Импульсный источник питания на 50А

Список разделов РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Источники питания и цифровая техника

Описание: Конструкции любых блоков питания, источников тока для любых назначений. Микроконтроллеры и все, что с ними связано
Модераторы: Алаев Ян, poty

  • 2

По демпфирующим цепочкам

#1 Aleksandr » 28 июля 2017, 22:11

Здравствуйте, форумчане. Вернусь к теме демпфирующих RC цепочек. Собрал преобразователь с ШИМ контролем. Силовой выпрямитель двухполупериодный, тот что с двумя диодами. Полумост. На выходе вот такое.
Рассчитал по вашей методике RC цепочку и подключил параллельно диоду. С нагрузкой такая картина.
Пеперь на диоде под нагрузкой 300 вт без цепочки. Расчеты цепочки R-2.5 Ома, конденсатор 2,2 мкф. Пробовал коненсаторы 1мкф, 0,22мкф, 0,1мкф, 0,047мкф, 10нф, 1нф. Толку нет. Такая же невеселая картина. Посоветуйте что-нибудь пожалуйста.

с цепочкой.jpg
На диоде с демпфирующей цепочкой с нагрузкой 300 вт
выход с цепочкой.jpg
Выход 12 вольт.
без цепочки нагрузка 300 вт.jpg
Диод без цепочки под нагрузкой.
без нагрузки без цепочки.jpg
На диоде без цепочки и без нагрузки
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#2 Алаев Ян » 28 июля 2017, 22:22

Aleksandr писал(а):Рассчитал по вашей методике RC цепочку и подключил параллельно диоду.
В нашей методике демпфирующая цепочка стоит параллельно обмотке трансформатора.
Опубликуйте, пожалуйста, собранную схему, так будет проще ориентироваться.

Aleksandr писал(а):Собрал преобразователь с ШИМ контролем.
ШИМ-преобразователь - это устройство, которое генерирует массу помех, так как работает в импульсном режиме. Боюсь, что методики, которые представлены здесь, будут бессильны или малоэффективны для Вашей схемы. Вот здесь и далее /viewtopic.php?f=93&t=236&p=6907#p8555 мы долго боролись с импульсными помехами и все равно сдались, пролезают всюду и подавить их очень сложно, но можно.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Основатель
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 36 (+36/−0)
Лояльность: 106 (+107/−1)
Сообщения: 1518
Темы: 14
С нами: 3 года 4 месяца

#3 Aleksandr » 28 июля 2017, 22:27

Тут файл спринт лайоут. Закладка схема. Маленькое видео

phpBB [media]
Вложения
бп.rar
Размер: 217.23 КБ
Скачиваний: 2
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#4 Алаев Ян » 28 июля 2017, 22:35

50А!!! :eek: И Вы еще хотите, чтобы импульсов не было!!!???

1.JPG

Выложил для тех, у кого нет SL

Схема не для слабонервных. Вы хоть расскажите, где что меряете и на каком элементе пытаетесь от пульсаций избавиться?
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Основатель
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 36 (+36/−0)
Лояльность: 106 (+107/−1)
Сообщения: 1518
Темы: 14
С нами: 3 года 4 месяца

#5 Aleksandr » 28 июля 2017, 23:15

Ну схема как схема. Если разобраться, то простая и надежная. Дискретная база пусть не смущает. На то тоже есть свои причины. RC цепочку ставил параллельно диода D17 туда и щупы осциллографа. Рассматривая природу явления и литературу, пришел к выводу, что вина появления первого микросекундного импульса во время начала силового импульса на вторичке это выпрямительные диоды, точнее время закрывания. Несколько скриншотов для пояснения этой мысли. Далее этот импульс вышибает звон из всего, что есть. Утратил надежду его усмирения.

1.JPG
2.JPG
3.JPG
4.JPG


Добавлено спустя 5 секунд:
Это из книги Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника 2005 стр 530. Вижу мои картинки стали не по порядку. Прошу прощения.
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#6 poty » 28 июля 2017, 23:36

Александр, дайте немного времени. Уверен, усмирить можно всё. Надо попробовать разобраться в схеме, я хоть и разрабатывал импульсные блоки питания, но "типовуху" далеко не всю знаю.
Аж прослезился на мультивибратор на транзисторах! :-) Помню, довёл я профессора вопросами по нему на лекции по РТЦ.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#7 Aleksandr » 29 июля 2017, 11:40

Спасибо за участие в моем вопросе. Авторство не мое. Это первый в моей жизни импульсник и автор весьма любезно предоставил всю информацию по схеме и плате. Так же заснял ролики для ясности. Здесь

phpBB [media]


и продолжение

phpBB [media]


Он сейчас занят, и я не хочу его тревожить, по крайней мере пока. Вот, обратился к вам. Этот блок питания для самодельного серводвигателя на базе автомобильного. В таком виде как есть он вполне пригоден. Но беда в том, что и управление подключено к этому БП. От помех оно сойдет с ума. Даже и пробовать не хочу. Расстраиваться только. Думаю, если ничего не получиться с помехами, то делать отдельное питание для схемы управления. Да и просто охотничий инстинкт возбудился на эту проблему. Как-то ведь люди делают, и все нормально у них работает на подобной схемотехнике.
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#8 poty » 30 июля 2017, 2:24

Александр, здравствуйте!
Спасибо за видео. Немного сбивчиво, но понятнее стало сразу!
Теперь о Вашей проблеме. Формально я не понял, куда Вы поставили RC-цепочку.
Aleksandr писал(а):RC цепочку ставил параллельно диода D17 туда и щупы осциллографа.
У нас демпфер рассчитывается для подавления колебаний в системе "трансформатор-диод", когда диоды закрыты, и устанавливается параллельно обмотке трансформатора, как и сказал Ян. В этой схеме выпрямительными являются два диода D17 и D18, получается, что Вы поставили цепочку не туда, да ещё и пропустили один из путей распространения тока.
Теперь я хочу высказать свои мысли. Логика L1, подкреплённая объяснениями из видео и частично отрывком из книги, который Вы привели, говорит о том, что диоды никогда полностью и одновременно не закрываются. Соответственно, демпфер именно в этом месте (описанном в данной ветке) неактуален. То, что происходит у Вас, может быть вызвано достаточно большим количеством причин, среди которых - неверно выбранное L1, неверно выбранное соотношение обмоток T4, слишком большой ток оптрона, неработоспособность схемы T20D12D13, неверно выбранным T19, слишком низкоскоростными D17D18 (или неверно выбранной частотой)... Можно продолжать и продолжать. Простите, что конкретики мало, но я в таких схемах больше экспериментатор, чем теоретик, мне сложно предсказать по симптомам причину. К счастью, проверить всё это не слишком сложно, думаю. Осциллограф у Вас есть!
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#9 Aleksandr » 30 июля 2017, 16:10

Осциллограф есть. Взял у товарища на время. Буду рад если поделитесь своими соображениями. На счет поправить соотношение числа обмоток трансформатора я увидел по осциллографу. На каком-то сайте есть рекомендации по поводу применения экранов в трансформаторе. Как думаете? Ага вот здесь http://valvol.ru/topic834-15.html. Почитал указанную ранее ветку где вы боролись с помехами. Да, нечто похожее есть и в моем опыте. Удивительно,что ферритовые кольца ничего не дают, почти ноль результата. Это я про свой опыт. Феррит марки 1000НН. Немного уменьшились помехи на выходе с помощью воздушного трансформатора. Намотал катушку на каркасе D60 d25 h12 как на фото витков 10 толстого провода. Поверх обмотки поместил короткозамкнутый виток. На тот момент осциллографа у меня не было. И я для контроля переменной составляющей собрал трансформатор тока по схеме Его вид Тоже без сердечника. При измерении использовал Ц20-05. Измерения в режиме 0,3вольта максимально. При подключении катушки с короткозамкнутым витком показания прибора на трансформаторе тока с 0,11вольт падали до 0,09в. Но опять же, это работа над следствием, а не причиной.

Добавлено 30 июля 2017, 9:10:
RC цепочку ставил параллельно диоду Д17, пробовал также параллельно вторички.

Добавлено 30 июля 2017, 9:24:
Диоды D17,18 Шоттки КДШ2968 вроде скорость нормальная.

Добавлено 30 июля 2017, 9:28:
На затворах силовых полевиков сигнал проверял в первую очередь.

Добавлено 30 июля 2017, 9:43:
Да, силовой транс претерпел отбраковку. У этого, что сейчас на плате на вторичной полуобмотке (параллельно диода д17) осцил показывает такое напряжение. Но в первом, отбракованном, фронт имел иглу высотой раза в два выше самого импульса. Это место обвел синим. Разобрал я этот транс и на одном из колец (сердечник склеен из двух колец) обнаружил заводской брак, такое несплавление материала, похожее на едва заметную трещинку.

Добавлено 30 июля 2017, 9:45:
и.JPG
к.jpg
с.jpg
тт.jpg
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#10 poty » 30 июля 2017, 20:20

Итак, хотелось бы проверить два момента:
1. Можете написать либо частоту колебаний на фронте импульса, измеренного на D17 без каких-либо демпфирующих цепей? Или подпишите цену делений по временной и амплитудной оси присланных осциллограмм. Хотелось бы понять, на чём Вы основывали свои расчёты демпфирующей цепи? Фактически, при таких токах (12В 300 Вт - это 25А) сопротивление нагрузки составляет 0,48Ом, а демпфер у Вас в 5 раз больше. Что-то не так.
2. Если есть возможность, поставьте последовательно с L1 резистор в 0,01-0,05Ом и снимите с него осциллограмму в режиме открытого входа. Ток через резистор не должен прерываться и резко увеличиваться на циклах заряда. Все измерения проводить ТОЛЬКО С НАГРУЗКОЙ!
Ещё, я бы поставил хотя бы один плёночный конденсатор впараллель с С18-21. Впрочем, здесь мне советовать вряд ли можно, Вы ведь повторяли уже реализованную схему.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#11 Aleksandr » 31 июля 2017, 8:04

хх.jpg
Без нагрузки.


poty я поздно прочел Ваше сообщение. Весь вечер провел над переделкой трансформатора. Уменьшил количество витков вторички в связи с осциллограммой под нагрузкой и процент заполнения импульсов под нагрузкой не соответствовали напряжению, добавил три экрана. Один над первичкой, потом еще один, потом внешний. Так, для эксперимента. Как малоопытный, мне это пока интересно. Экран над первичкой ничего не дал. Если соединить экраны которые возле вторички на среднем выводе обмотки, то это наилучший вариант. Несколько короче иголки.
Ситуацию немного улучшил уменьшением витков вторички, ну и чуть экраном. Сейчас уже поздно и измерения которые Вы описали в сообщении проведу завтра. Максимальная сила тока расчитываю в 50 ампер. Измеряю без нагрузки и также на нихромовом резисторе 0,24 ома. Снимок с нагрузкой 300 вт как-то случайно попал. Пока так.

12в 50а земля на низ.jpg
Это под нагрузкой. Ток 50а
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#12 Aleksandr » 31 июля 2017, 22:21

Смотрел осциллограммы на цепях вторички. Потом решил глянуть что творится на первичной обмотке. Я просто в ступоре. Может, все-таки, причина шумов кроется в первичной стороне? Откуда этот кошмар берется? Это осциллограмма на первичной обмотке при нагрузке 50а.
50а 150в.jpg

:cry:
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#13 poty » 31 июля 2017, 23:29

Серьёзные вещи... Могу быть неправ, но это не то, что я ожидал здесь увидеть. Судя по принципу работы "ШИМ-регулятора", у нас должны быть импульсы положительной и отрицательной полярности, но между ними обязательно должна быть "полочка" нулевого потенциала. Ширина импульсов должна варьироваться в зависимости от напряжения на выходе. Так вот здесь я "полочки" (когда закрыты оба плеча) не наблюдаю. Это странно. Может, пройтись с начала всей цепочки? С какой частотой работает мультивибратор? Что за импульсы поступают на первичную обмотку драйверного трансформатора, какие импульсы на затворах силовых транзисторов?
И, так и осталось для меня загадкой: как определить цену деления на тех осциллограммах, что Вы приводите?
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#14 poty » 1 августа 2017, 13:47

Во-первых, считаю, что обсуждение заслуживает отдельной ветки, оно уже вышло далеко за пределы демпфирующих цепочек. Думаю, надо его перенести.
Во-вторых, в редкие минуты поездок в метро начал анализировать схему поглубже. Есть несколько вопросов. MOSFET-ы все нарисованы с перепутанной полярностью. Но самое главное, если посмотреть на Т2 и Т10, то у меня лично возникает недоумение. Усиление Т5Т3Т4 (Т8Т9Т8.1) настолько велико, что фактически на затворе будет либо 0, либо 12В. Т.о., MOSFETы будут полностью открываться/закрываться, а в нагрузке у них лишь ненагруженный трансформатор Т2. Пики тока там будут нешуточные, не уверен, что они не просадят шину 12В (можно проверить осциллографом. Также возникает проблема демпфирования этого трансформатора, возможно она реализована на Т16, но как-то мне это сомнительно. Мне кажется, стоит искать причину колебаний из последнего сообщения именно в этом месте (можно подключить осциллограф к первичкам Т2, например).
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#15 Алаев Ян » 1 августа 2017, 14:17

poty писал(а):Во-первых, считаю, что обсуждение заслуживает отдельной ветки, оно уже вышло далеко за пределы демпфирующих цепочек. Думаю, надо его перенести.
сделано
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Основатель
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 36 (+36/−0)
Лояльность: 106 (+107/−1)
Сообщения: 1518
Темы: 14
С нами: 3 года 4 месяца

#16 Aleksandr » 1 августа 2017, 18:56

Ребята. Беру тайм-аут. Все перепуталось в голове и снимков насобирал слишком. Не помню какой откуда. А цена делений на экране осцила показывается. Последний снимок там 50 вольт на деление и развертка 2мкс на деление. На фото эти цифры внизу слева и внизу в центре, обвел зеленым. Poty. если это не коснется личных интересов, назовите Ваше имя, хоть вымышленное. Коробит как-то общаться с человеком при помощи интернет-кликухи.

12в.JPG
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#17 poty » 1 августа 2017, 18:58

Развёртка 0,04? В каких единицах? Секунды, миллисекунды...
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#18 Aleksandr » 2 августа 2017, 20:22

Обведено зеленым цветом .

12в.JPG
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

#19 poty » 2 августа 2017, 20:25

Меня зовут Владислав. Я не скрываю своего имени. :-)

Добавлено спустя 8 минут 2 секунды:
Александр, я считаю, что "кошмар" первички - это беда генератора ШИМ, вернее - несогласованность в области выходного трансформатора. Скорее всего, не работает цепь бланкирования.
То, что наблюдается на D17 и, соответственно, на выходе - проблема демпфирования выходного трансформатора вместе с неверным значением L1. Это лично моё мнение.
Я считаю, что часть усложнений совершенно не нужна и помещена в схему для оправдания управляемого генератора ШИМ именно такой конструкции.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 49 (+49/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2118
Темы: 1
С нами: 3 года 4 месяца

#20 Aleksandr » 3 августа 2017, 20:49

Владислав, что такое цепь бланкирования? Блокировка сигнала обратной связи?
Aleksandr
Автор темы, Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Возраст: 47
Откуда: Минск
Репутация: 2 (+2/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 16
Темы: 1
С нами: 19 дней 11 часов

След.

Вернуться в Источники питания и цифровая техника



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость

cron