Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Fabryka prądu
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W

gregor10 02 Wrz 2008 23:16 303327 1268
  • #1231
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Jedyne co mogę napisać to tyloma aby zapełnić okno rdzenia. To wyjdzie "w praniu"
  • Fabryka prądu
  • #1232
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Wreszcie znalazłem czas żeby dokończyć zasilacz do przetwornicy. Co do niej zrobiłem prototyp ze sterownikiem na UC3846, mały driver na BC327 i mosfety IRFZ44, może jutro wstawię fotki. Jako rezystor pomiarowy wstawiłem 0,02/1W smd, sterownik jest na płytce DarEla odłączyłem narazie stabilizacje. Jednak był błąd na niej gdyż nóżka 3 bodajże stykała się z masą przy płytce a w nocie ma być przy mosfecie oddzielnym przewodem, więc połączyłem obie nóżki Current sense ekranowanymi przewodami prosto do rezystora jak i mały filtr RC który również powinny być przy nim. Sterownik bardzo ładnie ogranicza prąd. Wstawiłem potencjometr do jego regulacji przy nóżce 1 i można go regulować, widać to wyraźnie w zmianie wypełnienia na bramce. Ale jak za bardzo się podkręci przetwornica zaczyna piszczeć a przebieg na oscyloskopie zaczyna wariować (tak jak by sterownik wypadł ze swojej stabilnej pracy) i rezystor pomiarowy też ma już dość. Zamierzam zmniejszyć jeszcze ten rezystor i zobaczyć ile parka IRFZ44 przy takim sterowniku wytrzyma :)
  • Fabryka prądu
  • #1233
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Na zdjęciach przebiegi z bramki bez obciążenia i pod obciążeniem widać wypełnienie jest ograniczane. Na płytce znajdują się dodatkowo transile na drenach do masy 47V/1,5kW i na bramkach 18V/0,6kW. Sterownik ma bardzo dobry kontakt z punktem masy. Na wtórnym napięcie prostują tanie szybkie diody BY229 i są dławiki na mniejszych rdzeniach proszkowych z atx. Trafo mocy pochodzi z uszkodzonego wzmacniacza i będzie wymagało przewinięcia dla większych mocy bo ma za dużo zwoi na pierwotnym, no ale zobaczymy. Przy prądzie wejściowym 10A wszystko stabilnie działa i już się nagrzewa, mosfety ciepłe, trafo wyczuwalne ciepłe, diody ciepłe, dławiki bardziej niż ciepłe, mam jeszcze już nawinięte słynne trafo z allegro E42 ze starego ferrytu mocy, nawinięte dla prądu 47A@3A/mm2, więcej by się nie zmieściło.

    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    przebieg bezpośrednio z rezystora pomiarowego
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
  • #1234
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Przebieg z rezystora odwrócony czy masz go na potencjale + zasilania?
  • #1235
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Tak ma być odwrotnie. Na nóżkach CS występują o ponad połowe mniejsze piki o max amplitudzie 0,5V , może przydał by się lepszy filtr RC...
  • #1236
    irek2
    Poziom 40  
    przy tak malych napieciach to nawet jak sonde zewrzesz to tez beda takie piki. To trzeba doswiadczalnie dobrac ulozenie sondy i punkty pomiarowe. Teoretycznie na kondensatorze filtru.
  • #1237
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Przy prądzie ok 20A irfy potrzymały trochę, chwilę po tym się spaliły. Myślałem że wytrzymają gdzieś do 30-40A. Może przez to że wyregulowałem tak że prąd nie był ograniczany. trzeba naprawdę małego rezystorka pomiarowego żeby można było regulować przy takich prądach, miałem 3x0,02.

    Gdy kręcę potencjometrem do ustawienia ograniczenia prądu (na nóżce 1 ustawiam napięcie) można ładnie ustawić pobór można powiedzieć od samego dołu. I regulujemy tak do ok 10A, do tego progu przetwornica jest niesłyszalna (tj. do lekko ponad 1V na 1 nóżce) i przebiegi są ładne. Kręcąc dalej przetwornica zaczyna piszczeć i prąd spada nagle do ok 7 A i na bramkach są takie śmieci że przebieg na moim oscyloskopie się rozmazuje. Kręcąc dalej prąd rośnie do ok 15A, kręcąc jeszcze trochę prąd skacze do 20A (więcej nie pobierze bo takie ustaliłem obciążenie na wtórnym) i znowu przetwornica jest cicha (prawdopodobnie pracuje z pełnym wypełnieniem) a na nóżce 1 mamy wtedy ok 1,4V(katalogowo można regulować w zakresie do 1,3V czyli się wszystko zgadza). Tak to wygląda. Należy dobrać taki rezystor pomiarowy żeby napięcie na nóżce 1 nie przekraczało 1V wtedy przetwornica będzie cicha i nie będzie śmieci na bramkach.
    RoMan może skomentujesz trochę czy nie piszę głupot :D i czy idę w dobrym kierunku?
  • #1238
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Miałem mały problem z grzaniem mosfetów które przy prądzie 20A w chwilę się gotowały. To była wina trafa, może w jego nawinięciu, na pierwotnym było 2x5 zwoi i każde nawinięte 2 drutami o śrdnicy 1,2 mm i biorąc pod uwagę głębokość wnikania prądu w przewód po podliczeniu była to gęstość ok 6A/mm2.

    Założyłem porządnie nawinięte trafo E42 i teraz mosfety grzeją się dużo mniej. Ale i tak ten radiatorek już nie nadąża bo dochodzimy do mocy 300W i sprawność robi swoje

    Mam poważny problem gdyż regulacja prądu nie działa najlepiej, zmniejszyłem rezystor pomiarowy i teraz jest 8X0,02ohm. A regulacja działa tak jak napisałem to w poprzednim poście a tam było tylko 3x0,02. Przydała by mi się mała podpowiedz.
  • #1239
    irek2
    Poziom 40  
    Za duza gestosc pradu w uzwojeniu spowoduje grzanie sie uzwojenia a nie mosfetow :) Ale widocznie cos bylo nie tak z tym trafem.

    Z tymi rezystorami to moze byc tak ze jak jest za duzo to indukcyjnosc doprowadzen zaczyna grac role albo po prostu sciezki czy przewody idace od czujnika pradu sciagaja jakies smieci.
    Mam nadzieje ze zastosowales sie do rad zawartych w nocie uc3846 czyli filtr RC przy rezystorze pomiarowym a potem skretka przewodow idaca do wejsc scalaka. Mozna sprobowac rozbic jeszcze ta pojemnosc na dwie jedna przy rezystorze a druga przy scalaku, mozna tez sprobowac filtr umiescic przy samym scalaku albo zastosowac dwa filtry.
  • #1240
    obi one kenobi
    Poziom 12  
    Witam.

    Jaką sprawność uzyskują wasze przetwornice?

    Czytałem ostatnio o przetwornicach rezonansowych, które mają sprawność około 96%...

    Może taka przetwornica byłaby najlepszym rozwiązaniem?

    Przy sprawności 96% straty mocy dla 1kW na wyjściu będą rzędu 42W.

    Pozdrawiam.
  • #1241
    Qwet
    Poziom 33  
    U mnie średnio 90-92% sprawności, ale ostatnio udało mi się zbudować przetwornicę osiągającą 94% sprawności przy 120W mocy, tutaj wszystko opisane:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic962294-180.html

    Co do przetwornic rezonansowych to nie słyszałem, ale jeśli chodzi o 96% sprawności to jestem zainteresowany :)
  • #1242
    SaYruS1
    Poziom 23  
    Przetwornice rezonansowe są bardzo trudne w uruchomieniu i podobno żeby to uruchomić i zaprojektować potrzeba mnóstwa drogiego sprzętu, ogólnie wykonanie nie jest możliwe dla amatora

    A to ostatnie przebiegi
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    dren bez obciążenia

    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    dren pod obciążeniem 25A

    Duże straty mnie dziwią bo w zasilaczu przetwornicy mam jeden STP60N06 sterowany TL494 (AVT2779 topologia step-down) i tu się nic nie grzeje za to dławik się gotuje, przy prądzie do 25A.
  • #1243
    trol.six
    Poziom 31  
    Jeżeli na obu drenach tranzystora są takie przebiegi jak powyżej dałeś, to rzeczywiście grzanie dławika jest trochę ciekawe. Bo współczynnik wypełnienia jest spory, a więc i wartość przebiegu zmiennego nagrzewającego rdzeń jest relatywnie mała. Ale to bez dokładnego oszacowania trudno sobie gdybać. Było nie było, masz tam pewnie te 70V, i w połączeniu z 25A, to już może robić swoje, szczególnie na rdzeniu proszkowym.
  • #1244
    irek2
    Poziom 40  
    Powinienes gasikami troche stepic te podwzbudzenia.

    Przetwornic rezonansowych nie buduje sie na tak niskie napiecia. Maja sens dla sieciowych zasilaczy impulsowych ale tu i tak ciezko je spotkac w praktyce choc teoretycznie maja jakies tam zalety.
  • #1245
    Misian@
    Poziom 27  
    Witam!

    Przepraszam że odgrzebuje temat, ale mam pytanko odnośnie trafa...

    Czy kluczując trafo częstotliwością ~25kHz mogę nawinąć pierwotne uzwojenie 2x4 lub 2x5 zwoi?
  • #1246
    SaYruS1
    Poziom 23  
    A jaki to transformator i jaką moc planujesz osiągnąć ?
  • #1247
    Qwet
    Poziom 33  
    To zależy tylko i wyłącznie od pola przekroju poprzecznego kolumny głównej rdzenia. Jeśli pole przekroju kolumny jest większe niż 1,2cm^2, możesz spokojnie nawijać 2x4 zwoje. Jeśli nawijasz na rdzeniu kształtkowym (EE, EI, ETD) to pamiętaj że najważniejsze jest zapełnienie całego karkasu aż do kolumn bocznych rdzenia na styk - musisz tak dobrać ilość zwojów na wolt i drutów na uzwojeniach aby całkowicie zatkać okno.
  • #1248
    Fobos319
    Poziom 14  
    Witam
    Po kilkukrotnym przeczytaniu całego tematu postanowiłem zbudować kompletny wzmacniacz samochodowy :D
    Transformator nawinięty, płytka zaprojektowana w Eaglu i przygotowana do montażu elementów :D
    Zbudowałem już parę przetwornic ok 300W śmigały aż milo :D
    Projekt oparty o przetwornica Irka :D na Tl494
    Głowna płytka posiada przetwornice bez stabilizacji bo po co i końcówkę stereo po 3 pary 2sc5200 i 2sa.. nie pamiętam symbolu :D na niej będzie zamontowana mniejsza ze sterownikiem gdyż w razie problemów wymieniam ja na inny sterownik :D i przedwzmacniacz :D z odwracaniem fazy i kompletem filtrów :D caly projekt zajął mi już 3 miesiące gdyż problemem jest wymiar obudowy i elementów, brak czasu (praca :( )
    Końcówki to coś ala holton na bipolarach z drobnymi przeróbkami :D
    komplet zabezpieczeń zrealizuje jak odpalę całość gdyż w płytce z sterownikiem i przedwzmacniaczem był błąd musiałem ja wyrzucić :/ przetwornica bez dławika , dlawik zajął by dużo miejsca a mam ograniczone :/ max wysokość to 3 cm elementów a cala obudowa ma wymiary 30 na 40 cm i ciężko to wszytko upchnąć na płytce 1 stronnej :/
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    W razie pytan nie ma problemu :D
  • #1249
    Qwet
    Poziom 33  
    No gratuluję :) Nie przyglądałem się dokładnie przebiegom ścieżek. Niby wszystko ok, ale ja w życiu bym nie budował takiej hybrydy - zawsze oddzielnie zasilanie i wzmacniacz...
    Przyczepię się tylko do braku dławików wyjściowych. Irek nie dał dławików bo robił konstrukcję maksymalnie uproszczoną. Nie wierzę że nie zmieszczą ci się nawet dwa małe dławiki 4,7uH/20A...
    Jeśli ci się uda to będzie naprawdę wielki projekt ;) Kiedy już uruchomisz i sprawdzisz całość, wrzuć koniecznie schematy z dokumentacją i opisami.
  • #1250
    Fobos319
    Poziom 14  
    Na takie dławiki znajdę miejsce :D gdzieś :D
    schemat ścieżek na głównej płytce powinien być ok :!::?: sprawdzałem 100 razy :D tylko ze pomyliłem się w płytce z tl i przedwzmacniaczem :D ale w eaglu już jest poprawiona zostało tylko ja wytrawić powiercić i polutować :D Teraz aktualnie szukam części do wzmacniacza :D robię spis co dokładnie i jak :D postaram się użyć w miarę b dobrych podzespołów typu 2sc .. mjl itd :D
    Podjąłem sie takiej hybrydy gdyż fabryczne wzmacniacze są dobre ale te droższe a z 3 par da rade ok 300W wyciągnąć przy moim trafie i 4 parach STp w przetwornicy a wole robić wzmacniacz na zapas gdyz będzie pracował w mostku z nie wiem do końca jakim głośnikiem 4Ohm , 8Ohm nie wiem :D :D a ja mam kuuuupe części :D i wyjdzie z tego co liczyłem ok 80zł :D
    i zawsze to sprawdzenie swoich umiejętności :D
    A co do całości to sa to 2 układy na 1 płytce :D w razie pomyłki odcinam przetwornice albo wzmacniacz i juz mam rozdzielone i można podmienić na coś innego :D także w zależności (odpukać w nie malowane) jeśli coś pójdzie nie tak to zawsze mogę odciąć cześć układu i mam 2 układy :D
    Z dokumentacja nie ma problemu gdyż jest na dysku :D i w razie awarii (juz kiedyś miałem tak ze wszystko stracilem) na plycie i pendraku



    Po płuższej przerwie okazalo sie ze przetwornica działa :D
    Wykonalem pirwsze testy na 1 parce Irfz 44 i tl 494 i osiagnolem 225W napiecie wyjsciowe spadlo o 5V czyli bardzo ladnie wg. mnie i sprawnosc na poziomie 85 % :D :D Wiecej balem sie dac :/ i nie mam takiego zasliacza 12V :/
    Napiecie wyjsciowe +-72V :D
    Wzmacniacz hmm czekam za 3 parami 2sc i 2sa i odpalam i spawdzam
    Oto zdjecia po zmontowaniu wiekszosci elementow :D
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
  • #1252
    qran
    Poziom 12  
    Witam!
    Prześledziłem cały temat (42str... 2 dni dogłębnego czytania, robienia notatek, symulacji itp) oraz tematy "pokrewne" jak zasilacz z 230V, przetwornica do wzmacniaczy Car-Audio i inne.

    Chcę zrobić przetwornice do zasilania subwoofera. Głośnik będzie potrzebował 350W RMS. Zakładając sprawność wzmacniacza na poziomie 60% a przetwornicy na poziomie 90% wychodzi moc 650W - wartość spora ale wydaje mi się że realna do osiągnięcia.

    Rdzeń:
    ETD44, f=50kH, Bm=230mT, 4A/mm2, wypełnienie miedzią 40%
    - uzwojenie pierwotne 3 zwoje
    - maksymalny prąd uzw. pierwotnego 57A
    - maksymalna moc 680W

    Sterownik PWM: TL494 (przez wzgląd na 2 wzmacniacze błędu).

    Tranzystory kluczujące: IRF4104 (po 2 równolegle na "odczep")
    - Vdss 40V
    - Rdson 5.5mohm
    - Id 75A
    - Qg 68nC @ Vgs=10V
    - Ciss 3nF

    Tranzystory kluczujące będą sterowane przez 2 wtórniki (1 na 2 irf) na tranzystorach smd BC807 + BC817:
    - Vceo 45V
    - Ic 500mA (1000mA peak)
    - ft 100MHz
    Dla wypełnienia 90% i f=50kHz czas martwy wynosi 1us na "odczep". Dla bezpieczeństwa przyjmę 0.5us. Prąd przeładowujący pojemność bramek 2 tranzystorów będzie miał wartość:
    I=2*Q/t =2*68nC/0.5us=240mA
    Wstępnie wychodzi że rezystancje szeregowe bramek muszą być w okolicy 40ohm. Przy pierwszym uruchomieniu dam ok 20ohm (wolę zakłócenia od załączenia obydwu gałęzi jednocześnie). Czasy narastania/opadania a tym samym rezystancję dołączoną szeregowo do bramek dobiorę w trakcie testów.

    Zabezpieczenie drenów (od przepięć) będzie na transilach 35V (możliwe że zrobię testy z gasikami RC).

    Po wielu przemyśleniach postanowiłem że zastosuje dławik wyjściowy na (ETD39+1mm szczeliny). Zmniejszy udary prądowe przy ładowaniu pojemności wyjściowych oraz umożliwi sterowanie PWM - chce zastosować zabezpieczenia:
    - przed nadmiernym wzrostem napięcia wyjściowego
    - zabezpieczenie nad prądowe za pomocą przekładnika prądowego z "przeciwnie" przełożonymi odczepami uzwojenia pierwotnego transformatora. Przekładnik na rdzeniu TN16/9.6-3f3 z przekładnią około 50..100 i zwartym rezystorem o małej rezystancji (w okolicy 1ohm). Pytanie do fachowców - czy ten rdzeń się nadaje? Wybrałem go przez wzgląd na... materiał 3f3 oraz otwór w środku umożliwiający przełożenie 2x10mm2.

    Kondensatory wejściowe 8x 4700uF/16V - 17...19momh / kondensator. Wypadkowa pojemność 37.6mF, impedancja 2.5mohm. Nad pojemnością wyjściową się nie zastanawiałem ale będzie to w okolicy 10mF.

    Cały układ będzie podzielony na 2 części: wykonawczą oraz sterującą (płytki jedna nad drugą na kołkach dystansujących) na dwustronnym laminacie z miedzią 70um.

    PS
    Mam zaplecze finansowe, dostęp do sprzętu, czas na realizację. Bardzo mi zależy na wykonaniu tego urządzenia od początku do końca ale nie w postaci:
    "mam już wiadro spalonych mosfetów, nie wiem co się dzieje, nie wiem dla czego nie działa ale na bramkach jakieś dziwne impulsy się pojawiają... Czy to źle?"
    tylko na zasadzie: pomysł->symulacja, obliczenia, korekty, prototyp, pomiary, ostateczne wnioski.

    Posty osób z zapytaniami "chcę 1kW i jak to zrobić (ale nie chce mi się nawet samemu niczego policzyć)? I o co chodzi z tym oknem?" powinny być kasowane - nie wnoszą niczego sensownego a sposób zadawania pytania wskazuje na kompletny brak wiedzy i umiejętności potrzebnych do zbudowania przetwornicy o znacznie mniejszej mocy.


    Pozdrawiam czekając na uwagi, propozycje, zastrzeżenia.
  • #1253
    Qwet
    Poziom 33  
    1. Zrezygnuj z ETD44 na rzecz TX42.
    2. Gęstość prądu w uzwojeniu pierwotnym 4A/mm^2 jest ok, a we wtórnym możesz przyjąć 5A/mm^2.
    3. IRF4104 odradzam, bo napięcie przebicia 40V jest zbyt niskie. Niewielkie oscylacje i przetwornica może huknąć. Przy takich mocach nie warto ryzykować. Transile 35V trochę pomogą, ale szpilki powyżej tej wartości i tak mogą wystąpić. Do tego obudowy TO-220 mają ograniczone możliwości prądowe ze względu na przekrój pinów. W teorii dadzą radę, ale lepiej dać 3 na klucz lub tranzystory w większych obudowach.
    4. TL494 ma dość długi czas martwy, bo maksymalne wypełnienie to jakieś 85%. Rezystory bramkowe dobierz przy pomocy oscyloskopu, zaczynając od najmniejszych wartości. Na początek 22R może być.
    5. Przekładnik prądowy na uzwojeniach pierwotnych? Rdzeń będzie musiał zmieścić nie tylko grube uzwojenia pierwotne, ale też grube wtórne. Nie wiem czy jest sens to robić, gdy możesz mierzyć napięcie na drenach otwartych mosfetów.
    6. Nie ma sensu stosować płytek z grubą warstwą miedzi bo i tak nie unikniesz pogrubiania ścieżek prądowych licą.
  • #1254
    qran
    Poziom 12  
    Cytat:
    1. Zrezygnuj z ETD44 na rzecz TX42
    Zamówiłem po 2szt ETD39, 44, i TX42. Układ to prototyp więc nie upieram się przy ETD. Wybrałem go przez wzgląd na łatwiejszą możliwość modyfikacji uzwojeń rdzenia. Układ ruszy na ETD, wykonam pomiary, modyfikacje. Jak już będzie dobrze to zacznę testować na toroidalnym rdzeniu - w razie jakiś komplikacji będę wiedział gdzie tkwi przyczyna.

    Cytat:
    2. Gęstość prądu w uzwojeniu pierwotnym 4A/mm^2 jest ok, a we wtórnym możesz przyjąć 5A/mm^2.
    Dziwna filozofia... Wtórne można przegrzać czy chodzi o lepsze pokrycie karkasu przez pierwotne dające mniejszą indukcję rozproszenia?.

    Cytat:
    3. IRF4104 odradzam, bo napięcie przebicia 40V jest zbyt niskie. Niewielkie oscylacje i przetwornica może huknąć. Przy takich mocach nie warto ryzykować. Transile 35V trochę pomogą, ale szpilki powyżej tej wartości i tak mogą wystąpić. Do tego obudowy TO-220 mają ograniczone możliwości prądowe ze względu na przekrój pinów. W teorii dadzą radę, ale lepiej dać 3 na klucz lub tranzystory w większych obudowach.
    Niewielkie oscylacje od czego - samowzbudzenie?
    Tak na chłopski rozum napicie nie powinno podskoczyć powyżej 30V - 5V zapasu do przebicia transila, kolejne 5 do przebicia tranzystorów. Nie chcę zwiększać w nieskończoność napięć, i tranzystorów bo to owocuję większymi pojemnościami bramek itp. Maksymalny prąd uzw. pierwotnego to 50A -> 25/A na uzwojenie -> 12.5A/tranzystor (ich Id = 75A) nie powinien ich wylutować.. Dodatkowo jestem przeciwny podejściu wszystko x2 na wszelki wypadek. Przyznaję że to mój pierwszy projekt przetwornicy więc zakładam że mogę się mylić.
    Edit: Po raz kolejny przeanalizowałem układ i teoretycznie przy zamykanym kluczu K1 następuje wzrost napięcia na jego drenie ale jednocześnie spadek napięcia na drenie klucza K2 aż do ok. -0.6V. W tym momencie powinny zacząć przewodzić diody mosfetów klucza K2 więc napięcie na K1 nie powinno wzrosnąć powyżej 2x(Uzaś+0,6V). Ponieważ to teoretyczne myślenie dodam gasiki RC równolegle do transili oraz na uzwojeniu wtórnym przed dławikiem.
    Pozostaje jeszcze kompromis pomiędzy stratami na kluczach przy załączaniu a łagodzeniem stromości zboczy będących źródłami przepięć.

    Cytat:
    4. TL494 ma dość długi czas martwy, bo maksymalne wypełnienie to jakieś 85%. Rezystory bramkowe dobierz przy pomocy oscyloskopu, zaczynając od najmniejszych wartości. Na początek 22R może być.
    Miodzio.

    Cytat:
    5. Przekładnik prądowy na uzwojeniach pierwotnych? Rdzeń będzie musiał zmieścić nie tylko grube uzwojenia pierwotne, ale też grube wtórne. Nie wiem czy jest sens to robić, gdy możesz mierzyć napięcie na drenach otwartych mosfetów.
    Wielkość rdzenia nie jest problemem. Grube wtórne? Dla prądu 1A i gęstości 3A/mm2 potrzebna średnica to 0.6mm x 50zw da ok 40mm2 + 2x 10mm2 pierwotne (przy 5A/mm2) = 60mm2. TN16 ma otwór o przekroju 70mm2 czyli na styk. Dam więc TN25/15-3F3 i będzie ok. Układ z pomiarem na drenach jest bardzo sprytny ale.... stosując inne tranzystory będę miał inne Rds nie mówiąc już o wpływie temperatury i rozbieżności ogranicznika przy starcie gdy tranzystory są zimne a ciągłą pracą pod obciążeniem. Tego typu pomiaru nie wykluczam ale przetestuję pracę przekładnika.
    Nie ma komentarza co do jego wielkości pod względem mocy i materiału więc zakładam że jest ok.

    Cytat:
    6. Nie ma sensu stosować płytek z grubą warstwą miedzi bo i tak nie unikniesz pogrubiania ścieżek prądowych licą.
    Ale nie zaszkodzi.

    -------------------------------------------------------------------------
    Edit:
    Poprawiłem błąd w obliczeniach prądów drenów.
    Wczoraj przeliczyłem przekładnik prądowy wg. pdf-a opisującego ich projektowanie. Rdzeń jest ok.

    Dołączam schemat (nie skończony - brak zabezpieczeń przed przekroczeniem napięcia maksymalnego) sterownika.
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    Na schemacie znajdują się:
    - C3, L1, C5, C6, C8 - filtr zasilania
    - ICB2 to 1/2 LM358 jako komparator z histerezą zabezpieczający przed zbyt głębokim rozładowaniem akumulatora. Dodatkowo R5, R6, C1 stanowią układ umożliwiający łagodny start. Dioda D1 powoduje szybkie wyłączenie (rozładowanie C1) układu TL494 - nie wiem czy jest potrzebna i czy nie lepiej "delikatnie" wyłączać przetwornicę.
    - D2..D5 prostownik przekładnika prądowego, Rs rezystor obciążający przekładnik. Napięcie na kondensatorze C2 jest proporcjonalne do wartości szczytowej prądu przekładnika pomniejszone o napięcie przewodzącej D6. Zmieniając diodę D6 na rezystor otrzymamy filtr uśredniający.

    Przeznaczenie innych elementów jest chyba jasne.

    Pozdrawiam!
  • #1255
    Qwet
    Poziom 33  
    Większa gęstość prądu w uzwojeniu wtórnym wynika z innego stosunku wartości skutecznej i średniej płynącego prądu. W uzwojeniu wtórnym przy max. wypełnieniu stosunek ten jest prawie równy 1, za to w uzwojeniu pierwotnym 1,41. Więcej możesz przeczytać w tym temacie:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1440560.html
    Aby straty mocy w obu uzwojeniach były równe, przy gęstości prądu w uzwojeniu wtórnym 5A/mm^2, w uzwojeniu pierwotnym musi być tylko 3,5A/mm^2 (4A/mm^2 też może być, nie robi to tak dużej różnicy).

    Oscylacje na drenach mosfetów, mniejsze lub większe występują zawsze. Wynika to z nieidealnego sprzężenia magnetycznego między częściami uzwojenia pierwotnego. Dodatkowo przy takich prądach do głosu dochodzą indukcyjności ścieżek.

    Tranzystory mosfet mają podane maksymalnie 75A, ale zwróć uwagę w jakich warunkach - przy odprowadzeniu mocy trzycyfrowych z ich obudów, z zabezpieczeniem ich temperatury nie większej niż 25*C. W domowych warunkach jest to praktycznie nieosiągalne, a już na pewno nieopłacalne - ciekły azot czy ogniwo peltiera to drogie rzeczy, których stosowanie jest dość uciążliwe :) Poza tym przyjmowanie prądu tranzystora 12,5A to błąd. Jest to tylko prąd średni, a prąd skuteczny będzie wynosił 17,6A.

    Pomiar obciążenia przez pomiar napięcia na drenach mosfetów nie jest aż tak kłopotliwy. Wpływ temperatury spowoduje tylko zwiększenie progu zabezpieczenia gdy przetwornica będzie zimna, a więc wtedy gdy niewielkie przeciążenie nie będzie dla niej groźne. Taka metoda pomiaru jest dobra jeśli nie robisz ograniczenia i stabilizacji prądu, a tylko zabezpieczenie przeciwzwarciowe.

    Teraz schemat. Soft start jest źle zaprojektowany, nie zabezpieczy on łagodnej charakterystyki regulacji deadtime'u. Zabezpieczenie przeciążeniowe jest dziwne, bo to nie wygląda ani na ogranicznik prądu (brak jakiejkolwiek kompensacji), ani na zabezpieczenie przeciwzwarciowe (brak zatrzasku). Przy przeciążeniu przetwornica będzie dostawać "czkawki" i może to się dla niej źle skończyć. Piny 15 i 16 nie mogą wisieć luzem - drobne zakłócenia mogą w niekontrolowany sposób włączać/wyłączać komparator. Na razie tylę, jak znajdę coś jeszcze to napiszę.
  • #1256
    qran
    Poziom 12  
    Co do oscylacji i ich źródeł zgadzam się, wystąpią. Jednak nie napisałeś czy rozwiązanie w postaci diod i gasików RC spełni rolę.

    Co do wpływu temperatury na prąd drenów - dla strat rzędu kilku ... kilkunastu watów nie obawiam się zbytnio o przegrzanie. Azot i ogniwa odpadają w zupełności. Liczę że radiator + wymuszone chłodzenie (wentylator) dadzą sobie radę.

    Zrezygnowałbym z przekładnika jeżeli istniałyby jakieś konkretne powody dla których nie miałbym zastosować tego rozwiązania. Nie ma powodów więc czemu nie?

    Co do schematu to:
    Soft start jest źle zaprojektowany ponieważ...? Robiłem symulacje w spice. Dla wartości R6=47k, R5=100k i C1=100u czas narastania napięcia na wejściu DC od 0V do 5V wynosi 1 sekundę więc nie widzę problemu.

    Ogranicznik prądowy wykorzystuje wbudowany wzmacniacz 1 jako komparator. Szczytowa wartość prądu przekracza jakąś wartość - wzmacniacz zmniejsza wypełnienie (przynajmniej w teorii...).
    "kompensacji" w znaczeniu że brakuje ujemnego sprzężenia zwrotnego z pojemnością ograniczającą prędkość wzmacniacza błędu? Jeżeli tak to rzeczywiście zapomniałem ich dodać.
    Zatrzask jest ciekawym pomysłem (rozumiem że chodzi o dodatnie sprzężenie zwrotne).
    Piny 15 i 16 są "wolne" bo nie ma jeszcze na schemacie ograniczenia przed przekroczeniem napięcia wyjściowego.

    Dziękuję za odpowiedź. Czekam na dalsze rady/wskazówki.
  • #1257
    Qwet
    Poziom 33  
    Żądasz ode mnie żebym powiedział ci czy transile i gasiki RC spełnią swoją rolę... Chcesz żebym zgadywał? Bo tylko to mogę w tej sytuacji zrobić. Te rozwiązania to tylko jedne z metod eliminowania oscylacji i szpilek. Czy będą skuteczne musisz sprawdzić sam przy pomocy oscyloskopu. Ja jednak mimo wszystko bym nie ryzykował i użył mosfetów na wyższe napięcie, zwłaszcza że nie ma żadnego zabezpieczenia nadnapięciowego zatrzymującego pracę sterownika.

    Temperatura nie ma praktycznie żadnego wpływu na prąd drenów, ma za to wpływ na ich rezystancje i straty mocy. Straty mocy przy tak małych rezystancjach drenów rzeczywiście mogą być małe, ale tylko na przewodzeniu. Straty na przełączaniu pewnie będą większe. Dodatkowe straty wynikające np. z oscylacji na bramkach mogą cię zaskoczyć, może dojść do sytuacji że przy obciążeniu 200W radiator będzie parzył a ty nie będziesz wiedział dlaczego. To że dasz transile i mosfety o bardzo niskiej rezystancji przewodzenia nie musi automatycznie eliminować wszystkich problemów.

    Przekładnik prądowy to dodatkowe indukcyjności rozproszenia, które mogą okazać się śmiertelnie groźne dla mosfetów.

    Soft start jest źle zaprojektowany ponieważ polegasz całkowicie na charakterystyce wzmocnienia prądowego tranzystora przy bardzo małych prądach. Układ ze wspólnym emiterem charakteryzuje się bardzo dużym i niestabilnym wzmocnieniem napięciowym. To że robiłeś symulacje w spice to nie jest argument, tam nawet najbardziej kretyński układ będzie pracował na swój sposób stabilnie.

    Twoje zabezpieczenie będzie rzucało współczynnikiem wypełnienia od zera do maksimum, o jakiejkolwiek regulacji możesz zapomnieć. A jeśli ograniczysz wzmocnienie napięciowe i wprowadzisz histerezę, to będziesz musiał zadbać o odpowiednio duży dławik wyjściowy. W przypadku zabezpieczenia z zatrzaskiem wystarczą dwa niewielkie dławiki, po jednym na gałąź zasilania.

    Nie robi się czegoś takiego jak zabezpieczenie przed przekroczeniem napięcia wyjściowego. Napięcie wyjściowe można stabilizować, ale nie zabezpieczać przed zbyt dużym przyrostem. Ograniczenie przyrastania napięcia wyjściowego można uzyskać tylko przez regulację PWM, a to już jest stabilizacja napięcia która wymaga porządnego sprzężonego dławika wyjściowego. Jeśli zrobisz ogranicznik napięcia bez kompensacji na zasadzie za niskie->włącz, za wysokie->wyłącz, to przy małych i średnich obciążeniach przetwornica będzie miała niezłą "czkawkę". A tego w sprzęcie audio nikt sobie nie życzy.
  • #1258
    qran
    Poziom 12  
    "Straty na przełączaniu pewnie będą większe" - zamiast gdybać można policzyć. Wg mnie w najgorszym przypadku będzie to ok 40W czyli bez szaleństwa i przegrzewania tranzystorów.
    Oscylacje na bramce będą wynikały ze złego zaprojektowania układu/ścieżek lub nie uwzględnienia pewnych czynników czy zjawisk podczas projektowania układu. Jeżeli takowe się pojawią to poprawię układ aż je całkowicie wyeliminuje.

    Zamieszczam poprawiony schemat.
    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W
    Jest to bardzo podobny układ do układu z EdW z tym że zastosowałem wzmacniacz operacyjny pracujący jako komparator z histerezą. Powinien być ok.
    Poprawiłem też ogranicznik napięcia dodając rezystor zapewniający dodatnie sprzężenie zwrotne - znów podobieństwo do układu z EdW z tym że prąd jest mierzony przez przekładnik. Filozofia pozostaje taka sama (mam nadzieje że poprawność pracy również).

    Nie ma jeszcze elementów stabilizacji napięcia - zrobię to jutro.

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

    Czy kondensatory wyjściowe muszą być ESR?
    Czy w prostowniku mogę zastosować diody BYV34-400 lub MUR1560G ?
  • #1259
    qran
    Poziom 12  
    Zrobiłem pierwszą przetwornicę - mniejszą niż docelowa bo jedynie(?) 400W. Obciążyłem ją do tej pory w 35% i zaczęło przysiadać napicie wyjściowe :( Sprawdziłem oscyloskopem - na wyjściu transformatora jest przebieg prawie prostokątny o amplitudzie +/- 32V a na wyjściu (za dławikiem) napięcie spada poniżej +/-25V.. Częstotliwość pracy przetwornicy to 50kHz.

    Dławik wykonałem na rdzeniu ETD39 2x7zw. Wielkość szczeliny to 1mm zrobiłem przekładkę 0.5m pomiędzy wszystkie kolumny rdzenia - wykombinowałem sobie że sumaryczna wielkość szczeliny to właśnie 1mm. Czy tu popełniłem błąd? Czy rdzeń musi mieć szczelinę tylko na środkowej kolumnie?

    Dodam że kondensatory wyjściowe to zwykłe elektrolity 2x 2200uF na każdą gałąź.

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

    Dziś wykonałem szczelinę 1mm na środkowej kolumnie rdzenia - efekt taki sam jak na przekładkach. Dołożyłem elektrolity low esr na wyjściu - nic się nie zmieniło.
    Przekładnia transformatora jest taka jak sugeruje strona 5/13.
    Pomocy!
  • #1260
    jacekkuswik
    Poziom 11  
    witam panów mam pytanie do pana który zbudował tą przetwornice

    Dodano po 2 [minuty]:

    do zasilania 2x al13 na 7parach kluczy czy mógł bym zastosować klucze IRFZ44 zamiast tamtych i jakie uzwojenie ma wtórne jakie lica

    Dodano po 1 [minuty]:

    Projekt Przetwornicy od podstaw 12V-> +-70VDC 1000W

    Dodano po 5 [minuty]:

    masz do tej przetwornicy jakiś swój sprawdzony schemat chodzi mi tutaj o generator i sterowanie napięciem odrazu dodaje ze to nie moja pierwsza przetwornica bo już budowałem (230V na 2x70V 1000W fajna sprawa) lecz chciał bym zrobić coś co mugbym włożyć do auta. pozdrawiam i z góry dziękuje:)


    [Przypominam, że na forum stosujemy polską czcionkę oraz przyjęte zasady pisowni. Proszę przeredagować i poprawić post. Regulamin, punkt 15. Mariusz Ch.]