INDUCTION HEATING

Индукционный нагрев для всех.
Текущее время: 19 июн 2018, 16:16

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 19 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 26 дек 2015, 02:31 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
Давно мечтал сделать сварочный аппарат, или иное мощное устройство по схеме пуш-пула. Но, у пуш-пула есть неприятная особенность, входит сердечник магнитопровода в насыщение. Есть в любом случае несимметричность по плечам, хотя бы по 7напряжению открытого ключа, от технологического разброса ни куда не уйти.
Вот, нижний график, этот график пропорционален току намагниченности, моделировался пушпул, где в плечо добавлен резистор 0.5 ом, Рис 1 . Тут не вся модель, а только часть ее, самое основное.
Вот, на 2 мсек сердечник вошел в насыщение.
Вопрос, а почему сердечник полумоста не входит в насыщение? Или мост с разделительным конденсатором? Там конденсатор заряжается в одну сторону, чем и компенсирует несимметричность нагрузки в разных тактах.
Нашел в Интернете описания, как с несимметричностью бороться. Много сложных и хитроумных методов. У меня появилась мысль, а если добавить еще симметрирующий трансформатор – полумост? Устройство: трансформатор тока, но с мощным магнитопроводом, во вторичке – энергия отдается в конденсатор питания, за счет неравности импульсов заряжаются конденсаторы в одну сторну, которые исправляют не симметричность импульсов. Согласно модели, насыщение магнитопровода не происходит, с тем же резистором 0,5 ом.. Это гораздо лучше симметрирующего дросселя (находил подобные схемы в Интернете, что и натолкнуло на мысль о симметрирующем трансформаторе.)
В этом случае можно в ИН использовать пуш – пул. Это даст:
1 в два раза уменьшится разогрев.
2 будут исключены сквозные токи с оппозитным диодом, так как такой диод отсутствует.
3 Можно работать в резонансе, (для этого надо ставить снаббера на открывание, с насыщающимся сердечником, что не так и сложно, иначе большие мгновенные мощности в момент выключения, до 9 кватт по модели, со снаббером – порядка 500 ватт ).
4 В связи с отсутствием оппозитных диодов, тут можно регулировать мощность скважностью.
.
Стоимость транзисторов на 900в примерно равна таковой стоимости для 600в.
Например: IRG4PF50WD стоит примерно столько, сколько IRGP50B60PD1 ПОРи тех же характеристиках, при 100оС у IRGP50B60PD1 -25А, у IRG4PF50WD – 28А пр и тех же 100оС на кристалле. А мощность получим в 2 раза выше на нагрузке.

Я уже начал процесс изготовления блока питания по такой схеме, уже плату вытравил. Пока не поздно, высказывайте критические замечания, может чего не углядел, а детали спалить, это всегда можно успеть. Хотя, и моделировал пару недель, даже больше, даже модель индуктивности с насыщающимся сердечником написал, но может где то и закралась ошибка. Вот, полная модель.


Вложения:
1.PNG
1.PNG [ 43.7 Кб | Просмотров: 42 ]
2.PNG
2.PNG [ 50.33 Кб | Просмотров: 46 ]
3.PNG
3.PNG [ 24.28 Кб | Просмотров: 78 ]
5.PNG
5.PNG [ 63.99 Кб | Просмотров: 157 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 27 дек 2015, 16:32 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2013, 14:11
Сообщений: 547
derba писал(а):
Давно мечтал сделать сварочный аппарат, или иное мощное устройство по схеме пуш-пула. Но, у пуш-пула есть неприятная особенность, входит сердечник магнитопровода в насыщение.

на сердечнике мотается обмотка для измерения В - и зная этот параметр - загоняешь его в защиту или управление шим или частотой.. - в зависимости от построения схемотехники управления...
ифсьо.... :smoke:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 28 дек 2015, 18:51 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 30 мар 2014, 17:27
Сообщений: 214
При такой схеме , не будет ли на закрытом ключе двукратное напряжение питания ?

Транзисторы имеют выигрыш в токе , но проигрываем в напряжении .


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 28 дек 2015, 19:53 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
Будет, учитывая выбросы, то напряжения на ключе будет доходить до 800в. (2,5 кратность)
Посему будут стоять транзисторы IRG4PF50WD , с напряжением питания до 900в.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 01 янв 2016, 01:23 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
Намотал дросселя с насыщающимся сердечнмиком для снаббера:
К11*6*6, 4 витка.
По расчету 23,37 мкГ индуктивность, и 0.8А ток насыщения.
В реале получились 2 индуктивности:
23.4 мкГ и 23 .22 мкГ вторая индуктивность.
Вот, осциллки с генератора ударного возбуждения, видна разность в конце колебаний.
Такая точность с расчетной (отклонение всего 0,6%), это первый раз такая точность. Обычно разность в пределах 10% .

dT=I*L/U=0,8*22e-6/310=57 нСек
Т.е гарантированно 57 нсек будет входить дроссель в насыщение при 310В на нем.
В реале часть напряжения упадет и на транзисторе, и на индуктивности рассеяния силового трансформатора, то защита от излишней мощности рассеяния будет отличная, и порядка 100-120 нСек.


Вложения:
12.PNG
12.PNG [ 14.58 Кб | Просмотров: 33 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 21 май 2017, 14:53 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2013, 14:11
Сообщений: 547
ну и как там дела на пушпульном фронте???
:drinks:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 21 май 2017, 15:16 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 20 окт 2015, 14:34
Сообщений: 1162
Откуда: Воронежская обл. г.Семилуки
Для полной ясности, не мешало бы обозначить концы с началами, трансформатора ТТ.

_________________
Будте внимательны к своим мыслям, они начало поступков.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 21 май 2017, 16:19 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
фулюган писал(а):
ну и как там дела на пушпульном фронте???
:drinks:

Я попробовал, сгорели ключи, минут 5 прорботало.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 22 май 2017, 02:54 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2013, 14:11
Сообщений: 547
derba писал(а):
фулюган писал(а):
ну и как там дела на пушпульном фронте???
:drinks:

Я попробовал, сгорели ключи, минут 5 прорботало.

а причина ясна почему сгорели?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 22 май 2017, 10:46 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
Только предположение, что из за перекоса вошло кольцо в насыщение, это болезнь пуш- пулов. Транзисторы не нагрелись.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 22 май 2017, 11:25 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 454
Откуда: Россия, Омск
Какие есть идеи?
У меня есть пока одна... Использовать разборный сердечник, т.е. не кольцевой

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 22 май 2017, 17:40 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
Levv88 писал(а):
Какие есть идеи?
У меня есть пока одна... Использовать разборный сердечник, т.е. не кольцевой

А какая разница? Такой сердечник все равно насыщается. Нужна методика, как определять рабочую индукцию, что бы не влезть в насыщение. Даже небольшой перекос временем может перерасти в значительный перекос. Ведь за минуту 3 млн колебаний, а за час?

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 22 май 2017, 21:48 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 454
Откуда: Россия, Омск
Ну, а как же немагнитный зазор, который технологически неизбежен в разборных сердечниках. Разве он не способен компенсировать перекос в намагничивании сердечника?

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 22 май 2017, 23:09 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
Мало что поможет.
Немагнитный зазор уменьшает общую проницаемость, а на общую индукцию он не влияет. Есть какая то компенсация, за счет того, что проницаемость меньше, соотв ток намагничености больше.
Можно прикинуть, преобразователь с 12в и с 310в.
Расчет с учетом зазора в 0.1 мм, что примерно соответствует реальному зазору в П и Ш образных сердечниках. Проницаемость с зазором падает примерно вдвое.
Взято кольцо К50*30*11, это было забито в калькуляторе. С зазором 0.1 мм.
Для первички, при 12в, ток намагниченности -2.86А, при токе 30А это 10% от рабочего тока.
Если сделать первичку на 310в , при той же частоте (увеличить витки) ток намагниченности равен 0.123А. При том же рабочем токе 30А. это 0,4% от рабочего тока. Соответственно компенсация при таком токе намагниченности будет крайне не эффективна.
Ну, и индуктивность насыщения остается одинакова, она не зависит от проницаемости. А это падает мах мощность.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 23 май 2017, 14:06 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2013, 14:11
Сообщений: 547
derba писал(а):
Мало что поможет.
.......................

для нормальной работы пушпула нужен мощный ""анодный дроссель"" - тогда никаких проблем ...
ну и схема слежения очередности открытия/закрытия транзисторов - желательно с общей отсечкой тока питания...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 23 май 2017, 14:20 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
фулюган писал(а):
derba писал(а):
Мало что поможет.
.......................

для нормальной работы пушпула нужен мощный ""анодный дроссель"" - тогда никаких проблем ...
ну и схема слежения очередности открытия/закрытия транзисторов - желательно с общей отсечкой тока питания...

Поподробнее пожалуйста, и схемку бы посмотреть.
Схема слежения очередности не нужна, если стоит двухтактная ШИМ контроллер, типа SG3525, UC3825. При этом регулировка ШИМ по входу "мягкого старта".

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 23 май 2017, 15:29 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2013, 14:11
Сообщений: 547
derba писал(а):
фулюган писал(а):
derba писал(а):
Мало что поможет.
.......................

для нормальной работы пушпула нужен мощный ""анодный дроссель"" - тогда никаких проблем ...
ну и схема слежения очередности открытия/закрытия транзисторов - желательно с общей отсечкой тока питания...

Поподробнее пожалуйста, и схемку бы посмотреть.
Схема слежения очередности не нужна, если стоит двухтактная ШИМ контроллер, типа SG3525, UC3825. При этом регулировка ШИМ по входу "мягкого старта".

по поводу схемы - нужно прогуляться в сторону радиосвязи - выходные каскады расчет анодного дросселя
там аналогичные проблемы и режимы
другое дело расчет на нужную частоту - сердечник... обмотка... габариты.....
вот интересный пример "издевательства" над анодным дросселем - до частот около 1мгц и выше
http://dl2kq.de/pa/1-7.htm

тут есть некоторые схемы выходных каскадов усилков
http://www.cqham.ru/forum/showthread.ph ... 1%E5%EB%FC

и немножко старой литературы
http://coil32.ru/download.html#choke

------------------
по поводу схемы слежения - в некоторых драйверах есть встроенная схема запирания - например FAN3223/4
делается обратная связь - пока один ключ не закрылся то другой не откроется
тоесть с выхода UC3825 подается сигнал на драйв у которого обвязка по обратной связи с противоположного ключа в виде делителя напряжения
такая схема более устойчива при переходных процессах и аварийных режимах и более быстроходна - сигнал управления идет сразу на выходной драйвер/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 23 май 2017, 16:04 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2977
Откуда: Черкассая обл Украина.
фулюган писал(а):

делается обратная связь - пока один ключ не закрылся то другой не откроется
тоесть с выхода UC3825 подается сигнал на драйв у которого обвязка по обратной связи с противоположного ключа в виде делителя напряжения
такая схема более устойчива при переходных процессах и аварийных режимах и более быстроходна - сигнал управления идет сразу на выходной драйвер/

Это просто делается. Вот, практическая схема, делалась на П210.
Схема защиты, работает так: За счет доп обмотки на магнитопроводе идет напряжение, запираемое для запертого ключа, и отпираемое, для открытого ключа. И запетый ключ не откроется, пока противоположный не запрется. Схема делалась в железе.
L1 и L2 – для выравнивания токов ключей, работает более эффективно, по сравнению с резисторами.
Такая схема защиты описана в Ж Радио, где то 60-80 годы. И такую схему один товарищ делал в автоколебательном генераторе.
И такая схема включения транзисторов позволила обойтись одним радиатором.

Изображение

И мне не понятно, а зачем в инверторе доп дроссель? ЭДС самоиндукции будет таковой, что ключи сгорят сразу.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 06 май 2018, 15:17 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2013, 14:11
Сообщений: 547
прошел год....
а воз и ныне там :pardon:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 19 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


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