INDUCTION HEATING

Диодик Dcm не правильно запаян, так работать не будет. И вообще зачем он нужен? Все эти перестраховки от обрыва шунта и прочего, только замусоривают схему. С диодом, падение напряжения на шунте должно быть на 0,65В больше, а это лишние потери. Почему шунт должен оборваться?, да и операционник стоит копейки. По большому счету если шунт оборвется, ключ должен закрыться, так же как и при превышении тока, иначе грош цена этой защите.

Все там правильно сделано. Током с резистора R1 создаем смешение в точке В на 0,65в больше , чем в точке А. Этим убиваем двух зайцев: на входе компаратора не будет нуля. а минимум 0вольт + падение напряжения на диоде. (диод работает при таких токах. как стабистор). Ток резистора R1 на шунт практически не окажет ни какого влияния. И такой прием я применял. Работает все без проблем. Второй заяц - защита компаратора, диод не пропустит высокое напряжение при обрыве шунта, получилось такое не специально.

Да вроде похоже на правду. Но в этом случае диод является пороговым устройством, а для чего компаратор?, и как им компаратором можно регулировать порог, ведь он уже задан диодом (0,56В)?

Ни чего не задано, а диод тут ни как не является пороговым устройством, он просто сдвигает уровень напряжения на шунте. Например, при аварийном токе на шунте будет 0.15в. Это точка А .
Учитывая падение на шунту напрядене на входе компаратора будет 0.8в, это точка В. Резисторами мы и устанавливаем порог переключения 0.8в.
Оказалось, что нет такого шунта, есть другой, где падение напряжения 0.2 в. Тогда напряжение срабатывания компаратора будет 0.65+0.2=0.85в ( мы добавляем напряжение 0.65в к напряжению на шунте). Так мы уходим от проблемы, что компаратор и операционник при нуле вольт на входе теряет работоспособность. А при 0.5в уже они хорошо работают.
Можно и 2 диода поставить последовательно, тогда уровень сработки поднимется на 1,3в.

Мне сначала показалось, что если напряжение на шунте превысит падение на диоде (0,56), то диод закроется и напряжение в точке В скоканет до 5В. Но поразмыслив, понял что Вы правы.

Я повторяюсь, я так делал в желез и неоднократно. Это хороший способ уйти от напряжения питания, как по минусу, так и по плюсу. Иногда вместо диода стабилитрон ставил на 3,3 в, у меня в основном питание 12-15в. я использую КМОП логику. ТТЛ наверное лет 20 не паял.

Да, хорошее решение.
А зачем стабилитрон? Питание стабилизированное, диод взад не пропустит, если довольно высоковольтный..
Шунты нередко отказывают по причине не особо качественных соединений при больших токах.

Стабилитрон дает 3,3 в. И это не с шунтом (кстати. я вообще стараюсь шунт не использоват, только трансформатор тока. ТТ не греется т.к , мало потребляет энергии, гальванически развязан от измерительных цепей).

Дык, зачем стабилитрон на 4.7v?
Я тоже ТТ предпочитаю.

А частота в 300кГц не сильно критична для конденсаторов? И какую всё таки схему защиты предложите? А также каким образом можно уменьшить частоту примерно около 100-200кГц?

Наша совместная форумчанская разработка с прошлого года: viewtopic.php?p=22336#p22336
Несколько человек сделало, вроде удар держит.
Чтобы понизить частоту, увеличивайте размеры индуктора или батареи кондеров. Или и того, и того.

Диапазон частот задается подбором емкости конденсатора (6-7 нога CD4046) и R1 R2 (11, 12 нога CD4046).
Я подбирал так:
По графику (файл R2-C1-Fmin.png) выбрал емкость конденсатора и сопротивление R2, исходя из минимальной частоты.
В моем случае для Fmin=60кГц, R2=32кОм и С=470пФ.
Далее по графику (файл R2R1-FmaxFmin.png) в зависимости от максимальной частоты выбираем R1.
В моем случае для Fmax=120кГц, R1=(R2/0,45)=(32/0.45)=71кОм.
В итоге R1 и R2 выбрал подстроечные 50кОм и 100кОм.

Вот здесь: ссылка - какие-то доработки по указанной схеме предлагали. Их кто-нибудь применял? Или они не обязательны и так хорошо работает?

Я подбирал диапазон частот методом тыка. Менял напряжение на 9 ноге с помощью переменного резистора и подбирал мин и мах. 12 нога мин, 11 мах. По графику можно рассчитать плюс минус километр, да и от экземпляра микросхемы частоты могут плавать до 20%.

Да, Вы правы! Я считал для того чтобы определить порядок значений подстроечных резисторов и конденсатора.
p.s. у Кухтецкого Способы подстройки частоты лабораторного инвертора вообще без задания минимальной частоты.

Вскрыл защиту после аварии, ключ irfp460 оказался цел, а вот супрессор 1.5ke440ca пробило. И через него утащило в могилу грелку. Нехилый импульс такой был.
Вот и выяснили - втыкать супрессоры в защитные схемы низзя.
Что же теперь делать, снаббер что ли увеличивать? Но тогда он будет тормозить закрытие. Если только слегка увеличить.

Как вариант, поставить несколько слабых, но высоковольтных ключей без супрессоров. А на грелке на ключах свои супрессоры стоят, они пусть себе пробиваются сколько им влезет.

Хотя SPP20N60C3 и так высоковольтные, 650V, может и их тоже в защиту воткнуть. Насколько хорошо мосфеты переносят кратковременные перенапряжения? Кратковременные токи переносят нормально, а вот перенапряжения, насколько я помню, не очень. Это от емкости сток-исток зависит?

Даже кратковременная "иголка" импульса мосфет убивает. Очень плохо мосфетфы переносят перенапряжения.

Нафига я обвешиваю схемы супрессорами? Они же срабатывают как короткое замыкание, с ними надо ставить предохранитель последовательно, иначе они все пожгут.
Может стабилитроны будут лучше? Они помеху отработают, а дальше в схему вмешиваться не будут. Вот только где взять стабилитроны на 400 вольт и на десятки ампер.

Это можно... Я сталкивался с такой проблемой. Есть стабилитроны на 200в, больше не знаю, т.е поставить 1 стабилитрон на 400в или 2 стабилитрона по 200в последовательно в схему. Если поставить составной транзистор , то вообще и 100а стабилитрон можно получить.
Эту схему я нашел в ж "Радио", еще в прошлом тысячелетии "аналог мощного стабилитрона", там в статье советовали использовать диод Д220, который работает, как стабилитрон (способен работать в лавинном режиме, а этот параметр у данного элемента постоянен, как у обычного стабилитрона) на напряжении 200-500в, только нужно подбирать индивидуально, этот параметр - напряжение лавинного пробоя не нормирован. Схема, со стабилитронами, опробована много раз на разные напряжения и токи, на обычном диоде ни разу не проверял, но если получится,это будет оч. быстрый стабилитрон. Хотя, стабилитрон, это тот же диод, просто концентрации носителей нормированы и оптимальны для работы в лавинном режиме.

В общем весь инвертор Сергея Кухтецкого, в последнем чтении, состоит из защит. Странно что его еще кто то пытается делать.

Вы ошиблись... на самом деле инвертор Константина Кубрикова состоит из защит.

Возможно я ошибаюсь, но за три года на форуме, я так и не увидел, законченного( с защитами или без) рабочего инвертора КСВ.
Мне ка то надоело читать одно и тоже. Может кто то хочет посвятить всю жизнь ИН. Я-нет. Сделал , что хотел и уже почти забыл.Заглядываю на форум по привычке, но нет желания разбираться в чужих вопросах. Еще одна страница перевернута, мне было интересно.

Смысл тогда язвить и предъявлять претензии к Кухтецкому? Всё что тут мусолится это лишь вариации на тему. И если человек который пытается что-то собрать не может осознать простых вещей, то ему ни кто не поможет.

В схеме Кубрикова по защите от превышения тока есть оптодрайвер https://img-fotki.yandex.ru/get/742275/ ... e6519_orig . Нельзя ли его заменить полевиком ? И зачем фильтр по общим проводам 0.01мкф , если это один провод ?

Сначала сделал схему на А3120 , но она сразу чудила . Проверял разряжая кондёр 310вольт на резистор 10 ом - всё норм , а поставил в схему , тихо умер IGBT 40А 1200В вместе с А3120 .

Это не защита, а "добиватель". Такая "защита" в своём корне не логична, по этому поводу я не буду комментировать её работу.

Нарисовал не правильно . +5 на транзистор , а не 12 . Суть вопроса в замене оптопары . И почему добиватель ?
Levv88 предложите тогда свою схему !

Силовой части инвертора нельзя рвать питание при превышении рабочего тока это только усугубляет ситуацию. Нужно закрывать ключи и для этого большинство драйверов имеет отдельный вход для отключения силового ключа независимо от состояния входа управления. Конкретного решения я Вам не дам, по тому, как каждый строит инвертор по своему.

Почему? У меня в железе успешно работает такая защита. Стоит чоппер, только в первичке ток больше допустимого, то вырабатывается импульс за счет ТТ и чоппер снижает напряжение, и за 10-15 колебания напряжение на инверторе становится таковым, что ток первички приходит в норму. Момент регулировки явно ощущается по прибору потребления тока, стрелка начинает колыхаться. Идет затухающий процесс регулировки под новое напряжение.
Я уже неоднократно приводил схему.

Не согласен с Levv88 . Повторяю вопрос - можно-ли использовать транзистор вместо оптопары ?

derba
Не путайте палец с задницей.
У Вас всё работает и правильно, по тому что у Вас чоппер, а у Кубрикова горит при первом "чихе"... у него электронный "предохранитель".

serg
Вашу схему я даже не рассматриваю так как разговор зашёл о схеме Константина. Хотите жечь ключи ведрами как Константин? Пожалуйста, жгите на здоровье! Вам этого ни кто не запрещает.

serg, теоретически можно, но крайне нежелательно. Вы получаете заряд затвора через 51 Ом+ 4,7.
Можете сами пересчитать максимальную частоту работы.

Оптика дает слаботочный сигнал (2А), фронты на затворе заваливает. Лучше оптика + драйвер (6А).



Ключи горели, потому что я по неразумению гонял 150 килогерцовые валенки на 300 кГц. Защита горела, потому что снаббер слабоват, плюс мощный супрессор на транзисторе (как у Derbы) не помешал бы.

Т.Е. открываться будет долго ?

serg, да, и подольше, и к тому же Вы получаете делитель на затворе (51+4.7)/170 т.е. напруга максимальная около 8v. Что не есть хорошо. Какой-то абсолютный минимум. Я думаю, что 170 здесь вообще ни к чему, или транзистор открыт, или питаете затвор через верхний резистор. Третьего состояния не дано. На скорость включения\отключения никак не повлияет, всё равно открытие медленное.
Считаю, не стоит экономить на такой мелочи.

Вот новая схема . Нужны ли тут снаберы ? Если что подскажите номиналы (красные) . 20А 310В . Подойдёт ли тут IGBT ?
Когда проверял работу схемы с А3120 то мерял скорость срабатывания по степени разряда кондёра на резистор . Получилось ок. 10 мксек . Считаю что это хороший результат .

Что-то я пРосмотрел в прошлый раз.. Это же защита.. Т.е. давать питание на схему можно довольно медленно, если нет резкой нагрузки, и чтобы Ваш полевик не успел перегреться за время открытия. А вот закрывать побыстрее нужно. Пойдёт, наверное.
Снаберы.
Не думаю, что они актуальны для случая защиты, которая происходит единожды, скажем, за день., ну хоть и за час.. Лучше всего, скорее будет C (или RC), который возьмет на себя часть энергии на момент закрытия ключа защиты. (Но хуже для защищаемой схемы). И зачем такая сложная схема из транзисторов на входе 4420? Её можно уменьшить пополам.

С дросселем, эта схема снаббера на открытие, он нужен при работе , когда частота резонанса больше частоты инвертора. Размер кольца слабый, дырка малая, всего 6мм. И надо 3 витка. Это дроссель с насыщающимся сердечником. Т.е. после открывания ключа ток не растет быстро, и ключ открывается с малыми затратами . За время ок 100нСек при токе ок 2-3А кольцо входит в насыщение и в работе в дальнейшем, как дроссель не участвует. Диод, резистор нужны для размагничивания сердечника, когда ток не идет.
Кольцо - К 15*18*6 или близкое значение. 6 мм может дырки не хватить для намотки 3 витков. Конденсатор достаточно и 1н. Индуктивность до насыщения 9 мкГн, знаю точно, такой размер
я ставлю. 2 витка маловато, время насыщения 66,7 НСек, то ключ может не успеть открыться полностью.
Резистор, его номинал таков, что бы кольцо размагнителось, и во время закрытия не было мощного импульса ЭДС в момент размагничивания. К примеру, не более 20в, итого на ключе: 310+30=320в, в пределах нормы. Ток насыщения (для моего кольца) 2А R=U/I=10/2=5. Или прорядка 5ом. Мощность порядка 3- 5 ватт.
У меня в чоппере именно такая схема работает. И в железе их сделал оч. много раз. IGBT ключи работают отлично. Ранее применяли в промышленности такой снаббер на открытие в тиристорной схеме преобразователя. Там вообще витков 10, ну и частота до 30кгц (быстрые тиристоры серии ТЧ, к примеру ТЧ25, которые работают до 30 кгц).

RCD снаббер, достаточно и 2нФ, резистор 470ом.
Мощность резистора рассчитывается. К примеру: у нас 2Н
Емкость 2Н, энергия заряженного -E= SQR(V)*C/2= SQR(350)*2e-9/2 Напряжение берется 350в с учетом выбросав. Вся энергия рассеивается на резисторе. Е=350*350*2е-9/2=0,0001225дж
За сеунду выделится 0.0001225*F. При частоте 50кгц =0.0001225*50000=6,2 ватт, или с учетом запаса 10ватт.
А при 10н мощность была бы в 5 раз выше, т.е. надо резистор на мощность 50 ватт. Посему хватает и 2 нФ, хотя,это дело вкуса, если хотите греть окружающую среду, то резистор Вам в руки. Тут работают хорошо и керамические резисторы, т.к. его работа разрядить конденсатор за период импульса до мин значения, то 470 ом хватает,т.к. ток резистора создает доп динамические потери в момент включения в первом приближении можно прикинуть: (ток резистора в момент включения достигает 0,65 ампера, и 310в, это по 100 ватт в импульсе на ключе и резисторе, а при резисторе 150 ом ток достигает 2А и импульсная мощность 310 ватт. Без этого снаббера импульсная мощность, или называют мгновенная мощность при токе 20А достигает: 20*310=6200ватт, чуть больше 6 кватта.

Думаю , нет .
Полевики можно паралелить без уравнительных резисторов , а IGBT можно ?

Не всегда. Если у IGBT транзистора с повышением температуры растет падение напряжения КЭ, то такие транзисторы можно ставить в параллель. Если наоборот падает, то нельзя. Оба варианта транзисторов выпускаются .
IRGP50B60PD1 можно ставить в параллель, с нагревом ток через нагретый транзистор уменьшается, а через холодный растет, нагревается холодный и охлаждается горячий ключ, этим выравнивается ток.
а вот IRG4PC50UD нельзя. Т.к. с повышением температуры напряжение падает, и ток будет идти в основном через нагретый транзистор еще нагревая его, соответственно и ток через нагретый будет еще больше идти, пока весь ток не заберет более нагретый ключ. Это отображено в даташите.
Вот сканы с даташита, последние строчки.

Речь была о входе перед 4420. Причем тут распараллеливание? derba прав - всё есть в инструкциях, если волнует. Это раз.
Второе. Вопрос был по схеме защиты, зачем при этом рассматривать периодические (не единичные) сигналы?

Вы только Фениксу не говорите а то у него работать перестаут аппараты )))
viewtopic.php?p=24748#p24748

И где там про параллельное включение? Конкретный пост.

Там есть параллель - полумост по паре транзисторов .

Разумеется в моём случае - единичные сигналы , но и одним сигналом можно транзистор спалить . Думаю снаберы не помешают .

А в схеме нарисован полевик, и IRG4PC50UD имеет встроенный диод , на схеме его нет. То не ясно, тот ли транзистор на схеме. А вообще , данный транзистор очень плохо работает в параллель.

Там кроме картинок еще и надписи них есть которые тоже что-то означают ) (И судя по всему неплохо работает по крайне мере не жаловался человек)

Отлично работают, от куда кто взял что их нельзя ставить в параллель.

Но название подразумевает , что он есть.

Все четыре транзистора стоят на одном радиаторе, через прокладку, охлаждаются водой, так что от куда там разница температур?

День добрый.

Задумал собрать свою индукционную печь. И решил начать с узлов защиты. Можете подсказать - нигде крупных косяков при проектировании не допустил?

По схеме - электронный предохранитель, в будущем, наверное, также будет использоваться как ключ step-down преобразователя для регулировки силового напряжения индукционной печи.
Элементы выбирал из тех что доступны из тумбочки