VE3KF forum

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » VE3KF forum » Источники питания. » Расчет импульсных БП


Расчет импульсных БП

Сообщений 31 страница 60 из 62

31

Я посчитал, что для частоты 1000кГц и мощности 3 квт, достаточно колечка НМ1500  50 мм.

32

VE3CCN написал(а):

13.8 вольт, 30амп. То бишь 414 ватей мощи

При входном 220 переменки?

33

VE3KF написал(а):

Я посчитал, что для частоты 1000кГц и мощности 3 квт, достаточно колечка НМ1500  50 мм.

Жизненные реалии сейчас таковы, что для подобных мощностей с классическими ключевыми стабилизаторами приходится работать на частоте не выше 20 кГц (по крайней мере, с тем, что можно у нас достать, например, irgps60b120kd, irg4psh71kd, и их производных), в противном случае, потери на транзисторах превысят уменьшение потерь в трансформаторе. А на этой частоте, на 4 кВт я ставлю 16 колец М2000НМ1 К45*29*8....

34

Игорь 2 написал(а):

VE3CCN написал(а):
    13.8 вольт, 30амп. То бишь 414 ватей мощи

При входном 220 переменки?

можно 115 :)

35

VE3CCN написал(а):

можно 115

Ну, давайте 115. Это переменка. Выпрямленных будет 162 вольта. Мощность 400 Вт однозначно подразумевает использование мощного транзистора, надеюсь, Вы не китаец и три копейки экономить не будете  :crazyfun: , поэтому, возьмём, например, IRGP4068D за целых три бакса (600V, 48А, 1.65V падение). Прикинем для частоты f=20 кГц. Пусть наш обратноходовик работает в разрывном режиме (считать проще, они, кстати, и по жизни так работают обычно), т. е. при максимальной мощности полпериода этой частоты мы будем заливать в катушку энергию, полпериода- сливать. Полпериода это 25 мкс. Ток через первичную обмотку трансформатора при открытом транзисторе будет расти по закону IL=U*t/L (1). Энергия, закачанная в катушку, вычисляется по формуле W=(LI^2)/2. Мощность, отдаваемая преобразователем, естественно, будет равна P=W/T=W*f. Проведя простейшие вычисления, выясняем, что нужная нам энергия, закачиваемая в катушку за полпериода при максимальной отдаваемой мощности, W=P/f=0.021 Дж. Это, повторю, за те полпериода, что транзистор будет открыт. Для простоты, заставим наш транзистор работать с большим запасом, и, заложим максимальный ток через него 30А. Тогда, индуктивность катушки будет равна (через вышеприведённую формулу для энергии) L=2W/(I^2)=47 мкГн. Убеждаемся, что данная индуктивность сможет дойти до нужного нам тока (30А), за время не превышающее полпериода. Считаем ток за полпериода (1) IL=162*25*10^-6/47*10^-6=86A. Следовательно, всё нормально, ток 30А достижим с большим запасом. Более того, даже при почти трёхкратном снижении напряжения питания, блок всё равно сможет отдавать требуемую мощность. Остаётся только изготовить трансформатор с максимальным током первички 30А, и индуктивностью 47 мкГн. Я бы попробовал поставить что- нибудь, типа Б49 (Ч49) из 2000НМ1 с зазором миллиметра три. Соотношение витков в первичке (индуктивность указана), и во вторичке, взял бы 3..4, намотав всё это косой (сечение- по току), включив три косички последовательно, три- параллельно. Трансформатор включается в схему классического обратноходовика с ограничением тока 30А, и дело в шляпе. Единственное, что полезно сделать- проконтролировать незаход сердечника в насыщение при максимальной отдаваемой мощности по форме тока на датчике тока в эмиттере транзистора. Он должен нарастать достаточно линейно. Если сильно загибается кверху- слегка увеличить зазор. В принципе, может и сам сердечник греться, но, мне кажется, что этот нагрев при заданных условиях будет приемлемым... Вроде бы, нигде не ошибся.  :D
Не вопрос увеличить вдвое частоту, с трансом будет намного проще, но транзистор будет греться сильнее.

Если схему не знаете- напишите, отрисую как- нибудь.

Отредактировано Игорь 2 (2011-03-16 19:13:07)

36

А вот, кстати, нашёлся разработанный мною в прошлом году модуль для специальных измерения.  :flag:
Производит зондаж импульсами 1 кВт. Стоят, как раз, два обратноходовых преобразователя (2 комплекта чашек).  :flag:  :cool: Каждый в импульсе киловатт. Без вопросов. Расчитан именно по приведённой выше методике. Совпадение 100%. Иначе и быть, кстати, не может. Несложно заметить, что все формулы из курса физики средней школы.  :crazy:

увеличить

Отредактировано Игорь 2 (2011-03-16 19:23:55)

37

Игорь 2 написал(а):

Если схему

Схема была бы очень кстати. Тогда и легче представлять что обсуждать. Можно и схему обсудить и технологию изготовления транса, особенно высоковольтного.

Игорь 2 написал(а):

Я бы попробовал поставить что- нибудь, типа Б49 (Ч49) из 2000НМ1 с зазором миллиметра три.

Это как?

38

VE3KF написал(а):

Это как?

Ставятся две получашки, но между ними остаётся зазор.

VE3KF написал(а):

Схема была бы очень кстати.

Например, в одном из изделий, стояла такая схема. Выходная мощность 100 Вт, транзистор на небольшом U- образном радиаторе. При установке двух указанных транзисторов параллельно, (у каждого свои затворные резисторы) радиатор не требуется. При такой мощности зазор на чашках не нужен. Питание +300 вольт- обычный диодный мост прямо из сети. Выходное- 16 вольт. Для варианта, описанного выше, резистор в эмиттере должен быть 0.022 ома (10 шт. по 0.22 0.5 вт параллельно, естественно непроволочные), резистор между базой и эмиттером (слева на схеме 2.7 кОм) должен быть снят, в демпферной цепи (со стока мощного транзистора), следует поставить диод что- то типа HER508, номинал собственно резистора (2*1.3 кОм), возможно, придётся увеличить. Он зависит от конструктива трансформатора- при запуске преобразователя необходимо убедиться, что напряжение на нём при полной выходной мощности, измерянное обычным стрелочным прибором, не превышает в сумме с напряжением питания допустимого для данного типа транзистора. Понятно, что мощность повышать постепенно. Например, при заданных параметрах питания (115 вольт переменки), на демпферном резисторе можно оставлять до 300 вольт. Естественно, не забывать про его мощность. Установив же, например, транзистор IRGPS60B120KD ($10 в Москве, 1200V), и грамотно изготовленный трансформатор, можно довести потери на демпферном резисторе до весьма малых величин за счёт повышения напряжения на демферной цепи до 900 вольт...

увеличить

Отредактировано Игорь 2 (2011-03-17 06:03:51)

39

Спасибо Игорь за схему. Я думаю, что наиболее рационально применять ИБП в блоках питания мощных ламповых РА. Именно в этих случаях возникают проблемы с мощным трансом, габариты, вес и пр. Поэтому, мощности ИБП от 500 Вт и до 2 квт и напряжения 2 - 3 кВ, я думаю - самые актуальные. И еще бы хорошо, иметь регулируемое напряжение 12,6 для накала ламп и также вспомогательные(для смещения, автоматики и т.д.) Получается один виток выдаст 10-15 В, что создает трудности.

40

VE3KF написал(а):

Я думаю, что наиболее рационально применять ИБП в блоках питания мощных ламповых РА.

Схема практически та же. При напряжениях до киловольта и отсутствии необходимости в гальванической развязке, можно вообще через диод с коллектора снимать, поставив элементарный дроссель. Для достижения необходимой мощности, модули просто каскадируются. Делал много раз. Для получения бОльших напряжений, требуются повышающие трансформаторы, пример расчёта- выше, реально ни разу не делал.

41

У нас применяется частота 25 кГц. Выходной каскад - 4 мощных транзистора в параллель. Два затвора качаются одним чипом, а два других - другим. Оба чипа работают синхронно. Сердечник транса Ш образный, размеры не очень большие.

42

VE3KF написал(а):

Выходной каскад - 4 мощных транзистора в параллель.

Если трансформатор не сильно большой, то это, скорее всего, мостовая схема. Обратноходовик будет иметь несколько бОльшие катушки. Но он заметно надёжнее...

Для моста у меня транс 16 колец- см. фото на предыдущей странице. 4 кВт без обдува. Специализированные Ш- образные технологичнее и, возможно, имеют меньшие размеры, и больший КПД. Но в Москве их не найти.  :dontknow:

Отредактировано Игорь 2 (2011-03-18 05:45:59)

43

Игорь 2 написал(а):

Если трансформатор не сильно большой, то это, скорее всего, мостовая схема.

Совершенно верно, это мостовая схема.

44

Игорь 2 написал(а):

Если трансформатор не сильно большой, то это, скорее всего, мостовая схема. Обратноходовик будет иметь несколько бОльшие катушки.

А на вашей схеме этой катушки нет?

45

Игорь 2 написал(а):

Для получения бОльших напряжений, требуются повышающие трансформаторы, пример расчёта- выше, реально ни разу не делал.

Вот повышающий транс - самая ответственная часть для блока питания мощного РА. Я думаю, что вполне оправданно вероятно будет делать удвоитель напряжения или даже две-три обмотки для двух-трех удвоителей напряжения с последующим сложением всех напряжений. Тогда каждую обмотку, слой, можно будет тщательнее изолировать одна от другой.

46

Нашел онлайн расчет ИБП
http://www.poweresim.com/
Вот схема оттуда на 2,5 квт

увеличить

47

VE3KF написал(а):

А на вашей схеме этой катушки нет?

Есть, и больших размеров, чем в мостовой схеме.

VE3KF написал(а):

Вот повышающий транс - самая ответственная часть для блока питания мощного РА. Я думаю, что вполне оправданно вероятно будет делать удвоитель напряжения или даже две-три обмотки для двух-трех удвоителей напряжения с последующим сложением всех напряжений. Тогда каждую обмотку, слой, можно будет тщательнее изолировать одна от другой.

Может быть, и умножитель пойдёт, надо будет только грамотно его спроектировать, чтобы транзисторы ключевые не запалить- защита на приведённой схеме совсем детская. У меня более скоростная, а один фиг, транзисторы сжечь, как пару байтов переслать.... А вот обратноходовик ещё ни разу не сгорал.

48

долго играл в онлайн расчете. Очччень мощная прога, всяких возможностей анализа теплового режима деталей, пиковых перегрузок и еще много, много чего, дизайн транса, подбор деталей, расположение обмоток, изоляция... Очень рекомендую попробовать поиграть. Вещь!  :cool:

49

VE3KF написал(а):

Очччень мощная прога

Вот спасибо, мне один хороший знакомый уже второй год возит на ремонт многослойные платы с той же схемой, что приведена в симуляторе (судя по деталям). Мне её лень было вызванивать из многослойки, чинил на интуиции, тем более, что она достаточно щедро оплачивалась. Теперь со схемой буду ремонтировать.  :flag:

А сам расчётчик проверю на досуге... :playful:

50

Игорь 2 написал(а):

Теперь со схемой буду ремонтировать.

Ну вот видите как хорошо получилось  ;)
А расчетчик очень мощный, считает все до последней деталюшки, вплоть до рабочей температуры и предельного  напряжения даже для резисторов.

51

VE3KF написал(а):

А расчетчик очень мощный,

А у меня вопрос. Там на скрине двухтактника приведены 80.12% для 4 кВт. Неужели это КПД?  o.O

увеличить

52

Это я экспериментировал. Там можно изменять параметры, например частоту и сразу получаем КПД.

53

Ну, а киньте туда реальную частоту для 4 кВт, например, килогерц так 20. Я получаю не менее 98%...
А в программе просто не разбирался ещё.

54

Вот поиграл немного. Частота 20 кГц, напряжение 1400 В ток 6 А
КПД 95,19%

увеличить

55

VE3KF написал(а):

Частота 20 кГц, напряжение 1400 В ток 6 АКПД 95,19%

Да что- то маловато. Это ж яичницу можно жарить.  :crazy:  Какие транзисторы используются? Тут ведь можно по разным путям идти (как и при расчёте простейшего трансформатора)- оптимизация КПД, минимизация размеров, и т. д. Я не совсем понял, где там начальные установки, или это только для зарегистрированных?

Я, желая получить максимальный КПД, снижал до безобразия частоту (порядка 5 кГц), но и транс ставил весьма внушительный...

Отредактировано Игорь 2 (2011-03-20 15:32:22)

56

Игорь 2 написал(а):

Я не совсем понял, где там начальные установки, или это только для зарегистрированных?

На начальной странице есть окна, где уже есть вариант ИБП. Выбираете свои напряжения, ток и выбираете свой вариант ИБП. Далее оптимизируете. Там есть указатель потерь, опасных перегревов и т.д. В данном случае при 1400 В и токе 6 А потери общие 409 Вт.

57

Кто еще попробовал программой поиграть?

58

В очередной раз сменив по 3 пальчиковые батарейки в трёх домашних проводных телефонах Panasonic, понял, что скоро работать буду только на эти самые батарейки. Это чудо узкоглазой техники, работает только до напряжения 4.1 вольта. Мало того, что никель- кадмиевые аккумуляторы втыкать бесполезно- телефон показывает разряженные батареи, так и стандартные элементы разряжаются далеко не полностью. Решил сделать преобразователь.  :crazy:  Два часа работы, и проблема решена- и аккумуляторы работают без вопросов, и из батарей высасывается всё до последней капли, выходное напряжение в интервале входного 2.5... 4.8 вольт неизменно... :flag:  Хотя, если всё- таки, буду питать от аккумуляторов, сделаю остановку при входном напряжении 3 вольта, чтобы аккумуляторы не портить. Потребляемый на холостом ходу ток при питании 3 вольта менее 200 мкА...

увеличить

59

Игорь 2 написал(а):

В очередной раз сменив по 3 пальчиковые батарейки в трёх домашних проводных телефонах Panasonic, понял, что скоро работать буду только на эти самые батарейки. Это чудо узкоглазой техники, работает только до напряжения 4.1 вольта.

А батарейки разве не подзаряжаются в перерывах?  Они служат по 10 лет, хотя снижается емкость. Но когда их хватает только на 30 мин разговора, то их уже надо заменить.

60

VE3KF написал(а):

А батарейки разве не подзаряжаются в перерывах?

Нет, там нет такой функции. Аппараты питаются исключительно от телефонной линии. Если ещё и батарейки подзаряжать, то АТС не поймёт.  :crazyfun:
Кстати, перешли три года назад на цифровую АТС, проблем стало больше- у меня для разговоров стоял самодельный телефонный аппарат со шлемофоном, навороченной системой АРУ на приём, качественным неискажённым звуком в линию. Очень комфортно было разговаривать- и слабые, и сильные звуки из линии шли одним уровнем, орать опять же не надо. И те, кто вообще не был слышен в обычных аппаратах, проходили вполне сносно. А теперь систему АРУ пришлось отключить, громкость в шлемофоне снизить, и свой уровень в линию убрать- эхо идёт не слабое у тех, кто мне звонит...

увеличить

Отредактировано Игорь 2 (2011-03-28 04:54:50)


Вы здесь » VE3KF forum » Источники питания. » Расчет импульсных БП


Создать форум. Создать магазин