Самодельный ИБП

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

0,90...0,95 Тесла. Слишком много? Я и сейчас не знаю рекомендуемую B для железа от частоты.
Для 50Гц я тоже делаю не больше 1Тл для ленточных, заводские ОСМ под 1,4

 

Я тоже не знаю. Это выбор разработчика. В промышленности по моему ориентируются на КПД. Береш транс совдеповский с Ргаб 3Квт а он расчитан на 1. Звуковые на железе вроде не больше 0.2-0.3 Тл. Чтобы потери оставить примерно на том же уровне уменьшаем В в корень из отношения частот.

 

Поигрался с инвертором. Сломать не получилось - Друг расстроился, ожидал спецэффекты)

При перегрузке он тупо ограничивает ток, а при замыкании отключается и через ~3сек начинает свой плавный старт.
Осциллограмма при нагрузке 4КВА (ТЭНы).
Напряжение питания при этом просело до 300В, и поднять выше мне не удалось.
Нужен какой-то мощный вольт-добавочный трансформатор, дома ничего не нашел, но обязательно попробую.

На емкостную нагрузку не реагирует, однажды удалось "сбросить" его "неудачным" включением емкости, через 3 секунды запустился сам. Емкость была 40мкФ 400В.

К сожалению, я не нашел мощного асинхронного двигателя, что бы провести испытание как предлагал user343, но поигрался с трансформатором от микроволновки, включенным через балласт 4,8Ом (блок ТЭНов от электрокотла). Без балласта тупо отрубался при попытке зажечь дугу.

Самым страшным был не ожидаемый взрыв инвертора, а держать палку-дугалку

 

Может большие кондёры в линии 320В спасают от краха.
Ещё в вашем случае нет самого тяжкого преобразования - из низкой постоянки в высокую. Спецы по импульсным блокам утверждают, что при скачках питающего напряжения или тока нагрузки пуш-пулл с высоким к-том трансформации, без разделительного конденсатора, часто несимметрично намагничивает трансформатор. Это вызывает его насыщение, лавинный рост тока и прожог низковольтных полевиков.
Даже "породистые" меанвеллы этим грешат - горят в полевых условиях, несмотря на многие защиты.

Отсюда придумались причины отказов и возможные способы повышения надёжности:

• двухтактные ферритовые трансы в пуш-пуллах работают "на краю пропасти". Простая токовая защита (внешний шунт или трансформатор тока) не успевает среагировать на индуктивные дела внутри транса. А затем 1-й закон коммутации вершит своё чёрное дело. Нужен датчик насыщения сердечника и микросхема ШИМ с токовым упр-ем.
• Для исключения насыщения транса (на вложенной схеме Lк) можно ставить разделительный конденсатор (Ск). Это десятки штук SMD керамики 10-22мкФ х 16-25В. При U>15В её надо плёнкой заменять. И дорого и потери КПД.
• делать несколько однотактных ВЧ-преобразователей со скоростной защитой по току и суммированием выходов по постоянке. Для них КЗ нагрузки и скачки питания - "семечки". Но трансы сильно толще нужны.
• производители инверторов экономят на энергоёмкости электролитов. 5-10% их устройств в гарантийный срок "случайно" сдохнут - не жалко, всё в цену заложено.
• феррит - плохой материал для ВЧ-двухтактов, пробуем НЧ и железо.

А у меня времени не хватает железный сердечник на разных низких частотах погонять для сравнения. Испытательный стенд я не долепил всё ещё, полуфабрикат вот:

 

Я в этом уверен, поднять на них напряжение выбросом самоиндукции не просто.
Тем не менее в конечном варианте сапрессоры с клеммами под болтик будут

Угу, было такое (при снятии нагрузки), решилось увеличением индуктивности между выпрямителем и емкостью на выходе.
Преобразователь набором из мелких по 500Вт.

Хорошо что я не планирую их производить

В общем EG8010 мне понравилась. Она хотя бы пытается правильно управлять мостом

 

Блин - позавчера попробовал погонять. Черт меня дернул заняться этим в 2 часа ночи. Итог - горелая Ардуина, горелая KA3525, два горелых драйвера 2110. Заказал новую ардуину. Цена снизилась - по 6 уе уже.

 

Вчера доделал высокочастотный перобразователь напряжения 12-320 в. Испытал - что могу сказать - нифига не получилось толком. Основной мыслью было использовать в нем трансформаторы от компьютерных блоков питания. Так вот - нормально заставить работать с ними у меня не получилось. При использовании 12 в обмоток - напряжение на выходе всего 80 вольт. При использовании 5В обмоток - более 380 (дальше просто не мерял - кондеры выходные на 400В) и транс в насыщении. Попробовал поднять частоту преобразования до 100 кгц. Трансформатор стабилизировался, но напряжение только 190В. Пробовал всяко разно его подтянуть к 220 - не вышло. Ток от батареи - на хх - 200ма.
В общем нашел частотозадающие цепи и снизил частоту примерно до 200гц. Подцепил низкочастотный транс. Завелся с полпинка. Но самое приятное что транс при включении сказал Иуу и вместо гудения стал щелкать импульсами с частотой 4-7 гц. Напряжение стабилизировалось и застыло на значении 328 вольт. Ток холостого хода - 110 мА.
Проверить такое напряжение мне было нечем. Пришлось использовать лампочку 60 ватт 220 В. Напряжение проседает при подключении лампочки до 305 В. Ток в высокой стороне 0,4 А. Мощность нагрузки - 125 ватт. Трансформатор начинает пищать. Полевики холодные - без радиаторов (при экспериментах с ВЧ трансом грелись). Примечательно так же что от контакта на плате до контакта лампочки тянется дуга. Толстая, до сантиметра длиной.
Сегодня вечером продолжу эксперименты. Дам фотки и детали.

 

А заполнение ШИМ пробовали крутить? Если нет, то как предполагается стабилизация выходного напряжения?
И какая индуктивность дросселя была между выпрямителем и конденсатором на выходе?

 

Крутить не пробовал. Только проверил заполнение - около 50%.

Никакой. С диодного моста, прямиком на 350 мф*400в, зашунтированный 100нф.
Поигрался сейчас со схемой. Вообще интересные вещи получаются.
В кратце:
Транс НЧ из ибп 500 вт, при частоте преобразования около 50 герц имел ток хх 110 ма и при подключении лампочки 60 ватт - ток от батареи - 9,5А. Я попытался уменьшать частотозадающий кондер с 2мф до 100 нф. Если я правильно понял - частота выросла до 500 гц. Ток ХХ снизился до 20-40 ма (8 из них берет микра SG 3525), ток на нагрузку составил 7,1-7,6а. Почему от и до - потому что одновременно игрался переменником заместо R18- 10килоомным. Если маленький хх, то поменьше и ток при нагрузке но больше дрейф напряжения. Около 8 вольт. Если ток ХХ побольше - то и при нагрузке ток о батарей выше но дрейф выходного напряжения - 1-2 вольта.
Выше 500 герц - и ток хх рос и падало напряжение выхода при нагрузке, более чем в половину.
Кпд по прикидкам составил - 75-85%. Одно плечо полевиков греется немного при нагрузке. Связано может быть с тем что чуток пожарились они в свое время. Второе холодное. При увеличении мощности нагрузки в два раза ток от аккумулятора увеличивается менее чем в 2 раза. Видимо точка максимального кпд лежит выше. Как в прочем и у многих инверторов. Тест максимальной мощности не делал пока. Из за того что на плату после опытов без слез не взглянешь. Ошметки какие-то. В ней выявились многие недостатки разводки, изменились номиналы и принципы работы. Нарисую новую, соберу по людски, тогда продолжу. Ну вот как то так.

 

Без нагрузки? Им же и происходит стабилизация U выходного.
Всего 80В при обратном включении 12+12В/300В транса - очень странно.

Можно ещё к ВЧ трансу на выход удвоитель напряжения повесить.
А к полевикам для уменьшения нагрева - перед затворами 2 транзистора раскачки КТ972+КТ973.
Кстати снабберные диоды и резисторы грелись?
И почему первый пожар случился?

500Гц - это в микрухе или уже на трансе (F/пополам?)
Если нагрузкой была лампочка - значит и мощность в 3-4 раза ниже.

Без защиты по вх. току - ерунда получится. Не лучше китайского лоу-энда.
Разве что пропуск циклов или снижение частоты можно на продвинутых контроллерах получить для экономии I хх.
Но с вашей идеей получить 200Вт постоянки для телевизора на даче - готовый 12В телевизор дешевле выйдет

P. S. Полный мост на 20-100кГц без драйверов (или с 2-мя трансиками развязки) на 2*p-ch и 2*n-channel MOSFET'aх от КА3525 реален или у них слишком плохая комплементарность?
Более-менее совместимые по скорости пары P+N бывают на 100А, 30В?

 

Ну без нагрузки около 4% у меня на 5В обмотках.
Конечно он будет в насыщении.

Тогда все нормально
Так можно только в обратноходе/однотакте, когда энергия запасается при открытии ключа и передается в нагрузку во время закрытого ключа.
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html

 

Я тоже не понял почему когда я снижал частоту переменником на 6й ноге - транс на границе насыщения начинал выдавать более 300в. До этого 190. Плюнул короче пока на этот вч.

Ага, и маму в дом. Только мамы нам не хватало.

Не хочу огород городить. Пока НЧ транс выдает выдающиеся показатели ХХ - буду работать над увеличением КПД. Хочу так же оптимизировать плату под корпус бп компьютера. И вообще использовать для модулей
инвертора корпус ПК. Очень удобно по моему.

В рекуперации нет. Ни на высокой ни на низкой частоте. На выходе вч транса - когда повысил частоту до 100 кгц даже паленым запахло. Отключение рекуперации не дает никакого эффекта. Данные справедливы для работы на хх или мощности до 60 ватт.

Пожар был не в этой схеме.

На выходе транса.

Не понял... Все цифры мощности у меня - произведение измеренного тока на измеренное напряжение

Предохранитель на первое время, а может и навсегда. Бросок тока отследить - надо отдельное устройство в определенной части схемы. Тушить sg3525 10й ногой не проблема. Проблема не спутать запуск холодильника с сквозным током транзисторов.

На 50 гц она и пропускала циклы. Проверил осцилографом. Когда снизил напряжение до 220 в на выходе транс стал щелкать 2мя-3мя герцами импульсов длительностью 400 мкс (в длительности могу ошибиться но порядок верный)

Да я этим занимаюсь не из-за выгоды. Замещаю отказ от нездорового образа жизни, забытым увлечением. Нездоровый образ жизни обходился во много крат дороже всего, на что я трачу деньги сейчас.

Если я не ошибаюсь - где то обсуждалась эта тема. Пришли к выводу что возможно но не стоит свеч.

Спасибо учту в пятой версии платы.

 

Не помню, у вас сохранилось обсуждение?

А меня терзают смутные сомненья о лучшей схеме ФЕТоуправленья.
Для надёжной защиты первички нужно максимально быстро отключать полевики (время <50нс).
Если делать токовый шунт+ОУ+управляемый драйвер (со входом enable) то это доп. площадь печатки, помехоприёмник, удорожание и глюкоповышение. (файл 3)
Без драйвера если управлять входом запрета дешёвых микрух ШИМ - то они тормозные и "гасятся" за ~250 нс.

Для надёжности в защите должон быть минимум "полупроводниковостей" и максимум "магнитностей". (см. файлы 1 и 2)
Значит надо бы защитный трансформатор тока (измеряющий ток канала полевиков) совместить с трансом раскачки (затворным). Чтоб он работал с 2-мя управляющими встречно-намагничивающими обмотками в шатком равновесии и при малейшем перегрузе самогасил инвертор.
Где реализации подобных решений посмотреть можно?
Или как через управляющий транс пропустить 30-100А силовой провод (шинку)?

Желательно с использованием готовых "писюковых" каркасов. См. рис. 4 - распиновки комповых БП - схема 3.

 

Пропустить шину через дополнительный ТТ 1: ххх, а его уже через управляющий.
Но может задержки сигнала будут слишком большими.

 

Транзисторы и биполярные и фетовые и есть готовые самоограничители тока - надо ведать их характеристики.



Ставить напряжение на затворе чуть выше напряжения насыщения номинальным максимальным током зарядки магнитополя индуктивности. Есть конечно определенная температурная зависимость правой харктеристики - и ее лучше компенсировать. Но температуру транзисторов всяко мерять надо.

Нах нах - транзистор это и есть готовый датчик тока гораздо лучший чем линейный трансф. Бо он малолинейный в нужном диапазоне токов при правильном управлении. Когда во время периода накопления вдруг транзистор вываливается из режима насыщения (проверяется логикой и - и должен быть еще насыщен и уже есть повышеное падение напряжения на нем) - значит писец уже почему-то пришел и надо начинать все закрывать для защиты от перегрева структуры. Т. е. вместо датчика тока нужен только датчик напряжения меряющий от долей вольта достаточно точно и выдерживающий амплитудное напряжение на закрытом транзисторе без ограничения на точность измерения.