Polskie forum dyskusyjne poświęcone dziedzinie wysokich napięć, głównie transformatorom Tesli (SSTC, DRSSTC, VTTC, SGTC) oraz generatorom wysokiego napięcia.

Teraz jest 27 lip 2021, 05:49

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]



Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 5 ] 

PostNapisane: 22 kwi 2021, 20:30 
Dołączył(a): 21.04.2021
Posty: 3
Witam wszystkich Forumowiczów!

Od kilku lat zajmuję się elektroniką, również tematyką związaną z przetwornicami.
Mam też na swoim koncie zabawy z cewką Tesli, zasilaną SSTC i SGTC, stąd jakieś doświadczenie praktyczne nabyłem. DRSSTC, a dokładniej rodzaj użytego w niej sterowania i falownika, chciałbym aby posłużył mi również jako solidna warsztatowa nagrzewnica indukcyjna, zasilana z sieci. Przejrzałem chyba wszystkie tutaj wątki jak i wiele innych na zagranicznych forach no i pojawiło się kilka pytań, głównie chyba z braku znalezienia informacji, koniecznych do zaczęcia prac i uniknięcia niepotrzebnych błędów.

1. Jakie wyprzedzenie czasowe, wynikłe z zastosowanego układu LR przy przekładniku prądowym można maksymalnie uzyskać i jakie przeciętnie jest potrzebne. (zapewnie na wyprzedzenie ma znaczenie rodzaj rdzenia, przekładnia transformatora, indukcyjność i oporność rezystora, zaś na potrzebny zapas czasu rodzaj użytych elementów logicznych, elementów pośrednich w tym GDT, rodzaju kluczy i całkowitej ilości półprzewodników, których czasy reakcji będą się sumować...

2. Z jakiego konkretnie materiału powinien być rdzeń na przekładnik prądowy, znalazłem wzmiankę tylko o ferrycie 3E25 i jakie przeciętnie powinien mieć wymiary i przekładnię transformatora dla topologii pełnego mostka z kluczy IGBT w obudowach TO247 (średnio na prąd do 50A)?

3. Czy układ przekładnika, cewki i rezystora wymaga jeszcze jakiś dodatkowych elementów jak na przykład diody zabezpieczające (clamp diodes), rezystora w szeregu i lub kondensatora separującego do wejścia nieodwracającego komparatora. Przejrzałem ostatnie sterowniki z zagranicznych stron i UD 2.7 posiada takie rozwiązania, jednak autor mało na ten temat pisze.

4. Czy w przypadku AD790 funkcja ,,latch’’ będzie wykorzystywana lub pętla histerezy? W niektórych przypadkach zauważyłem, że jest, aczkolwiek może to zależeć od właściwości użytego komparatora.

5. Ma ktoś doświadczenia z innymi komparatorami, które mógłby polecić? Są komparatory o jeszcze niższym czasie reakcji i tańsze w tym w obudowie DIP8 jak ktoś nie lubi SMD albo dla wygody z dwoma komparatorami w jednej obudowie. Są jedynie uwagi, że z ultra szybkimi komparatorami mogą być problemy i wymagają uwagi jeśli chodzi o wytłumianie zakłóceń, stąd to pytanie.

6. Jak dokładnie wygląda pierwsze uruchomienie? Pierwsza rzecz, którą trzeba mieć na uwadze to odpowiedni kierunek prądu w przekładniku przy pierwszym półokresie tak aby cała logika i blok mocy pracowały synchronicznie. Wiem, że da się to sprawdzić aby ten warunek zagwarantować, ale co się stanie jak przekładnik będzie odwrotnie podłączony i będziemy mieć przeciwną fazę? Czy dojdzie do poważnej awarii, mimo uruchomienia części mocy na niskim napięciu, rzędu 12 wolt? Wiem, że sprawdzenie będzie trochę pracochłonne, zaś odwrotną fazę wystarczy zmienić odwracając zakończenia przekładnika w drugą stronę i problem rozwiązany.

7. Jak wykonać pomiary; Napięcie rozumiem mierzy się między drenem, a źródłem kluczy, bez znaczenia czy to będą klucze strony górnej czy dolnej mostka, zaś prąd na przekładniku prądowym dowolnie czy to od sprzężenia czy od OCD? Ewentualnie jeśli się mylę to proszę o poradę jak prawidłowo wykonać pomiar oscyloskopem, potrzebny do wykonania synchronicznego przełączania kluczy w prądzie zerowym...

8. Czy jako kondensatory obwodowe WIMA MKP10 będą dobre?

9. Czy snubbery lepiej dać czy nie, jeśli cały układ będzie pracować w zerze prądowym? Obawiam się, że przy dużych wyładowaniach zmienia się charakterystyka uzwojenia wtórnego, które będzie oddziaływać na pierwotny układ.... Tj. czy powstające tutaj odchylenia nie przekroczą pewnego zakresu w jakim może pracować sterownik i nie skończy się to awarią kluczy?

10. Czy lepsze będzie uzwojenie pierwotne w kształcie cylindra, czy rozszerzającego się ku górze stożka? Uzwojenie wtórne będzie wykonane na gotowej rurze wentylacyjnej o długości 50cm i średnicy 10cm, nawinięte drutem 0.20mm. Częstotliwość rezonansowa z toroidem wychodzi około 150khz.

11. Czy lepiej kupić drut potrójnie emaliowany czy podwójnie emaliowany wystarczy?

12. Rozumiem, że ekranowanie całej elektroniki jest obowiązkowe w takiej konstrukcji?

Za wszelkie podpowiedzi będę niezmiernie wdzięczny :-)


Góra
   
 

PostNapisane: 3 lip 2021, 00:52 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 23.10.2014
Posty: 259
Lokalizacja: Warszawa
Cześć Ader!
Co ci mogę podpowiedzieć...
1. Zależy na jaką moc przewidujesz swoją konstrukcję. Wyprzedzenie można uzyskać średnio od kilku do kilkunastu stopni fazy, ja preferuję regulację kąta tuż na wejściu komparatora. Musisz sprawdzić napięcie kluczy na falowniku i prąd i będzie widać jakie jest opóźnienie względem siebie i jakiego zapasu czasu będziesz potrzebował do ustawienia przełączenia w zerze.
2. Praktycznie każdy ferrytowy, 3E25 o wymiarach około 30-32 mm średnicy zewnętrznej powinien być dobry.
3. Wiele zależy od konstrukcji i tego jak komparator będzie pracować czy będzie zasilany napięciem symetrycznym czy nie. Jeśli napięciem symetrycznym to możesz dać diody zenera, a jeśli niesymetrycznym to diody 1N4148 ale jeszcze trzeba znacząco ograniczyć prąd i napięciem rezystorem bocznikującym. Bez niego diody spalą się natychmiast. Jeśli komparator będzie zasilany napięciem niesymetrycznym to trzeba punkt odniesienia ustawić gdzieś w połowie jego napięcia zasilania na wejściu odwracającym.
4. Nie, to nie jest używane.
5. Możesz spróbować AD8561 albo LM311P (ma 115nS i jest najtańszy z możliwych ale wymaga na wyjściu rezystora podciągającego co go nieco spowalnia).
6. Jak sygnał z przekładnika nie będzie odpowiednio w fazie to układ po prostu się nie wzbudzi. Nic się nie stanie w tym wypadku ale zawsze na małym napięciu zasilania mostka uruchamiaj i testuj wszystko.
7. Jedną sondę podepnij między okładkę kondensatora obwodowego od strony kluczy, masą do cewki od strony kluczy - tak na mostku zobaczysz napięcie falownika i kluczy, zaś prąd mierzysz przez przekładnik. Lepiej wtedy odseparuj oscyloskop galwanicznie od sieci albo zasilanie mostka.
8. Tak ale to zależy od mocy konstrukcji, jeśli będzie duża to i dużo będziesz ich potrzebował, łącząc równolegle i w szereg.
9. Lepiej dać na pewno nie zaszkodzą. Bardziej tutaj znaczący jest czas opóźnienia wynikający przez wszystkie elementy logiczne, który trzeba skorygować.
10. Cylinder daje lepsze sprzężenie magnetyczne ale trzeba je nawinąć na grubej plastikowej lub z plexy rurze, gdyż jest ryzyko przeskoku iskry i przebicia od strony wtórnej.
11. Jasne, że lepiej potrójnie emaliowany ale jest bardzo drogi w porównaniu do podwójnie emaliowanego...
12. Zdecydowanie tak...


Góra
   
 

PostNapisane: 18 lip 2021, 07:21 
Dołączył(a): 21.04.2021
Posty: 3
Dzięki Thor za pomoc:-)

Uruchomiłem swój układ i zdecydowałem się jednak zrobić sprzężenie na AD790.
Układ się wzbudza ale mam małe problemy z ustawieniem odpowiedniego wyprzedzenia fazy. Zbudowałem pełny mostek i uruchamiam wszystko dla bezpieczeństwa na zasilaniu mostka napięciem 12V.



Przy tym napięciu zasilania, jeśli dam pierwszy rezystor bocznikujący zaraz za przekładnikiem prądowym o wartości 0.5R – 1R, a nawet jeśli będzie to kilka omów to układ albo nie wzbudza się albo przebieg prądowy jest wyjątkowo brzydki, co świadczy o całkowicie złej pracy.
Dopiero od 100R, a optymalnie gdzieś przy 150R dla R24 przebieg prądowy ma największą amplitudę, co świadczy, że sprzężenie działa najlepiej. Potencjometr R5 też musi być i mieć wartość od kilkuset do 1K nawet. Jest on wstawiony, gdyż przewidywalnie miał regulować opóźnienie fazy, a wyszło, że bez niego układ też nie chce się wzbudzić. Diody zenera mają po 5.1V i dałem je aby ograniczać wejściowe napięcie do komparatora.
Na nieobciążonym przekładniku, który ma 60 zwoi indukuje się napięcie, które musi mieć setki, jeśli nie tysiące wolt. Napięcie przekładnika jest uzależnione od przepływającego prądu i jak popłyną setki amper to napięcie zaindukuje się do takiej wartości, że przekroczy maksymalne dopuszczalne, jakie na komparator może wejść i go zniszczy.
Czemu przy tak niskich wartościach rezystora bocznikującego układ nie chce się wzbudzić tego właśnie nie wiem...

Co do wyprzedzenia fazy...

MAP002.BMP


Przed podłączeniem induktora 1.2mH 17R...

MAP003.BMP


I po równoległym podłączeniu...

MAP004.BMP


MAP005.BMP


MAP006.BMP


MAP007.BMP


Udaje się jakoś osiągnąć ją ale nie do końca w nieco inny sposób. Równolegle do rezystora R24 podpięty jest dławik o indukcyjności aż 1.2mH i wewnętrznej oporności prawie 17R. (Taki mały dławik wielkości jak rezystor 0,5W). Cewki o wartościach od kilku do kilkunastu uH z rezystorem o większej wartości niż 150R nic nie dają praktycznie. Dopiero dławiki o dużej oporności jak na cewkę i indukcyjności coś pomagają.

Bez induktora opóźnienie wynosi prawie 500nS, zaś z induktorem około 200nS ale przebiegi wyglądają o wiele lepiej, szpile i przepięcia są już niewielkie, ale cały czas mnie to nie satysfakcjonuje. Obawiam się, że bez korekcji fazy jak podam pełną moc z sieci to klucze pójdą z dymem. Nie wiem, ale podejrzewam, że coś może jest nie tak z konfiguracją wejścia sprzężenia. Może to diody zenera ale bez nich boję się nawet sprawdzać i być 80zł w plecy przez AD790.

Może jest jakiś sposób na to, czyli jakiś wzór lub schemat do odpowiedniego dopasowania elementów zapewniających wyprzedzenie. Ktoś ma jakieś doświadczenie, którym mógłby się podzielić?


Góra
   
 

PostNapisane: 18 lip 2021, 13:54 
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 19.12.2015
Posty: 118
Ader napisał(a):
Może to diody zenera ale bez nich boję się nawet sprawdzać i być 80zł w plecy przez AD790.


Bardzo prawdopodobne, diody Zenera mają duże pojemności i ogólnie są nieco wolne. Lepiej zastosować 2 ultraszybkie diody od ścieżki sygnałowej do ścieżek zasilających wzmacniacz.


Góra
   
 

PostNapisane: 19 lip 2021, 14:21 
Dołączył(a): 21.04.2021
Posty: 3
Potencjometr R3 musi mieć wartość co najmniej kilkaset omów, inaczej układ źle albo wcale nie chce się wzbudzić. Diody zenera chodzą dobrze bo obcinają nadmiarowe napięcie, ale właśnie przypuszczam czy nie robią jakiegoś rodzaju zwarcia, stąd konieczna jest ta rezystancja zapewniona przez potencjometr R3...
W moim przypadku tutaj nie mogę właśnie dać tak niskich wartości rezystora bocznikującego bo układ nie zadziała. Tutaj nie mogę dać kilku uH ani kilku lub kilkadziesiąt omów. Trzeba znaleźć jakiś sposób. Wyjściowo wygląda, że musi u mnie być bardzo duża indukcyjność, połączona z odpowiednią rezystancją w ten sposób, że chyba dławik albo cewkę będzie trzeba zrobić z jakiegoś drutu oporowego. Takie moje dywagacje na razie...
Może to zależy od napięcia zasilania, które wynosi 12V z uwagi na bezpieczeństwo, zanim układ będzie odpowiednio dostrojony.
Jest ogólnie sposób na wyliczenie odpowiedniego wyprzedzenia przy pomocy takiego kalkulatora. Niestety jest po rusku ale wrzucam, może ktoś rozpracuje. Ktoś pomógł mi przetłumaczyć opis tego kalkulatora, ale nie jest biegły w języku technicznym:



https://tqfp.org/calculatoria/sd_predic ... r_delay=1k


Góra
   
 

Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 5 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]




Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL
phpBB SEO