VE3KF forum

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » VE3KF forum » Источники питания. » Импульсные источники питания


Импульсные источники питания

Сообщений 1 страница 30 из 109

1

Начало вот здесь  ВЧ трансформаторы транзисторных усилителей КВ диапазона
Давайте здесь подобные вопросы обсуждать... :flag:

2

Игорь 2 написал(а):

Давайте здесь подобные вопросы обсуждать...

Давайте. Интересно также Ваше видение по импульсным высоковольтным источникам для питания анодов мощных ламп.

3

RK3RX написал(а):

Из 13,8 получить 27.


Ну, суть- то вообще простая. Например, берём вот такой повышающий обратноходовик.

http://s3.uploads.ru/nyVRG.jpg

Вот файл Мультисима, кому интересно...

http://webfile.ru/6324808

Вот, в сущности, и всё, остаётся догадаться, что качать непосредственно базу биполярника или затвор полевика МОП логика не сможет (в модель я заложил транзистор с фантастическим усилением) т. е. нуже простейший драйвер. Ну, а дальше всё по школьной программе- вспоминаем энергию магнитного поля П=Li^2/2, вспоминаем, что мощность- это энергия в единицу времени, закладываем какую- либо адекватную, и не ездящую по ушам частоту (например, 20 кГц), расчитываем дроссель и подбираем соответствующий полевик. Например, для таких малых мощностей, тот же 50N06 легко пойдёт...
Завтра пороюсь в своих макетах, может быть, и готовое что- то есть...

4

UV5EVY написал(а):

Давайте. Интересно также Ваше видение по импульсным высоковольтным источникам для питания анодов мощных ламп.


Да, тема интересная, но я выше 800 Вольт пока не поднимался. Суть- то построения ясна, но вот конструктив трансформатора на такое напряжение не совсем ясен. А работать умножением с прямоугольными импульсами, которые выдаёт преобразователь, чревато- импульсные токи большие будут. В принципе, дросселя сглаживающие можно ставить, но всё это нужно считать... :dontknow:

5

практически  SG 3525 + LM311 +  пара быстрых полевиков + пара диодов Шотки.. например IRFS3107 + 30CPQ050 хотя это с офигенным 10 кратным запасом... горсть СМД конденсаторов 0,1 мкФ 50В + хороших электролитов.. дроселя на чем нить типа ETD39 / рабочая частота по вкусу :)
Игорь - а SWCad не пользушь ? (и это... на ТЫ можно или нет? )

Отредактировано Dizel1 (2013-01-18 13:03:48)

6

Я вот подобный делал с 12 в 24 вольта. 30 -40 Ватт. Работает нормально ,но вот кпд чтото 75 -77 % больше не хотел отдавать. Грелся ключ .Раз пять перематывал дроссель,-становилось лучше! -еще пару процентов добавил :flirt: http://s2.uploads.ru/t/myCnJ.jpg

7

Dizel1 написал(а):

практически  SG 3525 + LM311 +  пара быстрых полевиков + пара диодов Шотки.. например IRFS3107 + 30CPQ050 хотя это с офигенным 10 кратным запасом... горсть СМД конденсаторов 0,1 мкФ 50В + хороших электролитов.. дроселя на чем нить типа ETD39 / рабочая частота по вкусу
Игорь - а SWCad не пользушь ? (и это... на ТЫ можно или нет? )

Отредактировано Dizel1 (Сегодня 22:03:48)


Да не вопрос- давай на ты... А из специализированных программ, кроме Маткада и простейших моделировщиков, ничего не использую.  :crazy: Да и что там, в сущности считать? Ну возьмём тот же преобразователь, что я выше нарисовал. Положим, на входе 12 Вольт, на выходе нужно 28 с мощностью 100 Вт, как RK3RX просил. Сопротивление нагрузки- R=28^2/100=7.84 Ома. Считаем отдаваемую в нагрузку мощность непосредственно источником (через дроссель и диод). P=12^2/7.84=18.4 W. Стало быть, оставшиеся 81.6 мы должны долить обратноходовиком. Для ровного счёта, возьмём энергию обратноходовика 100 Вт. Берём частоту 20 кГц. Полпериода заливаем энергию в дроссель. Берём, с учётом всяческих падений, напряжение на дросселе 10 Вольт. Считаем необходимый средний ток для 100 Вт- I=100/10=10А. Форма тока, если дроссель не перемагничивать- треугольник, качаем ток полпериода, стало быть, пиковый ток будет 4*10=40А. Считаем необходимую индуктивность, чтобы за полпериода 20 кГц, при приложенном напряжении 10 Вольт, ток возрос до 40А. L=U*(2/f)/I=25 мкГн. Пиковый ток этот дроссель должен держать 40А без насыщения. Проверяем постоянную времени разряда t=L/R=6.25/7.84=0.8 мкС, что намного меньше полпериода. Стало быть, вся энергетика в нагрузку успеет вылиться. Собираем схему аналогичную приведённой выше (561ТЛ1+драйвер на КТ973 и КТ972 например), закачиваем ими 50N06 через резистор Ом на 10, чтобы транзистор не грохнуть, и все дела.... :flag:  :D

8

UV5EVY написал(а):

Я вот подобный делал с 12 в 24 вольта. 30 -40 Ватт. Работает нормально ,но вот кпд чтото 75 -77 % больше не хотел отдавать. Грелся ключ .Раз пять перематывал дроссель,-становилось лучше! -еще пару процентов добавил


Да фигня вообще, маленький КПД, давайте я сегодня- завтра то, что расчитал в предыдущем посту, соберу, и выложу. Прямо по схеме из Мультисима, с коррекцией под 12 входного и 28 выходного. Понятно, что сильно высокий КПД не получу- ведь напряжение на выходе сравнительно небольшое, но за 90%, наверное, выскочу... :flag:
Но, дроссель я большой применю- миллиметров 60 колечко поставлю.... :D

9

Игорь 2 написал(а):

давайте я сегодня- завтра то, что расчитал в предыдущем посту, соберу, и выложу. Прямо по схеме из Мультисима,

ОК! Будет всем интересно!

10

Игорь 2 написал(а):

Но, дроссель я большой применю- миллиметров 60 колечко поставлю....

А разве можно замкнутый магнитопровод...? Там же постоянная составляющая тока подмагничивания большая.

11

UV5EVY написал(а):

А разве можно замкнутый магнитопровод...? Там же постоянная составляющая тока подмагничивания большая.


Да, можно... Я альсифер поставлю, его вывести на намагничивание очень трудно... :crazy: Осциллограммы, традиционно, приведу- сами увидите...

12

UV5EVY написал(а):

ОК! Будет всем интересно!


Ну, раз интересно, то смотрим сюда... :flag:

Итак, берём колечко. Уже не помню полного названия, на кольце надпись 136368 77214А7. Размер К58*35*13. Стоит по- моему, рублей 200, наш альсифер с той же магнитной проницаемостью (55 по- моему), стоит в 10 раз дешевле, работает не хуже. Мотаем на него провод...

http://s3.uploads.ru/PuMEN.jpg

Собираем схему а"ля Мультисим- см. ранние посты... :flag: ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО С Д814А СТОИТ КРАСНЫЙ СВЕТОДИОД В ПРЯМОМ ВКЛЮЧЕНИИ- ЗАБЫЛ ВРИСОВАТЬ.... При достижении входным напряжением номинала (10...11 Вольт), он загорается, и преобразователь стартует.

http://s3.uploads.ru/YUSTh.jpg

ТЩАТЕЛЬНЕЙШИМ ОБРАЗОМ ПРОВЕРЯЕМ СХЕМУ НА ОШИБКИ-  подобные игрушки неточностей не прощают. Включаем на выход номинальную нагрузку, включаем параллельно частотозадающему конденсатору (0.01 мкФ) конденсатор с номиналом в 20...50 раз больше.
Подаём питание. Засинхронизировавшись по спаду импульса на выходе генератора тактовой частоты, наблюдаем форму импульсов на истоках силовых транзисторов. Амплитуда однополярных импульсов на этой точке при безошибочно собранной схеме, составляет 0.7 Вольта (на короткие пички забиваем  :crazy: ). При правильно выбранном магнитопроводе, нарастание должно быть линейным, хотя, по большому счёту, можно и на нелинейности работать, но КПД снижается. Несложно догадаться, что отсечка по току происходит при токе 0.7/(0.12/6)=35А.  Итак,  наблюдаем осциллограмму. Красный- выход задающего генератора, жёлтый- исток силовика. Обратите внимание- жёлтая прямая абсолютно ровная- до насыщения сердечника ещё очень далеко.  :flag: При подходе к насыщению, кривая тока начинает резче забирать вверх.

http://s2.uploads.ru/yGVoK.jpg

Проверяем длительность импульса- в моём случае- 100 мкс. Минимальный период частоты тактового генератора при том режиме работы, что хотелось бы заложить в данную схему, должен составлять, минимум, вдвое больше- 200 мкс, т. е. максимальная частота тактового генератора- 5 кГц. Отключаем питание.
Временно отключаем выходной дроссель преобразователя, снимаем установленную ранее параллельную ёмкость в частотозадающем генераторе, и, подав питание, подбором резистора, либо конденсатора частотозадающего генератора, устанавливаем период импульсов на его выходе те самые 200...250 мкс, которые определились удвоением длительности импульса. Отключаем питание, припаиваем дроссель, включаем питание, и, меняя нагрузку, (начиная с номинальной в сторону увеличения сопротивления) убеждаемся в нормальной работе преобразователя по стабильному напряжению на выходе. В принципе, цепь стабилизации выходного напряжения я не просчитывал на устойчивость, но интуитивно полагаю, что автоколебания там маловероятны. Реальная проверка позволила убедиться, что данное устройство, легко отдаёт в нагрузку 120 Вт, при этом, после минутного теста (больше не гонял- нагрузка вонять начинает  :dontknow: ) нагрев небольших алюминиевых пластин под транзисторами и диодом, не превысил 7 градусов. По уму, диод надо ставить низковольтный на 50 Вольт, 40 Ампер, тогда он будет заметно меньше греться- у меня стоит на 1200 Вольт, это неоптимально- на нём падение напряжения намного больше, чем на 50- Вольтовом на тот же ток. Кстати, диод нужен скоростной, расчитанные на выпрямление только сетевого напряжения, здесь не пройдут.

Вот так это выглядит... :rofl:

http://s2.uploads.ru/ph7HO.jpg

Да, и кольца таких огромных размеров, как применил я, тоже не нужны, у меня просто других нет... А с этих чуть не полкило можно снимать...

Вот так... Два десятка подручных деталей- и нет проблем... :D

13

Кстати, совершенно не вопрос увеличить частоту преобразования. Например, если уменьшить вдвое число витков, и проделать описанные мною операции, как раз на тактовую частоту порядка 20 кГц и попадём. КПД при этом снизится незначительно...

Ещё интересная ремарка. По всей видимости, увеличив число силовых транзисторов до 4 (драйвер легко и 10 потянет, а 50N06 стоят меньше 20 руб. штука), равномерно распределив резисторы по истокам, можно будет вообще обойтись без радиатора- рассеиваемая на транзисторах мощность станет мизерной. И наоборот- оставив один силовой транзистор, взятой мною алюминиевой пластины может не хватить для его эффективного охлаждения...
По поводу КПД. Несложно чисто теоретически подсчитать его максимальное значение- 96%. Это при идеальных транзисторах (поставить побольше), и отсутствии падения напряжения на диоде. С диодом сложнее, но с Шоттки можно и нужно экспериментировать- на нём менее 1 Вт может рассеиваться. Итого, 95%. Потери в дросселе при намотке толстым проводом, и работе вдали от насыщения, мизерны. При повышении выходного напряжения и напряжения питания, КПД растёт. С большими мощностями доводил его до очень высоких величин.  :cool:

14

Игорь 2 написал(а):

Вот так... Два десятка подручных деталей- и нет проблем... :D


Спасибо.

15

Интересная информация. Я делал такие преобразователи, правда немного менее мощные.
Когда я делал свой СДР трансивер, поставил задачу что бы источник питания был встроенным. Поскольку выходная мощность достаточно большая и традиционный трансформаторный источник занимал бы значительный объем, а импульсный источник при своих малых габаритах и хорошем КПД заставил бы заниматься не простой задачей, подавлением помех от него (задача конечно решаемая, но требующая заметных усилий). Поэтому я пошел по такому пути, для режима приема я поставил маленький сетевой трансик с классическими стабилизаторами на КРЕНках, а в режиме передачи вступает в работу импульсный источник сделанный по классической полумостовой схеме с управлением от ШИМа на микросхеме ТЛ494. Вот такой источник получился.
Юрий.http://s2.uploads.ru/t/jgMwK.jpg

16

RV3DLX

Да, в режиме приёма нет смысла гонять преобразователь, тот, что я привёл, на мой взгляд, проще всего гасить, сажая на землю один из входов логического элемента, на котором собран задающий генератор. А при передаче подтягивать его к +12 через резистор.
А сетевые блоки питания на мощности до 100 Вт включительно, я делаю по схеме обратноходовика, например, приведённую выше схему можно модифицировать. В качестве силового элемента, как правило, использую КП707В2 или импортный аналог. Один транзистор требует при указанной мощности небольшой радиатор, параллельно включённая пара, может работать и без него. В качестве трансформатора использую то, что есть под руками, например, чашки Б49 с текстолитовыми вставками...
А полумосты и мосты ставлю на бОльшие мощности, тот же многокиловаттник работает с мостом на IRFP4068. Питает их та же, что у Вас микросхема через двайвера. Но, конечно же, надёжность в критических условиях у обратноходовика заметно выше...

17

Согласен полностью, Игорь! Однотактные обратно-ходовые работают хорошо, делал такие. Просто для этого трансивера сделал из того что валялось на свалке, трансформаторы , транзисторы и прочее (от компьютерных источников). То что Вы предложили выше, конечно для аппаратов питаемых напряжением напряжением 12 Вольт, то что надо. У меня от сети питается, можно было наверно и так сделать, как Вы говорите, но я пошел по пути наименьшего сопротивления (для меня конечно) и все работает очень не плохо.
Юрий.

18

Я ещё про то, что правильно расчитанный обратноходовик с трансформатором, воспринимает КЗ по выходу абсолютно нормально- это его штатный режим (БЕЗ ЗАЩИТЫ!), а вот прямоходовику при подобном эксперименте сразу кирдык. Это и производители понимают- львиная доля маломощных (до 100 Вт) преобразователей- обратноходовые. А я и на киловатты их делал, причём, это был самый надёжный узел в комплексе- прямоходовик, следующий непосредственно за обратноходовиком сжечь было можно, а обратноходовик сам выжигал, что ни попадя, но не сгорел ни разу :flag:. Один раз, когда на следующую за ним плату попало что- то металлическое, он полностью выжег все детали на той плате, в т. ч. массу мощных резистров вместе с их ножками- они просто испарились, а затем в виде металлических шариков выпали чуть в стороне....  :cool:  :rofl:

19

Игорь 2 написал(а):

Итак, берём колечко. Уже не помню полного названия, на кольце надпись 136368 77214А7. Размер К58*35*13.

С альсифером совсем плохо, можно феррит применить?

20

RK3RX написал(а):

С альсифером совсем плохо, можно феррит применить?


У феррита намного меньше полка петли гистерезиса. С другой стороны, у него меньше потери на ВЧ. Следовательно, собираете мою схему, и проверяете форму импульса на истоках (в точности, как я писал). Если при выходе на частоту 20 кГц (поиграйте витками- см. мою инструкцию), Вы получаете линейное нарастание- значит всё у Вас получилось. С другой стороны, можно и на 40 кГц уйти, но там будут слегка больше греться силовые транзисторы. Короче, всё в ваших руках, при желании, и феррит прокатит, более того, вообще без ферроматериала легко можно сделать- мощность- то детская... :crazy:

21

RK3RX
Да вообще от ферритового стержня магнитной антенны кусок миллиметров 30...40 отломайте, скорее всего, пройдёт нормально. Я часа через четыре буду дома- проверю...

22

И на ферритах тоже делают (Ш и П образные, броневые), только немагнитный зазор делать нужно. Величину зазора я подбирал по методике Игоря, наблюдая линейность нарастания тока. Если ток на вершине треугольника начинает резко (не линейно) нарастать, значит сердечник начинает входить в насыщение.
Мне кажется, что на коллечках которые стоят в компьютерных источниках питания тоже должны получаться такие дроссели. Как Вы думаете, Игорь?
Юрий.

Отредактировано RV3DLX (2013-01-19 08:48:28)

23

Вот, как и обещал, отломал от магнитной антенны стержень (длина 60, диаметр 10), намотал немного проволоки...  :crazyfun:

http://s2.uploads.ru/QODFK.jpg

По описанной выше методике, установил рабочую частоту задающего генератора 16 кГц- всё работает. Немного больше греются силовые ключи, а в остальном- нет проблем... :flag:

http://s3.uploads.ru/QyV68.jpg

Естественно, нужно отдавать себе отчёт, что незамкнутый магнитопровод создаёт в ближней зоне сильные помехи... :dontknow:

С ферритом можно и на броневом сердечнике, можно и на кольце делать, но тогда, как и указывал RV3DLX, нужен немагнитный зазор. Методика подбора описана выше...

24

Да, и ещё одна интересная особенность обратноходовых преобразователей. Из- за специфики их работы (перекачка в нагрузку энергии без увязки с напряжением) нарисованный выше преобразователь может отдавать свои 120 Вт с любым выходным напряжением (ограничено только параметрами используемых транзисторов и выпрямительного диода). Поэтому, данная схема легко переводится на любое напряжение в интервале 12...48 Вольт путём смены стабилитронов в цепи обратной связи...

25

RV3DLX написал(а):

Мне кажется, что на коллечках которые стоят в компьютерных источниках питания тоже должны получаться такие дроссели. Как Вы думаете, Игорь?


Да, возможно, жёлтые колечки и подойдут... Не пробовал, т. к., в основном, использовал их по прямому назначению- в качестве сглаживающих дросселей... :dontknow: Хотя, в дроссели и альсифер у меня шёл...
Через полчаса проверю... :playful:

26

Попробовал жёлтое колечко... :D Внешний диаметр кольца с намоткой- 25 мм. Прямо с теми витками, что из блока питания компьютера выпаял...

http://s2.uploads.ru/s1TuY.jpg

Вот такая картинка...

http://s3.uploads.ru/h8Hvp.jpg

Да, явного выхода на полку нет (кривая не резко вверх берёт), но что- то не нравится... Отматываем 13 витков...

http://s2.uploads.ru/5b32N.jpg

Смотрим на осциллограф...

http://s3.uploads.ru/MYuJT.jpg

Чуть получше, но, один фиг, не фонтан... КПД должен снизиться... :dontknow:
Ставим частоту генератора по моей методике (примерно 10 кГц), наблюдаем работу преобразователя...

http://s3.uploads.ru/p7ngS.jpg

После минутного теста, проверяем температуру дросселя- она явно больше 55 градусов... Нет, такие дроссели нам не нужны.... :crazy:  :D  :playful:  :dontknow:

27

Спасибо Игорь! Видно что насыщение налицо. Уж лучше на ферритах делать, к стати промышленные источники чаще всего на ферритах попадаются, по крайней мере в источниках которые мне попадались. Попросил Вас провести эксперимент с желтым колечком, т.к. у Вас стенд на ходу. Еще раз спасибо!
Юрий.

28

Здорово! Спасибо за эксперимент. Микросхема CD4093-?

29

А вот примерно та же частота с советским альсифером (по- моему, ТЧ-55) к45*27*15.

http://s2.uploads.ru/sQHom.jpg

Вот осциллограмма...

http://s2.uploads.ru/MJpRs.jpg

Почувствуйте разницу... o.O Кольцо в процессе работы, естественно, холодное... :flag:

30

UV5EVY написал(а):

Здорово! Спасибо за эксперимент. Микросхема CD4093-?


У меня советская 561ТЛ1, 4093- полный аналог. Точнее, наоборот... :crazy:


Вы здесь » VE3KF forum » Источники питания. » Импульсные источники питания


Создать форум. Создать магазин