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)))

[Diman.K]

Пробовал до 50 опускать напряжение также проседает и вот осцилл. вроде на затворе 3205 это еще без нагрузки. А расчетная под мой транс частота была 60 кГц если не ошибаюсь.

[Dimonis]

А расчетная под мой транс частота была 60 кГц если не ошибаюсь.

Ошибаешься, для первички в 2х4витка расчетная частота аж 17кГц.
Понижай до 20кГц , а там будем посмотреть.

И как выполнен ТТ и L1?

[Diman.K]

Завтра попробую понизить частоту и нагрузить. ТТ выполнен на ферритовом кольце марку не помню на кольце намотано витков 10 сечением 0,25 а через кольцо продет провод от одной первичной полуобмотки транса идущей на + АКБ. Но защита пока выключена. И еще странность одна, когда без нагрузки включал ИИП на входе 7815 около 17 В, а под нагрузкой поднимается почемуто аж до 27В. Может я эту обмотку неправильно намотал.

[Dimonis]

ТТ явно неправильный , витков 100 надо и пропустить ОБЕ полуобмотки встречно.
Попробуй убери ТТ вообще , а то он как индуктивность в цепи весит.

[Dimonis]

Сделай фото своего устройства , визуально может какой косяк и заметен.

[YARiddiK]

намотал третьи трансик) хуже остальных по одининаковости обмоток)
старые по индуктивности друг от друга не отличались, а этот отличается немного.
Подпаял параллельно уже имеющемуся, с которым получилось 180вт. Так зараза на холостом ходу не стартует, сразу по защите отрубается ) Жрёт сразу при включении максимум.

Скажите, пожалуйста, что дельного вот по следущему вопросу:

когда жрет 50вт кпд 91%
когда жрёт 180вт кпд 80% или 82. Это уже всё подсчитано точно. 1 класс точности ))

это куда лучше смотреть? Где искать потери?? В обмотках? Если при этом второе плечо вторички, не нагруженное, не просаживается...

или это выбросы? вроде не особо большие. на большом кольце при 76кГЦ LM7815 грелась от выбросов, щас холодная.

[YARiddiK]

оказалось, что со вторым кольцом даже с одним не запускается.
на нем у меня, повторюсь, 18+18\4+4 первичка намотана ужасной косой свитой из 0.315, 22 жилы. первая 4 лежит равномерно, а вторые 4-е витка рядом с предыдущими.
тк этой косы у меня хватало === от кольца ещё было длины см5-7, я намотал 6 витков всего. То есть получилось 6+6
на выходе на вторичке 65в+65, 2кОма нагрузка 45в.
нагрузил одну обмотку 18витков, с напряжением 31в было 4.2А мало что-то. нагрузил сразу две обмотки по 10 Ом==сваливается в защиту. Картинки, жалко на работе забыл

на первичке га обоих кольцах выброс ВКОНЦЕ прямогульника (выглядит как вначале почему-то) выброс аж 40В, это со снаббером.
Может ничего страшного, но когда грузишь вначале пустой промежуток, перед этим промежутком выбросы, после промежутка уже идёт прямоугольник и так далее...

на кольце, с которого снял 180вт с напряжением 25в и буду работать, там 8 витков. Намотаю 12витков+12, посмотрю что выйдет.
надо хотя бы 250вт с этого кольца получить

[Dimonis]

Намотаю 12витков+12, посмотрю что выйдет.
надо хотя бы 250вт с этого кольца получить

Дурдом....

[Diman.K]

Как обещал. Фото чернового устройства на обозрение. ТТ выломал и выкинул, чуть чуть помех на затворах стало меньше. Частоту тоже пробовал понизить до 20 кГц. После понижения напряжение на вторичке под той же нагрузкой стало проседать от 65В до 48В. Но всеравно шумов много и проседает слишком много и еще звук не приятный слышен когда ИИП под нагрузкой, толи ключи толи транс пищит полагаю это на 20кГц звук. Да еще обмотку для 7815 убрал и запитался от двух концов первичной обмотки идущих к силовым ключам. рошу прощения за опечатку последние два это без нагрузки.

[YARiddiK]

Дурдом....

обоснуйте. Я хочу научиться. В детстве такой возможности, интернета, где могут подсказать, где можно, поблагодарив Старичка, скачать его программы, где можно скачать книжки не было.
я снял на выходе 184Вт. Надо 250Вт. Это будет как раз, когда будет всё правильно сделано, когда я пойму как.
Читаю тему. Выяснил, что проблема у меня в намотке и в DT в мертвом времени. Оно у меня огромное.

Такие вопросы есть: феррит не греется. А я так понял должен. Обмотки греются немного, пока нет смысла измерять, тк пока в режиме "макетки" всё.

Если хотите помочь, подскажите, где можно ленту для намотки готовую приобрести с доставкой почтой?

[Dimonis]

Не вижу подключения питания 12В . И где ЭЛЕКТРОЛИТЫ в питании ? Они должны быть как можно ближе к +12 транса и - истоков мосфетов . А у тебя видимо индуктивность проводов портит картинки.
Да и транс бы развернуть , укоротив тем самым выводы на мосфеты.

Посмотри на платы в первом сообщении данной ветки !

ЗЫ Дай фото со стороны печати.

---------- Сообщение добавлено 12:23 ---------- Предыдущее сообщение было 12:17 ----------

В детстве такой возможности,.............., где можно скачать книжки не было.

Я был записан в 2 библиотеках , т.к. ассортимент книжков разнился.

[YARiddiK]

Dimonis, возможно за транзисторами два отверстия у него под +

[Dimonis]

Если хотите помочь, подскажите, .....

А ты задавай конкретные вопросы , с наглядными подтверждениями , а то ведешь какой-то монолог.....
Не думаю ,что дело в трансе . Хотя... давай фотку в студию.

[YARiddiK]

А ты задавай конкретные вопросы

мертвое время беспокоит. Из-за него может быть просадка в 5В? С 30 до 25. Мертвое время, как у автора темы Андрея на первых осциллограммах.
Можно ли первичку скручивать проводом 0.315 в 24жилы от руки и мотать витки, не прижимая к кольцу, а на отъе***сь?

[YARiddiK]

флешку забыл с картинками стоков.
В мозгу когда прояснится, попробую с картинками с осцилла нормальные вопросы задать.

Вот фото колец.
большое это 50 30 20
маленькие 24.9 вроде

На аккуратном, тот, что с диодами КД снял 180Вт
на остальных двух --одном большом и одном маленьком только ватт 120.

МАленький не хотел работать, микра в защиту уходила, пока два витка не домотал, благо позволяла длина





http://img-fotki.yandex.ru/get/6819/...f0cc3_orig.jpg

На плате маленький стоит 24.9 Epcos N87 вроде



на этом 3.4Ампера на 30В. Второе плечо уже не нагрузить при этом, уйдет в защиту


Большой:

[Dimonis]

мертвое время беспокоит. Из-за него может быть просадка в 5В? С 30 до 25. Мертвое время, как у автора темы Андрея на первых осциллограммах.

Мертвое время у TL494 порядка 10% , т.е. просадка будет аналогичная , + бонусом :::: - падение напряжения на питающих проводах , на внутреннем сопротивлении АКБ (источника) , на открытом канале ключей и сопротивлении обмоток и т.д. . Все эти как кажется мизерные величины в итоге дают существенные потери и скажем просадка от ХХ до полной нагрузки в 20-25% - не самый худший результат. Ежели не устраивает - делай стабилизацию , но там подводных граблей многоооо больше.

PS Что ты имеешь ввиду под "снял" ХХХ Ватт ? К примеру свой , рассчитанный на габаритную мощность в 100Вт транс, я могу кратковременно нагружать до 500Вт без проблем .

[YARiddiK]

Dimonis,

Что ты имеешь ввиду под "снял" ХХХ Ватт

нагружаю выход или оба плеча или одно, пока ИИП не удёт в защиту по каракулям, сигнал с которых идёт на 16 ногу. Настроена защита по току красными каракулями при этом одинаково. на 15 ноге 1.83Вольт.
Смущает как раз, что так много. А по входу 12В больше 21.2Ампера сожрать не смог ни с одним кольцом, было 1.2в на 15 ноге, всё равно 21А и жрал в пике. ставил 1.4В, всё равно 21А. 1.8В уже поставил - не помогло.
С маленьким кольцом, намотанным поаккуратней жрал 17-18 ампер, потом уходил в защиту. Но в пике всё равно было 21А.

Измеряю шунтом 0.0025Ом до провода +, идущего на плату.

Кратковременно я не могу нагрузить - ИИП успевает отрубится

И при нагрузке измеряю ток во вторичной цепи и во входной. напруга на полигонах платы проседает до 11.75 в пиках потребления.

Offтопик:
Я соберусь с мыслями, сделаю транс поаккуратней, и тогда уже с картинками подготовлю вопросы

При нагрузке у меня на 16 ноге равномерно напряжение повышается. Когда достигает напряжения равного напряжению на 15 ноге- сбрасывается,
уменьшается ширина импульсов и их высота и так пока нагрузку не сниму.

[Dimonis]

пока ИИП не удёт в защиту по каракулям,

Да отруби ты эту защиту! И не епи мосг.
Или настрой на 100А . Реши все вопросы а потом уменьшай до своего предела.

[Starichok]

просадка от ХХ до полной нагрузки в 20-25%

изменение напряжения от ХХ до некоторой минимальной нагрузки - это не просадка. а это завышение на ХХ в следствие того, что дроссель выпрямителя не работает.

[YARiddiK]

Starichok, а как он должен работать?
Допустим, я смотрю импульсы на вторичке. Без нагрузки высота полки прямоугольника 30В, с нагрузкой 24В.
Может связь первички со вторичкой плохая?