INDUCTION HEATING
http://induction.listbb.ru/

Схема пуш - пула в ИН
http://induction.listbb.ru/viewtopic.php?f=18&t=177
Страница 1 из 1

Автор:  derba [ 26 дек 2015, 02:31 ]
Заголовок сообщения:  Схема пуш - пула в ИН

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: 61 ]
2.PNG
2.PNG [ 50.33 Кб | Просмотров: 67 ]
3.PNG
3.PNG [ 24.28 Кб | Просмотров: 126 ]
5.PNG
5.PNG [ 63.99 Кб | Просмотров: 241 ]

Автор:  фулюган [ 27 дек 2015, 16:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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:

Автор:  serg [ 28 дек 2015, 18:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

При такой схеме , не будет ли на закрытом ключе двукратное напряжение питания ?

Транзисторы имеют выигрыш в токе , но проигрываем в напряжении .

Автор:  derba [ 28 дек 2015, 19:53 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

Будет, учитывая выбросы, то напряжения на ключе будет доходить до 800в. (2,5 кратность)
Посему будут стоять транзисторы IRG4PF50WD , с напряжением питания до 900в.

Автор:  derba [ 01 янв 2016, 01:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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: 51 ]

Автор:  фулюган [ 21 май 2017, 14:53 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

ну и как там дела на пушпульном фронте???
:drinks:

Автор:  Феникс [ 21 май 2017, 15:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

Для полной ясности, не мешало бы обозначить концы с началами, трансформатора ТТ.

Автор:  derba [ 21 май 2017, 16:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

фулюган писал(а):
ну и как там дела на пушпульном фронте???
:drinks:

Я попробовал, сгорели ключи, минут 5 прорботало.

Автор:  фулюган [ 22 май 2017, 02:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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?

Автор:  derba [ 22 май 2017, 10:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

Только предположение, что из за перекоса вошло кольцо в насыщение, это болезнь пуш- пулов. Транзисторы не нагрелись.

Автор:  Levv88 [ 22 май 2017, 11:25 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

Какие есть идеи?
У меня есть пока одна... Использовать разборный сердечник, т.е. не кольцевой

Автор:  derba [ 22 май 2017, 17:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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?

Автор:  Levv88 [ 22 май 2017, 21:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

Ну, а как же немагнитный зазор, который технологически неизбежен в разборных сердечниках. Разве он не способен компенсировать перекос в намагничивании сердечника?

Автор:  derba [ 22 май 2017, 23:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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.

Автор:  фулюган [ 23 май 2017, 14:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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...

Автор:  derba [ 23 май 2017, 14:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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".

Автор:  фулюган [ 23 май 2017, 15:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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/

Автор:  derba [ 23 май 2017, 16:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

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.

Автор:  фулюган [ 06 май 2018, 15:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

прошел год....
а воз и ныне там :pardon:

Автор:  фулюган [ 29 дек 2019, 20:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Схема пуш - пула в ИН

http://ww1.microchip.com/downloads/en/a ... 01114a.pdf

пушпул :good:

https://www.hobbielektronika.hu/forum/g ... ?id=125378

1 квт повышайка пушпул

Страница 1 из 1 Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/