INDUCTION HEATING

И с какого перепугу? Ведь у нас открытый диод (точнее два последовательно) , что для положительной, что для отрицательной полуволны, который имеет малое динамическое сопротивление, при токах уже 1-5 мА, а ниже - очень большое, что обеспечивает прямоугольные импульсы.

У меня в железе, в ИН, который рабочий, именно так и сделано
Диоды НЕR20?, или НЕR40? (2а быстрые, или на 4А, точно не помню, напряжение тут роли не играет, то не знаю, последнюю цифру), ведь в открытом состоянии диод при мах токе более 1,1в не даст,их два, то будет 2,2 в мах, а при малых токах меньше 0,6В не будет, вот, по модели, 1,2в падение на диодах. И учитывая, что при переходе через 0 большое динамическое сопротивление мы получаем резкие фронты и спады, что видно по модели, и , кстати, реальные осциллограммы такие же.
Вот график, ток первички менее 1А, а импульсы на диодах нормальные.

Выкинул резистор 10 ом, действительно с ТТ пошли прекрасные прямоугольные импульсы ))
Фапч начинает работать на низшей частоте, при подаче силового питания на 11 вольтах подхватывает резонанс и держит.
Выставил частоту чуть-чуть выше резонанса. Точно на резонансе иногда срабатывает защита, видать не успевает следить.

Я вот думаю, а нафига на выходе фапч два триггера Шмитта подряд? Защищать от помех? Так там дальше идёт микросхема 74HC132 со встроенными шмиттами.
Да и с выхода cd4046 импульсы сами по себе очень аккуратные. Сергей Кухтецкий в третьей статье экспериментировал с задержками, наверное оттуда и остались.
Может выкинуть?

Триггер инвертирующий, чтоб сохранить фазу, ставят два.

Да это-то понятно. Зачем они там вообще нужны?

Интересный эффект. При резком внесении алюминиевой заготовки (бросаю кусок алюминия в индуктор) или при резком выведении железной срабатывает защита. Железо понижает резонанс, при выведении ключи кратковременно работают ниже резонанса.
Алюминий наоборот повышает резонанс. При внесении ключи кратковременно работают ниже резонанса.
Может фильтр гуна сделать пошустрее, не 10-15 периодов, а 3-5?
Или частоту поднять, чтобы схема шустрее работала и не замечала резкого движения.

А зачем? Не проще ли поменять фазу ТТ? Или на входе оптодрайверов? Для полумоста был нижний ключ, стал верхним? А фазовращатель можно сделать гораздо проще, поставить 2 элемента ИСКЛ ИЛИ, на один элемент подать лог 1, на другой лог 0, (+ питания и корпус)? У меня в железе так работает. При подаче лог 0 схема блокируется, на выходе лог1 при блокировке, посему далее сигнал инвертируется, формируется dT (у меня нет формирователя dT, у меня dT формирует адаптационный драйвер).ю

Я считаю, ваши номиналы конденсатора и резисторов не совместимы. 5,1 n и 8,2к. Я бы взял С фильтра, при таком резисторе раз в 10 больше. Или увеличил резистор, при том же конденсаторе тоже на порядок.

А почему не совместимы? Добротность большая?
Мне бы наоборот фильтр сделать поменьше, пошустрее. Может лучше резисторы уменьшить?

Ваш фильтр скорее на МГц, чем на кГц., мне кажется, его на оборот замедлить надо.

Поставил 10000 пф, вообще следить перестала. Поставил 4000пф, вроде визуально получше. Кажется. Когда кажется - молиться надо.

Вот, модель, как можно сформировать dT. На емкость 1нФ КМОП, да и ТТЛ логика вполне нормально работает и без резистора, я по поводу работы через диод.



Насчет фильтра, увеличьте задержку, это нужно поставить вместо конденсатора 200 пФ после R5 , где то 1 нФ. У меня 1,5нФ и резистор ок 1к, но у меня гистерезис шире, то резистор надо у Вас ок 3-5К. И совет, не используйте конденсаторы меньше 1нФ, лучше уменьшить резистор, иначе емкость монтажа внесет свои коррективы.


Возможно не та фазировка, попробуйте поменять фазу ТТ. Было такое, вроде и работает, а не то. Конечно, экспериментировать надо с низким питанием на силовой части.

Вот, расчет фильтра,
200 кгц, значит период – 5 мксек
10 периодов -50 мксек.
RС=50e-6 R=10k (8,2+1,8)
C=50e-6/10000=5нФ
Т.е. С=5-10нФ

Нужно емкость от 5 до 10н. Если меньше, возможна и пере регулировка. (быстро разряжается или заряжается конденсатор, то возможен проскок частоты и попадание в другую область).

Странно. Если отключить силовое питание и питание управляющей схемы и оставить на полчаса, то потом фапч не хочет подхватывать. Начинает работать на максимальной частоте, и приходится опять выставлять резонанс переменным резистором. Как будто все конденсаторы разряжаются и схема теряет память ))
Может какую-нибудь кнопочку приспособить, чтобы дать схеме пинка. Как подобное решается в промышленности?

У меня включается силовое питание ок 12 в, затем растет до 310в через дроссель ( с использованием чоппера). То синхронизацию ловит без проблем. А попробуйте уменьшить мах частоту, что бы была ближе к резонансу.

Еще, в железе не было, но в модели такое было, не хочет синхронизироваться при пуске, так и не понял причину. И пускается в модели при малом напряжении на силовом каскаде, при напряжении на 9 ножке 0.5 от максимального. Вот, .Ic V(OUT1)= 6.3 т.е. 6.3 в напряжение на конденсаторе в момент пуска. В железе это нет, входит в синхронизм без проблем.

В железе всегда есть шумы и помехи, которые постепенно раскачивают любые самогенерирующие штуковины, а в симуляторе их нет. Может включить в модель генератор шума или иголок?

Кстати, а если в железо воткнуть микросхему шумогенератора, чтобы фапч подстраивалось поскорее? И через секунду после запуска микросхему отключать.

ну тогда лучше импульсный генератор ""аля -дерба""
для возбуждения собственных колебаний в контуре от которых заработает АПЧХИ!

Настроил пределы слежения ФАПЧ плюс-минус 20 кГц. При включении питания фапч плохо подхватывает резонанс, начинает работать либо на высших пределах, либо на низших; и потом ни взад, ни вперед. Повышение силового напряжения не помогает.

Постоянно приходится подстраиваться под резонанс переменным резистором. Слишком сильно сужать пределы слежения на ножках 11 и 12 тоже не вариант, при внесении более-менее крупной заготовки схема выходит за пределы резонанса и начинаются срывы с вылетом защиты.

Нащупал, что при подаче на девятую ножку 1 вольта, а потом быстро 4,5 вольт фапч подхватывает нормально, даже при намного более широких пределах.

Что если поставить на девятую ножку микроконтроллер. При включении схемы он будет подавать несколько импульсов для раскачки, а потом переводиться в Z-состояние, дабы присутствием своим не смущать схему. Или кнопу какую-нибудь, на три состояния - на 1 вольт, на 4 и нейтральное.
Как думаете, будет работать? Может есть готовые генераторы для подобных задач?



Может добавить на ТТ витков, чтобы схема была почувствительнее (или поставить на тт еще диодов последовательно?

А, кажется дошло. У импульса очень широкий спектр, в нем где-нибудь попадется и резонансная частота колебательного контура. И фапч стартанёт.

Наоборот, чем меньше витков во вторичке ТТ, тем больше ток, т.е. уменьшая витки мы увеличиваем чувствительность. У меня втиричка 30 витков.

Как у меня работает в железе, проблем с синхронизацией не бывает. Правда пуск при 12в, и затем через дроссель растет напряжение до 310в.
Пуск у меня: на 5 ножке AD2.2 чуть меньше напряжения питания, (полностью напряжение питания нельзя подавать, происходит инверсия выхода, это явление описано в интернете, то я поставил резистор у 5 ножки на схеме, который идет на корпус, это явление выявилось в процессе работы).
При работе вырабатываются импульсы, и на D2.1 сделан выпрямитель, усмножитель на два. И напряжение на входе AD2.2 медленно (относительно медленно) падает до нуля, конденсатор на выходе раз в 20 меньше конденсатора в параллель vd1 что обеспечивает плавность заряда. Во время падения напряжения происходит синхронизм CD4046, и схема запуска, за счет диода vd3 и далее в работе не участвует.
Ну, еще у меня логика работает при напряжении 15 в. И есть аналоговый частотомер, т.е. ждущий мультивибратор, длительность импульса постоянна, а частота меняется. соотв меняется скважность, после Rч на конденсаторе постоянное напряжение пропорционально скважности. Удобно, кстати. И откажитесь от 5в логики, она же сильно чувствует помеху. 1,5 в помехи уже может чувствовать, как лог 1, а 15в логика помеху 5в еще не чувствует.

Как думаете, а если вместо фк2 переключиться на фк1 на второй ножке?
При фк2 генерация начинается на низшей частоте диапазона, а при фк1 посередине, теоретически должен подхватить намного легче.

При работе от ФК2 фаза постоянна, а при работе от ФК1, при изменении частоты меняется сдвиг фазы между током и напряжением. Как следствие будет меняться и мощность. А при изменении фазы, будут расти динамические потери на ключах. ФК2 работает по фронтам сигнала, и наплевать , что следует за фронтом, а для ФК1 нужно, что бы на 3 и 14 ногах был строго меандр.

Если сразу подадите + питания на 9 ножку, как у меня, то генерация начинается на высшей частоте диапазона, и медленно убираете напряжение, через диод, и наступит момент, когда будет подхвачена синхронизация, и учитывая наличие диода устройство будет отключено (диод назад не пропускает ), и не будет это устройство принимать участия в работе. См 1 пост vassabi или у меня, (я взял его идею, но использовал другое схемное решение).

Даааа, "нормальный" инвертор получается. Там подай, тут крутни, здесь включи, там выстави. Одно слово "лабораторный".

Это же все происходит автоматически. Раз все настроил в момент монтажа, и все дальше без участия человека делается.

Можно поставить дешевый микроконтроллер. Будет в момент подачи питания подавать импульс на 9 ногу, потом переводиться в нейтральное состояние и зацикливаться на ничегонеделание. Если питание пропадает и снова появляется, мк перезагружается и повторяет программу. Как вариант.

Переделываю схему, все-таки классическая фапч должна брать сигнал U с нагрузки, а не с собственного выхода.
На согласующем трансе висит сетевое напряжение, нужен либо трансформатор напряжения, либо опторазвязка.
Трансформатор напряжения воткну параллельно, ограничиваем напряжение делителем и стабилитронами. Нужна же просто фаза, форма сигнала не важна. Как думаете, будет работать? Компаратор там наверное не нужен, один-то на токовом сигнале уже есть.

Опторазвязка не нравится тем, что у нее порог срабатывания полтора вольта (будет задержка после того, как сигнал появился).
Как думаете, какая схема лучше?

Обе плохие.
Расмотрим момент: ключ закрылся, и на ключе может оставаться напряжение, аж до открытия оппозитного ключа, это происходит, если ток в первичке поменял напряжение еще до закрытия ключа, это бывает, когда частота инвертора ниже резонанса, и напряжение сразу примет нулевое напряжение, если ток еще не поменял направление, когда частота инвертора выше резонанса.
И третий случай, когда направление тока меняется во время dT, тогда появляются уши, так будет еще импульс, так как схема их распознает?
Это грозит сбоями.

Совсем забыл про уши. А если брать напряжение и ток непосредственно с силового колебательного контура? Хотя там же наверняка тоже уши есть.

Т.е. с индуктора? Так на индукторе сильный сдвиг по фазе в зависимости отстает или опережает частота резонанса частоту инвертора, ведь индуктивность первички мала, и соотв токи токи намагниченности уже значительны.
Тут ток первички и напряжение на конденсаторах цепи индуктора. Сдвиг по фазе очень внушительный. Это не ТТ, где на виток десятые, доли вольта, тут поболее, соотв и ток намагниченностиченности будут на два- три порядка выше. А вот внизу модель ТТ , тот практически сдвига не дает, по модели 22-24 нсек.
Я уже ведь делал расчет.
viewtopic.php?p=22891#p22891
Более лучшего способа, чем брать сигнал с ТТ я не знаю.

Derba, походу я запутался с терминологией. Под первичкой Вы понимаете обмотку согласующего трансформатора, а под вторичной - водоохлаждаемую трубку колебательного контура?
Или вторичка - это заготовка, в которой образуется короткозамкнутый виток?



Ну и что, что на индукторе (колебательном контуре) сильный сдвиг по фазе относительно инвертора. Мощность-то выделяется именно на индукторе (передается с него на заготовку). Соответственно равнять фазы тока и напряжения с помощью микросхемы ФАПЧ надо именно на колебательном контуре. И сигналы тока и напряжения надо брать именно с колебательного контура, а не с инвертора.
А инвертор - это просто закачиватель энергии, не более того. Какая разница, какой у него сдвиг по фазе относительно колебательного контура? Надо, чтобы инвертор подстраивался под колебательный контур, а не колебательный контур под инвертор.
И чтобы инвертор пинал энергию в такт с резонансом колебательного контура.

Если это вопрос касается индуктора, то первичка – обмотки индуктора, вторичка - короткозамкнутый виток.

Ну и… возьмем сигнал с напрямую , с колебательного контура, и что мы добьемся?
Ведь всю эту канитель затеяли для чего? Что бы переключать ключи в оптимальном режиме, а если есть сдвиг по току, то с такой регулировкой влезем в опасную зону и получим сквозняк, или сумасшедшие динамические потери на ключах.
И что будет выигрыш, когда сгорят ключи?
Да, за счет сдвига есть некоторые потери в мощности, но они не так и велики,
и посему основной задачей у нас - переключение ключей в оптимальном режиме, а это возможно, если контролировать ток первички согласующего трансформатора при помощи ТТ, я другого способа не знаю.

Спасибо, Derba, теперь кажется понятно.
Как же брать сигнал напряжения с согласующего транса, если там уши и помехи? Первое что приходит в голову - какие-нибудь фильтры и шмитты, которые будут сглаживать уши (все-таки у ушей размеры меньше основного импульса). Или микроконтроллерное управление, которое будет "предсказывать" уши. Или игнорировать первый короткий импульс-ухо, а вот второй пропускать. (и третий тоже игнорировать).

Ну или смириться с тем, что у меня автогенератор, который работает не пойми как ))) Работает более-менее, и ладно.

А сюда заглядывать не пробовал viewtopic.php?p=22905#p22905

Если брать сигнал с ТТ, то ни каких ушей не будет. Уши , это напряжение на ключах, а мы берем ток, и на вторичке ТТ преобразуем в напряжение.

Это-то понятно. ТТ выдаёт сигнал напряжения, пропорциональный току.
А сигнал напряжения, пропорциональный напряжению откуда брать?

Для фапч нужно два сигнала: напряжение пропорциональное току, и напряжение пропорциональное напряжению.

Кстати, а с какой стати там должны появиться уши? Это же фапч, которая держит резонанс, или чуть выше, смотря как настрою. Ушей быть не должно.

Если только установка при подаче питания не сумеет схватить резонанс - но это уже другая задача.

Вот, если резонанса не будет, то не будет и ушей. Уши появляются в момент точного резонанса, когда в период dT меняется направление тока.

Хочу брать сигнал напряжения сразу на выходе драйвера, перед GDT. GDT конечно, дает сдвиг сигнала и задержку, но небольшую же. Стоит очень близко к согласующему трансформатору, и никаких развязок не надо. Сергей Кухтецкий говорит - так нельзя, это не фапч. Отчего так? Работает же вроде.

GDT, это что?

Транс затворный, перед ним снимать напряжение. Хотя походу все форумчане уже перешли на опторазвязки.

А смысл? Ведь R5 и далее конденсатор на 200пФ и предназначен, что бы компенсировать все задержки.

Вот и я про то же. Какая разница, линия та же самая, просто + небольшая задержка. Если бы были мегагерцовые частоты, задержка бы могла сорвать колебания (если бы стала соизмерима с шириной рабочих импульсов).
Так у меня фапч или автогенератор? Не могу определиться с терминологией.

У Вас есть задающий генератор? Это CD4046, SQ3525? Или иные? Это уже не автогенератор. Автогенератор. если генерация за счет обратной связи. Смотрите электронный трансформатор для ламп, в основном это автогенераторы.

CD4046 может работать в режиме автогенератора - ГУН может работать с внешним управлением обратной связи с сигналом на частотозадающий конденсатор - просмотрите еще раз даташит - там есть такая бяка как синхронизация 2х микросхем ....

Что то путаете, не видел такого в даташите, а я их перелопатил, я же писал модель для симулятора, и такой функции , как синхронизация 2 микросхем CD4046 не видел.

приношу свои извинения
я спутал с UC3825
это они позволяют синхронизацию с внешним контуром при помощи обратной связи

кстати!!!
494 тоже можно запустить в режимы синхронизации с внешним контуром - правда в небольшом диапазоне...
гдето до 1/10 от рабочей частоты

Вот сейчас думаю. А нельзя ли заменить схему ФАПЧ микроконтроллером? Можно же обработать программно? Быстрый STM, у которого скорость 70 МГц вполне бы справился.
Тогда вся схема индукционки состояла бы из 4-х ключей, драйверов и одного микроконтроллера. И влезла бы в коробчонку, а не на половину стола. И стоила бы вообще ничего.

Можно!
Видео, ведь обрабатывают в realtime.
Только не знаю как.
)

Можно, только 70 мегагерц маловато, по расчетам нужно около 2 ядер кортекса как минимум а 3 а лучше А5 Rastberry -pi самое оно. STM с ядром А0 тут не поможет..... К тому же пиреферия не состоит из входов контроллера одними резисторами и конденсаторами вы не сможете дать внятных сигналов вашему МК. Схема с коробченку это ZVS Самовозбуд, только нужно решить проблему с питанием и ограничением по току, Т.е. построить защиту от превышения порога на Gate входе при амплитудном более 2 киловольт на D-S. Чем я чсейчас и занят. Вэлком в мою тему Управление и защита на МК остальное ZVS мостик.)))