INDUCTION HEATING

Индукционный нагрев для всех.
Текущее время: 21 авг 2018, 12:12

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 76 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 31 мар 2014, 18:04 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
Странно, нигде не могу найти толковую разрисовку линий управления H-мостом на мосфетах. Хотя казалось бы, схема типовая, её описаний - миллион. А вот как подключать управление - везде благополучно умалчивается.

Собирали со студентом мост, напоролись на проблему управления верхних мосфетов, которыми не получается управлять с микроконтроллера напрямую. Ибо по земляной шине (общей для микроконтроллера и для моста) образуется короткое замыкание в обход нагрузки. И два верхних мосфета сгорают.

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1037610/

Я так понимаю - нужно создать независимый токовый контур для управления каждым ключом. В инверторе Кухтецкого такой контур создаётся сам собой трансформаторной развязкой (я это воспринимал как должное и никогда не задумывался об управлении мостовыми ключами).

Здесь наверное можно попробовать создать такой контур драйверами или опторазвязками:

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1037571/

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1037572/

Видел схемы, сделанные на мосфетах разных типов (p и n-канальные). Но мы со временем хотим сделать мост на очень большой ток в 1000 ампер, а p-канальные мосфеты на большие токи не выпускаются (говорят, у них проводимость хуже и они греются). Поэтому исключаем.

Готовые микросхемы мостов, естественно, тоже отпадают - слишком слабые.

Подскажите, подойдут ли готовые драйверы или опторазвязки для управления ключами?
Есть ли какие-нибудь другие примитивные решения этой задачи (сложные схемы городить не хочется).


Последний раз редактировалось Кубриков 31 мар 2014, 21:24, всего редактировалось 2 раз(а).

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 31 мар 2014, 20:40 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
Цитата:
подскажите, подойдут ли готовые драйверы или опторазвязки для управления ключами?
Если какие-нибудь другие примитивные решения этой задачи

Изображение
да пойдут
Изображение
рассматривай Н-мост как 2 полумоста )
есть - трансформатор
Изображение
Изображение
Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 31 мар 2014, 21:19 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Только оптодрайвер от 5 вольт работать не будет. Он меньше 12в питания - блокируется. И еще. нужно ставить разделительный конденсатор, если будет нессиметричный сигнал управления , то сердечник войдет в насыщение.

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 31 мар 2014, 23:44 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 мар 2013, 01:58
Сообщений: 513
derba писал(а):
Только оптодрайвер от 5 вольт работать не будет.

Это было V2+ в "зеркале" ;)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 апр 2014, 00:05 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
Только оптодрайвер от 5 вольт работать не будет. Он меньше 12в питания - блокируется.
И еще. нужно ставить разделительный конденсатор, если будет нессиметричный сигнал управления , то сердечник войдет в насыщение.


А мама казала гроші у бідончику )))))))))


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 апр 2014, 21:41 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
Эххх, а толку? У драйверов тоже земли есть, по ним и коротнёт в очередной раз:

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1038744/

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1038745/

В принципе, есть вариант. Драйверы каждой диагонали моста запитывать от отдельного гальванически отвязанного источника.

Более того, микроконтроллер придётся запитывать от третьего отвязанного источника. И выходы микроконтроллера придётся отвязать оптикой от драйверов. Так как обе сигнальные линии микроконтроллера имеют общую землю, по которой, разумеется, коротнёт.
А если учесть, что оптика инвертирует сигнал, то две оптики последовательно ставить надо.

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1038746/

Но блиииин, как же не хочется ставить три источника (и даже четыре, если силовое питание учесть). Слышал, есть какие-то "бутстрепы". Что это такое вообще?


Последний раз редактировалось Кубриков 02 апр 2014, 01:33, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 апр 2014, 22:47 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Это с какой радости оно коротнет при правильном включении?

Сложности не вижу в отдельном источнике питания, делаете импульсный обратноход, а вторичек, хоть с десяток испочников.

У Вас ложное представление об оптодрайверах, можно сигнал инвертировать, а можно и не инвертировать, как подключить входящий светодиод (см на схеме).

Насчет бустрепного питания, запитывается только нижний драйвер, во время работы конденсатор , параллельно входам питания верхнего драйвера заряжается , и при работе верхнего ключа заряженный конденсатор играет роль питания. Такое питание можно использовать и для оптодрайверов.Вот вариант бустрепного питания для двух оптодрайверов.


Вложения:
6.png
6.png [ 44.91 Кб | Просмотров: 501 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 апр 2014, 22:54 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
Кубриков писал(а):
"Эххх, а толку? У драйверов тоже земли есть, по ним и коротнёт в очередной раз:"
Изображение - где именно ???????? (драйвер=оптика=трансформатор - а не конкретно микросхема управления затвором)
"В принципе, есть вариант. Драйверы каждой диагонали моста запитывать от отдельного гальванически отвязанного источника.
ну а ето что ???
Изображение = "драйвер=оптика=трансформатор и т.д. - система управления"

"И выходы микроконтроллера придётся отвязать оптикой от драйверов. А если учесть, что оптика инвертирует сигнал, то две оптики последовательно ставить надо." - когда собереш хотелось-бы взглянуть на сие творение ))))

в данном случае обсуждаем ("драйвер - /H-мост и управление им./"):
драйвер=оптика=трансформатор=система управления - А НЕ КОНКРЕТНО микросхема управления затвором типа http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc27321.pdf / MAX4420 / и т.д.

Оптический драйвер (сразу развязка+управление) - http://www.bmh.nu/pdf/Opto/HCPL3120.pdf
Если мало току(транзистор большой или много транзисторов) можно потом после него поставить http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc27321.pdf / МАХ4420или что-то на рассыпухе


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 апр 2014, 23:09 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Для моста ( полумоста) RCD снаббер не ставят. Ставят или С или RC снаббер. RCD не симметричен, а тут должна быть симметрия, процессы одинаковы, когда закрывается верхний или нижний ключ.Вот, пример БП для оптодрайвера, тут проще подключать. (+ - к питанию, а 0в к эмиттеру или истоку). И питание 14-15 в вполне хватает, тогда стабилитрон (лишняя емкость) ставить не нужно. Не было случаев пробоя затвора при таких напряжениях.


Вложения:
-верс2.JPG
-верс2.JPG [ 50.09 Кб | Просмотров: 308 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 апр 2014, 23:21 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
Для моста ( полумоста) RCD снаббер не ставят.
RCD не симметричен, а тут должна быть симметрия, процессы одинаковы, когда закрывается верхний или нижний ключ

"Вот, пример БП для оптодрайвера, тут проще подключать. " - но мотать сложнее.

А можно по подробнее про RCD ?
и про закрытие в мосту "верхнего ИЛИ нижнего ключа" - (в диагонали ???) ?????


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 00:14 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
ostap писал(а):
А можно по подробнее про RCD ?.
и про закрытие в мосту "верхнего ИЛИ нижнего ключа" - (в диагонали ???) ?????

Диагональ тут не причем, это актуально для активной нагрузке, у нас - реактивная. (индуктивная), ток во время выключения практически не меняется.
Рассмотрим процессы выключения транзистора для полумоста ( мост будет работать идентично, т.к. нагрузка у нас индуктивная, и ток идет во время переключения)
1 Идет ток через транзистор во время импульса.
2 Транзистор закрывается, ток делится, часть идет через транзистор, часть через диод и конденсатор, этим мы снижаем выброс и динамические потери. Транзистор закрыт, ток идет через рекуперационный диод. ( часть может идти и через снаббер, а может и не идти, зависит от емкости и тока в момент выключения). Верхний транзистор открывается (обычно при токе близкому к нулевому, но обязательно при таком направлении, иначе между ключами появится нулевое напряжение, родятся уши и появятся сквозняки. Когда транзистор откроется, то ток меняет направление, и процесс повторяется для верхнего ключа, но, вот незадача, диод не в том направлении стоит, и появляется импульс на резисторе.
Что бы более понятно было, промоделировал на симуляторе. Чистый С снаббер, 2 по 4н, итого 8Н.



Насчет мотать сложнее, это 2 обмотки по 2-3 витка сложно намотать?


Вложения:
12.jpg
12.jpg [ 63.92 Кб | Просмотров: 234 ]
6.png
6.png [ 27.12 Кб | Просмотров: 119 ]
13.jpg
13.jpg [ 102.27 Кб | Просмотров: 128 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 02:41 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
Ага. То есть в силовой электронике применять для каждой микросхемы отдельный отвязанный источник питания, пусть даже микросхем десяток - это нормальная практика?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 08:27 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
ostap писал(а):
А можно по подробнее про RCD ?.
и про закрытие в мосту "верхнего ИЛИ нижнего ключа" - (в диагонали ???) ?????


"Диагональ тут не причем " - ???????????????
"у нас - реактивная. (индуктивная)," - (при резонансе) ???????????
" Рассмотрим процессы выключения транзистора для полумоста " - тема называеться - H-мост и управление им.

так почитать на досуге
http://dspace.bracu.ac.bd/bitstream/han ... sequence=1
https://patentimages.storage.googleapis ... 1647-1.png
Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 08:36 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
Кубриков писал(а):
Ага. То есть в силовой электронике применять для каждой микросхемы отдельный отвязанный источник питания, пусть даже микросхем десяток - это нормальная практика?

Для 2-х микросхем (isolated dc/dc coverter)
Не нравиться - GDT трансформатор в помощь источник питания всего 1 - например http://www.microsmart.eu/index.php?topi ... 13#msg4113
Совсем не нравиться - "это нормальная практика" не занимайся силовой электроникой займись чем нибудь другим ))))


Последний раз редактировалось ostap 03 апр 2014, 01:02, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 09:20 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Насчет диагонали, не понял, какие не ясности?
У нас работа на последовательный контур, выключение ток не прерывает, в отличии от активной нагрузки. У нас резонансная схема, и не разумно ее изучать по руководству получения синусоиды. Вы же не изучаете литературу по учебнику химии?

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 16:25 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
Насчет диагонали, не понял, какие не ясности?
"Диагональ тут не причем, это актуально для активной нагрузке, у нас - реактивная. (индуктивная), ток во время выключения практически не меняется.
Рассмотрим процессы выключения транзистора для полумоста ( мост будет работать идентично, т.к. нагрузка у нас индуктивная, и ток идет во время переключения)
1 Идет ток через транзистор во время импульса.
2 Транзистор закрывается, ток делится, часть идет через транзистор, часть через диод и конденсатор,
"

У нас работа на последовательный контур, выключение ток не прерывает, в отличии от активной нагрузки.

Мне че-то казалось что в мосту транзисторы в диагонали работают одновременно 1 диагональ - потом 2 диагональ - а не "верхнего ИЛИ нижнего ключа" т.е. по отдельности ???

и насчет тока я не понял он все-таки идет - не идет - меняеться - не меняеться - прерываеться - не прерываеться
В книге про резонанс - написано что нагрузка в резоннансе имеет больше активный характер ???
Снаберы такого типа все-таки применяеться в Н-мосту согласно литературе - или категорически ВООБЩЕ не ставяться ?!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 17:03 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Мы разбираем индукционный нагрев, остальное нас не интересует, у меня нет времени заниматься с Вами ликбезом. RCD снаббер не эффективен в данном случае.
Ток резко не прерывается. А а идет через первичку в виде синусоиды.
Вот, модель вверху.
Промоделировано с С снаббером, и RCD снаббером, обратите внимание. Мгновенные мощности с RCD снаббером : для верхнего ключа с RCD снаббером доходит до 8 кватт. С С снаббером всплески не превышают 500 ватт.


Вложения:
7.PNG
7.PNG [ 73.39 Кб | Просмотров: 313 ]
6.png
6.png [ 30.69 Кб | Просмотров: 128 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 19:17 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
у меня нет времени заниматься с Вами ликбезом.


О проффесор "derba" - я гдето так и думал )))
Успехов в вашей просвятительной деятельности )))


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 22:28 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
У меня сложилось впечатление, что Вам надо просто потроллить? То для этого у меня времени нет.

Проведем анализ, как ведет себя RCD снаббер в мосту. И решайте, стоит или не стоит его применять. Да, есть мостовые схемы (и полумостовые), где такой снаббер применяется.
Но, для нормального моста он плохо подходит, снаббер не симметричен, а значит верхний и нижний ключ при симметричном сигнале в разных условиях.


1 Чисто реактивная нагрузка. Разница в мгновенных мощностях по транзисторам в 8 раз.
2 Емкостная нагрузка. Разница почти в 5 раз.
Проведем анализ для резонансной схемы:
1 RCD снаббер ок 7 кватт мгновенной мощности на верхнем транзисторе и 1.4 кватт на нижнем транзисторе.
Такая ассиметрия не желательна в работе. Динамические мощности будут подогревать транзистор, и опасны для работы, в смысле надежности.

2 С снаббер в той же схеме и с теми же режимами, что на нижнем, что на верхнем ключе мгновенные мощности одинаковы, ок 1.8 кватт.


Насчет того, что в диагонали должны одновременно открываться (закрываться) транзисторы. Есть мост с фазовым смещением сигнала, используется в сварочных инверторах (микросхема UC3875), там не одновременно, а закрывается (открывается) сначала один транзистор в диагонали моста, затем другой. В такой схеме возможно применение RCD снаббера.


Вложения:
1.PNG
1.PNG [ 48.4 Кб | Просмотров: 251 ]
2.PNG
2.PNG [ 47.91 Кб | Просмотров: 139 ]
3.PNG
3.PNG [ 43.9 Кб | Просмотров: 144 ]
4.PNG
4.PNG [ 48.21 Кб | Просмотров: 148 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 02 апр 2014, 23:29 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 365
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
У меня сложилось впечатление, что Вам надо просто потроллить?

Проведем анализ, как ведет себя RCD снаббер в мосту.
И решайте, стоит или не стоит его применять. Да, есть мостовые схемы (и полумостовые), где такой снаббер применяется.
1 RCD снаббер ок 7 кватт мгновенной мощности на верхнем транзисторе и 1.4 кватт на нижнем транзисторе.
2 С снаббер в той же схеме и с теми же режимами, что на нижнем, что на верхнем ключе мгновенные мощности одинаковы, ок 1.8 кватт.

Насчет того, что в диагонали должны одновременно открываться (закрываться) транзисторы.


потроллить - я не знаю что ето значит ?
1.
2.
О спасибо очень наглядно в цифрах - поставлю попробую отпишусь !
можно модель выложить ?



Правила форума.
2. Строго запрещено.
...
2.8. Троллинг, в любых его проявлениях.
(vassabi)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 03 апр 2014, 00:37 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Вот, но это то, что осталось от модели.На данный момент пробую все таки подключить RCD снаббер, но включение - выключение ключей в диагоналти не одновременно, что то не получается, большие мгновенные мощности. А старую модель я не сохранил.


Вложения:
H_M.zip [1.26 Кб]
Скачиваний: 124

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 03 апр 2014, 01:05 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Вот , модель с активной и индуктивной нагрузкой, тут менее 90 ватт мгновенной мощности. Тут С снаббер. И синхронная работа ключей в диагонали. Хотя, при уменьшении индуктивности мгновенные мощности растут, и появляются "уши".


Вложения:
6.png
6.png [ 38.69 Кб | Просмотров: 214 ]
H_M2.zip [1.1 Кб]
Скачиваний: 116

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 10 апр 2014, 16:39 
Не в сети

Зарегистрирован: 10 апр 2014, 16:27
Сообщений: 1
Делал модель полного моста в Simulink. Временные диаграммы напряжения на нагрузке, получились аналогичные http://dspace.bracu.ac.bd/bitstream/han ... sequence=1 . Подскажите, с чем связан "провал" "напряжения", показанный на странице 60 данного документа?
Мои временные:
Изображение
Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 19 апр 2014, 18:29 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
Сегодня доделали мост во славу божию, три недели угробили! Отлично работает на лампочку 12V, 0.05A на любой частоте, в том числе на постоянном токе.
Теперь надо заменить транзисторы на 100-амперные и посмотреть, что получится на них.



Управление от микроконтроллера (длительность плюсового импульса, минусового, dead-time и т п).

Каждый драйвер питается от собственного гальванически отвязанного источника и имеет свою персональную опторазвязку.

У микроконтроллера тоже собственный отвязанный источник питания, от блока питания программатора (компа). От него же подаётся питание на аноды опторазвязок (управляю от микроконтроллера нулевым уровнем, т к опторазвязка инвертирует сигнал, а хочется, чтобы было по-человечески: сигнал подан -> транзистор открыт).

Блок питания нагрузки - тоже отдельный и отвязанный.

Итого, блин, шесть источников питания. Теперь надо думать, можно ли всё это упростить.

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1054511/

Использовать только два источника питания для каждой диагонали моста не получается. При подключении нагрузки образуется короткое замыкание по землям драйверов.

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1055062/

Да, чуть не забыл - осциллограф через развязывающий транс включён. Иначе по земле осциллограф-компьютер паразитное питание микроконтроллера начинается, и он взбешивается.


Последний раз редактировалось Кубриков 21 апр 2014, 17:09, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 20 апр 2014, 09:56 
Не в сети

Зарегистрирован: 03 мар 2013, 19:06
Сообщений: 8
Кубриков
Если переходить на 100А ключи, то, желательно, питание драйверов - +15В -5В. Для мостовой схемы достаточно 3 "развязаных" питания (на нижние ключи можно один - (см. derba). Плюс питание на логику - итого 4 питания.
Это если сразу использовать оптодрайвера типа hcpl 3120 (3180).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 21 апр 2014, 18:41 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
Кстати да, спасибо, нижние земли можно соединить, ниже них уже некуда. Один источник питания долой - разницы в работе не заметил :grin:

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1056859/

А вот источники для верхних ключей заменить одним не получается. Ток описывает восьмёрку по общим землям ключей 1 и 3 и устраивает КЗ по ключам 1 и 2 когда они открыты:

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1056860/

Я вот что не понимаю. Есть, например, микросхема IR2110. Предназначена для управления двумя ключами в полумостах. Земли на верхнем и нижнем каналах развязаны. НО! Питание-то у неё одно. Интересно, как у неё внутри развязка земель организована? Какие-то миниатюрные планарные трансформаторы внутри что ли? Хотя для её размеров вряд ли... На блок-диаграмме ничего подобного не вижу:

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1056861/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 21 апр 2014, 19:33 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 466
Откуда: Россия, Омск
Кубриков
Неужели совсем ни чего не видно? а как же тогда вот этот узел (выделен зеленым), ведь его название говорит само за себя "высоковольтное смещение уровня"...
Изображение

_________________
Окружающий нас мир это зеркало, в котором отражается то, что мы намерены увидеть...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 21 апр 2014, 19:42 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Кубриков писал(а):

Я вот что не понимаю. Есть, например, микросхема IR2110. Предназначена для управления двумя ключами в полумостах. Земли на верхнем и нижнем каналах развязаны. НО! Питание-то у неё одно. Интересно, как у неё внутри развязка земель организована? Какие-то миниатюрные планарные трансформаторы внутри что ли? Хотя для её размеров вряд ли... На блок-диаграмме ничего подобного не вижу:


Тут подается отдельно питание на верхний драйвер. Как вариант бустрепное питание, вот , бустрепное питание организовано на оптодрайверах. (когда нижний ключ открыт, то конденсатор С1 заряжается по пути: V2->D1->R3. При открывании верхнего ключа конденсатор С1 является питанием для оптодрайвера (аналогично так можно сделать и для IR2110).


Вложения:
5.PNG
5.PNG [ 24.13 Кб | Просмотров: 87 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 21 апр 2014, 20:13 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 466
Откуда: Россия, Омск
Цитата:
Тут подается отдельно питание на верхний драйвер. ( как вариант бустрепное питание)

Так это и ежу понятно, только оно не совсем отдельно, а всего лишь через диод D boot и заряжается конденсатор С boot через него в то время когда открыт нижний транзистор. От сюда же вытекает неприятность - что если на нижнем ключе падение напряжения превышает некий порог, то конденсатор не заряжается до необходимого напряжения и драйвер убивает верхний ключ, а вдогонку добивает сквозняком и нижний ключ...
Изображение


===============



пока я писал сообщение derba уже подправил свой пост тем самым сделав мою писанину почти бесполезной.

Еще есть такая бяка с бутстрепными драйверами (хотя она давно обсосана но о ней почему то все забывают) это правильность разведения силовых и сигнальных цепей... а конкретнее точка соединения стока(коллектора) нижнего ключа и истока(эмиттера) верхнего ключа а также ноги Vs: если неверно развести эти дорожки на плате то получается нехилая индуктивноть которая выплевывает в драйвер верхнего ключа паразитные выбросы которые также просаживают напряжение на конденсаторе С boot со всеми втекающими и вытекающими последствиями...

_________________
Окружающий нас мир это зеркало, в котором отражается то, что мы намерены увидеть...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 21 апр 2014, 20:34 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Тут, именно для IR2110 есть неприятная бяка. Если будет выброс во время выключения по нижнему ключу, и выброс будет более 6 в (по даташиту), то верхний драйвер сгорает, в реале так и происходит, из за этой бяки я и отказался от IR2110, перешел на оптодрайвера, т.е. если верхний ноль питания окажется меньше нижнего нуля питания на 6в происходит пробой с выходом со строя, вне зависимости как организовано питание. В ИН инверторах такого нет, а вот для сварочных инверторов, это частое явление.
Даже не 6 в, а всего 4 вольта. (эта особенность проекта мне стоила 2 ключей, хорошо, что вовремя разобрался)
Цитата:
Note 1: Logic operational for VS of -4 to +500V. Logic state held for VS of -4V to -VBS. (Please refer to the Design Tip
DT97-3 for more details).

Машинный перевод
Примечание 1: Логика, оперативная для VS -4 +500V. Штат логики, удерживаемый для VS -4V к -VBS. (Сошлитесь на Особенность Проекта
DT97-3 для более конкретной информации).

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 22 апр 2014, 11:15 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 816
Кубриков писал(а):
Итого, блин, шесть источников питания. Теперь надо думать, можно ли всё это упростить.

Самый простой вариант это установка GDT на выход драйверов. Тогда полумостовой драйвер на двух 4420 + один трансформатор на выходе, может управлять как полумостовой силой, так и мостовой, в зависимости от количества вторичных обмоток. Например для полмоста нужно скрутить 3 провода витой пары и намотать на кольцо. Для моста будет 5 проводов. На управлении один блок питания, который если сдохнет, то отключится всё, а не часть моста и тем самым просто перестанет работать а не взорвется.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 22 апр 2014, 12:02 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
jab писал(а):
Самый простой вариант это установка GDT на выход драйверов.

Нужно чтобы мост работал на постоянном токе. Или на очень низкой частоте. GDT не пропустит же её.
Ну зарядит он импульсом затворы мосфетов, там на затворах зарядосбрасывающий резистор стоит. Он их тут же разрядит, и транзы закроются.

Хотя... можно убрать зарядосброс. Тогда транзы открытыми оставаться будут, и всё нормально. Насколько хорошо затвор мосфета заряд держит, и насколько долго?
Может на затвор дополнительный конденсатор поставить? В помощь затвору?
Но опять же, у маленьких конденсаторов большой саморазряд. Нужна схема компенсации саморазряда, как в конденсаторной памяти. Если она по цене и габаритам будет меньше трёх источников питания - можно попробовать.

Придётся перед подачей силового питания нуль на затворы подавать. Вдруг все затворы случайно заряженными окажутся - так и на сквозняк можно нарваться. В общем - покумекать надо...

==================================

Короче, нужен универсал от 0 до 300 КГц. Единственное чего опасаюсь - на высокой частоте на убил бы мост миллер.

Нужно сделать отрицательное смещение на затворе. Трансформаторные развязки его автоматически обеспечивают, а вот драйвер напрямую - фиг. Ребята с bsvi писали, что на высоких частотах мосты гибнут от миллера, если затворы напрямую с драйверов питать.

Думаю, может к затворам тупо батарейки прикрутить? Лениво ещё 4 отвязанных источника питания ставить. Полутора вольт вроде как должно хватить.

Изображение
http://fotki.yandex.ru/users/fanatnauki/view/1057202/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 22 апр 2014, 21:14 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 мар 2013, 01:58
Сообщений: 513
[quote="Кубриков"][/quote]
А вот скажите, зачем на выходе процессора резюки в 1к об землю? Чтобы в случае неудачной инициализации, сбоя программы, глюка кварца и т.д., когда выходы находятся в 3-state, открыть "аварийно" ВСЕ оптопары и гори оно огнём? Типа, не получилось... Может всё таки к +питания лучше подтянуть? (это моё личное мнение).
Какую частоту Вы планируете использовать в этой схеме? На сколько я помню, Ваша любимая 300К. Тут интересна программная реализация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 22 апр 2014, 21:59 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
-CE- писал(а):
А вот скажите, зачем на выходе процессора резюки в 1к об землю?

Да как раз наоборот закрыть. Эта дрянь 6N137 инвертирует сигнал и запирает драйверы при зажжённых светодиодах. Всё не как у людей.
А что с программной реализацией не так? Атмелка мегагерцовые частоты на портах прекрасно тянет, не то что какие-то жалкие 300 КГц. Даже ассемблер не нужен, обычной сишки хватает.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 22 апр 2014, 22:52 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Кубриков писал(а):


Нужно сделать отрицательное смещение на затворе. Трансформаторные развязки его автоматически обеспечивают, а вот драйвер напрямую - фиг. Ребята с bsvi писали, что на высоких частотах мосты гибнут от миллера, если затворы напрямую с драйверов питать.

Думаю, может к затворам тупо батарейки прикрутить? Лениво ещё 4 отвязанных источника питания ставить. Полутора вольт вроде как должно хватить.

Можно сделать 1 источник питания с несколькими вторичными обмотками. Вот, к примеру такая. (хотя можно обойтись 3 обмотками на оптодрайвера).


Вложения:
 14 UC3842.PNG
14 UC3842.PNG [ 58.46 Кб | Просмотров: 205 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 22 апр 2014, 22:57 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 мар 2013, 01:58
Сообщений: 513
Точно. у этих так и есть. посмотрел даташиту.
По второму вопросу - тут дело не в частоте, которую может выдать программно в порты, а больше в дискретизации. Когда то тут мы пытались обсосать эту тему и лучшим на то время был dsPIC33FJ...
с разрешением ок. 1нс. Насколько я помню (хоть и не знаю толком Атмелок), частоты завязаны на делителе ClkIO. Можно получить 300, можно 330 КГц. Но не между ними (грубо).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 23 апр 2014, 00:34 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 фев 2013, 15:54
Сообщений: 461
Откуда: Москва
derba писал(а):
Можно сделать 1 источник питания с несколькими вторичными обмотками. Вот, к примеру такая. (хотя можно обойтись 3 обмотками на оптодрайвера).

Боюсь я делать на одном сердечнике несколько обмоток. Они же магнитосвязанные получаются. Случись авария, наведётся импульс на одной обмотке - и передастся на все остальные. И всё, что к этим обмоткам присоединено, погорит.

А если на нескольких сердечниках намотать, да ещё развести их на пару сантиметров один от другого - тут уж они никак один на другой не повлияют.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 23 апр 2014, 00:58 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Ни когда такого не случалось, сколько не мотал. Да и импульс на другую обмотку не передастся, диоды не позволят, да и конденсаторы на выходе сгладят ( положительный импульс диод этого питания не пропустит, а отрицательный, там уже диоды на других обмотках). Измерял емкости меж обмотками, получилось менее сотни пикофарад, т.е. за счет меж обмоточной емкости не передастся. Лучше мотать проводом во фторопластовой изоляции.

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 23 апр 2014, 06:49 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 466
Откуда: Россия, Омск
Для любителей однотактных источников питания драйверов оставлю это здесь.

_________________
Окружающий нас мир это зеркало, в котором отражается то, что мы намерены увидеть...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 23 апр 2014, 22:16 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Levv88 писал(а):
Для любителей однотактных источников питания драйверов оставлю это здесь.

Кстати, ТОР250, это отлично, у меня лабораторный блок питания на нем, регулировка от 7 до 25в. но дороже выходит. (42 грн микросхема, а BUZ90(9 грн)+UC3842(5 грн)=14 грн, ну еще диоды, резисторы, получается менее 20 грн.) А в работе одинаковы. (Но, ТОР250 имеет встроенную защиту от перегрева, и еще пару защит), что для работы в экстремальных условиях очень удобно, не надо огород городить с защитой.

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 25 апр 2014, 21:57 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 816
derba писал(а):
Ни когда такого не случалось, сколько не мотал. Да и импульс на другую обмотку не передастся, диоды не позволят, да и конденсаторы на выходе сгладят ( положительный импульс диод этого питания не пропустит, а отрицательный, там уже диоды на других обмотках). Измерял емкости меж обмотками, получилось менее сотни пикофарад, т.е. за счет меж обмоточной емкости не передастся. Лучше мотать проводом во фторопластовой изоляции.

+1


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 00:32 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31 авг 2013, 02:16
Сообщений: 63
derba
Будьте так добры, данные трансформатора. Сидит навязчивая идея взять для этого взять транс от комповского БП, даже 2 шт , первички запаралелить, а вторичек там хватит на всё .


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 07:53 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
RU9AG писал(а):
derba
Будьте так добры, данные трансформатора. Сидит навязчивая идея взять для этого взять транс от комповского БП, даже 2 шт , первички запаралелить, а вторичек там хватит на всё .

Не понял вопрос, Вам какие данные? Что хотите сделать? Дайте размеры магнитопровода, по какому принципу преобразователь, какую частоту преобразования. и я Вам расчитаю.

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 20:04 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31 авг 2013, 02:16
Сообщений: 63
[quote="derba"][quote="Кубриков"]


Этого.
Изображение
Да, и транзюк кто?


Последний раз редактировалось RU9AG 01 май 2014, 20:19, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 20:15 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 466
Откуда: Россия, Омск
RU9AG
Силовые трансформаторы для этой схемы не пойдут :stop: , а от источника 5V Standby может и пойдут :unsure: , но там всего две вторичных обмотки... все равно придется перематывать :wink3:


==================


Силовые работают в двухтактном режиме полумостовой преобразователь (сердечник без зазора), а от источника 5V Standby в однотактном режиме "обратноход" как и в схеме товарища derba (сердечник с зазором)

_________________
Окружающий нас мир это зеркало, в котором отражается то, что мы намерены увидеть...


Последний раз редактировалось Levv88 01 май 2014, 20:40, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 20:23 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31 авг 2013, 02:16
Сообщений: 63
Levv88
Во , правильно сомневался...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 20:54 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3023
Откуда: Черкассая обл Украина.
Транзисторы в этой схеме BUZ90, а число витков зависит от магнитопровода и выбранной частоты. Какой магнитопровод? Хотя, можете рассчитать сами, вот 2 калькулятора, я их давно уже прописал, считает правильно, проверено.
Вот, пример расчета, для Ш образного.


Вложения:
6.png
6.png [ 36.86 Кб | Просмотров: 149 ]
electr.zip [520.35 Кб]
Скачиваний: 174

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 01 май 2014, 21:30 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31 авг 2013, 02:16
Сообщений: 63
derba
Спасибо! Добавлю, хороший калькулятор для расчета трансов для двухтактных схем Москатова.
Вложение:
Install_Transformer_3003.rar [626.68 Кб]
Скачиваний: 145

А по теме, сегодня мучал мост Кухтецкого С. В. на низких частотах (надо 1.5 кВт 18-22кГц для магнитостриктора), результат пока минусовый,IR2153 нестабильно работают на этих частотах, МАХ 4420 быстро уходят на покой. Попробую пересчитать GDT на эти частоты, а скорее, надо тупо добавить витков.Есть ли у кого опыт в постройке инверторов на эти частоты?
Попробовал посчитать GDT как прямоходный по Вашей проге, где взять db ? кольцо мю 2500, 16х9х5.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 04 май 2014, 18:46 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31 авг 2013, 02:16
Сообщений: 63
derba
Приветствую! Ну так что с db? Ждал, ждал...Нашел в других источниках 0.39.
Расчитал по Москатову, 28 витков на каждую обмотку. Перемотал, поставил, проверил, работает от 15 кГц. Проблема решена. Спасибо!
Иду дальше. С первой попытки - мост не работает. Импульсы красивые, ровненькие. Питание пока от 12Вольт/3Ампера. Между плечами, по осцилу, полный ноль. С БП амперметр кажет 1А, БП уходит в защиту, будто полная КОЗА... Выключаю управление, ток не меняется. Выключаю силу , включаю вновь, коза остается. Проверяю омметром мыслимые и немыслимые варианты исток- сток-затвор силовой цепи, сопротивление в районе 100-200кОм, транзюки каждый на отдельном радиаторе.
Детальки все новые. Подскажите, люди опытные, где копать?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: H-мост и управление им.
СообщениеДобавлено: 04 май 2014, 19:36 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 466
Откуда: Россия, Омск
RU9AG писал(а):
Проверяю омметром мыслимые и немыслимые варианты исток- сток-затвор силовой цепи, сопротивление в районе 100-200кОм...

Это как? :scare:
Полевые транзисторы не должны прозваниваться ни как, кроме диода между стоком и истоком при разряженном затворе, а при заряженном должен прозваниватся между стоком и истоком.
Тут как то один товарищ мучал "мост" так он питание моста перепутал, тоже жаловался на к.з.

_________________
Окружающий нас мир это зеркало, в котором отражается то, что мы намерены увидеть...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 76 ]  На страницу 1, 2  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB