INDUCTION HEATING

Индукционный нагрев для всех.
Текущее время: 25 фев 2018, 17:52

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: 2930
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: 36 ]
2.PNG
2.PNG [ 50.33 Кб | Просмотров: 39 ]
3.PNG
3.PNG [ 24.28 Кб | Просмотров: 67 ]
5.PNG
5.PNG [ 63.99 Кб | Просмотров: 131 ]

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.
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: 512
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: 2930
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.

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: 2930
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: 29 ]

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.
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: 512
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: 1081
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: 2930
Откуда: Черкассая обл Украина.
фулюган писал(а):
ну и как там дела на пушпульном фронте???
:drinks:

Я попробовал, сгорели ключи, минут 5 прорботало.

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: 512
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: 2930
Откуда: Черкассая обл Украина.
Только предположение, что из за перекоса вошло кольцо в насыщение, это болезнь пуш- пулов. Транзисторы не нагрелись.

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: 446
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: 2930
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?

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: 446
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: 2930
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.

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: 512
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: 2930
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".

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: 512
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: 2930
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.

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Схема пуш - пула в ИН
СообщениеДобавлено: 23 май 2017, 16:09 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2930
Откуда: Черкассая обл Украина.
derba писал(а):
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.
Схема делалась на П210, т.к. один товарищ так захотел. Кстати, П210 лучше держат КЗ, практически не сгорают. Это электроудочка, это видно по вторичке. Мощность 200ватт в долговременом режиме, кратковременно (при пуске) - более 500 ватт.

Изображение

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

_________________
Все, что сказано три раза- становится истиной.
Льюис Кэрролл.


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: Google Adsense [Bot] и гости: 3


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