[Plain 71]

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.

Edited September 3, 2021 by 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.

Edited September 3, 2021 by 2expres

[Plain 71]

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:

 

Edited September 4, 2021 by Plain

[LLLLLLLLLL 1]

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 71]

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 22]

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 71]

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?

Edited September 4, 2021 by 2expres

[Plain 71]

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