[Plain 168]

01.09.2021 в 19:39, Bpovov сказал:

синусный LC-фильтр

Повторю, Вы собираете обыкновенный понижающий стабилизатор, следовательно, паспорт любого из них годится для расчётов, и там точно нет такого. Рекомендованный размах пульсаций тока для дросселей на феррите 20...30%, и амплитуда среднего тока в данной задаче: 2 · 25 кВт / ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20% –10%) = 142 А, пиковый: 142 А +10% = 156 А, с запасом на допуски — 180 А. Индуктивность тоже считается для худшего случая — максимум энергии дроссель переносит при Кзап=50%: ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20%) / (4 · 0,2 · 142 А · 20 кГц) = 170 мкГн.

 

01.09.2021 в 19:39, Bpovov сказал:

на каких доступных материалах

Собрать кольцо из феррита — либо из 8-ми стержней I 93/28/20, по два вместе, т.е. сечение 40х28 мм, либо два ребра на 4-х таких монолитных стержнях, по два вместе, и два — с распределённым зазором, набранных из пластин PLT 43/28/4 и прокладок, либо всё кольцо из таких пластин и прокладок, но чем длиннее зазоры, тем больше выпучивание поля, а значит и их объёмы, т.е. длина нераспределённого зазора всегда меньше, чем распределённого, а помехи больше.

 

Распределённый зазор: 170 мкГн · (180 А)^2 · 0,0004 · pi / ((0,25 Т)^2 · 1120 мм2) = 100 мм.

Витки: 180 А · 170 мкГн / (1120 мм2 · 0,25 Т) = 108.

[2expres 0]

On 9/1/2021 at 7:39 PM, Bpovov said:

 Подумал, все таки решил поставить синусный LC-фильтр на выходе моста. По тепловым потерям мост оптимально получается на 20-30 кГц несущей.  Посчитал дроссель получается на 3-5 мГн.

Какой ШИМ Вы формируете? Есть два варианта. Один ШИМ будет формировать  прямоугольник на активную нагрузку ( после высокочастотного фильтра), второй полуволну синусоиды. От этого сильно зависят параметры фильтра, один высокочастотный, другой низкочастотный.

[Bpovov 0]

2 часа назад, Plain сказал:

Повторю, Вы собираете обыкновенный понижающий стабилизатор, следовательно, паспорт любого из них годится для расчётов, и там точно нет такого. Рекомендованный размах пульсаций тока для дросселей на феррите 20...30%, и амплитуда среднего тока в данной задаче: 2 · 25 кВт / ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20% –10%) = 142 А, пиковый: 142 А +10% = 156 А, с запасом на допуски — 180 А. Индуктивность тоже считается для худшего случая — максимум энергии дроссель переносит при Кзап=50%: ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20%) / (4 · 0,2 · 142 А · 20 кГц) = 170 мкГн.

 

Собрать кольцо из феррита — либо из 8-ми стержней I 93/28/20, по два вместе, т.е. сечение 40х28 мм, либо два ребра на 4-х таких монолитных стержнях, по два вместе, и два — с распределённым зазором, набранных из пластин PLT 43/28/4 и прокладок, либо всё кольцо из таких пластин и прокладок, но чем длиннее зазоры, тем больше выпучивание поля, а значит и их объёмы, т.е. длина нераспределённого зазора всегда меньше, чем распределённого, а помехи больше.

 

Распределённый зазор: 170 мкГн · (180 А)^2 · 0,0004 · pi / ((0,25 Т)^2 · 1120 мм2) = 100 мм.

Витки: 180 А · 170 мкГн / (1120 мм2 · 0,25 Т) = 108.

 

В том то все и дело! Что это не преобразователь! Разрывных токов тут не должно быть, т.е. индуктивность не должна отдать всю свою энергию за время когда ключ закрыт! И Кзап в инверторе может быть и 100% в том числе на верхушке модуляции синуса. Наоборот она должна стараться поддерживать ток в том же состоянии пока энергия не берется из конденсаторов источника питания моста.

 

Попробовал подтвердить свои оценки симуляцией.

Симулировал только одно плечо, т.е. только один полупериод, по этому другие 2 полевика заменены диодами, на верхних ключ подается ШИМ с несущей в 20кГц.

Напряжение питание моста конечно 540В. Просто вырезал кусок и схемы и напряжения не сохранились.

ШИМ продолжается и на верхушке синуса, поскольку взял максимальный Kзап от 0 до 90%, а не до 100%.

 

На графиках один луч показывает напряжение на резисторе, т.е. на "выходном" низкочастотном трансформаторе, второй луч для сравнения - идеальный синус.

 

Видно, что при малой индуктивности пульсации напряжения  значительны.

При фильтре рассчитаном из моих соображений получается уже фактически синус, который без опаски можно подавать на низкочастотный трансформатор.

Изменено 3 сентября, 2021 пользователем Bpovov

[Bpovov 0]

1 час назад, 2expres сказал:

Какой ШИМ Вы формируете? Есть два варианта. Один ШИМ будет формировать  прямоугольник на активную нагрузку ( после высокочастотного фильтра), второй полуволну синусоиды. От этого сильно зависят параметры фильтра, один высокочастотный, другой низкочастотный.

 

под ШИМом я это имею вииду... 20 кГц несущая а заполнение от 0 до 100%

[2expres 0]

3 minutes ago, Bpovov said:

 

под ШИМом я это имею вииду... 20 кГц несущая а заполнение от 0 до 100%

Формируете синусоиду, нужен высокочастотный фильтр. График у Вас некорректно нарисован. Период импульсов должен быть одинаковый.

[Bpovov 0]

1 минуту назад, 2expres сказал:

Формируете синусоиду, нужен высокочастотный фильтр. График у Вас некорректно нарисован. Период импульсов должен быть одинаковый.

Про график понятно, это просто что нашел в сети подходщее...

 

Ну так я и говорю что мне нужен синус, считаю этот самый высокочастотный фильтр! Выходит нужно около 5 мГн, пока не получается подобрать материал, что бы он на 20 кГц работал правильно, для железа это уже высоко, а в ферриатх/перемалоях даже если стопкой набирать сердечники, все равно превышается допустимая индукция... так как мощность и токи большие...

[2expres 0]

44 minutes ago, Bpovov said:

Ну так я и говорю что мне нужен синус, считаю этот самый высокочастотный фильтр! Выходит нужно около 5 мГн, пока не получается подобрать материал, что бы он на 20 кГц работал правильно, для железа это уже высоко, а в ферриатх/перемалоях даже если стопкой набирать сердечники, все равно превышается допустимая индукция... так как мощность и токи большие...

У Вас большая постоянная составляющая. Я бы мотал на кольцах из распыленного железа. Дешево и нет проблем с зазорами.

С индуктивностью Вы ошиблись на пару порядков.

Изменено 3 сентября, 2021 пользователем 2expres

[Plain 168]

16 часов назад, Bpovov сказал:

Выходит нужно около 5 мГн

Не выходит. Рассчитанные 170 мкГн по-прежнему решают задачу:

 

 

Конечно, конденсатор логичен на порядок больше — здесь он такого малого номинала, чтобы были видны пульсации. А это полномостовой Класс D:

 

Изменено 4 сентября, 2021 пользователем Plain

[LLLLLLLLLL 8]

15 часов назад, Plain сказал:

Не выходит. Рассчитанные 170 мкГн по-прежнему решают задачу:

Конечно, конденсатор логичен на порядок больше — здесь он такого малого номинала, чтобы были видны пульсации. А это полномостовой Класс D:

 

Только надо добавить, что выход моста-инвертора у ТС подключается к нагрузке через импульсный трансформатор ( если ТС  не надумал уже его выкинуть). И этот трансформатор обязан пропускать низкочастотную составляющую 150 герц.

[Plain 168]

В первом сообщении темы оба трансформатора стальные.

[2expres 0]

12 hours ago, Plain said:

Конечно, конденсатор логичен на порядок больше — здесь он такого малого номинала, чтобы были видны пульсации. А это полномостовой Класс D:

Сигнал поступает не на динамик, а на стальной трансформатор, у которого будет большая индуктивность, 170uH это даже много.
Автора нужно проконсультировать насчет батареи конденсаторов (100uF). Он планирует нарастить пленочными конденсаторами, что не рационально. Подойдут и электролитические, но не все.

[byRAM 24]

Вообще, это изначально всё очень странно - греть трубу протекающим через неё током, а не нихромом, где не надо никаких преобразователей. Что сложнее: сделать понижающий преобразователь на многие килоВатты или намотать нихром на трубу?

Что эффективнее по КПД?

[Plain 168]

Вы потери в алюминиевых посчитайте. В таких приборах только плёночные применяют, и 100 мкФ 800 В — по 2000 руб. в розницу, вообще ни о чём, как и феррита на 5000 руб.

[2expres 0]

Just now, Plain said:

Вы потери в алюминиевых посчитайте. В таких приборах только плёночные применяют, и 100 мкФ 800 В — по 2000 руб. в розницу, вообще ни о чём, как и феррита на 5000 руб.

Батарея из 100шт. пленочных на 1uF? Или 100 мкФ 800В пленочный?

Изменено 4 сентября, 2021 пользователем 2expres

[Plain 168]

https://www.digikey.com/en/products/filter/film-capacitors/62?s=N4IgjCBcoGwJxVAYygMwIYBsDOBTANCAPZQDaIALGGABxwDsIAuoQA4AuUIAyuwE4BLAHYBzEAF9CYAExwAzIhApIGHAWJkQ0mjACsMGCEKz5NaUZByADFfowaF%2B3JoUL9emDgPCNOXoUsIBxcvIKiElJeCNBKaFh4hCSQ5FbMbJyQPPzCYpJaVhTRyHFqiZrSVgAEAK0AYhYVAHS6NfXGYK0N0p3G0s09WhQD0hSNQ3UNoy0TxtNtWjDD9EtjK3MN9I1wwzTD2zOWVQdyYI0dx93HcgNy4-Ny64R%2BNzD9x8vvb-e7xzRfFnJ9vMKEdgecwWcBhRLsDrgcKHcLBRHpRFvCPsCfpjGhiLLpQXjwXiYXi4fNdIjCBTGli8SjdLoaQN9MzNriqbTCDACVzTiiYCSufy0fMYOyQPYBvZ-lygW4eSB6Ci7EyDu4BjQFWYNWSLDQUTROSA4Aq4ILjX1zXAUXARRZbY1zWAbANnUbqAqPTjXWAUdRGUSpBVOoFgpkAKpCATsADyqAAsrh0NgAK58XAREAAWnMMWU-BT6iS5F0zHEeUMMQEABMuFnnRB0lwLOwAJ6sDOZZMoctAA