Jump to content

    
somebody111

Гальваническая развязка на трансформаторе

Recommended Posts

Добрый вечер. Суть темы: есть серия оптронов, обеспечивающая гальваническую развязку сигналов управления. Хочу попробовать реализовать трансформаторную развязку. Существуют готовые микросхемы, в которых трансформатор+модулятор/демодулятор заведомо встроены в корпус. Они все расчитаны на напряжение до 1000В (849В. Мне нужна развязка не менее 5000В, поэтому свой выводной транс. Вопрос только в микросхемах модулятора/демодулятора.Кто-нибудь может предложить готовое решение?

Edited by somebody111

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 minutes ago, somebody111 said:

Мне нужна развязка не менее 5000В ...

Оптика. Световод. Насколько я знаю, уже давно выпускаются дешевые короткие пластиковые световоды (патчкорды) и соотв. драйверы и приемники к ним. Об этом еще Хоровиц с Хиллом писали ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Логика развязывается оптронами (световодами)  просто. Сигнал типа "чуть больше- чуть меньше" тоже. А вот точное значение аналогового сигнала развязать по-прежнему весьма затруднительно.
 Трансформатор тоже еще не последнее слово сказал. Существуют же ЛЭП на 750 кВ.  
У вас инженерная задача. Так решайте ее, а не ищите "готовые микросхемы".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если не слишком болшая точность аналогового сигнала нужна то что то типа

A SIMPLE ALTERNATIVE TO ANALOG ISOLATION AMPLIFIERS

Иначе надо по схеме МДМ делать. Смесители ( модуляторы-демодуляторы) брали стандартные SA612, генератор тактовой- любой. Полоса до 20 мгц получалась при несущей 250-300 мгц.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, somebody111 сказал:

Добрый вечер. Суть темы: есть серия оптронов, обеспечивающая гальваническую развязку сигналов управления. Хочу попробовать реализовать трансформаторную развязку. Существуют готовые микросхемы, в которых трансформатор+модулятор/демодулятор заведомо встроены в корпус. Они все расчитаны на напряжение до 1000В (849В. Мне нужна развязка не менее 5000В, поэтому свой выводной транс. Вопрос только в микросхемах модулятора/демодулятора.Кто-нибудь может предложить готовое решение?

 

Кто вам про 1кВ сказал?) Мы вот делаем(2015ВВ014) на 2.5кВ СКЗ на планарных трансах, что лишь немного не дотягивает до ваших 5кВ DC. Вопрос в параметрах импульса, собственно.

В общем еще вопрос в скорости. Для классических трансов есть еще внешние драйвера 5559ИН12У.

Миландр делает на ферритах, заявляют "2.5кВ". 1кВ это протон-орел с их оптронными сборками.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Ребят, если в теме написано на трансформаторе, то значит на трансформаторе. На выводном трансформаторе. Дешёвые  и недешевые пластиковые световоды от аваго(а они лучшие в этом деле) в условиях угольных шахт заливаются пылью из-за дырочки, которая сделана в пластмассовой трубке между передатчиком и приемником. Если её затыкать,  то там начинает копиться конденсат. Аналогичное касается на развязке с планарными трансформаторами-их прошивает через неделю после эксплуатации.У инфинеон купил микросхему-драйвер IGBT- сгорела через 15 минут в полевых условиях -прошило. Сначала я думал, что что-то не так сделал, но после установки родной оценочной платы сгорело точно так же. Я даже разбираться не буду почему - нужен тор , толстой силиконовой изоляцией. У меня есть решение на оптроне.Их производство переносят в Тайвань, а там брак идёт партиями. Ищу решение на выводном трансформаторе.Я знаю, что семикрон так делает драйверы с развязкой, го на демо-драйвере там все залито черной жижей.

Транс будут крутить на заказ, чтобы мог контролировать это.Я так понимаю, нужен что-то типо модулятора/демодулятора. Но я не нашёл таких микоосхем и обращаюсь за конскльтацией.Находил ШИМовские микросхемы со скважностью 50% на 300кГц, но мне надо где-то на 20-30 МГц

 

 

 

Edited by somebody111

Share this post


Link to post
Share on other sites
48 минут назад, somebody111 сказал:

Находил ШИМовские микросхемы со скважностью 50% на 300кГц, но мне надо где-то на 20-30 МГц

Так вам подойдёт любой микроконтроллер с АЦП и Ethernet.  Например 1986ВЕ1 напрямую к трансформатору подключается и АЦП есть. Еще знаю, что у TI есть такие контроллеры.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, somebody111 сказал:

тор , толстой силиконовой изоляцией ... надо где-то на 20-30 МГц

Фантастика. Расскажите, какой на самом деле сигнал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Простой ШИМ. 20-30МГц выбрал из следующих соображений. Частота коммутации транзистора 5кГц максимум, но время отпирание 0.2мкс. Соответственно частота 5МГц. Когда он опирается лезет помеха через ёмкость Миллера  IGBT в питание. В рабочем режиме её влияние сводится к тому, что через паразитные ёмкости засвечивается светодиод оптрона, что приводит к отпиранию транзистора и возникновению сквозного тока.В аварийном режиме эффект Миллера усиливается многократно при отключении(рост Uce) и засвечивает оптрона ещё сильнее.

Есть решение с применением оптронов, у которых диод оптрона засвечивается от буфера КМОП. Т.е. когда 0, светодиод зашунтирован, а не весит в воздухе. Идея с толстым селиконом-мое предположение. Видел решения с маленькими торами:на одном кольце концентрированно намотано 3 витка первичка, а напротив -3 витка вторичка.В принципе 10 мм пусть даже с эмалью хватит. Но я не знаю, чем сигнал модулировать. 20 МГц выбрано исходя из соображений, чтобы несущая частота должна быть выше частоты помехи.Могу быть неправ.Но точно НЕ планарный трансформатор. 

Edited by somebody111

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, somebody111 said:

 Ребят, если в теме написано на трансформаторе, то значит на трансформаторе.  ...

...

...нужен что-то типо модулятора/демодулятора. Но я не нашёл таких микоосхем и обращаюсь за конскльтацией.Находил ШИМовские микросхемы со скважностью 50% на 300кГц, но мне надо где-то на 20-30 МГц

 

Сдаётся мне, что Вы сами себя загоняете в угол. И в этом углу консультаций не будет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 hours ago, somebody111 said:
11 hours ago, somebody111 said:

Простой ШИМ. 20-30МГц выбрал из следующих соображений. Частота коммутации транзистора 5кГц максимум, но время отпирание 0.2мкс. Соответственно частота 5МГц. Когда он опирается лезет помеха через ёмкость Миллера  IGBT в питание. В рабочем режиме её влияние сводится к тому, что через паразитные ёмкости засвечивается светодиод оптрона, что приводит к отпиранию транзистора и возникновению сквозного тока.В аварийном режиме эффект Миллера усиливается многократно при отключении(рост Uce) и засвечивает оптрона ещё сильнее.

Есть решение с применением оптронов, у которых диод оптрона засвечивается от буфера КМОП. Т.е. когда 0, светодиод зашунтирован, а не весит в воздухе. Идея с толстым селиконом-мое предположение. Видел решения с маленькими торами:на одном кольце концентрированно намотано 3 витка первичка, а напротив -3 витка вторичка.В принципе 10 мм пусть даже с эмалью хватит. Но я не знаю, чем сигнал модулировать. 20 МГц выбрано исходя из соображений, чтобы несущая частота должна быть выше частоты помехи.Могу быть неправ.Но точно НЕ планарный трансформатор. 

 

 

Можете фрагмент схемы включения  оптрона, где он от паразитной емкости засвечивается?

Маленький тор не получится, потому как вы, наверное думаете, что сердечник трансформатора изолятор, но он - проводник. Для гарантированной изоляции требуется намотка проводом с напряжением пробоя не менее 5 кВ. Недавно обсуждали такой трансформатор с изоляцией в 5кВ. 

Edited by iliusmaster

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 часов назад, somebody111 сказал:

Идея с толстым селиконом-мое предположение. Видел решения с маленькими торами:на одном кольце концентрированно намотано 3 витка первичка, а напротив -3 витка вторичка.В принципе 10 мм пусть даже с эмалью хватит. Но я не знаю, чем сигнал модулировать. 20 МГц выбрано исходя из соображений, чтобы несущая частота должна быть выше частоты помехи.Могу быть неправ.Но точно НЕ планарный трансформатор. 

 
 

У AD пластиковые изоляторы на планарных трансах льются в пластик с пробивным около 40кВ/мм. Действительно, куда там планарным трансам до классической эмали то. Мракобесие какое-то.

PS. Если вы выбираете классический транс исходя из соображений сложности обеспечить 5кВ изоляции на плате, то уж лучше плотненько заняться дизайном платы, а не искать чудес.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какие-то мысли есть, но смутные — неспроста схема доверху засыпана угольной пылью, а самооткрывающийся оптрон сильно смахивает на бытовой 4N25.

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 часов назад, somebody111 сказал:

 Дешёвые  и недешевые пластиковые световоды от аваго(а они лучшие в этом деле) в условиях угольных шахт заливаются пылью из-за дырочки, которая сделана в пластмассовой трубке между передатчиком и приемником. Если её затыкать,  то там начинает копиться конденсат. Аналогичное касается на развязке с планарными трансформаторами-их прошивает через неделю после эксплуатации.У инфинеон купил микросхему-драйвер IGBT- сгорела через 15 минут в полевых условиях -прошило. Сначала я думал, что что-то не так сделал, но после установки родной оценочной платы сгорело точно так же.

Есть такое волшебное слово  - "герметизация".

Если электрические части не залиты герметиком, то однозначно будет шиться по угольной пыли на поверхности.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.