Самодельный ИБП

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Посмотрел пред идущую фотку, Мап так сделан получается. Ну что, ж тоже решение.
В качестве преобразователя я так понимаю, схема со средней точкой, транзисторы включены в параллель, для уменьшения мгновенной мощности при переключениях (увеличена таким образом площадь кристалла). Аналогично, создана входная емкость, исключающая, длинные провода от аккумулятора.
При работе надо учитывать что к транзисторам прикладывается двойное напряжение.

Не знаю как сделано управление, я в свое время управлял транзисторами через трансы, маленькое колечко К 10х6х3 М2000 Нм.
Ну во первых тогда не было драйверов, ну и во вторых в случае аварии в силе, не горели управляющие цепи.

 

Такое колечко не подходит для обсуждаемых преобразователей. Хотя и ШИМ там на десятках кГц, сама модуляция имеет НЧ-составляющую 50Гц, которая насытит ферритовое кольцо на больших коэффициентах заполнения.

 

Преобразователь работает на ПОСТОЯННОЙ частоте 30 кГц, ширина импульсов меняется от 0 до 1 с частотой 50 ГЦ, какое нафиг насыщение?

 

Моделировать хотя бы пробовали? Ну-ка пропустите через ферритовое кольцо ШИМ с Кзап=1 (для справки - постоянное напряжение). Не хотите ли сказать, что при изменении коэффициента заполнения от 50%, в прямоугольном в сигнале не появляется постоянной составляющей? Да, её можно отрезать разделительным конденсатором. Но всё равно выход разделительного трансформатора не сможет дать достаточного напряжения для управления ключами на больших коэффициентах заполнения. Не пропустит ВЧ-трансформатор практически постоянного, с его точки зрения, напряжения.
Да, можно обеспечить широкие и достаточно высокие импульсы при Кзап близким к 100%. Но тогда, в паузах между импульсами, придётся давать трансформатору размагнититься, а значит, за короткое время давать большое обратное напряжение. И пропорция напряжения включения к напряжению размагничивания будет 1/(1-Кзап). Таким образом, ВЧ-кольцо ограничивает коэффициент заполнения, не позволяя довести его до 100% и требует специальных цепей для размагничивания разделительного трансформатора, которые обеспечивают размагничивание не превышая допустимое напряжение на затворах транзисторов.
Я встречал разделительные ВЧ-трансформаторы в формирователях импульсов управления преобразователей, работающих с 0<Кзап<50%, в частности, в сварочных инверторах (косой полумост, Кзап=0..49%) и в повышающих преобразователях ИБП (тяни-толкай с фиксированным Кзап=48%). В схемах же с ШИМ, модулированной 50Гц, разделительные трансформаторы не используются. Вместо этого используются интегральные драйверы, в том числе и с гальванической развязкой, где это необходимо.

 

Приволок дроссель на аморфном железе, вес 2 кг, 100А и 100мкГ 1кГц. Получится им отфильтровать ШИМ 1 кГц или придется перематывать?

 

Кажется сейчас полный мост, всего 2 вывода у первички.
Пуш-пулл был в старых мапах с "квазитреугольным" синусом (лучше меандра с паузой, но тоже кривым).

Схему можете показать?

Чтобы убрать горячие 10-25-миллиомные резисторы датчика тока первички, вместо них железный трансформатор тока нужен, да ещё с зазором? Но у него быстродействие плохое наверное из-за индуктивности получится.

 

Сейчас легко достижимы на трансформаторах коэффициенты заполнения до 98% при управлении транзисторами. Вложение AN-950
А раньше и не такое было возможно - На рубль можно было напиться!

 

Либо мы о разном, либо попробуем определится, итак почему высчитаете что коэффициент К =1 это постоянное напряжение? А отрицательный полупериод где? Может имеет смысл делать на броски на бумаге и выкладывать мысли сюда чем писать простыню?
Итак что я имел ввиду. Нарисовал мост, и цепи управления. У управляюшего транса 5 обмоток, 4 для управления транзисторами моста, одна вход. на вход подается двухполупериодное напряжение, и никакого постоянного тока там нет.

Для схемы со средней точкой, соответственно три обмотки будет.

Так вот меняя коэффициент заполнения от 0 до 1 по синусоидальному закону с частотой 50Гц, мы и получим синус на выходе инвертора

 

Сердечник К10х6х3 2000 НМ, для биполярных транзисторов по 4 витка обычным медным проводом, типа 0.2. Естественно базовые резисторы, и обратный диод.

Потом появились полевики, для них побольше было.
Надо сходить в гараж забрать тетрадку с записями.

 

Видно, что на практике такие схемы, что здесь обсуждают, вы не проверяли и даже не моделировали на ПК. Мы говорим действительно о разных вещах.
То, что я увидел на вашем листке, судя по эпюрам, является, скорее, генератором двухполярных импульсов с регулируемой скважностью. Классический мост с ВЧ-трансформатором. Чтобы из этого получить 50Гц синусоиду, после такого моста, на выход его ВЧ-трансформатора, нужно поставить двухполупериодный выпрямитель, а после выпрямителя - переключатель полярности. И ко всему этому дроссель с фильтрующим конденсатором (хоть после выпрямителя, хоть после переключателя полярности). Подключать большой НЧ-трансформатор к импульсам такой формы, как нарисовано, нет смысла. Он плохо пропустит ВЧ-импульсы хоть при 100% заполнении (два полупериода по 50%), хоть при высокой скважности. И никак из нарисованных ВЧ-импульсов (симметричных, то есть, с нулевой постоянной составляющей) не получить НЧ-напряжение.
В отличие от вашего примера, когда каждое плечо каждый ключ полумоста включен не более 50% периода, в обсуждаемых схемах с ВЧ-ШИМ и НЧ-трансформатором, каждое плечо каждый ключ должен быть способен оставаться открытым практически до 100% периода.
Простите, но нет под рукой ни моделей, ни осциллограмм.

 

Замечательный дроссель. Лучше пока не перематывайте - так хорошо и красиво сложно намотать.
По-моему, следует взять за основу этот дроссель. И уже под его возможности подогнать частоту. Попробуйте включить на ваших килогерцах и посмотрите, что получится. Если пульсации плохо фильтруются, повышайте частоту или увеличивайте ёмкость фильтра.
P. S. Или снижайте напряжение, повышайте ток.

 

Не переживайте. Для датчика тока решение есть. Вот что я думаю на этот счёт:

1. Трансформатор датчика тока можно делать высокочастотным.
2. Для этого трансформатор включается последовательно с одним из ключей моста, не в цепь нагрузки моста, а на один ключ. Можно на оба ключа, но по отдельному трансформатору на каждый. Так на трансформаторе тока обеспечиваются пульсации ВЧ без эффекта сглаживания, которое обеспечивает индуктивность нагрузки моста.
3. Да, ВЧ-трансформатор не способен трансформировать ток при 100% коэффициенте заполнения ШИМ своего плеча. Поэтому см. п. 4.
4. Необходимо ограничить коэффициент заполнения контроллера моста на уровне 95-98%. Самое высокое, что попадалось в практических конструкциях - до 97.5%, 2.5% оставалось на размагничивание трансформатора тока и на перезаряд питания верхнего плеча ИМС драйвера.
5. В отличие от разделительного трансформатора для управления затворами, с трансформатором тока нет проблемы обеспечить его размагничивание большим напряжением. Для этого на прямой ход (ток открытого силового ключа) ставится диод, через который трансформатор тока нагружается измерительным резистором. На обратный ход ставится другой диод и другой, размагничивающий резистор.
6. В течение времени протекания тока силового ключа, до 98% периода, трансформатор трансформирует ток ключа в ток измерительного резистора. При этом на обмотках трансформатора появляется напряжение, состоящее из падения напряжения на измерительном резисторе, прямоходовом диоде и оммическом сопротивлении II обмотки. Это падение напряжения вызывает ток в I обмотке трансформатора. Магнитопровод намагничивается в (условно) прямом направлении.
7. В течение времени, когда силовой ключ закрыт, полярность напряжения на трансформаторе тока меняется. Собственная индуктивность трансформатора пытается поддержать прежний ток. При этом на вторичной обмотке напряжение меняется на обратное. Ток, который прежде тёк через измерительный резистор, благодаря двум упомянутым диодам, течёт в разрядный резистор, который имеет существенно больший номинал по сравнению с измерительным. За счёт того, что напряжение обратного хода (размагничивания) намного больше, трансформатору требуется намного меньше времени, чтобы размагнититься и стать готовым к следующему периоду.

Например, при напряжении прямого хода на максимальном токе 2.5В (с учётом падения напряжения на сопротивлении II обмотки!) и максимальном коэффициенте заполнения 98%, напряжение обратного хода должно быть не менее 2.5В/(100%-98%)=125В. Берём запас в 20%. Значит, резистор размагничивания должен обеспечивать не менее 150В напряжения при протекании максимального тока. Диод "прямого хода" нужно брать соответствующим этому обратному напряжению (150В). Диод обратного хода не испытывает больших обратных напряжений.
Описанное включение трансформатора тока обеспечивает точное измерение тока ключа во всём диапазоне Кзап, от нуля до 98%.
При снижении максимального коэффициента заполнения до 95% по сравнению с 98%, в (100-95)/(100-98)=2.5 раз снижается требование к напряжению размагничивания, так как в 2.5 раз увеличивается минимальное время паузы между импульсами открытия ключа.
Надеюсь, описание понятно. Под рукой нет ни бумаги+ручки, ни программы, где было бы удобно рисовать схему.

 

Спасибо большое. За всё время мне не попались эти примечания по применению. Для тех, кто хочет увидеть графики из первоисточника (у меня Акробат Ридер не отображает эпюры в русском варианте), во вложении - оригинал.
Гениально просто - используется насыщение сердечника. И побоку намагничивание/размагничивание!

А вот для измерительного трансформатора тока насыщение неприемлемо. Поэтому ему требуется размагничивание "по полной программе", как написал сообщением выше.
К трансформатору тока добавлю, что его собственная индуктивность должна быть достаточно большой, чтобы за время действия импульса напряжения, в ней возникал ток намного меньше, чем измеряемый. Так, при больших Кзап и малых рабочих токах, падение напряжения на трансформаторе всё равно может быть относительно большим - из-за диода. И ток собственной индуктивности измерительного трансформатора будет давать большую погрешность.

 

Вы можете моделировать на ПК любой преобразователь, хоть на 1 квт, хоть на 10, только вот собранных по модели и работающих я не вижу.

Мост нарисован просто для примера, могу и нарисовать схему со средней точкой, схему просто привел, для того что бы можно было показать управляющие сигналы.

Да на выходе ну пусть мостового преобразователя, нужен вч, транс, и после него выпрямитель и LC фильтр. Это что проблема? Ну самое сложное дроссель (в свое время промышленность выпускала дроссели на Мо пермаллое Д13 -) зато трансформатор будет небольшого габарита и веса в отличии, от БЖТ.
Что такое переключатель полярности? Я таких вещей не знаю

Из полуволн синуса на выходе, сделать синус, нам поможет простой мостовой инвертор, работающий на 50 Гц.

Листок бумаги, ручка, сфоткать телефоном и выложить?