INDUCTION HEATING

Товарищи, прошу помочь! В чем может быть причина такого сигнала тока в цепи индуктора индукционного нагревателя? Ток (желтый канал) имеет пики. Прилагаю осциллограммы по порядку: сигнал на затворах ключей, сигнал с ТТ в цепи инвертора (до согласующего трансформатора), сигнал с ТТ в цепи индуктора, сигнал на согласующем трансформаторе, совмещённый сигнал напряжения и тока на выходе инвертора. Так же прилагаю схему управляющей части на CD4046, силовая - полный мост. Индуктор 36 витков на трубе 70 мм длина намотки 28 см. Контурная ёмкость 1 мкФ 3000 В.

Я такую схемку не собирал, подозреваю, что схема управления хапнула не ту частоту....я бы на вашем месте перевел схему в ручной режим.....временно.....
То есть отсоединить 9-ю ногу 4046 от всей обвязки и подать на нее изменяемое в некотором диапазоне напряжение с помощью например переменного резистора.
То есть просканировать весь диапазон частот, контролируя при этом ток и напругу на выходе инвертора.
Разумеется-при пониженном силовом питании

А ТТ хорошо нагружен? Там ведь не с бухты барахты рассчитывать надо. Если R шунта маленькое, то и пики будут большие , ТТ входит в насыщение однако. Нужно соблюсти, чтоб Ток через первичный виток ровнялся току вторички умноженному на количество витков. Или, Ктртт = Rш* Iпер/ Uвтор.

у меня однажды была подобная байда

были припалены транзюки и один явно перегретый = очень медленно закрывался
и на высоких частотах начинал дуть сквознячек
пришлось делать банальный стенд для проверки времени открытия/закрытия
300в 5а - нагрузка киловатный злектрокипятильник в кастрюле с водой
тогда пришлось забраковать фсьо - хазяин жылизяко полинял на 100 баксов - цена 2 модулей
но больш 3х лет все работает без нареканий...

мож и у тебя такое - на 40к выбросов нету

кстати - а где в схеме цепочка формирования ДТ ???
на самом первом снимне ДТ совсем не видно....

Пока готовил снимок - фулюган опередил:

Насыщение ТТ трудно достичь. Наоборот, R iшунта должно быть большим.
Что то не понятна схема. Сделайте схему Кухтецкого. Вот, мой вариант. Резисторами R1 и R2 и конденсатором С1 настраивается так, чт бы рабочая частота была примерно равна при напряжении на 9 ножке половино питания. А резисторами R1 и R2 настраивается так, что бы частота менялась не более , чем в 3 раза при изменении напряжения от 0 до напряжения питания микросхемы. Такая схема уже работает лет 10, и без единого сбоя.
На диодах d1 d2 d3 d4 формируется прямоугольные импульсы, эти диоды заменяют шунтирующий резистор, а на триггере Шмидта на А1 должен быть гистерезис порядка 0,4-0,5в. И желательно сделать, что бы старт был при мах напряжении на 9 ножке.

Насыщение ТТ, размером К30*20*10, с 30 витками вторички, при рабочей индукции 0,25 Тесла (обычно индукция насыщения ок 0,4) возможно при частоте менее 2 кгц, то ни какого насыщения на рабочей частоте просто быть не может. А ток индуктивности равен: : Iинд=Iпервичка-Iвторичка*К трансформации. Ток первички может быть и 1000А и более, его компенсирует ток вторички, только ток разницы (с учетом К трансформации) вводит кольцо в насыщение, это и есть ток индуктивности.

Использовал 2 ТТ, один самопал на двух кольцах n87 33:1:33:1 (от DRSSTC оставался), и второй покупной SCT013, в первом случае шунт 10 Ом, во втором 33 Ом

Вот у меня так реализовано, красный прямоугольник на монтажке, это именно схема АПЧиФ. Рабочая частота , в зависимости от индуктора, регулируется джамперами. Хотел поставить кучу реле, так и руки не дошли. А насчет насыщения, это лишнее, ни когда ТТ в насыщение не войдет. Да, особенность схемы, она чувствительна к фазировке, если не заработает, то надо менять концы ТТ.

Вот тут я тупанул, пару дней назад при настройке фазы бахнула половина моста, ну я и заменил только половину) Пока что все на это и указывает, проанализировал осциллограммы, видно что самый большой пик возникает каждый период, то есть виновата конкретно одна из половин моста. ДТ есть, но немного не такой как нужно, как я понимаю. На ФАПЧ схему впервые строю, до этого больше резонансными катушками Тесла занимался, поэтому такой ДТ для меня приемлем)

Спасибо, попробую. Вчера только зарегался, изучаю форум. Так что ещё не раз увидимся думаю) Между делом, может подскажите или укажите (ссылочку на тему), были ли проекты по обогреву протяженного трубопровода одним витком (вдоль трубы), что-то типа скин-систем, но без ферромагнитной трубки?

Ток первички может быть и 1000А и более, его компенсирует ток вторички,[/quote].
Вы сами себе противоречите. Я убеждался и не раз, что если ТТ не достаточно нагружен , то ток в место синуса имеет вот такой вид. А это не что иное как насыщение.


А если ТТ измерительный , то вообще должны быть соблюдены условия о которых и я и вы сами говорили.

Что бы не было повтора - непременно увеличте ДТ, слишком он у вас мал.

Что значит недогружен? Нет шунтирующего резистора? Так ведь ни кто так не делает, шунтирующий резистор, это обязательный атрибут ТТ, без него это не ТТ , а просто индуктивность. которая быстро войдет в насыщение. И на выходе без такого резистора там тысячи вольт.

У меня dT реализовано так: резистором и/или конденсатором подстраивается равенство dT в плечах. dT равно ок 0.5мксек, чсто вполне хватает для транзистора . Тут обязательно надо логику использовать с триггером Шмидта на входе. (К561ТЛ1 или аналог, CD4093), тогда dT практически не зависит от температуры и напряжения питания, проверено в железе.
А управляют затвором у меня исключительно опто драйвера, FOD3180, они гораздо лучше работают, чем HCPL3180, это по опыту, хотя и считаются аналогами, но фронты и спады у FOD3180 резче, а значит меньше динамические потери у ключей.
Тут на анод светодиода подается + питания, а на катод сигнал, так в железе работает, проверено, но схема проще получается.
И оптодрайвер хорошо работает от логики, проверено в железе, ни разу сбоев или сгорания деталей не было, питание логики -15в.

Ты че прикалываешься что ли? Поставь шунт 300 ом , вместо расчетных 50 и увидишь результат.

Это ты прикалываешься, надо делать правильно, иначе будет бабах.
И на выходе получим вместо 10в (при 10ом) - 300в, куда такой сигнал? Я вообще ставлю вместо резистора диоды, тут на выходе больше 1,5в не выходит, т.е на первичке будет в 30 раз меньше, или 50 милливольт. Тут и речи о насыщении быть не может. Если правильно все делать, то о насыщении можно забыть. Диоды у меня 2х амперные, быстрые, работают без проблем. Диоды работают, как стабисторы, работают отлично при токе певвички от 1А до рабочего тока, 50А. меньше 1А тока у меня просто не бывает, а 1А, это при пуске.

Вот графики с симулятора (такие же и в железе), момент пуска, когда малые токи. При работе еще лучше выходит. Схема в железе такая же точно, даже номиналы сходятся. Повторяюсь, компаратор с гистерезисом, около 0,4-0,5в, т.е помехи, в виде дребезга исключены, но на работу не влияют.

Вы привели способ получить прямоугольные импульсы для работы ФАПЧ на CD4046. По моему Феникс имел ввиду несколько другое - для измерительных целей нужен подбор сопротивления нагрузки, от которого зависит линейность напряжения на выходе:

У нас, насколько я понял, идет речь о работе ФАПЧ на микросхеме CD4046, ( аналоге К561ГГ1). Эта схема разработана Кухтецким, я ее , по идее Кухтецкого , собрал на других деталях, которую сделал в железе и она работает около 10 лет, без нареканий, и она показала отличные результаты, зачем что то еще выдумывать? Лучше уже не выйдет. И зачем там какая то линейность на выходе? Нам надо получить прямоугольные импульсы, по которым происходит подстройка частоты. Это самый лучший и точный , причем неоднократно проверенный метод. И в схеме Кухтецкого нет такого узла, который вырабатывает линейное напряжение, это метод для других целей, к ФАПЧ отношения не имеет. Повторяюсь, мы же рассматриваем ФАПЧ.

Только я что то в упор не вижу на приведенной Pagmup схеме ТТ?

А тут берется напряжение с резонансного конденсатора. По фазе напряжение будет сходиться с ТТ, посему это почти аналогично ТТ. Только тут мне не нравится такие моменты: плохая помехоустойчивость, и не понятно, зачем подается сигнал на 5 но;ку микросхемы CD4046. И мне кажется, это извращение, с ТТ будет проще и надежнее, и меньше боится помех т.к. будут гораздо короче проводники и далеко ТТ стоит от контура, где громадные токи. нет шунтирования контура. Но, в принципе работает аналогично, за счет трансформаторной свяи разница будет незначительна, только не ясно , зачем сигнал идет на 5 ножку? (лог 1 останавливает микросхему CD4046). Это дает расширение сигнала в одной диагонали, что приведет к несимметрии в работе, будут разные по длительности положительный и отрицательный силовые импульсы. А мощность можно регулировать отводом частоты в большую сторону от резонанса (у меня такая схема разработана, но в железе ее не делал). И тут стоят диоды, последовательно с транзистором, а куда обратные токи пойдут? Для этого установили диоды в параллель этой конструкции, это не рационально.D1 D2 просто убрать, получится обычная схема. Такое чувство, схему разработал не вполне грамотный любитель, но соображает, сам такой в молодости был. Схема вроде и рабочая, только как то лишнего много. И частотозадающий конденсатор всего 330рф, это мало, емкость монтажа может доходить до 200рф, посему меньше 1н обычно не ставят, а частоту можно поднять резисторами, уменьшить R1 и R2. И как то странно идет подача напряжения с 13 на 9 ножку, а почему не сделать, как в даташите? И таких нюансов много, что неоправданно усложняет схему. А принцип, тут схема Кухтецкого, именно идея и метод управления. Только не понятно, зачем используют 5 ножку? Это же портит работу.

Кстати, тут понятно, почему появился выброс, за счет того, что задействована 5 ножка микросхемы CD4046 один импульс расширился на 0,2-0,3 деления, а это к 30 делениям почти 7%. Вот, одна полуволна попадает в резонанс, другая, на 7 % длиннее не попадает, и частота полуволны получается меньше частоты резонанса, и получается сквозняк, так по теории и должно быть. Мое мнение, это было ошибкой использовать 5 ножку.И по сигналам на базу видо, что один импульс длиннее другого на ту же величину.

Такой способ я пробовал применить в комбинированной схеме, сравнивал с ТТ - разница довольно приличная. По поводу пятой ноги - по моему она используется для ограничения максимального напряжения на резонансном конденсаторе. Своеобразная защита от вхождения схемы в полный резонанс. В этой же цепи есть кнопка сброса и организован своеобразный софт-старт.
Маленькая емкость в задающем генераторе дана для частот 90-180 кгц, судя по осциллкам - 40, надо менять некоторые параметры. Лучше, для полной ясности, провести симуляцию схемы - есть некоторые вопросы.
По поводу излишеств с диодами - полностью согласен. Такой способ применяется при значительной частоте и большим временем восстановления внутреннего диода в составе транзистора.

Ставить диоды Шотткм, есть 600в.
Насчет 5 ноги, если ограничивать, то разные полуволны, т.е. подавать сигнал через диодный мост, иначе будут проблемы. Но, у меня есть схема, (этот метод описан у Кхтецкого), с моделью, в железе не делалось, но работать будет. Хотел делать, ее
е потом сделал подругой схеме.
Вечером покажу, я сейчас не дома.

Решил методом исключения пойти, подрубил дрова от резонансной КТ и запустил автогенераторную схему. Осциллограммы по сути такие же, выброс тока каждый период. Походу 5я нога 4046 тут не причём. Буду менять вторую пару ключей, там видно будет

derba, что Вы прицепились к этой 5-й ноге?
Это же запрет работы 4046.
В схеме видно, что это защита от перенапряжения на контуре. Далее стоит триггер на компараторе, который сбрасывается лишь кнопкой.
Никакой асимметрии тут быть не может. Вырубило полностью и фсё, пока не нажмем.

Согласен со всеми насчет дедтайма и нагруженого ТТ.

Насчет дедтайма я согласен, мал он там, только насчет ТТ согласиться не могу, нет его на схеме.

Вот мой вариант, с регулировкой мощности. Регулировка по мах току первички, за счет ТТ L6L8, компаратор срабатывает , когда ток первички превысит определенный порог, и вырабатывается положительный импульс, напряжение из за этого на конденсаторе С7 растет, а значит растет и частота, и частота уходит от резонанса, и уходит в бОльшую сторону.
Метод хорош, рабочий, простая схема, и этот метод описан у Кухтецкого, но есть недостаток, переключение идет при большом токе, и, как следствие: сильно растут динамические потери. До 100 кгц это еще нормально будет работать, но на более высокой частоте может быть проблемой.
Схема, за исключением узла на ТТ L6L8, делалась в железе.Только в железе оптодрайвера питались двухполярным питанием -5 +15в, и были защиты от перегрева ключей. И был пуск при мах напряжении на 9 ножке микросхемы CD4046. Эта схема, в принципе схема Кухтецкого, только на других деталях.

Можете поделиться принципиальной полной схемой? По которой повторяемость выше всего будет, в выдержках из комп моделей запутался просто уже.
Изначально собирал по схеме UZZORS2K, у него ещё одна схема есть. Хотел ее тоже пробовать, однако слишком много недочетов, как оказывается, да и теперь уже куда достойнее варианты нарисовываются

Точно, там же тригер, а значит расширится напряжение на базе одного ключа (там может быть на входе или лог 1 или 0 , а драйвера не отключаются, что может вывести ключ со строя.
Только, ведь выброс на одном ключе, на другом его нет. Не странно это? И разные размеры импульсов, не в этом причина?

Когда лог 1 он даёт на 5 ногу 12В и защёлкивается до тех пор, пока не нажмешь кнопку. Поэтому маловероятно что не защелкнувшись он будет давать единицу во время работы.

А тут один транзисторы открывается так: лог 1-открылся один ключ, другой открылся при лог 0, без разницы , все равно ключ будет открыт, не один, так другой. Ведь выход CD4046 не имеет 3 состояния. Есть у него 3 состояние, но на 13 выходе (2 фазовый компаратор). Я писал модель CD4046 , то знаю микросхему хорошо.

Схема не правильная. возле 9 ножки обязательно должен быьт конденсатор. Вот рисунок с датащита микросхемы К561ГГ1-, только так может работать, с небольшими не принципиальными отличиями. (К561ГГ1- полный аналог CD4046).

Принципиальной схемы нет. У меня все на блоках, рисовал схемы отдельно на блок. Эта схема без нареканий работает и сейчас
около 10 лет, ни разу не ремонтировалась, посему часть схем потеряны. Схема в модели по номиналам точно соответствует железу. И практически точно работает с железом.
1 Вот схема, схема на адаптационных драйверах, если частота уйдет , и будет ниже резонанса, то схема остановится.
Недостаток, надо запускать при напряжении 12 и меньше вольт, иначе адаптационный драйвер не откроется. У меня пуск: подается 12в, все входит в резонанс, и включаю чоппер, за счет диодов питание 12в отключается.
2 Схема регулировки мощности, чоппер - генератор тока до 310в, не боится КЗ. (есть на предыдущей схеме). Ток определяется резистором R1. Схема, хоть и сложнее, но динамические потери не растут, как от схемы с уводом частоты от резонанса.
3 Вот частить схемы защиты и реле времени (полной схемы не сохранилось), у меня часто надо , к примеру греть что то определенное и длительное время, я химик, и часто возникает такие случаи. Виден разъем, так блоки соединены друг с другом.
В качестве драйверов использую исключительно оптодрайвера, с двухполярным питанием минус 4-5в и плюс 15в. В основном FOD3180 но иногда и ставлю HCPL3180, самый надежный вариант, как выяснилось. От трансформаторов (ТГР ) и других драйверов давно отказался.

Мне не понятно, зачем сигнал брать с резонансного конденсатора? Это длинные провода, рядом большие токи, близко индуктор, который работает, как передатчик, это же уже длинные волны, а это конкретные помехи. А ток первички точно пропорционален напряжению на конденсаторе (в последовательной схеме резонанса).

Вот монтажка чоппера, я соврал, работает схема не 10, а всего 9 лет, почти. Тут хотел отдельно питание сделать, но удалось использовать общий БП, то диоды справа не устанавливались. .
Вот БП, в качестве запускающего резистора стоит лампа накаливания, реле - автомобильное, на 30А, у него по даташиту допустимо 500 или 600в, во всяком случае уже 9 лет работает без нареканий.

Для чего нужно реле времени? Вот, аналог муфельной печи, температура ок 1500оС. поверхность железа покрывается капельками железа,но железо не плавится, т.е на грани плавления (т плавления железа 1538оС), достичь т пл не удается, т.к. сопротивление при приближении к температуре плавления резко растет. Белое, пористое, это пористая окись алюминия, т пл. 2050оС, легко обрабатывается. Оч хороший теплоизолятор, лучше не встречался..

Тут мне не нравится С12. На пиках тока(синусоиды) за счет него нагрузка моста близка к нулю. Для среднего годится. Однако, можно и пиковый детектор соорудить.

Он там есть, только перед повторителем на ОУ.

В случае с GDT, как в данной схеме, оба ключа будут закрыты. Присутствует лишь неоднозначность последнего импульса.

Не надо фантазий. Вам надо учиться, учиться и еще раз учиться, не помню, кто то сказал, но сказано именно про Вас.
Я тут вижу, что на выходе будет ключ закрыт, когда через GDT не идет ток, а это тогда, когда на выходах U1 и U2 одновременно логические нули или лог единицы, но, как показывает анализ , это просто не возможно!!!! И не надо фантазировать, если не разбираетесь в алгебре Буля, лучше почитайте литературу по логике, а не придумывайте разную ерунду. Ток перестанет идти, когда зарядится конденсатор 1 мкф, но это долго, все успеет выгореть.

Интересно, на сколько растянется импульс, если защелкнет триггер Щмидта, т.е. сколько времен надо заряжаться конденсатору 1 мкф, что- бы напряжение упало до напряжения отсечки, которое порядка 2,5в, рассчитать это, без знания индуктивностей трансформатора GDT не возможно, но можно примерно прикинуть графически, приблизительно импульс расширится в 4-5 раз, за это время согласующий транс войдет в насыщение, будут сумасшедшие токи, но это еще не все, представим, чудом ключи уцелели (ведь емкость конденсаторов делителя не так и велика), но если нажмем кнопку сброса, то на затвор попадет: 15в питания, плюс 15в то, напряжение, что зарядился конденсатор 1 мкф. Итого , после нажатия кнопки на затвор поступает сразу 30в, а на другой ключ минус 30в, а мах допустимое напряжение у ключей 20в, это такой импульс, что легко может пробить емкость затвора. (Вот за это я и не использую трансформаторы гальванической развязки, оптодрайвера такое не делают).

Та ёпсель-мопсель, учитель вы наш.. Вы что за схемку показали? С хера-ли там появились две UC3710? Явно в двух приведенных схемах указаны "Two standard logic options are offered,inverting (UCC37321) and noninverting(UCC37322)"
Почитайте сами на ночь Буля.

Это да, но при этом открыто лишь одно плечо.

Перевел текст, Т.е возможные варианты замены, какие драйвера можно еще поставить, но от этого суть не меняется, будет то же самое.
Кстати, такого текста я в 1 посту не обнаружил, или опять фантазия разыгралась?


А конденсаторы в делителе? Это 7,6 мкф, напряжение 155в, или энергия E=U^2*C/2=(155*155*7,6е-6)/2 равно примерно 0,2 дж, это уже много для малюсенького кристалла кремния. Токи будут несколько сотен ампер.

Хотя я посмотрел даташит, использование микросхем UCC37321 и UCC37322 может улучшить работу, тогда и 5 ножку CD4046 трогать не надо, а подавать сигнал на вход ENBL в работе лог единицу, а при сработке триггера подавать лог 0, при лог 0 вся схема замолкает, на выходах 0в и не будет этой проблемы. И цены на UCC3732х вполне приемлемы.

То -CE-, и не надо обижаться, ведь Вы говорите ерунду, по которой сразу виден низкий уровень знаний, обиды тут не помогут, это знаний не добавит, только усердное изучение материала может изменить положение.

Про 30 вольт вы преувеличиваете - затвор транзистора защищен стабилитронами. У меня ТГР включен через конденсатор 2 мкф и ничего из ваших страшилок не происходит. А вот в вашей схеме один из оптодрайверов постоянно включен:

Не много не правильная модель. V2 нет, должна стоять микросхема CD4046, и площадок, как у Вас на модели в момент пуска просто нет, так микросхема не работает. И у меня 5 ножка глухо сидит на массе. У меня, в случае аварии просто перестает подаваться питание на силовую часть, характер схемы таков, что это вполне допустимо, а управление затвором не трогается. Или не поняли суть вопроса, тут говорится о том, что нельзя в таких схемах трогать 5 ножку микросхемы CD4046, иначе будут проблемы. Если не поняли, учите мат часть, тогда встревайте в спор. А то не красиво получается, у нас не цирк, клоунаду не оценят.

Первый раз слышу, покажите в даташите, где это указано? А то , что мах допустимое напряжение +-20в указано в любом даташите, или уже собственные транзисторы разрабатываете? Ну и фантазер, Вы, батенька.

И схему можно упростить, без потери ее функциональности, во , к примеру этот узел, на рис 1 , как сделано, на рис 2 тот же узел, но меньше деталей. Нужно делать все по минимуму, а то получится, что мы в Москву с Киева едем через через Владивосток. Так можно, но это лишние затраты. За это в институте (не рациональное, хотя и правильное решение) снижали оценку. Раз я за курсовую, по сей причине получил хорошо, вместо отлично.

И схему с 1 поста я бы делал где то так, это касается остановки ключей, а микросхему CD4046, 5 ножку не трогал бы.

analitik, пойдем вместе, как фантазеры, "учить матчасть". ))
даташитам тут не верят.
Через ТГР ток на выход тоже может проходить бесконечно долго, пока не разрядится хоть 1000мкф, хоть его вообще нет?

Это тот случай, когда ТГР избавил схему от некоторых проблем, которые могли бы возникнуть в случае применения оптодрайверов по вашей схеме.


И если в даташите нет стабилитронов - воля ваша, можете не ставить...

Зря вы убрали LM358 - запуск будет происходить с низшей частоты. Да и нужно подумать по поводу ДТ.

Первый раз вижу такой транзистор, но это не совсем правильное решение. Емкость стабилитрона прибавляется к емкости затвора., а у стабилитрона она значительна, и сообще, такое решние замедляет скорость транзистора. Хотя, есл это специалилированный транзистор, для решения определеннной задачи, то такое трешение вполне нормальное. Многие заводы для своих нужды сами делают транзисторы.

Перечислите проблемы, от которых избавит ТГР, по сравнению с оптдрайвером. И вообще, это не та схема, что я бы делал, я об этом писал:

В данном случае главную роль сыграл разделительный конденсатор - не пропустил постоянную составляющую, плюс устраняет некоторую асимметрию импульсов. Сам же ТГР может работать на более высокой частоте, чем оптодрайвер. Еще мне нравится - проще сделать двуполярный выход. Да и выносить ТГР можно довольно далеко от основной схемы без каких либо дополнительных телодвижений. Вообщем - на любителя.

Тут иногда приходится идти на компромисс.

Дело не в том, что бы делать или не делать - человек обратился за помощью не просто так, опытный сам бы исправил все огрехи. Для новичка добиться хороших результатов - неплохой стимул для дальнейшего продвижения. Да и частенько в казалось бы нелепых схемах бывает рациональное зерно. Меня вот заинтересовала вторая схема - забавный способ ФАПЧ
для параллельного резонанса.

Будьте по проще - и народ, глядишь, потянется к Вам!