Перейти к содержанию
    

Итого, компаратор выжил, а про обратноходовый уже говорили выше — да, он стабилизирует мощность и всё такое,

однако выдаёт ток импульсами, т.е. должен быть двух- и более фазным (четыре уже реальнее) для выдачи его более-менее непрерывно — кстати, как раз соответствует тому,

что я советовал автору в начале темы, а именно, экстенсивно и в полном соответствии с требованиями 21-го века поставить готовых дросселей и десяток UC3843

(потому что это всё ж таки лазер, с потребностью в нём населения в количестве одной-двух штук в год, а не электрочайник), но он ограничился одним по цене треть года, как теперь видно, борьбы за красоту идеи.

 

Производитель данной лампы в её паспорте прямо говорит, что её нужно питать как и любую другую, т.е. током, наиболее простой и качественный вариант источника которого — предложенная схема

питаемого током электронного трансформатора, нагруженного на шунтовый рекуператор, при которой нагрузка получает ток после нуля мгновенно и гарантированно не более номинального, вплоть до нуля напряжения.

Если стартовый и рабочий токи неприемлемо отличаются, то диодами можно соединять параллельно две и более таких схем, например, на 900 и 150 В.

Дело конечно же не в "борьбе за идею".

Есть несколько условий, которые я пытаюсь соблюсти. Цена, производственные сложности, надёжность, ремонтопригодность.

Основное цена, этот блок лишь малая часть всего, что там понапиханно. И мы пытаемся снизить себестоймость любыми возможными способами.

Сектор рынка достаточно узок и среди десятка фирм, которые во всём мире производят медецинские лазеры, достаточна сильная конкуренция.

Дизайн, мощность, габариты, функции и самое главное цена, являются определяющими при выборе фирмы потенциальным клиентом.

В одном лазере стоят четыре резонатора и каждая сотня которую я экономлю автоматически умножается на четыре. Сюда добавим схему разрядки,

которую я то же реально удешивил. То же х4. Возможно и блок зарядки конденсаторов будем собирать сами, что скостит еще немало с конечной цены изделия ( х4)

Если удасться разработать и воплотить вменяемую по стоимости и потребляемой мощности схему БЫСТРОЙ зарядки блока конденсаторов, то я смогу использовать один блок конденсаторов на все четыре лампы.

А это немалая экономия денег и уже очень реальное снижение веса и габаритов готового устройства.

В том виде, как сейчас, платы симмера и драйвера с ИГБТ уже занимают половину объёма от имеющихся готовых образцов. А по цене получились в пять раз дешевле.

 

Я не в коем случае не хочу критиковать Ваше последнее предложение, поскольку не совсем понял идею (схему или набросок Вы так и не показали).

Но идея многофазного преобразователя однозначно исключается по причине стоимости и надёжности, из за количества применённых деталей.

В то же время, то что я с самого начала взял как основу (Boost на 3843) работает и вполне уверенно выполняет поставленную задачу.

Объясните, чем Вам не по нраву это решение и что именно в ней не так. Возможно я допускаю системную ощибку, по неведению или невнимательности ?

Прошу это без сарказма или желания "поборотся". Я уже говорил, что я не профи в этом деле и всегда рад возможности поучиться чему то новому или интересному.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На протяжении темы многие участники Вам неоднократно говорили о по-прежнему неизложенной задаче, как верном способе её никогда не решить. Если сложить сказанное Вами ранее (30 Гц, 600 В и 16000 мкФ, т.е. 100 кВт, а если хоть как-то пристроить и такие же хаотичные x4, то все 400 кВт) и только что (про деньги), то я бы начал именно с блока заряда, после которого нынешний блок прогрева оказался бы сущим пустяком. Гвардеец UC3843 тем не менее ошибка, потому что для простого высоковольтного заряда конденсаторов и источников тока в ней и много лишнего, и многого не хватает, а умение готовить, соответственно, выродится в кашу из топора. И если говорить о деньгах — то, что "получилось сейчас", я категорически не советую пускать в производство.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если сложить сказанное Вами ранее (30 Гц, 600 В и 16000 мкФ, т.е. 100 кВт

У него схема с частичным разрядом, поэтому мощность, наверное, на пару порядков ниже. Но Вы правы, что все равно схема заряда не особо дешевле, а особо значима пассивная цепь формирования тока разряда накачки - поскольку просто игбт от накопителя никуда не годится.

 

И еще - для медтехники подозреваю серьезные требования по помехам.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На протяжении темы многие участники Вам неоднократно говорили о по-прежнему неизложенной задаче, как верном способе её никогда не решить.

Если сложить сказанное Вами ранее (30 Гц, 600 В и 16000 мкФ, т.е. 100 кВт, а если хоть как-то пристроить и такие же хаотичные x4, то все 400 кВт) и только что (про деньги),

то я бы начал именно с блока заряда, после которого нынешний блок прогрева оказался бы сущим пустяком. Гвардеец UC3843 тем не менее ошибка,

потому что для простого высоковольтного заряда конденсаторов и источников тока в ней и много лишнего, и многого не хватает, а умение готовить, соответственно, выродится в кашу из топора.

И если говорить о деньгах — то, что "получилось сейчас", я категорически не советую пускать в производство.

Что то Вы все в кучу смешали. В этой теме идет разговор о "блоке нагрева". Причем тут 30Гц и т.д. ? Не все понимали назначение устройства и

алгоритм работы лампы накачки. Я просто объяснял его участникам. Если хотите, я могу еще раз объяснить.

 

Написанное в предидущем посте (первый абзац) , всего лишь лирическое отступление. Я специально, для исключения вероятности чтения по диагонали, разделил его пустой строкой от части сообщения по теме.

Коментировать его не нужно.

 

На вопрос, Вы так и не ответили.

Объясните, чем Вам не по нраву это решение и что именно в ней не так.

 

 

Зы. Блок заряда конденсаторов у меня есть. Готовый. Если будет необходимость обсуждения с коллегами или желание поделиться разработанной схемой я создам отдельную тему. :)

 

 

У него схема с частичным разрядом, поэтому мощность, наверное, на пару порядков ниже. .

Да, разрядка происходит импульсом заданной длинны. Энергия разряда (ток через лампу) задается напряжением, до которого заряженны конденсаторы, перед подачей импульса.

Паденеием напряжения на конденсаторах в процессе разрядки можно пренебречь. Оно падает на 5-10%.

 

Но Вы правы, что все равно схема заряда не особо дешевле, а особо значима пассивная цепь формирования тока разряда накачки - поскольку просто игбт от накопителя никуда не годится.
Что Вы имеете в виду, говоря о "пассивная цепь формирования тока разряда накачки" ?

Я испытывал драйвер с кучей ИГБТ из соседней темы, на реальной лампе, кроме снабберного конденсатора и диода больше ничего не стояло.

Работает нормально, ни звона, ни выбросов нет.

 

И еще - для медтехники подозреваю серьезные требования по помехам.
Это, таки да... Там просто пиипец с этим. Но это еще очень далекая проблема, решать будем по мере. ;)

 

Еще раз приведу блок-схему всего устройства. Она состоит из трех блоков. Блок поджига и "подогрева" , как удачно выразился уважаемый Plain. Блока разрядки (ИГБТ и сопутствующие элементы).

А также блока заряда накопительных конденсаторов( на схеме с права).

 

На приведенной схеме блок "подогрева" (показаны только выходные цепи) собран на трансформаторной схеме и естественно не соответствует выходным цепям Step-Up, который я пременил в итоге.

post-74818-1414341910_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, разрядка происходит импульсом заданной длинны. Энергия разряда (ток через лампу) задается напряжением, до которого заряженны конденсаторы, перед подачей импульса.

Паденеием напряжения на конденсаторах в процессе разрядки можно пренебречь. Оно падает на 5-10%.

Что Вы имеете в виду, говоря о "пассивная цепь формирования тока разряда накачки" ?

Я испытывал драйвер с кучей ИГБТ из соседней темы, на реальной лампе, кроме снабберного конденсатора и диода больше ничего не стояло.

Работает нормально, ни звона, ни выбросов нет.

Да, так и есть, я как-то уже упоминал про это. Нет, речь не про выбросы и звоны. Просто при прямом подключении Вы не можете нормально нормировать ток и энергию - тем более в серийном устройстве. Получите разброс накачки раза в два-три для разных ламп, и громадную неравномерность за время импульса - посмотрите осциллограммы сопротивления лампы.

Пассивная цепь - это, как правило, несколько Г-образных звеньев из дросселей и емкостей, она формирует импульс, похожий на прямоугольный, с заданными параметрами.

 

Это, таки да... Там просто пиипец с этим. Но это еще очень далекая проблема, решать будем по мере. ;)

Я вот боюсь, как бы выбор схемы не стал следствием требований по помехам, а не наоборот :) Например, демпфировать понижающий или повышающий стабилизатор довольно затейливо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, так и есть, я как-то уже упоминал про это. Нет, речь не про выбросы и звоны. Просто при прямом подключении Вы не можете нормально нормировать ток и энергию - тем более в серийном устройстве.

Получите разброс накачки раза в два-три для разных ламп, и громадную неравномерность за время импульса - посмотрите осциллограммы сопротивления лампы.

Пассивная цепь - это, как правило, несколько Г-образных звеньев из дросселей и емкостей, она формирует импульс, похожий на прямоугольный, с заданными параметрами.

А, вот Вы о чем ! Это конечно так. Но у нас сделанно по другому. При наладке изделия производится "подстройка энергии". По внешниму датчику мощности лазерного излучения происходит подстройка управляющих напряжений.

Допустим! лазер минимально должен выдавать 10Вт и макс. 100, с шагом в 10Вт. Расчетно это соответствует управляющему напряжению для зарядного блока от 1 до 10В, с шагом в 1в. ( на конденсаторе 100 - 1000В )

При настройке, управляющее напряжение подгоняется до получения необходимой мощности на данной ступени. Эти значения прошиваются в управляющий контроллер и являются заводскими настройками.

При сервисной замене лампы, кристала или элементов ответственных за оптические свойства (зеркала, Q-затворы и т.д.) сервисным персоналом производится настройка "с нуля" для этого резонатора или всего лазера,

если менялись элементы общие для всех. Как минимум, проверяются настройки в критических точках.

Я ответил на Ваш вопрос или Вы имели в виду что то другое ?

Я вот боюсь, как бы выбор схемы не стал следствием требований по помехам, а не наоборот :) Например, демпфировать понижающий или повышающий стабилизатор довольно затейливо.
Я участвовал в завершении разработки предидущей модели и как "духа" меня послали сопровождать её на тестах по ЭМИ. Не так страшен чёрт, скажу я вам. Правда пришлось повозится, но тест я сдал.

Удивлению шефа небыло границ, я сдал его с первого раза, только один раз провёл предварительный анализ. Обычно бывало раз десять анализ и потом еще пару раз пытались сдать тест. А удовольствие не из дешёвых.

Не хвалюсь, просто приятно :)

 

Приведённая схема, всего лишь макет, после окончания эксперементов я позабочусь о фильтрах по питанию, провентилирую dV/dt затвора ключа. Разводку, монтаж, экранировку всего блока.

Питание до лампы идет экранированными проводами. Весь блок резонаторов герметично закрыт и представляет собой законченный металлический блок. Так что помехи там выходят только по проводам, а с этим можно бороться.

Но Ваши опасения я вполне разделяю. Когда закончу окончательный вариант, еще пройдусь зондом спектроанализатора. Он у меня до 3ГГц показывает.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гвардеец UC3843 тем не менее ошибка, потому что для простого высоковольтного заряда конденсаторов и источников тока в ней и много лишнего, и многого не хватает, а умение готовить, соответственно, выродится в кашу из топора.

Дело вкуса :laughing:

К примеру, есть такая фирма- SRS. Производят очень достойное оборудование, при склонности применять древние заслуженные комплектующие.

Ранее, подобной практикой отличалась Systron Donner . Правда, ныне она полностью сфокусировалась на одном, весьма специфичном, направлении.

 

И если говорить о деньгах — то, что "получилось сейчас", я категорически не советую пускать в производство.

Так вроде, еще нет ничего, кроме полуфабрикатов. Пока ТС работает, ПМСМ имеет смысл повременить с диагнозом. :rolleyes:

Получите разброс накачки раза в два-три для разных ламп, и громадную неравномерность за время импульса

С Q-switched, вполне сойдет. Впрочем, параметры лазера не были озвучены.

 

Пара готовых БП, которые распотрошил с ознакомительными целями настолько навороченны, что реинженеринг был неоправдан. ;)

Вы, вероятно, имеете в виду копирование. :rolleyes:

Препарирование готовых изделий полезно для понимания идей и решений, заложенных в продукт. А reverse engineering вовсе не предполагает слепого копирования, хотя бы из за различия технических и финансовых возможностей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы, вероятно, имеете в виду копирование. :rolleyes:

Препарирование готовых изделий полезно для понимания идей и решений, заложенных в продукт. А reverse engineering вовсе не предполагает слепого копирования, хотя бы из за различия технических и финансовых возможностей.

Нет, какое там копирование, я просто так выразился. :) Интересно было посмотреть готовое решение. Возможно взять что-то на вооружение.

Но поковыряв готовые блоки, точно решил для себя, что по такому пути идти не стоит. Я когда то собирал зарядку для конденсатора гаусс-пушки, из чистого ребячества. :)

(ДетЯм интересно было, думал пацанов своих на электронику подсадить, не получилось правда, у молодёжи сейчас другие интересы.)

Так вот, собрал я её то же на Степ-Апе, вполне уверенно заряжал конденсатор в 1000мкФ до 300-400В за секунду. И по ходу наладки, заметил, что можно получить и много бльшее напряжение.

Это и натолкнуло на идею использовать именно вариант на дросселе. В принципе блочок у меня работал, тему замутил после попыток выжать с неё побольше.

Ну и послушать коллег, которые уже занимались питанием газоразрядных ламп. Например совет использовать конденсаторы небольшой ёмкости, вспоминаю с благодарностью, это сразу решило проблему устойчевого поджига.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А, вот Вы о чем ! Это конечно так. Но у нас сделанно по другому. При наладке изделия производится "подстройка энергии". По внешниму датчику мощности лазерного излучения происходит подстройка управляющих напряжений.

Я ответил на Ваш вопрос или Вы имели в виду что то другое ?

Да, это. Я как-то и ожидал, что сделаете что-то в духе подстройки энергии для конкретного образца. Да, конечно, это очень сильно уменьшит разброс. Но большая (2-3 раза) неравномерность (нарастание) тока за время разряда остается, снижает КПД и ресурс лампы.

Не хвалюсь, просто приятно :)

Ну, поздравляю :)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На вопрос, Вы так и не ответили.
Объясните, чем Вам не по нраву это решение и что именно в ней не так.

Тьма лишних деталей, потенциометры вредны как класс, отсутствие защиты от КЗ, но главное — низковольтные дроссели в высоковольтных цепях. Это вообще большая проблема, потому что пробойное обмоток производители не указывают никогда, даже для готовых дросселей ККМ, т.е. которые официально работают с высокими напряжениями, а например здесь договорились аж до некоего "входного" 265 В — это ведь можно сунуть "входную" обмотку в розетку и прямиком в суд.

 

Компромисс — соединять готовые дроссели последовательно, из расчёта 100...150 В прочности эмали на каждом. Но это уже не так выгодно. То же самое и про входной контроль.

 

Насчёт альтернативы преобразователя на дросселях — например, это более-менее защищено от неожиданностей, в паспорте имеется список готовых дросселей (вообще, годятся любые подходящие стандартные обратноходовые), но проблема всё равно остаётся — получение ими 900 В без пробоев никто не гарантирует, даже 450 В двух последовательно мало.

 

И если в планах всё равно имеется N-киловаттное зарядное основного конденсатора, которое готовыми моточными вряд ли сделать, всё равно придётся мотать на заказ, то и зарядное прогрева проще сделать по предложенной топологии питаемого током электронного трансформатора.

 

Насчёт чтений по диагонали — до всплытия денег, т.е. до данной 11-й страницы, я рассматривал тему как однократное решение какой-то однократной проблемы, типа, починить завещанный братской средней школе древний лазер. Для производства же нужно однозначно исключать подобные перечисленным выше неизвестные и надуманные трудности.

 

"подогрева", как удачно выразился

Удача не при чём, я просто воспользовался здравым смыслом, ну и словарём, заодно, потому что все эти верификации, пролонгации и пр. доводят до абсурда, даже один химик мне на полном серьёзе утверждал, что протеин и белок — разные вещества.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

... главное — низковольтные дроссели в высоковольтных цепях.

Это действительно проблема. В обсуждении это не всплывало, потому осталось за кадром.

По этому поводу я общался с представителем Würth ( использовал в эксперементах их дроссели).

Для применённого мной в последней схеме они говорят о 250В при каких то фазах тестирования, на пробой лака обмоток конкретно, никто не проверяет.

Я уже заказал нужный мне дроссель у Pikatron. Оговорив необходимые условия. Получается немногим дороже чем продают готовые от Würth.

Подумываю о заливке, но на мелких сериях получается дороговато. Посмотрим, конец года, завал видать, они обещали к середине ноября прислать пару для теста.

 

Тьма лишних деталей, потенциометры вредны как класс, отсутствие защиты от КЗ

А что там лишние ? Конденсаторов понапихал, это да. :)

Подстроечники будут заменены постоянными делителями (сопротивления 0 Ом, на схеме). Кроме регулятора тока.

КЗ мне не особенно интересно, поскольку это не отдельно поставляемый блок питания.

За монтаж без КЗ отвечают другие люди. Предохранитель по питанию естественно будет.

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В общем случае функции 2 - поджиг, поддержание горения.

Лампу советуют питать током, значит ближе всего током дросселя, значит ближе всего похоже на схему step-down-а, либо иного прямохода (forward, полный мост, полумост, пуш-пулл). Поджиг другая функция, и для для неё таки ближе всего похож boost.

Простейший - типа катушки зажигания. Его работа - всего один импульс. Если этого не хватает, ближе всего похож классический step-up с конденсатором на выходе.

А хитрость такого step-up-а, как я понимаю, в том, чтобы проверить "лазейку", предположительно что с достаточным качеством будет выполнять и функцию поджига и питания лампы током. А раз для этого как-бы естественно не предназначен, то его неудобную сущность нужно поправить управлением. Возможно оно будет маленьким и дешёвым.

А так вообще, для ламп похоже устройство типа электронный балласт или типа как для CCFL. По соображениям дёшево вопрос был бы - как минимальными средствами переделать балласт.

Но до иных вариантов ещё не закончено с boost-ом.

по предложенной топологии питаемого током электронного трансформатора.

Нагуглилось вот

post-55932-1414483751_thumb.png

http://www.ti.com/general/docs/lit/getlite...mp;fileType=pdf

Похож?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нагуглилось вот ... Похож?

Да, оно. За вычетом того, что второй каскад собран автогенератором на биполярных, практически один в один успешно работает, например, в десятках миллионов ЖКИ-мониторов, причём, в среднем в количестве 4-х штук в каждом, потому что до засилья светодиодов там было принято делать подсветку 4-мя плоскими лампами.

 

Что предлагалось в теме — ключи второго каскада подключены к общему не напрямую, а через резистор, на котором компаратор, подключённый ко входу первого каскада, поддерживает среднее напряжение, ну и средний ток через всю цепь, соответственно. И ещё не однофазную двухтактную с одним трансформатором, а двухфазную однотактную с двумя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В общем случае функции 2 - поджиг, поддержание горения.

....

А хитрость такого step-up-а, как я понимаю, в том, чтобы проверить "лазейку", предположительно что с достаточным качеством будет выполнять и функцию поджига и питания лампы током.

А раз для этого как-бы естественно не предназначен, то его неудобную сущность нужно поправить управлением. Возможно оно будет маленьким и дешёвым.

Вы правы, именно исходя из этих соображений, я эту тему так и обозвал . :rolleyes:

 

 

Что касается простоты и дешевизны, то проще и придумать трудно. 1шт - 3844, 1 - LM358, 1 - ключевой транзистор, пара диодов, ну и дроссель.

Я исключил узел формирования импульса поджига, применив в качестве ключа тиристор. Немного задержал срабатование компаратора

управления поджигом и пролучил автоматический поджиг с частотой около пол-герца. Хотя дроссель от Пикатрона будет побольше, чем тот , что сейчас стоит, плата получается почти в два раза меньше.

Дроссель должны прислать на след. неделе. Проверю и подкорректирую плату.

 

Основное, чем был приятно удивлен, так это то, что ламы можно питать и достоточно малым током, при увереном подхвате канала.

Провел ряд эксперементов на лампах, которые питаются током около 500мА ( в готовых резонаторах), при питании на 100кГц ей нужно всего около 80мА (эфф.) при напряжении около 200В ( 16Ватт)

А это в итоге, позволяет избавится от громоздкого радиатора, мощного транзистора, здоровенного дросселя. Вобщем я пока доволен полученными результатами.

 

Единственное, что пока осталось открытым, это уровень ЭМИ. Но я предусмотрел по питанию развязывающие фильтры. Цепи управления развязанны оптронами.

А для питания этого узла, будет применен отдельный источник 24В, встроенный в зарядное устройство БЗК (блок заряда конденсаторов).

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...