Валентин

Я тоже так думал, но меня смущает такое соображение: в любом колебательном контуре энергия перекачиваются из конденсатора в индуктивность и обратно, и величина этой энергии должна быть одна и та же. Не может ведь большая энергия, запасенная в катушке параллельного колебательного контура перейти в меньшую энергию конденсатора этого контура, верно? Про рекуперационные схемы для получения резонанса в широком диапазоне частот - очень интересно! Можно поподробнее? Если есть ссылки - Я в пути! благодарен!

У меня возник вопрос с колебательными контурами, параллельным и последовательным. Мы сейчас экспериментируем и с таким и с другим. Задача - получить максимально возможную мощность магнитного поля катушки в параллельном и электрического поля конденсатора в последовательном контуре. Но, мощность магнитного поля, как известно, W=LI^2/2, а электрического W=CU^2/2. Параллельный колебательный контур нам удалось разогнать по напряжению на катушке/конденсаторе до 3 - 3,5 раза больше, чем напряжение питания. А вот последовательный - в 20 раз больше напряжения питания! Но, поскольку в параллельном контуре резонанс токов, то понятно, что ток там гораздо больше потребляемого. А отсюда я делаю вывод, что и энергия магнитного поля, согласно вышеприведенной формуле, в катушке параллельного контура намного больше, чем в последовательном. То, что в последовательном контуре большое напряжение на катушке, ведь никак не увеличивает ее магнитную энергию, по-моему. Также как и большой ток через конденсатор - не увеличивает напряженность электрического поля между его обкладками. Верно ли это? Ведь, с другой стороны, энергия перекачивается из катушки в конденсатор и величина ее должна быть одинаковая, верно? Не может же так быть, что большая энергия из катушки перекачивается в маленькую энергию в конденсаторе! Что-то я тут запутался. Нужен ваш свежий и здравый взгляд. Схемы не рисую, и так все, по-моему, понятно. Параллельный колебательный контур запитываем от источника тока, а последовательный - от источника напряжения. Заранее благодарен за подробный ответ!

Полностью согласен, спасибо! Но вот как рассчитать индуктивность дросселей питания? По поводу нагрузки на колебательный контур - она совсем не большая, в основном это токи утечки в конденсаторе контура, потери в индуктивности. Нам нужно только магнитное поле и электрическое поле, с хорошей амплитудой. Подскажите, как достичь максимальной кратности или амплитуды напряжения в колебательном контуре? Вот с этого места поподробней, пожалуйста!

Ключи переключаются автоматически при переходе напряжения на колебательном контуре через 0 с помощью диодов обратной связи. Проблема, насколько я понимаю, в том, что переход через 0 не такой быстрый, и на какие-то наносекунды оба ключа оказываются открыты одновременно. Поэтому такие броски тока коллектора транзистора.

Спасибо за ответ! А как можно простейшим образом организовать эти паузы?

Посмотрите, пожалуйста, на эту осциллограмму. Красная линия - напряжение на колебательном контуре, синяя - ток коллектора IGBT-транзистора. Короткие выбросы - это сквозной ток через оба транзистора? Как от него избавиться? Прилагаю мою схему ZVS с драйверами IR4427 IGBT-транзисторов. Есть подозрение, что именно из-за задержки в этих Драйверах появляются огромные импульсы тока через транзисторы. Есть предложения как от них избавиться? Я использовал такую же схему, только заменил в затворной цепи мощные резисторы на драйвер IR4427. Уж больно не нравятся мне 5-ти ватные резисторы, да и скорость перезарядки входной емкости IGBT оставляет желать лучшего. Но, оказалось, что драйвер IR4427 имеет специальную задержку в каждом канале для исключения сквозного тока, а у меня наоборот эта задержка увеличивает сквозной ток.

Как то странно... Я думал, что дроссель по питанию просто сглаживает потребляемые импульсы, а раскачивающий колебательный контур ток обеспечивается поочередно открывающимися транзисторами. Честно говоря, выбор или расчет параметров этих дросселей по питанию вызывает у меня большие затруднения. Был бы признателен за разъяснения и помощь!

Интересная схема, спасибо! Только диоды D3 и D4 с затворов МОСФЕТов должны идти на - питания, а не на +. Они защищают затворы от чрезмерного положительного напряжения и в оригинале используются стабилитроны в обратной полярности. Также не понятно назначение диодов D1 и D6. По-моему они не дадут дросселям L1, L3 разрядится после полуволны тока через них. Я не понял происхождение импульса тока I(D3) посередине открывающего импульса затвора. Можете объяснить?

Благодарю за подробный ответ! Схема работает хорошо, у драйверов есть гистерезис, поэтому самовозбуждения на ВЧ нет. Как вы думаете, будет ли более эффективно работать этот генератор, если заменить два дросселя по питанию на пару таких же силовых транзисторов и подключить их перекрестно к тем же драйверам? То есть использовать мостовую схему. По идее, раскачка контура будет больше, верно?

Кстати, Господа, помогите определиться с методикой расчета дросселей по питанию в этой схеме ZVS-генератора. Можно ли здесь рассуждать: чем больше-тем лучше? Или есть какой-то оптимум?

Ну не знаю... Измерения все корректные. А почему не может колебательный контур раскачаться транзисторами, которые его подкачивают "в такт", до напряжения выше источника питания? Вы же, когда качели раскачиваете, не доводите каждый качок до конца, а толкаете по чуть-чуть, и качели раскачиваются до приличной амплитуды. Так и здесь, я думаю.

Тем не менее, измеряя осциллографом напряжение между стоками ZVS, то есть на контуре, мы видим амплитуду почти в 10 раз больше, чем напряжение питания. Может дроссели подигрывают, я особо не вникал. То, что мы раскачиваем таким образом колебательный контур - это точно. Да, скорей всего, от автогенератора на ZVS отойдем. Сделаем отдельный задающий генератор (цифровой) на 4F, потом делитель-фазовращатель на 2-х триггерах, и через драйверы - на MOSFET. Потом хотя бы по одному контуру сделаем постройку частоты, ФАПЧ. А второй - как получится... Как поддерживать два колебательных контура в синхронизме, я пока не знаю. А можно примеры, или принципиальную схему, или ссылку какую-нибудь на эту тему: применение полевых транзисторов в качестве варикапов.

Вся изюминка в том, что мы возбуждаем колебательный контур, получая из-за его добротности 10-кратный рост напряжения и тока в контуре. Но, таких контуров - 2 и сдвиг фаз между ними нужен 90. Я частота их может меняться из-за того, что между пластинами жидкость изменяет свои свойства. Незначительно, правда, но тем не менее, это влияет на частоту генерации ZVS.

Согласен. А может есть микросхемы автогенераторов с квадратным выходом? Я, правда, пока таких не встречал. Если бы еще и с управлением частотой напряжение - то это был бы вообще идеальный случай! А вот это очень интересно! Можно поподробнее: какую емкость можно получить, какие управляющие напряжения, или хотяб ссылку на источник? Это типа: вот у нас в кустах случайно оказался рояль и мы сейчас исполним вам...

Согласен. Но пока мы хотим проверить принцип. Если все получится - конечно, будем переходить на цифровой генератор квадратурных синусоид с ФАПЧ.