[Zoraccer 0]

Добрый вечер, уважаемые форумчане.

Прощу помощи, хотелось бы разобраться с простой вроде бы схемой.

 

Общая идея\задача :

Есть нагрузка сложного характера (электрохимического, делается физический экспериментальный стенд), сопротивление активное, изменяющееся со временем, плюс какая-то фиксированная ёмкость, плюс индуктивность подводящих линий. Для нагрузки важным является проходящий ток, желательно с крутым фронтом и +- всё равно каким спадом.

В одном НИИ подсмотрена бегло схема, в которой ток от мощного источника низкого напряжения (<5В) разгоняется в индуктивности, потом переключается на нагрузку.

Индуктивность, стремясь поддержать ток, отдаёт его в нагрузку с резким скачком напряжения (т.к. разогнанный ток больше того, что может принять нагрузка на напряжении 5В и меньше) и разряжается "в ноль".

 

К сожалению, всех нюансов разглядеть не смог, и в электронике совсем не силён..

Насколько я понимаю, схема похожа на buck-boost converter без конденсатора на выходе.

Примерную схемку накидал, транзистор и диод пока от балды, из того что было в чертилке-симуляторе более-менее похожего.

Источник питания - 5В, нагрузка 30Ом

Ток в индуктивности ограничивается сопротивлением в 1Ом на уровне 5А, на нагрузке, по идее, должны при размыкании ключа появится ~150В 5А на некоторые микро или наносекунды, потом ток и напряжение спадут.

 

Будет ли принципиально работать такая схема, или я где-то совсем ошибся?

Заранее спасибо

 

 

[MegaVolt 25]

Будет ли принципиально работать такая схема, или я где-то совсем ошибся?

Будет примерно такая форма тока http://naf-st.ru/images/digit/graf1.gif причём искомы ток будет только в самый первый момент времени.

 

[Zoraccer 0]

Что в прицнипе и требуется. А величина индуктивности (запасенной в поле энергии) будет влиять на крутизну спада тока и наряжения? По идее, больше индуктивность - дольше поддерживает искомый ток?

[Plain 168]

Пока что основной проблемой видится найти подходящий ящичек с надёжными ручками для переноски дросселя на 250 мДж.

 

А ещё стандартная ситуация с подобными темами — это когда где-то на третьей-пятой её странице к примеру выяснится, что импульс таки требовался прямоугольный, и вообще один в час.

[Zoraccer 0]

Пока что основной проблемой видится найти подходящий ящичек с надёжными ручками для переноски дросселя на 250 мДж.

 

Да вроде бы не очень большой получается по габаритам.. Я конечно воспользовался калькулятором типа Coil32, и возможно он неверно считает или я неправильно интерпретирую результат, но для тока 5А и энергии 0.25Дж на колечке 50х30х20мм из n87 нужно порядка 68 витков провода. Не очень мало, но вроде бы и не много?

 

5А только для "пристрелки", проверки работоспособности, потом энергию и ток пропорционально увеличу, охлаждение дросселя сделаем соответствующее.

 

Что касается прямоугольного импульса, совершенно согласен, есть вероятность что и он когда-то понадобится, предугадать сразу не могу :rolleyes:

Но есть точное свидетельство того, что примерно в такой схемотехнике стенд работает, нагрузка получает такие вот "хвостики", и начать стоит, видимо, именно с этого..

(прошу прощения, если что-то не так)

Изменено 27 февраля, 2017 пользователем Zoraccer

[MegaVolt 25]

Zoraccer

Что в прицнипе и требуется. А величина индуктивности (запасенной в поле энергии) будет влиять на крутизну спада тока и наряжения? По идее, больше индуктивность - дольше поддерживает искомый ток?

Да за время равное L/R ток упадёт в e=2.71 раз.

 

Plain

Пока что основной проблемой видится найти подходящий ящичек с надёжными ручками для переноски дросселя на 250 мДж.

А что будет у дросселя с меньшей накопленной энергией?

 

Вот тут http://www.power-e.ru/2008_3_20.php есть расчёт дросселя на почти 2КДж. Вес имеем 1,5тонны. Нам нужно в 10^4 раз меньше. Соответственно вес будет 15 грамм. Вроде бы не так и ужасно всё?

 

[Zoraccer 0]

Да за время равное L/R ток упадёт в e=2.71 раз.

Спасибо. Размерность Генри\Ом=с?

Т.е. для случая 5А, 20мГн, 30ом, через 666мкс ток станет равен, 1.84А, еще через 666мкс - 0.68А?

[MikeSchir 1]

Будет ли принципиально работать такая схема, или я где-то совсем ошибся?

Заранее спасибо

Zoraccer, Вам повезло, что Вы пока только рассуждаете и ничего ещё не сделали :rolleyes:

Вам никто не говорил, что сток, исток транзистора надо поменять местами? :rolleyes: Ну и "воткнуть" его в схему как-нибудь по другому? Чтоб управлять полегче было.

[Zoraccer 0]

Хотел в схеме заменить транзистор общим символом ключа, забыл :laughing:

(т.к. даже не сомневался, что поставил его не так и не туда)

Если подскажете, куда его для нормальной работы поставить, буду очень признателен.

К сожалению и стыду, с электроникой в целом дружим только по переписке, даже не на Вы.

А сделать стенд надо очень-очень..

Изменено 27 февраля, 2017 пользователем Zoraccer

[MegaVolt 25]

Спасибо. Размерность Генри\Ом=с?

Т.е. для случая 5А, 20мГн, 30ом, через 666мкс ток станет равен, 1.84А, еще через 666мкс - 0.68А?

На все вопросы да.

 

[wim 6]

с электроникой в целом дружим только по переписке

Начинайте дружить с симулятором, например, LTSpice.

 

[Zoraccer 0]

С ним пытаюсь начать дружить, не совсем успешно, но пытаюсь

[Plain 168]

прошу прощения, если что-то не так

Отчего же, всё ровно так, как я и сказал — ждём пятой страницы темы.

[LII 1]

На мой взгляд, импульсы тока удобнее получать разряжая конденсатор в нагрузку. В этом случае есть простой метод регулировать амплитуду и длительность импульсов. Делал нечто подобное для ИФК 150. Конденсатор заряжается стабилизатором тока, микроконтроллер контролирует напряжение на конденсаторе и при достижении требуемого уровня отключает заряд. Затем ключ подключает и отключает нагрузку к конденсатору на время необходимой длительности импульса. Требуемое напряжение заряда и длительность импульса вводятся с клавиатуры и отображаются на ЖК-индикаторе.

 

[Zoraccer 0]

С конденсатором это стандартный и хороший подход, но боюсь не для электрохим. ячейки синтеза.

В ней сопротивление меняется от импульса к импульсу иногда на порядок, "прощупывать" ячейку зондирующим импульсом очень нежелательно.

Поэтому получается, что конденсатор удобнее, но очень трудно выбрать нужное напряжение и ёмкость.

 

Индуктивность чем и приятна, что ток она даст точно тот, который нужно, а если сопротивление очень возросло - получится короткий импульс.

Опять же, напряжение в момент разряда можно измерить и получить обратную связь, не испортив при этом ячейку.

И после этого уже знать, работать на этой индуктивности, или переключится на индуктивность с другими параметрами.

 

Плюс разгонять ток в индуктивности можно от очень низковольтного источника питания, и компенсировать недостаток мощности временем разгона и скважностью импульсов.

С конденсатором конечно тоже так можно, но такой удобной обратной связи не будет

 

Изменять рабочий ток в ячейке и параметры импульса предполагается а)выбором индуктивности нужной энергии из некоторого банка установленных б)отсечкой тока по времени (в идеале, но понимаю, что это нужно будет делать очень-очень быстро) или пока матрицей дополнительных токоограничивающих сопротивлений, пожертвовав временно КПД.

Изменено 27 февраля, 2017 пользователем Zoraccer