого-то "бесшимного трансдуктора", типа управляемого дросселя. Ничего на ум не приходит, стоит полистать книгу "Многофункциональные магнитные радиокомпоненты", так кажется называется, и другие книги того же автора - Задерей Г.П.
Розенблат тоже по различным типам МУ много чего толкового понаписал.

Ну я попробую сделать "мумуку" , если хорошо получится - расскажу ... а если не выйдет , всегда можно применить "план Б" - поставить отдельный маломощный полумост с ШИМ регулированием , специально для нижнего транса .

[thickman]

В автогене на биполярах с пропорционально-токовым управлением уже есть свой токовый транс, причем напряжение на обмотках фиксировано Uбэ силовых ключей, что удобно – нет надобности на затворах синхронов U фиксить при гулянии сети.

[tomtit]

Ну я попробую сделать "мумуку" , если хорошо получится - расскажу ... .

В конце прошлого века линейная муму делалась так - брались 3 ферритовых кольца 2000НМ, на два из них было намотано
по одной обмотке. В третьем кольце делался немагнитный зазор около 1мм. Потом складывался бутерброд
из трех, и поверх бутерброда моталась управляющая обмотка. Кольцо с зазором обычно клали в серединку.
Потом обмотки двух внешних включали последовательно, но навстречу друг другу, чтобы эдс управляющей обмотки
скомпенсировалась. Получался агрегат с двумя парами проводов, торчащих наружу.
Рассчетная формула очень проста - ампервитки управления = ампервитки рабочей обмотки.
Такой МУ имеет хорошее регулирование и встроенную защиту от перегрузки.
С помехами у интегральной конструкции МУ больших проблем не было.
Как ни странно, К.П.Д получался вполне приличным, не хуже чем у ранних АТХ (PC-AT ШИМ-полумост) источников.
На счет скорости отклика и устойчивости тоже было все нормально.
Сам делел генератор миллисекундных импульсов 50W, 15кВ, где в качестве силового ключа стоял такой МУ.
Время нарастания фронта получал порядка 500мкс.
И, конечно, МУ ставился последовательно с первичной обмоткой. Думаю, что при использовании
аморфных сердечников, можно добиться очень приличного результата. Гораздо лучше, чем на феррите.

З.Ы. Вредное влияние остаточной индуктивности МУ+рассеяние СТ компенсировал переходом на резонансный режим работы на
макс. мощности, но эти эксперименты забросил всвязи с начавшейся перестройкой и преездом из Сибири в Московскую обл.

З.З.Ы. Размер "трансдуктора" получался примерно равен размеру СТ. Но это на феррите. Размеры СТ были намного меньше чем у ШИМа.
СТ работал близко к насыщению, лишь бы не дымил .

[deemon]

В конце прошлого века линейная муму делалась так - брались 3 ферритовых кольца 2000НМ, на два из них было намотано
по одной обмотке. В третьем кольце делался немагнитный зазор около 1мм. Потом складывался бутерброд
из трех, и поверх бутерброда моталась управляющая обмотка. Кольцо с зазором обычно клали в серединку.
Потом обмотки двух внешних включали последовательно, но навстречу друг другу, чтобы эдс управляющей обмотки
скомпенсировалась. Получался агрегат с двумя парами проводов, торчащих наружу.
Рассчетная формула очень проста - ампервитки управления = ампервитки рабочей обмотки.
Такой МУ имеет хорошее регулирование и встроенную защиту от перегрузки.
С помехами у интегральной конструкции МУ больших проблем не было.
Как ни странно, К.П.Д получался вполне приличным, не хуже чем у ранних АТХ (PC-AT ШИМ-полумост) источников.
На счет скорости отклика и устойчивости тоже было все нормально.
Сам делел генератор миллисекундных импульсов 50W, 15кВ, где в качестве силового ключа стоял такой МУ.
Время нарастания фронта получал порядка 500мкс.
И, конечно, МУ ставился последовательно с первичной обмоткой. Думаю, что при использовании
аморфных сердечников, можно добиться очень приличного результата. Гораздо лучше, чем на феррите.

З.Ы. Вредное влияние остаточной индуктивности МУ+рассеяние СТ компенсировал переходом на резонансный режим работы на
макс. мощности, но эти эксперименты забросил всвязи с начавшейся перестройкой и преездом из Сибири в Московскую обл.

Спасибо за инфу - конструкция интересная ... особенно интересно то кольцо внутри , с зазором - видимо , это для "растяжки" и линеаризации регулировочной характеристики ? Обязательно попробую и такой вариант , для сравнения с классическим Ш-образным трансдуктором . И кстати , переход на резонанс на минимальной индуктивности - классная идея ... мне-то оно тут не понадобится , там и так пойдёт , но на будущее надо запомнить , интересный ход .

Offтопик:
Я кстати тоже , некоторое время назад занимался МУ , но не силовыми ... там собственно нужна была управляемая индуктивность для балансировки измерительного моста . И главные требования были - максимальная линейность индуктивности , стабильность и самое главное - максимально возможная развязка между рабочей и управляющей обмотками . И там кстати удалось , применив один фокус , добиться любопытного результата - достичь развязки порядка 100 дБ - ни одна известная ранее конструкция МУ так работать не может ( даже с применением ортогональных полей ) ... но , понятное дело , это может быть важно только в "измерительных" приложениях , для силовых цепей развязка практически не важна .

[tomtit]

Кольцо с зазором в середине - это дроссель последовательно с управляющей обмоткой. Он позволяет сильно уменьшить амплитуду второй гармоники и использовать источник напряжения для управления МУ. Учтите, что интегрированная конструкция позволит получить нешумный аппарат.
Трансдуктор на ортогональных полях не имеет свойства ограничения тока нагрузки, поэтому я не стал с ним связываться.

[thickman]

при пропорционально-токовом управлении ( ПТУ ) биполярами ( один небольшой трансик ) - эта самая управа тоже , практически ничего не жрёт

Причем, этот небольшой трансик сгодится и для управления синхронными ключами в выпрямителе, если на него кинуть ещё пару обмоток.
На картинке, пожалуй, самый простой вариант, но работает вроде бы корректно. Гонял в диапазоне входного напряжения 250-350 Вольт (выпрямленная сеть), и сбросе нагрузки с 280Вт до 14Вт. Кому не лень, просимулируйте плиз, критика очень приветствуется Можно попытаться сюда же и "трансдуктор от tomtit " присоседить. В архив вложил модель биполяра 13007, в сети напарывался на другую, очень неправильную.

[deemon]

Причем, этот небольшой трансик сгодится и для управления синхронными ключами в выпрямителе, если на него кинуть ещё пару обмоток.

А не будет там ёмкость затвора полевиков пакостить , замедлять переключение ? Всё-таки управляется этот трансформатор током , а не напряжением ... так что если на выходе будут "тяжёлые" полевики , может быть нехорошо ...

У меня кстати была другая мысля насчёт синхрона - можно взять простой диод , параллельно ему включить полевик , а последовательно в цепь выпрямителя включить первичку небольшого трансика , вторичку же на затвор полевика ( и стабилитрон параллельно ) . Тогда сначала откроется диод , и когда ток пойдёт через него - включится и полевик тоже ... ну а дальше понятно , когда ток поменяет полярность - полевик закроется , и диод естественно тоже Кстати , если внутренний диод полевика достаточно хорош - то можно и внешнего не ставить ... Ты такие варианты не пробовал ?

[tomtit]

thickman, В архиве B52 что-то не то лежит.
Линейный МУ, кстати тоже весьма ШИМ, и не совсем "трансдуктор".

[deemon]

Линейный МУ, кстати тоже весьма ШИМ, и не совсем "трансдуктор".

А разве трансдуктор - это не то же , что МУ ? Насколько я понимаю , у них всех принцип-то один ... более радикально отличаются девайсы с ортогональными полями - у тех кстати линейность повыше , но зато хуже эффективность управления ...

[thickman]

В архиве B52 что-то не то лежит.

Завтра исправлюсь. Да, в архив обычный автоген-резонансник на биполярах с комбинированной ПОС по току и напряжению всунул, он и был взят за основу для варианта с синхронным выпрямителем.
deemon, форма тока синусоидальная и переключение в районе нуля, поэтому синхронным ключам переключаться можно не очень быстро, динамические потери невелики.

[Alickkk]

наконец-то притулил норм. нагрузку! - ВК Никитина ... блин, ну не красота? ...

HBridge_290v_+-35v_LCLC_0058_OutPA_340w_Square!!!.rar
zvp3310.txt

[deemon]

deemon, форма тока синусоидальная и переключение в районе нуля, поэтому синхронным ключам переключаться можно не очень быстро, динамические потери невелики.

Ага , понятно - в резонансе проблем не должно быть ... ну а для обычных импульсников логичнее было бы брать управление с основного силового транса , или же как я говорил выше - с отдельных маленьких трансиков в цепи полевика .

[thickman]

В архиве B52 что-то не то лежит

Подправил. Мосфеты-закрывашки в цепях затворов синхронных ключей (М3,М4 в модельке) не следует выбирать с пониженным пороговым напряжением. Vto должно быть не ниже 2.3-2.5 Вольт.

[thickman]

Всё же вариант синхрона от Гиратора более универсальный и правильный. Дополнительный трансформатор тока – это ниачом. Не понимаю, почему боятся простейших моток, такая же деталька как резистор или конденсатор, и ничего не стоит для самодельщика.
Можно попробовать сократить число обмоток. Здесь оба ключа открываются от одной обмотки (L6) затворного трансформатора. Плавающая обмотка конечно это не очень хорошо, поэтому на возможный разброс номиналов компонентов нужно обратить особое внимание, с этой целью в плечах выпрямителя у резисторов десятипроцентный разброс.

[thickman]

У меня кстати была другая мысля насчёт синхрона - можно взять простой диод , параллельно ему включить полевик , а последовательно в цепь выпрямителя включить первичку небольшого трансика , вторичку же на затвор полевика

Последовательно? Ну так это с трансформатором тока, таких схем пруд пруди, однако они весьма не простые.
В резонансниках с ZCS попроще. Спешить с переключением не обязательно, кроме этого, если резонансная частота контура равна рабочей, тогда контролировать переход тока через ноль вообще не нужно и схема вырождается всего лишь в управляющую обмотку в затворе синхронного ключа, - ключевые транзисторы в преобразователе и в синхронном выпрямителе управляются одним трансформатором.
В автогенераторном варианте сложно получить стабильную частоту автогенерации, поэтому желательно ввести контроль перехода тока через ноль. Смотри, как ловко сделано у Гиратора. Включение синхрона одновременно с силовыми ключами преобразователя через единый затворный трансформатор (обмотки L1 L2 L3 L6). Выключение - через трансформатор тока с первичным витком L8 и вторичными обмотками L10 L12). Модель работает отлично, при первом подходящем случае воплощу в железе.

[Alickkk]

Лучше, пмсм, сосредоточиться на других полезных доработках.

Ок, начнем с малого ...

HBridge_290v_+-35v_CLC_0071_FullPA_340w_3ohm_100Hz_MSTN25S_80kHz.rar
zvp3310.txt
IRF740_spice!!!.txt
... - все, что правее C3,C8 - тестовый УМ(нагрузка - просьба в железе не повторять!!!)
... тестил синусом 100гц - 320Вт(p-p)


спектр на выходе УМа(с "невыдающимся" PSRR(около 50дБ)):

- остатки несущей тонут в шумах! - в симе хватило 2мкГн(L3,L7) в CLC!!!


... и прямоугольником(50Гц+250Гц) - 320Вт(p-p)

... с учетом добавки литов на выходе, мощность где-то около 400Вт(это при соблюдении zvs&zcs!!! - далее теряем
zvs - иглы мощности на открытии транзисторов - Макс. Мощность около 600вт), частота 80кГц, отдельное спасибо сами знаете кому за модель трансформатора! ... и вопрос: с увеличением частоты Br,Bm,Hc разве не меняются для MSTN? проницаемость-то уменьшается в два с лишним раза - по идее тогда Br(остаточная) должна расти с частотой? не? ... MSSN-то вон как убегает, но он, понятно, ж0ще ...

шо скажете? осилю? ...

[thickman]

мощность где-то около 400Вт(это при соблюдении zvs&zcs!!! - далее теряем
zvs - иглы мощности на открытии транзисторов

Это потому что в паузе Iнам не разряжает конденсатор С6 до нулевого значения, - при снижении сопротивления нагрузки Iнам убегает в нагрузку через вторички. Если ПНН надо-надо во всех режимах, тогда придется снижать номинал С6 и вводить адаптивную паузу, либо ставить запорные дроссели насыщения на вторички. Можно снизить индуктивность L6, но в выбранной вами топологии это приведёт к повышению напряжения на выходе на холостом ходу и малой нагрузке. Чтобы этого не происходило, обводную индуктивность (L6) я всегда включаю в обход резонансного контура. И вам рекомендую сделать так.

вопрос: с увеличением частоты Br,Bm,Hc разве не меняются для MSTN? проницаемость-то уменьшается в два с лишним раза - по идее тогда Br(остаточная) должна расти с частотой? не?

Не. Индукция насыщения не зависит от частоты. Остаточная намагниченность, та вообще с ростом частоты немного снижается, а не повышается. Насколько помню, причина этого явления в том, что с ростом частоты растут вихревые токи, они немного размагничивают сердечник, что приводит к снижению Br.

шо скажете? осилю?

- нисколько в этом не сомневаюсь.

---------- Сообщение добавлено 13:23 ---------- Предыдущее сообщение было 09:16 ----------

Вредное влияние остаточной индуктивности МУ+рассеяние СТ компенсировал переходом на резонансный режим работы на
макс. мощности

Допросил твой МУ на макетке. Для резонансника оч неплохо, на первый взгляд. При неизменной рабочей частоте Fo, изменяя резонансную частоту контура Fрез (подмагничивая МУ через обмотку управления), получаем отличную регулировочную характеристику. Пмсм, можно воплотить, например, LLC-резонансник работающий на фиксированной частоте. Помимо возможности синхронизации и очень широкой регулировочной характеристики, есть другой немаловажный бонус у такого "моночастотного LLC" – оптимизация силового трансформатора по потерям и массогабаритам. При ЧИМ-регулировании приходится идти на компромиссы.
В МУ применил два сердечника MSTNP-20A-TH из нанокристаллического материала АМАГ-200, калибром 20.0-12.5-8 мм. Рабочие обмотки по 17 витков монтажного провода диаметром 1.3 мм в один слой. На мой взгляд, благодаря применению наноматериалов, получились небольшие габариты при хороших токовых возможностях - такой диаметр провода больше подходит для первички сварочного трансформатора. Наносердечники это конечно вещь Для управляющей обмотки много витков мотать заленился. При Wупр=50 и Iупр=600мА сердечники полностью замагничиваются – самая правая осцилограмма на картинке. При отсутствии Iупр МУ надежно заперт на номинальной нагрузке и КЗ – самая левая осциллограмма.

[tomtit]

Рад, что Вам понравилось.
Я припоминаю, что до по каким-то причинам до полного резонанса не доводил, а ограничивался спадом тока до 20% от макс.
Наверное что-то с ZVS было связано.
Управление силовыми ключами (положительная ОС) бралась только с крохотного насыщающегося токового трансформатора.
Ключики были экзотические - КП955, так и не успел спалить ни одного.
Насчет оптимизации силового транса - мотал на пределе индукции, лишь бы не горел.
Опасность насыщения купировалась природой МУ.
При достижении током нагрузки заданных обмоткой управления а-витков, МУ мгновенно становится генератором тока.
"Линейным МУ" я его называю потому, что оптимальный материал - с мах. индукцией, узкой петлей, большим МЮ и малыми потерями.
Поэтому и обычный "чернозём" как-то работал. Большой ток управления - недостаток, но не критический, если МУ работает в цепи
первички на высоком напряжении.
Кстати, современные LLC c очень высоким к.п.д. тоже не совсем классические LLC.
Фактически они являются ЧМ пост-регуляторами к ККМ, работают вдали от резонанса, на индуктивной ветви,
отношение индуктивность СТ/резонансная - в 4-10 раз больше, чем в LLC букварях.

[Alickkk]

блин, это просто праздник какой-то!

HBridge_290v_+-35v_CLC_0078_FullPA_283w_3R6ohm_Square_MSTN25S_80kHz.rar
300Вт в нагрузку и 3Вт на транзистор(не самый оптимальный)!!! - это ж 2 порядка!!! ... теперь будет куда девать ведерко с 200-вольтовыми литами!!!
... кстати, после зацепа обводного дросселя на ср. точку литов, напряжение вторички на хх упало почти на 2вольта!!!(1,9в), - при прочих равных разумеется, и составляет почти расчетное - 35,9в!!!(расчетное - 290/8-0,4=35,85в) и, похоже, на ту же величину упали пульсации питания под нагрузкой!!! ... доволен как слон! ... пойду плату рисовать ...

[Plex61]

и 3Вт на транзистор

транзистор то можно и получше 740 вставить по Rds , а там глядишь и полигонов для охлаждения будет достаточно , хотя мюзик не непрерывная нагрузка , к тому же пик фактор .

[Alickkk]

в общем да, но т.к. это мой второй смпс-девайс... как-то боязно ...)) ... к тому же защиту х0чю ... - из L5 трансформатор сделать х0чю ...

[Plex61]

к тому же защиту х0чю ... - из L5

дык делали уже , правда пн был на драйвере , сливной дроссель сам на это напрашивается , главное правильно выбрать постоянную времени и тогда кстати и D3-D4 не понадобится теплоотвод , ключам для мюзик он тут точно не нужен .

[thickman]

кстати, после зацепа обводного дросселя на ср. точку литов, напряжение вторички на хх упало почти на 2вольта!!!(1,9в), - при прочих равных разумеется, и составляет почти расчетное - 35,9в!!!(расчетное - 290/8-0,4=35,85в)

В модели не прописаны паразиты, в реальной жизни подъем напряжения на легкой нагрузке всё же будет.