INDUCTION HEATING

Индукционный нагрев для всех.
Текущее время: 23 июн 2018, 10:09

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 215 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 19 сен 2013, 14:49 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 23:39
Сообщений: 177
Откуда: Брянск
Вот еще в продаже появились такие казявки, одиночные логические элементы, могут наверное здорово упростить разводку платы, если на smd делать.
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 19 сен 2013, 19:02 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
Силовой модуль лабораторного инвертора
    Практические варианты силовых модулей
      Мост
---------------------------------------------

Прежде чем переходить к рассмотрению конкретных схем мостового силового модуля, нам необходимо немного коснуться алгоритмов управления его ключами. Это связано с одной из важнейших характеристик инвертора – его выходной мощностью. Для большинства лабораторных задач должна быть возможность регулировать этот параметр. Сейчас даже не важно – вручную или автоматически. Главное – силовой модуль должен позволять регулировать свою мощность.

В принципе, для резонансных нагрузок существует четыре способа регулировки мощности инвертора: регулировка напряжения питания инвертора (ЛАТР, чоппер и т.п.), расстройка частоты возбуждения относительно резонансной частоты нагрузки (частотная регулировка), регулировка ширины импульсов (ШИМ) и регулировка плотности импульсов (PDM). В первых трех методах управление ключами сравнительно простое: они всегда включаются/выключаются парами (верхний левый с нижним правым и нижний левый с верхним правым). А вот при реализации PDM, в течение некоторых тактов ключами нужно управлять по одному. Рассмотрим этот вопрос немного подробнее. На рисунке ниже представлены состояния ключей моста, которые позволяют реализовать любой способ регулировки мощности из отмеченных выше.

Изображение

Первые четыре состояния используются в обычной работе моста (с первыми тремя способами регулировки мощности). Протекание токов показано стрелками. Такты 1, 2, 3 и 4 повторяются в цикле. Оптимальные моменты включения и выключения ключей зависят от выбранного способа регулировки мощности. Об этом мы подробнее поговорим в соответствующих разделах. Единственное, что сейчас нам важно – это то, что ключи переключаются строго парами.

Для PDM-регулировки мощности все заметно усложняется. Допустим у нас установлен PDM = 50%. Т.е. на каждый активный цикл (когда энергия источника питания вкачивается в нагрузку) делается один цикл холостого хода (один период свободных колебаний). В этом случае сначала все идет как обычно: ключи включаются/выключаются по тактам 1, 2 и 3 (см. рисунок выше). Однако после третьего такта правый верхний ключ (S2.1) закрывается, а левый нижний (S1.2) продолжает оставаться открытым. Это происходит еще когда не закончился отрицательный полупериод. Понятно, что ток через индуктивную нагрузку разорваться не может. Поэтому он начинает течь по другой цепи - через возвратный диод правого нижнего ключа (такт 5). В момент прохождения тока через ноль открывается правый нижний ключ, и система совершает один период свободных колебаний (такты 6 и 7). Незадолго до конца этого периода левый нижний ключ закрывается и в оставшееся время отрицательного полупериода ток нагрузки замыкается уже через возвратный диод левого верхнего ключа (такт 8). Опять в нуле тока (и, кстати, напряжения) открывается левый верхний ключ и начинается новый активный период (такт 1), когда энергия в нагрузку опять поступает от источника питания. И так далее.

Мы рассмотрели логику переключения ключей мостового силового модуля при PDM = 50%. При других значениях PDM, например, 33%, на один активный период приходится уже два периода свободных колебаний. Таким образом, такты будут чередоваться следующим образом: 1, 2, 3, 5, 6, 7, 6, 7, 8 и далее по циклу, начиная с 1. А вот для PDM = 66% наоборот 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8. И опять весь цикл, начиная с 1.

Мы не будем сейчас подробно вдаваться в детали PDM-регулировки мостового инвертора. Отметим только то, что все ключи включаются строго в нуле тока, а выключаются немного раньше (на dead time раньше нуля). Естественно, когда мы говорим, например, об открытие ключей в нуле тока, то это означает то, что напряжение на выходе инвертора изменяется именно в тот момент, когда ток переходит через ноль. Т.е., управляющие сигналы, на самом деле, подаются на входы силового модуля несколько раньше (с учетом задержек с опторазвязках, драйверах и ключах). Об этом мы поговорим подробнее, когда будем разбираться с модулями управления. Сейчас же нам главное убедиться, что для реализации PDM-регулировки мощности для моста нам необходимо управлять ключами моста по одиночке, а не только парами (см. такты 5, 6, 7 и 8). Следовательно каждый ключ должен получать свой собственный сигнал управления.

Теперь, с учетом вышесказанного, мы вполне сможем нарисовать блок-схему мостового силового модуля. Она представлена на рисунке ниже.

Изображение

Принципиальная схема мостового силового модуля представлена на следующем рисунке.

Изображение

Все элементы были подробно рассмотрены ранее при описании полумостового силового модуля. Необходимо отметить лишь следующее. Когда PDM-регулировка мощности не используется, то можно просто замкнуть вход HLIn с LRIn и вход LLIn с HRIn, упростив тем самым схему модуля управления. Если же использование PDM-регулировки не планируется вообще, то можно упростить силовой модуль, убрав элементы, помеченные красным. Входы драйверов ключей правой стойки необходимо подсоединить так, как показано пунктиром.

К сожалению, описанный только что мостовой силовой модуль лабораторного инвертора пока существует только на бумаге и в виде кучи деталей в коробке. Когда/если будет возможность, я его соберу и расскажу как он работает. Ну а пока будем экспериментировать с существующим полумостовым силовым модулем. На нем мы сможем «обкатать» практически все алгоритмы управления ключами, кроме, конечно, специфических мостовых (как, например, для PDM, рассмотренный чуть выше) и опробовать большинство нагрузок.

---------------------------------------------
Оглавление


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 01:59 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 816
ksv, ага. Не сразу понял как оно работает. Вручную надо сбрасывать в случае перегрузок. Верно? А чтоб как ШИМ работал триггер? Чтоб сбрасывался сам при переходе в ноль на выходе управляющего сигнала с генератора и следующим тактом опять разрешал управление ключами.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 05:17 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
jab писал(а):
Вручную надо сбрасывать в случае перегрузок. Верно?
Да.

jab писал(а):
А чтоб как ШИМ работал триггер? Чтоб сбрасывался сам при переходе в ноль на выходе управляющего сигнала с генератора и следующим тактом опять разрешал управление ключами.
Да. Что-то очень похожее (реализацию ШИМ через вход SD) пробовал, когда проверял одну идею rost относительно генераторов для УЗ. В принципе все работало, но, в конце концов закончилось бабахом. Видимо, все-таки перегрел ключи. Поэтому саму ШИМ лучше реализовывать через модуль управления - просто более короткие управляющие импульсы подавать на вход силового модуля. На этом варианте в конце концов и остановился. Скоро (если хватит сил и времени, конечно) поговорим о вариантах ШИМ (с мягким переключением) поплотнее. Такая тема уже запланирована.

А защита пусть остается защитой. Если она сработала - хороший повод задуматься почему она сработала. Для этого "ручная" кнопка и поставлена, а автоматического сброса нет.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 19:30 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
jab писал(а):
ksv, ага. Не сразу понял как оно работает. Вручную надо сбрасывать в случае перегрузок. Верно? А чтоб как ШИМ работал триггер? Чтоб сбрасывался сам при переходе в ноль на выходе управляющего сигнала с генератора и следующим тактом опять разрешал управление ключами.

Это реализовать можно на микросхеме UC3825. Там есть вход соответствующий, прерывает текущий сигнал, при 1 в, 9 ножка. При этом микросхему можно использовать, как драйвер, выхода дают до 2А, если управление сделать по входу синхронизации, 4 ножка, то легко можно согласовать с CD4046.(правда , как драйвер можно использовать на нижние ключи, на верхние надо сделать свое управление, например, через оптодрайвер, правда задержка у оптодрайверов ок 80н сек.). Недостаток: дорогая микросхема, от 4 до 8$ стоит.


Вложения:
1.jpg
1.jpg [ 62.43 Кб | Просмотров: 232 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 21:06 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 454
Откуда: Россия, Омск
derba
Идея хорошая, но вроде у этой микросхемы UC3825 (к1156еу2р) есть один изъян и если мне не изменяет память его уже обсуждали... состоит он в том что что при использовании 9-ой ножки в качестве входа ограничения по току скважность импульсов меняется только на одном из выходов, а на втором остается прежней (как бы перекос шим сигналов). Если не так объяснил, пожалуйста поправьте.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 21:42 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Levv88 писал(а):
derba
Идея хорошая, но вроде у этой микросхемы UC3825 (к1156еу2р) есть один изъян и если мне не изменяет память его уже обсуждали... состоит он в том что что при использовании 9-ой ножки в качестве входа ограничения по току скважность импульсов меняется только на одном из выходов, а на втором остается прежней (как бы перекос шим сигналов). Если не так объяснил, пожалуйста поправьте.

У UC3825 я такого не наблюдал, и тестировал, и с ней я работал, делал преобразователи с регулировкой напряжения. Хотя , если будет импульс на 9 ножку при одном выходе, и при другом этого импульса не будет, то действительно, такое возможно.
Да и по внутренностям такого быть не должно, что бы импульс не управлял каким то выходом. Вот пример подключения ( Хотя, тут в качестве ШИМ используют 7 ножку, я использовал и 7 и 9, 9 - быстро реагирует, другой вход не трогает (если нет импульса), 7 - медленная, задевает несколько импульсов, и на резкий согнал, если надо быстродействие, то надо использовать 9 ножку ).
Да, если подать сигнал более 1.4 в на 9 ножку, идет ограничение серии сигналов, т.к. немного разряжается конденсатор в цепи "мягкого пуска"
Вот, как будет выглядеть, если подать на 9 ножку сигнал от 1 до 1.4в, если подать более 1.4в, то идет в дальнейшем нарастание длительности, как по одному, так и другому выходу.


Вложения:
1.jpg
1.jpg [ 82.21 Кб | Просмотров: 734 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 21:57 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 454
Откуда: Россия, Омск
Похоже я перепутал 7 и 9 ножки, но точно знаю что такой глюк присутствует , чтобы не быть голословным, как вернусь из командировки еще раз "погоняю" макет и выложу осциллограммы выходных сигналов.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 20 сен 2013, 22:33 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Возможно, я в основном использую 9 ножку. Вот, с даташита метод тестирования. 9 ножки.
Изображение

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 21 сен 2013, 00:03 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 816
ksv
Ну ШИМ это не совсем защита по току. Это ограничение. В сварке например (во время сварки, когда горит дуга) эта так называемая "защита" срабатывает по 40 тысяч раз в секунду для 40кГц задающего генератора. Ничего плохого в этом нет.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 21 сен 2013, 01:01 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
jab писал(а):
ksv
Ну ШИМ это не совсем защита по току. Это ограничение. В сварке например (во время сварки, когда горит дуга) эта так называемая "защита" срабатывает по 40 тысяч раз в секунду для 40кГц задающего генератора. Ничего плохого в этом нет.

Ограничение и есть защита по току.( Если в первичной цепи поставить дроссель, то это будет защита и от КЗ. У меня работал такой инвертор, на параллельном контуре. Проверено в тестовом режиме КЗ ок 15 мин, транзисторы холодные.). А режим КЗ у сварочника, когда электрод приложен к металлу.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 21 сен 2013, 05:31 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
jab, тут debra прав - в данном случае ограничение и есть защита. Эта "защита" ограничивает длительность полупериода при превышении током предельного значения и блокирует ключи до конца полупериода. Потом триггер сбрасывается, и следующий период начинается как и предыдущий. Получается ШИМ-регулировка мощности с уставкой, равной предельному току. В этом случае инвертора работает как бы "на грани фола". Ничего страшного здесь нет. Все зависит от настроек. Но если порог установлен достаточно высоко и нет дополнительной блокировки от перегрева ключей (как было у меня) то инвертор, в конце концов, может покинуть нас, так как предельный ток падает с ростом температуры. Видимо у меня, в свое время, так и получилось.

------------------------------------

Чуть-чуть офтопа о принципах конструирования

В конструировании аппаратуры очень многое - просто дело привычки и профессиональных традиций. Профессиональные электронщики очень любят компактные решения, со "сваленной в кучу" логикой. Предел мечтаний - когда каждый узел выполняет не одну, а несколько разных функций. Это удешевляет стоимость серийных изделий. К сожалению, я не профессиональный электронщик и даже не радиолюбитель. Да и речь идет не о серийных, а об экспериментальных устройствах. Поэтому при конструировании радиоаппаратуры мне как-то ближе логика модульного программирования, где объединение функций категорически не приветствуется (по вполне понятным причинам, связанным с отладкой, модификацией и сопровождением программ). Т.е., когда защита выполняет только функцию защиты, а ШИМ - только функцию регулировки мощности (причем, именно в штатном режиме!). Но все это, конечно, по большому счету, - дело вкуса и профессиональных привычек... :smile:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 21 сен 2013, 13:39 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Тут, мне кажется, за счет ШИМ регулировки получается более простой и надежный вариант.
Регулировка тока за счет ТТ в первичной цепи.
Обычный конденсаторный снаббер решает проблему динамических потерь во время выключения, а включение происходит при нулевом напряжении. И проблема перегрева решается просто: термодатчик, как у меня на схеме, при превышении напряжения – закрывается полевик, и ток упадет до безопасного, с таким расчетом, что бы ключи охлаждались. Часто на силовой(согласующий) трансформатор мотаются доп. обмотки. Например: для кулера, и что бы в паузе он не прекращал работу, то полностью схему отключать не стоит, или, как у меня в электромотоцикле - прекращать движение - нельзя.
Схема термозациты получается простая и надежная, а если не надо звуковая сигнализация, то всего 1+n активных элемента : полевик и количество компараторов (в качестве компаратора хорошо работают TL081(082,084) для триггеров Шмидта. Легко добавляются различные блокировки, через диод, например: от регулятора температуры на образце. (Тут можно подавать напряжение плавно, тогда с большей точностью можно держать нужную температуру).

Вот, узел, где у меня такой способ регулировки стоит и работает в железе. Это с электромотоцикла, отключать работу – нельзя, а вдруг это случится на ЖД переезде (трехколесный грузовой мотоцикл, с двигателем 7,5 кватт, от электрокары)? А вот, ограничить скорость, к примеру 10-15 км/час можно, со световой и звуковой сигнализацией естественно.
У меня - гистерезис с такими параметрами:65оС включение -около 60оС выключение защиты.(контроль - температура радиатора).


Вложения:
1.JPG
1.JPG [ 62.56 Кб | Просмотров: 323 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 22 сен 2013, 05:32 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
To derba

Никто и не спорит. ШИМ - вполне приличный способ регулирования мощности. Кстати, включение ключей можно производить не только в нуле напряжения, но еще и в нуле тока при этом. К сожалению, выключение ключей происходит (в общем случае) при больших токах, что чревато большими динамическими потерями и нагревом ключей. Это - большой минус ШИМа. В этом смысле PDM - почти идеальный способ регулировки мощности инвертора с резонансной нагрузкой. Там выключение ключей происходит тоже при почти нулевых токах (всего на dead time раньше нуля).

Кстати, а как C-снабберы уменьшают динамические потери? Я почему-то думал, что наоборот. Чем меньше выходная емкость ключей, тем быстрее они перезарядятся при разрыве тока и он раньше потечет через возвратный диод противоположного ключа в стойке. Разве не так?

--------------------------

Разногласия скорее по логике. Мне кажется, что не следует перегружать силовой модуль дополнительными функциями типа регулировки мощности и/или других макропараметров. Пусть силовой модуль делает только одно дело - переключает ключи когда ему скажут. Но делает это хорошо! Переключает точно и, главное, безопасно! Для защиты от бездарного управления у него для этого есть соответствующие блокировки.

А регулировками и стабилизацией каких-либо параметров (в том числе и ШИМ) пусть занимаются другие модули: низкоуровневого и (в основном) высокоуровневого управления. Долой натуральное хозяйство! Даешь конвейер! :grin:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 22 сен 2013, 08:56 
Не в сети

Зарегистрирован: 23 мар 2013, 21:04
Сообщений: 54
да хотелось бы схему с ПДМ на 3-4 киловатта такого работающего девайся .


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 22 сен 2013, 11:46 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
ksv писал(а):
To derba

Кстати, а как C-снабберы уменьшают динамические потери? Я почему-то думал, что наоборот. Чем меньше выходная емкость ключей, тем быстрее они перезарядятся при разрыве тока и он раньше потечет через возвратный диод противоположного ключа в стойке. Разве не так?

Емкость ключей не считается, ток то идет через кристалл.
Потери через рекуперационный диод малы, по сравнению с динамическими потерями при выключении, особенно без снаббера.
Рассмотрим процесс без снаббера.
Пусть в момент выключения идет ток 10А. При выключении между коллектором – эмиттером появляется напряжение 310В (без учета выброса). Т.е.мгновенная мощность развивается 310*10=3100 ватт!! Тут еще идет локальный перегрев кристалла, что резко уменьшает надежность.
Процесс выключения длится , к примеру, 100нсек.

Средний ток 5А,
Итого:
100e-9*310*5=0,000155 дж.
При частоте 100 кгц имеем:
100000*0.000155=15.5 ватт динамических потерь. Да 2 транзистора, итого 31 ватт. Это без учета выбросов, с учетом все 40- 50 будут. Да и процесс выключения не линейный, то получим еще больше. Это при 10А, а при 50А соотв в 5 раз больше, т.е. до 250 ватт динамических потерь на 2 транзисторах. , т.е. очень мощный паяльник.

А с С снаббером процесс выключения более мягкий, т.к. ток идет через конденсатор, и напряжение поменьше, и часть тока забирает конденсатор, да и выброса нет, надо подбирать снаббер, что бы он за 50 нсек не успел зарядиться до 310в, тогда рекуперационные диоды успеют открыться.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 22 сен 2013, 14:10 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:17
Сообщений: 285
Откуда: Красноярск
derba писал(а):
Емкость ключей не считается, ток то идет через кристалл.
Конечно, динамические потери определяются током, который течет через кристалл во время переходного процесса, но длительность самого переходного процесса зависит от выходной емкости (т.е. - емкости ключа + С-снаббера).

Хорошо. К сожалению, тут на качественных рассуждениях, скорее всего, далеко не уехать. Нужно как-нибудь посчитать аккуратнее. Спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 сен 2013, 21:15 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 апр 2013, 07:37
Сообщений: 454
Откуда: Россия, Омск
Всем доброго времени суток!
Как и обещал снял видео по теме 9 вывода м/с кр1156еу2р аналога UC3825



И пару фото макета:

Изображение
Изображение

Осциллограф подключен к выходам м/с, нагрузкой являются конденсаторы емкостью в 1 нФ. 9 вывод м/с подключен к ползунку многооборотного резистора крайние выводы которого подключены к "-" питания и к 16 выводу м/с.

--------------------------
Первый раз пользуюсь youtube тегами я неправильно вставил код видео

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 сен 2013, 23:00 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Не корректное подключение.
Надо через элемент 2И Не подключить входы (11 14 ножка). Вы поймали разницу в порогах срабатывания, да еще у отечественного аналога, (* к примеру: для одного выхода порог будет, 1.01в, для другого 0.99в, и будет такая картинка, хотя не должно, однии те же элементы ограничивают , как выход А, так и выход B, возможно какя то наводка). Я имел дело с нашим аналогом, мне не понравилось, 2 микросхемы не выдержали тестирование, сгорели, UC3825 работало без проблем,.одна знаю точно, уже лет 5 работает до сих пор.
Я уже приводил схему для тестирования, повторяю. Тут UC1825, то это одна микросхема, 1825 -для военки, 2825 - промышленная, 3825- бытовой вариант.
И надо осциллограммы с 2 лучами 1 луч- вход на 9 ножку, 2 попеременно на 11 и 14 ножки, или осциллограммы входа на 9 ножку, и Вашу. Тогда будет корректно. И если длительности с 11 и 14 будут отличаться, то это уже брак.

http://whitearc.ru/devices/FBv1/full-bridge_v1.php
И вот нашел работающую схему на UC3825, где управление именно по 9 ножке.


Вложения:
4.jpg
4.jpg [ 39.12 Кб | Просмотров: 108 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 сен 2013, 23:57 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Еще, вот, микросхема, KA3525, по 10 ножке так же можно управлять, так же синхронизируется по 3 и 4 ножкам. Но тут сразу ограничение пачки импульсов, т.к. одновременно разряжается (8 ножка). конденсатор "мягкого пуска". Я измерял, время сработки 500нсек, это вместе с оптодрайвером , т.е измерялось от времени подачи импульса до появления на затворе запирающего напряжения. И более дешевая, от 0.5 до 1$ за штуку (ок 10 раз дешевле UC3825). Правда, выходной драйвер слабоват, 500 ма, но если далее стоят драйвера, то это роли не играет.

SG3525 немного хуже, рабочая температура у SG от 0оC, У KA- -30oC
Да и в работе KA показала лучше SG, более устойчива, и более надежна, (но это может и субъективное мнение, КА у меня ни разу не сгорала, SG 1 раз).


Вложения:
4.jpg
4.jpg [ 68.1 Кб | Просмотров: 155 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 18 окт 2013, 13:58 
Не в сети

Зарегистрирован: 14 сен 2013, 14:09
Сообщений: 6
Это первый раз, когда я писал на этом форуме.Пожалуйста, руководство меня как я могу участвовать в обсуждении. Русский не является мой родной язык, поэтому я перевести его сначала и затем понять его.В письменной форме я должен перевести его снова обратно на русском языке, так что другие участники могут понять его.
Так что пожалуйста, помогите мне в участии в форуме.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 18 окт 2013, 15:52 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 18:48
Сообщений: 676
Откуда: Україна, Київ
zab писал(а):
Это первый раз, когда я писал на этом форуме.Пожалуйста, руководство меня как я могу участвовать в обсуждении. Русский не является мой родной язык, поэтому я перевести его сначала и затем понять его.В письменной форме я должен перевести его снова обратно на русском языке, так что другие участники могут понять его.
Так что пожалуйста, помогите мне в участии в форуме.

Добро пожаловать! Поможем чем сможем :smile:

_________________
...любительская технология это частный случай совершенного владения онанизмом (С)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 18 окт 2013, 22:49 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 мар 2013, 01:58
Сообщений: 498
Welcome To The Future ! ®


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 19 окт 2013, 13:35 
Не в сети

Зарегистрирован: 14 сен 2013, 14:09
Сообщений: 6
Спасибо вам большое за такую ​​хорошую response.If возможно я могу иметь этих документов на английском языке. во-вторых цепи разделены многие части. Я хочу сделать последний one.so можете получить в одном полном схеме.

Литература

1. Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева. Часть 1. 2010
2. Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева. Часть 2. 2010
3. Цифровой модулятор плотности импульсов для регулирования мощности инвертора, 2010
4. Способы подстройки частоты лабораторного инвертора, 2011
5. Лабораторный инвертор с PDM-регулированием мощности, 2011
6. Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева. Часть 3, 2012
7. Полный архив этих статей в формате pdf со вспомогательными материалами
8. Окснер Э.С. Мощные полевые транзисторы и их применение. Пер.с англ. М.: "Радио и связь", 1985, 288 с.
9. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. М.: Издательский дом "Додэка-XXI", 2001, 384 с.


Я сожалею, если я не мог сделать очень ясно

спасибо


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 19 окт 2013, 14:07 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 фев 2013, 19:22
Сообщений: 816
Электронные схемы в принципе не нуждаются в переводе на какой либо из языков. Либо понимаешь, либо нет. Хотя, возможно, если очень попросить уважаемого ksv, то он напишет специальное издание на английском языке. Насколько я знаю, ему сейчас не до этого.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 19 окт 2013, 19:31 
Не в сети

Зарегистрирован: 14 сен 2013, 14:09
Сообщений: 6
схема имеет универсальный язык, никаких сомнений в этом, но его описание, однако, есть. Любой, как я постараюсь его. :drinks:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 11 янв 2014, 23:26 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 янв 2014, 22:16
Сообщений: 2
Здравствуйте я здесь впервые. Понравилась тема: Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева.
Часть 3. Надо повторить.
В принципе все ясно по сборке но есть нюансы:
В этой теме есть архив : [7] в папке Pow_672. Там же есть и соответствующий lay-файл.
Lay-файл есть для плата силового модуля. Но нет для отдельной платы (питание). В ней по схеме не пойму где ставить резистор R16 на 100 кОм. И еще отметьте где его вставить.
1. Рис.3. Элементы силового модуля.


Вложения:
Screenshot_1.png
Screenshot_1.png [ 312.71 Кб | Просмотров: 153 ]
Small-03.jpg
Small-03.jpg [ 316.23 Кб | Просмотров: 99 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 12 янв 2014, 00:26 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Этот резистор нужен для того, что бы разряжались конденсаторы, после выключения, я ставлю обычно от 500к и выше.
А куда поставить, это не проблема,вот, возможные варианты:
Изображение

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 12 янв 2014, 14:18 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 янв 2014, 22:16
Сообщений: 2
Спасибо за помощь. По ходу дела буду спрашивать еще.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 05 июн 2014, 17:32 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 май 2014, 06:46
Сообщений: 263
ksv писал(а):
Силовой модуль лабораторного инвертора
    Практические варианты силовых модулей
      Мост
---------------------------------------------

Прежде чем переходить к рассмотрению конкретных схем мостового силового модуля, нам необходимо немного коснуться алгоритмов управления его ключами. Это связано с одной из важнейших характеристик инвертора – его выходной мощностью. Для большинства лабораторных задач должна быть возможность регулировать этот параметр. Сейчас даже не важно – вручную или автоматически. Главное – силовой модуль должен позволять регулировать свою мощность.

В принципе, для резонансных нагрузок существует четыре способа регулировки мощности инвертора: регулировка напряжения питания инвертора (ЛАТР, чоппер и т.п.), расстройка частоты возбуждения относительно резонансной частоты нагрузки (частотная регулировка), регулировка ширины импульсов (ШИМ) и регулировка плотности импульсов (PDM). В первых трех методах управление ключами сравнительно простое: они всегда включаются/выключаются парами (верхний левый с нижним правым и нижний левый с верхним правым). А вот при реализации PDM, в течение некоторых тактов ключами нужно управлять по одному. Рассмотрим этот вопрос немного подробнее. На рисунке ниже представлены состояния ключей моста, которые позволяют реализовать любой способ регулировки мощности из отмеченных выше.

Изображение

Первые четыре состояния используются в обычной работе моста (с первыми тремя способами регулировки мощности). Протекание токов показано стрелками. Такты 1, 2, 3 и 4 повторяются в цикле. Оптимальные моменты включения и выключения ключей зависят от выбранного способа регулировки мощности. Об этом мы подробнее поговорим в соответствующих разделах. Единственное, что сейчас нам важно – это то, что ключи переключаются строго парами.

Для PDM-регулировки мощности все заметно усложняется. Допустим у нас установлен PDM = 50%. Т.е. на каждый активный цикл (когда энергия источника питания вкачивается в нагрузку) делается один цикл холостого хода (один период свободных колебаний). В этом случае сначала все идет как обычно: ключи включаются/выключаются по тактам 1, 2 и 3 (см. рисунок выше). Однако после третьего такта правый верхний ключ (S2.1) закрывается, а левый нижний (S1.2) продолжает оставаться открытым. Это происходит еще когда не закончился отрицательный полупериод. Понятно, что ток через индуктивную нагрузку разорваться не может. Поэтому он начинает течь по другой цепи - через возвратный диод правого нижнего ключа (такт 5). В момент прохождения тока через ноль открывается правый нижний ключ, и система совершает один период свободных колебаний (такты 6 и 7). Незадолго до конца этого периода левый нижний ключ закрывается и в оставшееся время отрицательного полупериода ток нагрузки замыкается уже через возвратный диод левого верхнего ключа (такт 8). Опять в нуле тока (и, кстати, напряжения) открывается левый верхний ключ и начинается новый активный период (такт 1), когда энергия в нагрузку опять поступает от источника питания. И так далее.

Мы рассмотрели логику переключения ключей мостового силового модуля при PDM = 50%. При других значениях PDM, например, 33%, на один активный период приходится уже два периода свободных колебаний. Таким образом, такты будут чередоваться следующим образом: 1, 2, 3, 5, 6, 7, 6, 7, 8 и далее по циклу, начиная с 1. А вот для PDM = 66% наоборот 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8. И опять весь цикл, начиная с 1.

Мы не будем сейчас подробно вдаваться в детали PDM-регулировки мостового инвертора. Отметим только то, что все ключи включаются строго в нуле тока, а выключаются немного раньше (на dead time раньше нуля). Естественно, когда мы говорим, например, об открытие ключей в нуле тока, то это означает то, что напряжение на выходе инвертора изменяется именно в тот момент, когда ток переходит через ноль. Т.е., управляющие сигналы, на самом деле, подаются на входы силового модуля несколько раньше (с учетом задержек с опторазвязках, драйверах и ключах). Об этом мы поговорим подробнее, когда будем разбираться с модулями управления. Сейчас же нам главное убедиться, что для реализации PDM-регулировки мощности для моста нам необходимо управлять ключами моста по одиночке, а не только парами (см. такты 5, 6, 7 и 8). Следовательно каждый ключ должен получать свой собственный сигнал управления.

Теперь, с учетом вышесказанного, мы вполне сможем нарисовать блок-схему мостового силового модуля. Она представлена на рисунке ниже.

Изображение

Принципиальная схема мостового силового модуля представлена на следующем рисунке.

Изображение

Все элементы были подробно рассмотрены ранее при описании полумостового силового модуля. Необходимо отметить лишь следующее. Когда PDM-регулировка мощности не используется, то можно просто замкнуть вход HLIn с LRIn и вход LLIn с HRIn, упростив тем самым схему модуля управления. Если же использование PDM-регулировки не планируется вообще, то можно упростить силовой модуль, убрав элементы, помеченные красным. Входы драйверов ключей правой стойки необходимо подсоединить так, как показано пунктиром.

К сожалению, описанный только что мостовой силовой модуль лабораторного инвертора пока существует только на бумаге и в виде кучи деталей в коробке. Когда/если будет возможность, я его соберу и расскажу как он работает. Ну а пока будем экспериментировать с существующим полумостовым силовым модулем. На нем мы сможем «обкатать» практически все алгоритмы управления ключами, кроме, конечно, специфических мостовых (как, например, для PDM, рассмотренный чуть выше) и опробовать большинство нагрузок.

---------------------------------------------
Оглавление

Здравствуйте Сергей Владимирович!
Напишите пожалуйста, а продолжение данной темы будет?

_________________
Политика, это публичный дом, хорошо только тем, кто в нём находится!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 05 июн 2014, 21:58 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 мар 2013, 01:58
Сообщений: 498
Продолжения мы здесь все сами осуществляем. Присоединяйтесь. Пробуйте, испытывайте, отписывайтесь!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 06 июн 2014, 19:15 
Не в сети

Зарегистрирован: 23 мар 2013, 21:04
Сообщений: 54
ВОТ БЫ СОБРА ЕТО ЧУДО И ПРОВЕРИТЬ

3. Запрещено.
...
3.2. Слишком частые или преднамеренные орфографические ошибки, включая злоупотребление РЕГИСТРОМ.
правила читать!
(vassabi)
:acute:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 26 дек 2014, 02:37 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
Здравствуйте. Собрал лабораторный инвертор, на основе файла из архива ksv, под названием Invertor-07. Немного изменил схему управления затворами, с учётом имевшихся деталей, а так же, использовал схему полумоста на мосфетах из файла Invertor-05, т.к. предполагался диапазон до 300 Кгц. Возникли трудности при пуске инвертора, уровень моих знаний маловат для их преодоления, поэтому прошу помощи.
Схема драйверов с полумостом, если чего «наколхозил» критикуйте :
Изображение
При первом запуске обнаружилось, срабатывание защиты драйверов, причём как при нажатии кнопки «Пуск», так и при нажатии кнопки «Аварийного выключения» модуля PDM. Сначала думал что это следствие не настроенной защиты. Сначала в место 220 в на силовой выпрямитель подавалось, только 12 в. Нагрузкой служила 100 ватная автомобильная лампа, изменял уровень PDM, результатом был доволен. Далее на силовой выпрямитель, было подано 220 в, защита драйверов вела себя, так же как и при 12 вольтах, немного хуже сбрасывалась, иногда приходилось сбрасывать дважды. Далее пробовал настроить защиту согласно рекомендациям ksv. Однако нажав кнопку «Аварийного выключения», защита вновь сработала, нажал «Пуск», вновь светодиод защиты загорелся. Дальше пошла чёрная полоса, ко мне в голову пришла глупая мысль, «загрубить» защиту… Нажимаю «Пуск» ляпота, защита молчит, нагрузка 200 ватная лампочка на 220 в, PDM регулируется лампочка меняет степень накала, радости нет предела, ну что ж достаточно, нажимаю кнопку «Аварийного выключения», происходит щелчок, в районе мосфетов, и вырубаются 10-амперные автоматы, через которые включен силовой выпрямитель. Отсоединяю полумост, меряю, подтверждаются самые худшие предположения, оба транзистора все три ножки звонятся как одно целое.
Начинаю разбираться в чём дело, первая трудность как зафиксировать момент выключения. Пригодился автомобильный осциллограф с возможностью непрерывной записи в файл, им не посмотришь дад-тайм, зато медленные процессы его конёк.
Сигнал модуля PDM на выходе опторазвязки 6n137, при нажатии кнопки аварийного выключения:
Изображение
Первый вопрос, это у меня что-то не так, или это заложено алгоритмом (в программировании не силён), зачем после выключения высокий уровень (или низкий уровень на выходе самого модуля PDM с учётом инвесии на опторазвязке) удерживается в течении длительного времени?
Меняю мосфеты, смотрю сигналы на затворах, напряжение на силовую часть не подаю.
Нажимаю кнопку «Пуск»:
Изображение
Нажимаю кнопку «Аварийное выключение»:
Изображение
Как видно после выключения нижний ключ полумоста, некоторое время находится в открытом состоянии, в это время на верхнем ключе происходит всплеск до 6,5 вольт, который тоже по времени не такой уж короткий, 6,5 вольт это не 10 вольт, но всё же транзистор открыт, вывод: при наличии напряжения, буду иметь на полумосте сквозной ток при выключении.
Теперь откуда берутся колебания на верхнем ключе, есть подозрения, что виной тому трансформаторная развязка или схема восстановления постоянной составляющей. Устанавливаю PDM= 1%. Вот сигнал:
Изображение
Значит паразитные колебания в сигнале верхнего ключа при небольшом PDM, а так же колебания при включении\выключении, связаны со схемой гальванической развязки или востановления постоянной составляющей.
На этом мои знания закончились, обещаю учится ))), но пока это для меня тупик. Как избавится от этих колебаний? Хоть туда копаю?
P.S.
Хочу поблагодарить ksv за изложение материала по инверторам, благодаря Вам, я шаг за шагом начал понимать, как это работает, какие подводные камни встречаются, так же лекция о вынужденных колебаниях помогла прояснить, почему же так не просто заставить колебательный контур резонировать на собственной частоте, и чем ФАПЧ отличается от автогенератора. Спасибо!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 27 дек 2014, 03:04 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
По первому своему вопросу проблему решил, всё-таки проблема в программе, вместе с человеком разбирающимся в программировании, посидел объяснил как должно быть, он поправил код и вот результат, сигнал с модуля PDM после опторазвязки:
Изображение
Теперь после нажатия кнопки "Аварийное выключение" нижний ключ будет закрыт, и колебания на затворе верхнего ключа после выключения не приведёт к сквозному току через полумост. Однако вторая проблема с самими колебаниями на верхнем ключе пока не решена. Пока напряжение на полумост не подавал, но проблема со срабатыванием защиты при включении пока упирается в те же колебания. Вот такой сигнал на затворах при включении PDM=10%:
Изображение
Видно что на верхнем ключе напряжение, точнее постоянная составляющая некоторое время держит ключ открытым, а нижний ключ при малых PDM, тоже большую часть времени открыт, и получается такой себе пульсирующий "сквозняк".
А это сигнал на затворах при выключении:
Изображение
Тут уже сквозной ток исключён. :dance3:
Вообше картина на затворе верхнего ключа немного изменилась, я бы сказал что это теперь не колебания, а потенциал который гасится на резисторах, теперь бы выяснить откуда он берётся. :sad:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 дек 2014, 14:06 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
Ещё один интересный момент, осциллограмма напряжения на затворах полумоста в момент включения, т.е. ещё не нажата ни одна кнопка, просто момент подачи напряжения:
Изображение
И тут есть моменты со сквозным током.
А это момент снятия напряжения:
Изображение
Никак нельзя подавать напряжение на силовой блок раньше, чем начнёт работать схема управления.
И нельзя выключать схему управления, не сняв напряжение с силового блока.
Всё упирается в скачёк напряжения на верхнем ключе, если последнюю осциллограмму растянуть по горизонтали напряжение в начале около 7 вольт потом медленно убывает. Таки не зря на сварочных инверторах, реализована задержка на подачу напряжения на силовой блок, и задержка на выключение управляющего блока. Наверно не буду изобретать велосипед, пока буду соблюдать, последовательность включения/выключения, а в дальнейшем подумаю, над схемой Задержек включения силового блока и выключения управляющего.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 дек 2014, 18:00 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 359
Откуда: Earth / UA
alekc писал(а):
По первому своему вопросу проблему решил, всё-таки проблема в программе, вместе с человеком разбирающимся в программировании, посидел объяснил как должно быть, он поправил код и вот результат, сигнал с модуля PDM после опторазвязки:
Тут уже сквозной ток исключён. :dance3:

Вообше картина на затворе верхнего ключа немного изменилась, я бы сказал что это теперь не колебания, а потенциал который гасится на резисторах, теперь бы выяснить откуда он берётся. :sad:

Ещё один интересный момент, осциллограмма напряжения на затворах полумоста в момент включения, т.е. ещё не нажата ни одна кнопка, просто момент подачи напряжения:
И тут есть моменты со сквозным током.

Никак нельзя подавать напряжение на силовой блок раньше, чем начнёт работать схема управления.
Всё упирается в скачёк напряжения на верхнем ключе, если последнюю осциллограмму растянуть по горизонтали напряжение в начале около 7 вольт потом медленно убывает.
Наверно не буду изобретать велосипед, .

UCC37322 - при включении выключении вход надо к земле подтянуть и 12 вольт для затворов маловато
Изображение


Последний раз редактировалось ostap 29 дек 2014, 20:47, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 дек 2014, 19:52 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
А лучше использовать опторайвера. Те можно включать в любое время.
А включение схему раньше, питание позже, это лишняя схема управления,без которой не обойтись, т.к может быть: аварийное отключение электроэнергии, Ппохой контакт в розетке.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 28 дек 2014, 21:46 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 359
Откуда: Earth / UA
derba писал(а):
А лучше использовать опторайвера. Те можно включать в любое время.
А включение схему раньше, питание позже, это лишняя схема управления,без которой не обойтись, т.к может быть: аварийное отключение электроэнергии, Ппохой контакт в розетке.

100 %


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 29 дек 2014, 01:43 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
ostap спасибо что уделили время моей схеме. Есть некоторые особенности на которые Вы не обратили внимание, для управления мощностью инвертора я использую модуляцию плотности импульсов, а это делает невозможным применение трансформаторной развязки в схеме управления затвором нижнего ключа полумоста, т.к. при малых PDM нижний ключ может быть отккрыт длительное время, а это предусматривает удержание на затворе нижнего ключа постоянного напряжения на такой же промежуток времени, а трансформаторы не могут передавать постоянное напряжение. Для примера в приведённой схеме, при PDM=1% нижний ключ будет открыт в течении 99 из 100 периодов задающего генератора. Теперь по напряжению питания драйверов, в дате на мосфеты большинство параметров указываются при напряжении на затворе 10 в. С моей точки зрения увеличение напряжения оправдано если необходимо быстрее заряжать затворы. В моём случае со скоростью переключения всё в порядке. Вероятно Вы обратили внимание на импульсы разной величины, но это не следствие недозаряда затворов, а следствие недостаточной частоты дискретизации осциллографа, он предназначен для исследования относительно медленных сигналов, и не в полной мере передаёт форму быстрых сигналов. На счёт драйверных ёмкостей, по даташиту действительно должно стоять 1 мкф, у меня 10, танталовый, это всего лиш резервуар для хранения электричества. Рассматриваю ёмкость блока питания как бензозаправку, а ёмкость драйвера как бензобак автомобиля, что плохого если бензобак несколько больше? Просто реже будет заправляться, на дольше хватать будет. Стабилитрон в цепи затвора согласен, ёмкость в цепи нагрузки присутствует (1мкф 600в 3штуки), просто забыл нарисовать. Сопротивление и диод на входе драйвера, если можно объясните их назначение.
Цитата:
UCC37322 - при включении выключении вход надо к земле подтянуть

При включении выключении сигналы с логики всё равно будут проходить и "дёргать" входы драйверов. Т.е. драйвера не сами по себе открываются, их открывают непроизвольные переключения управляющей логики.
Теперь по поводу оптодрайверов, чем они помогут? На затвор верхнего драйвера полумоста напряжение надо подавать относительно точки соединения source верхнего и drain нижнего ключа. Знаю только три варианта подачи этого напряжения: 1) трансформаторная развязка, 2) бустерная схема, 3) Питание драйвера верхнего ключа от отдельного изолированного источника питания.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 29 дек 2014, 03:23 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:18
Сообщений: 359
Откуда: Earth / UA
alekc писал(а):
ostap спасибо что уделили время моей схеме. На счёт драйверных ёмкостей, по даташиту действительно должно стоять 1 мкф, у меня 10,
Теперь по напряжению питания драйверов,
Сопротивление и диод на входе драйвера, если можно объясните их назначение.
Цитата:
При включении выключении сигналы с логики всё равно будут проходить и "дёргать" входы драйверов. Т.е. драйвера не сами по себе открываются, их открывают непроизвольные переключения управляющей логики.
3) Питание драйвера верхнего ключа от отдельного изолированного источника питания.

http://omapalvelin.homedns.org/tesla/SS ... atedrv.htm
The PDF presents a simple setup that works properly even at extreme duty cycles (1%..99%). The PDF disappears quite often from the net, here is a copy of the essential schematic:
Изображение
И вообще Debra сказал "Оптика" - ей там самое место от 0 до 100 %
Не - 1 керамика + 10, 100 ... электролит-тантал
Никогда не видел ни одного промышленного - аппарата установки и т.д. на mosfet / IGBT с напряжением на затворах 10-12 В еще и без защиты от понижения питания схемы управления - наверное не с проста +15/-5 , +18/-8
Для исключения "а потенциал который гасится на резисторах, теперь бы выяснить откуда он берётся. :sad: - " непроизвольные переключения управляющей логики " - (или имелось в виду - работа процессора по какой-то хитрой тайной программе записанной в памяти LCD экрана назло вам ?)
По питанию драйверов - нигде не написано что это легко дешево и быстро (((

Ну а теперь - если все так хорошо работает - отработан алгоритм включения - выключения питания в строгой последовательности - пользуйтесь на здоровье ) (с учетом замечаний Derba - об аварийном отключении электричества / поломанном проводе вилке и т.д.)
А самое главное никто не заставляет ничего менять - добавлять убирать и т.д.

Успехов !


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 29 дек 2014, 03:42 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
У меня реализовано так: для моста- отдельные обмотки на ИБП, 1 на нижние, 2 на верхние оптодрайвера ( у меня полумост, посему обмотка одна на верхний драйвер и одна на нижний). Что позволило полностью гальванически развязать схему управления. Польза от оптодрайвера.
1 может работать на любой частоте от 0 гц до 300кгц.
2 Пока напряжение не достигнет 13,5 в питания драйвер не откроется, а при палении ниже 11в он закрывается? посему не надо городить огород с пуском - остановкой.
У меня вообще то через диод D1 заряжается отдельный конденсатор, благодаря чему еще неск сек работает блок питания, после полной разрядки всех остальных конденсаторов по питанию.
Вместо резистора в БП я поставил лампочку накаливания. (при выключении и отпускания реле, если подать напряжение сгорает резистор (схема управления работает, транзисторы в инверторе так же, и потребляемый ток растет), с лампочкой такое явление, как сгорание резистора, т.е лампочки отсутствует).
3 Очень простая обвязка (не считая конденсаторов по питанию, и резистора на выходе ее в общем то и нет).
FOD3120 и FOD3180 работают немного быстрее их аналогов HCPL3120 и HCPL3180.
В FOD стоят полевики на выходе, а НСРL один полевик, другой (верхний транзистор) биполярный, из за чего немного затянут фронт при включении, хотя прекрасно работают.
оба типа, хотя FODs выглядят как то не привычно (микросхема белого цвета ).
4 Можно легко сделать уход напряжения при выключении в минус, без фанатизма естественно, 3-4 вольта вполне достаточно (иначе включение и выключение будет при низком напряжении).
5 Имеет гистерезис при включении/выключении, т.е. можно на вход подавать даже синусоиду, все равно будут фронты резкие.


Вложения:
.PNG
.PNG [ 22.07 Кб | Просмотров: 495 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 30 дек 2014, 03:07 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
Цитата:
ostap
или имелось в виду - работа процессора по какой-то хитрой тайной программе записанной в памяти LCD экрана назло вам ?

Что-то похожее, при подаче/снятии напряжения происходят какие- то переключения, не думаю что это связано с программой контроллера, скорей всего это связано с установкой/сбросом в исходные состояния выходов контроллера и логических элементов схемы.
Цитата:
А самое главное никто не заставляет ничего менять - добавлять убирать и т.д.

Понимаю что без изменений, не выйдет, вопрос в том чтобы делать это осознанно, пытаюсь понять почему сгорел очередной ключ, уж больно по карману бъёт. Наверно в следующей версии будут оптодрайвера, если не удастся довести до ума уже сделанную версию. Все так начинали, от простого к сложному, считайте что я ещё в начале пути, но уже понял что не так всё просто. До этого уже были поделки которые работали недолго/ ненадёжно. По напряжению питания драйверов принято, стабилизатор напряжения поменяю на 15 в.
Цитата:
По питанию драйверов - нигде не написано что это легко дешево и быстро (((

В планах импульсный блок питания, учту что верхний нижний ключ лучше питать раздельно, тогда само собой без оптодрайверов или опторазвязок не обойтись.

derba несложный блок питания спасибо, возможно возьму за основу, пока правда не разобрался как использовать двухполярное питание для драйверов, если не трудно поясните, с примерной схемкой.
Цитата:
2 Пока напряжение не достигнет 13,5 в питания драйвер не откроется, а при падении ниже 11в он закрывается? посему не надо городить огород с пуском - остановкой.

Пока тёмный лес, это свойство самого драйвера или схема какая-то?
Цитата:
4 Можно легко сделать уход напряжения при выключении в минус, без фанатизма естественно, 3-4 вольта вполне достаточно (иначе включение и выключение будет при низком напряжении).

Тоже пока не понял.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 30 дек 2014, 04:39 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
1 это свойство драйвера, заложено в основу, так сделали, что бы не сгорали транзисторы в момент включения/выключения.
2 В минус, ведь затвор выдерживает от +20 до -20в, и перезаряжать до -4 или -5 в, это предохранение от колебательных процессов (дорожка, это индуктивность, затвор, это емкость, вот и появляются колебательные процессы, и эффект Миллера снижен. Да и разные наводки, помехи не страшны. Ну и скорость переключения растет.
Как подключать? -4 в на питание оптодрайвера, 0в на эмиттер (исток), +15в на питание драйвера. Итого, на питание драйвера 19в, (раб напряжение оптодрайвера до 30в), и сигнал, на затворе, относительно эмиттера (истока) получается от -4 до +15. Резисторв цепи затвора меньше 5.1ом ставить не желательно, ток драйвера ограничен, по даташиту - 2.5А, что вполне хватает для нормальной работы.
И еще хороши оптодрайвера, нет выброса, как у драйверов на трансформаторе, за счет самоиндукции.


Вложения:
0.PNG
0.PNG [ 18.48 Кб | Просмотров: 212 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 30 дек 2014, 05:28 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Вот, случайно нашел записанную осциллограмму, работа оптодрайвера на затвор емкостью аж 19н, (IRFP4468), тут я чуть больше минус подал (-6в, и +14в), емкость затвора очень "тяжелая". Ни каких лишних выбросов.


Вложения:
.png
.png [ 6.4 Кб | Просмотров: 5492 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 31 дек 2014, 14:46 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
Разобрался с двухполярным питанием драйвера, можно сказать сделал ещё один шаг вперёд. Очень удобно, следующий раз однозначно буду делать на оптодрайверах. Остался вопрос с существующей платой драйверов, деньги на детали, стеклотекстолит и прочее потрачены, как бы сразу выкидать не хочется, Всё таки по экспериментирую с ней. Отрицательный результат, тоже полезен, по крайней мере, будешь знать, что так делать не надо. С учётом приобретённых знаний пришла идея, как модернизировать трансформаторную развязку верхнего ключа.
Цитата:
Вообше картина на затворе верхнего ключа немного изменилась, я бы сказал что это теперь не колебания, а потенциал который гасится на резисторах, теперь бы выяснить откуда он берётся.

Всё никак не мог понять, откуда берётся этот всплеск напряжения, интуитивно я понимал, что кроме как от самоиндукции первичной обмотки трансформатора ему взяться негде, но самоиндукция должна быть отрицательной а тут она была в одной полярности с сигналом. Потом обратил внимание, что сигнал в отрицательную область не опускается вообще, это и не удивительно, схема восстановления постоянной составляющей подымает отрицательные колебания трансформатора на уровень нуля (это я так для себя принял, возможно, терминология неверная), в том числе и самоиндукцию. Выплеском самоиндукции заряжается конденсатор во вторичной обмотке, а далее все колебания трансформатора передаются относительно накопленного потенциала, пока он не погасится на резисторе. Как бороться с данным явлением? Если мои предположения верны, уменьшить самоиндукцию можно увеличением ёмкости во вторичной обмотке. Идея такова - есть энергия импульса, она заряжает конденсатор до определённого напряжения, если ёмкость увеличить, допустим в десять раз, то напряжение до которого зарядится конденсатор уменьшится в десять раз, пусть в реальности это не в 10 раз, но оно однозначно должно быть меньше. Теперь в моём случае напряжение до которого заряжается конденсатор 6,5 вольт, если я поставлю вместо 1 мкф конденсатор 10 мкф, напряжение условно должно упасть до 0,65 вольта. Полностью избавится от положительного потенциала не удастся, т.к. размеры платы не безграничны, увеличивать ёмкость бесконечно мы не можем. Зато можно затвору транзистора придать, отрицательный потенциал, на величину чуть большую, чем напряжение до которого зарядился конденсатор, по аналогии двухполярного питания для оптодрайвера. Для этого на трансформаторе придётся намотать дополнительную обмотку на несколько витков. Допустим первичная обмотка 15 витков, вторичная обмотка 15 витков, и дополнительная 5 витков, последняя будет создавать отрицательный потенциал на затворе в закрытом состоянии и компенсировать самоиндукцию. Выглядеть это будет вот так:
Изображение
Такое вот решение хочу попробовать, прежде чем списать плату, но будет это уже в новом году.
С наступающим новым годом! :drinks:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 31 дек 2014, 16:46 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Я вижу, что в закрытом состоянии будет положительный потенциал создаваться на затворе, что будет приоткрывать транзистор. Вот, моделирование этого момента. На верхнем графике напряжение на затворе. Тут появляется напряжение +4в, вместо закрывающего напряжения.
Вот модель.


Вложения:
Draft6.zip [714 байт]
Скачиваний: 57
0.PNG
0.PNG [ 37.64 Кб | Просмотров: 123 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 02 янв 2015, 09:13 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
alekc писал(а):
Такое вот решение хочу попробовать, прежде чем списать плату, но будет это уже в новом году.

Можно про экспериментировать и на старой плате. Цоколевка драйверов сходится.
1 Выбросить трансформатор, поставить перемычку.
2 Подключить питание, на верхний драйвер гальванически развязанное от общего питания.
3 поставить ограничивающий резистор по входу (управляется током, там стоит светодиод).
4 1 и 4 ножки у оптодрайвера не задействованы, пусть будут впаяны, как и были.
5 на 5 ножку подать минус 3-4в питания.
Все можно сделать навесным монтажом, и не надо плату списывать.


Вложения:
1.jpg
1.jpg [ 92.17 Кб | Просмотров: 224 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 02 янв 2015, 13:14 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
Цитата:
derba
Я вижу, что в закрытом состоянии будет положительный потенциал создаваться на затворе, что будет приоткрывать транзистор. Вот, моделирование этого момента. На верхнем графике напряжение на затворе. Тут появляется напряжение +4в, вместо закрывающего напряжения.

Вовремя замечено,согласен, переделаю. derba подскажите как называется программа моделирования процессов, довно хотел освоить.
По переделке платы под оптодрайвера, не посчитайте что я не хочу ничего делать, более того мне идея оптодрайверов понравилась и в дальнейшем обязательно буду использовать. Но на сегодняшний день, у меня нет ни импульсного блока питания ни оптодрайверов, так же защита которая останется не работоспособной занимает треть платы(с учётом шунта 0,1 Ом), а она работает очень хорошо, если бы не она, наверное уже б забросил этот инвертор. Да, с трансформатором тоже будут перерезаны дорожки насверлены отверстия, но это локальная переделка. Поэтому пока буду переделывать то, что есть. Вот два рисунка с мгновенными потенциалами в ключевых точках, в двух состояниях транзистора открыт/закрыт:
Изображение
Изображение
Ещё один вопрос Вы на схеме зачеркнули возвратные диоды, честно говоря, не знаю критерия по которому их надо ставить, кроме того что паразитный диод мосфета медленный, и параллельно ему ставится быстрый, всегда оставался открытым вопрос, как это поможет закрыть паразитный диод.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 02 янв 2015, 13:25 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 2980
Откуда: Черкассая обл Украина.
Рекуперационные диоды я не зачеркивал. Все было зачеркнуто раньше (пост Ostap).

Согласно модели, тут действительно получается уход в минус. (сигнал от -3 до +12).
Цитата:
Вовремя замечено,согласен, переделаю. derba подскажите как называется программа моделирования процессов, довно хотел освоить.

Симулятор. Их сейчас в Интернете ходит много разных типов. У меня LTspice-IV.


Вложения:
0.PNG
0.PNG [ 33.82 Кб | Просмотров: 116 ]

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Лабораторный инвертор
СообщениеДобавлено: 02 янв 2015, 15:06 
Не в сети

Зарегистрирован: 24 дек 2014, 22:49
Сообщений: 81
По рекуперационным диодам не заметил, что не Ваша правка, извиняюсь.
Программку буду осваивать. Спасибо за помощь!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 215 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Yandex [bot] 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