termik 0 22 августа, 2013 Опубликовано 22 августа, 2013 (изменено) · Жалоба Добый день. Необходимо питать оборудование для ультразвуковой сварки. Сейчас для этого разработали генератор, но он выдает "двухполярный" меандр, а не синус. В принципе, всё работает, но пьезоизлучатель эффетивнее функционирует от синусоидального напряжения. Можно конечно поставить последовательно дроссель - но на нем будет рассеиваться энергия, он занимает место, да и в идеале его надо немного подстраивать когда от нагревания плывет частота пьезоизлучателя. Возникла идея сразу делать синус, а не фильтровать меандр.. Погуглив, я пришел к выводу, что мощный синус лучше всего делать по принципу усилителя класса Д. Собственно вопросы: 1. Правильно ли я думаю насчет усилителя класса Д? 2. Я неопытен в этой сфере, поэтому опасаюсь что займусь изобретением велосипеда. Подскажите пожалуйста типичные решения такой задачи. Сейчас меандр генерируется микросхемой AD9833, она также умеет выдавать синус. Я так понимаю, что нужно этот синус пропустить через компаратор с пилой, и получить шим-импульсы. Только вот что неясно: генерируемый микросхемой синус является однополярным, соответственно после того как его, в виде шим импульсов, пропустим через полевики(получается вообще через один полевик) - он и останется однополярным, и не удастся его подать на развязывающий трансформатор? Если я задаю слишком глупые вопросы и создается впечатление, что я не хочу думать сам - это не так, курю форумы уже три месяца, и с нулевых почти знаний в электронике разработал генератор на h-мосте. Буду очень признателен, если попинаете в нужном направлении, разжевывать необязательно! Прикладываю схему того, что уже сделано. В идеале бы использовать этот же H-мост, просто немного изменить часть схемы, выдающую управляющие импульсы на затворы. Изменено 22 августа, 2013 пользователем termik Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
khlenar 5 22 августа, 2013 Опубликовано 22 августа, 2013 · Жалоба Может просто линейный усилитель мощности с вых. повышающим трансформатором? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Herz 6 22 августа, 2013 Опубликовано 22 августа, 2013 · Жалоба Может просто линейный усилитель мощности с вых. повышающим трансформатором? Линейный на 600Вт ещё поди найди. Не аудиофильский же покупать? С классом Д идея привлекательная, но всё равно понадобится фильтр, а это тот же дроссель, габариты и сложности с АЧХ: пьезоизлучатель - нагрузка непростая. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
shf_05 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба самому лучше микросхемы класса Д не делать, есть готовые. в журнале компоненты и технологии за прошлый год вроде были схемы усилителей класса Д и С на полевых транзисторах microsemi, до нескольких МГц десятки и сотни вольт, сотни Ватт. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
stells 12 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба наверное с усилителем есть смысл связываться, если предполагается работа в некотором диапазоне частот Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
chefdesigner 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба Работает же всё, так зачем трогать? только ради "повышения эффективности пьезоизлучателя"? непонятно. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
termik 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 (изменено) · Жалоба так может работать еще лучше) на мой взгляд, это отличный повод чтобы трогать))) всё-таки вопрос остается открытым - есть ли какие-нибудь типовые решения/микросхемы, которые принимают на вход сигнал, а на выходе рулят H-мостом по принципу усилителя класса д? Изменено 23 августа, 2013 пользователем termik Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AlexandrY 3 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба так может работать еще лучше) на мой взгляд, это отличный повод чтобы трогать))) всё-таки вопрос остается открытым - есть ли какие-нибудь типовые решения/микросхемы, которые принимают на вход сигнал, а на выходе рулят H-мостом по принципу усилителя класса д? Для 300 В и 600 Вт нереально. Слишком высокая частота ШИМ-а получается, пара мегагерц. Типовые 3-х фазные силовые сборки для инверторов в районе киловатта, из последних сил тянут 20 КГц ШИМ. У них dead time около 1 мкс. А здесь на два порядка надо выше. Разумнее применить многоступенчатую аппроксимацию синусоиды. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Herz 6 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба так может работать еще лучше) на мой взгляд, это отличный повод чтобы трогать))) всё-таки вопрос остается открытым - есть ли какие-нибудь типовые решения/микросхемы, которые принимают на вход сигнал, а на выходе рулят H-мостом по принципу усилителя класса д? Если что, готовы новый излучатель покупать? Спрашиваю вполне серьёзно, ибо имелся опыт, сын ошибок трудных... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
termik 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба Читаю про многоступенчатую аппроксимацию синусоиды, пока кажется сложнее шима. Если что, готовы новый излучатель покупать? Спрашиваю вполне серьёзно, ибо имелся опыт, сын ошибок трудных... Да) Поделитесь опытом пожалуйста, что разумнее - фильтровать меандр или делать сразу синус? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
stells 12 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба Поделитесь опытом пожалуйста, что разумнее - фильтровать меандр или делать сразу синус? наверное не просто фильтровать меандр, а делать на выходе резонансный контур Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
_Pasha 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 (изменено) · Жалоба Посмотрите на схемные решения для индукционных печей. При том, что "пьезик" в УЗ-сварке является элементом резонансной цепи. Типовое исторически устойчивое решение для УЗ - генератор на тиристорах с подстройкой резонанса катушками. Все равно горит. Я чего хочу сказать: вынужденные колебания пьезоэлемента - это тот уровень энергетической эффективности, когда что синус что меандр. Лучше не будет. Лучше - только генератор. Имхо, конечно. Изменено 23 августа, 2013 пользователем _Pasha Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Burner 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба последовательно дроссель - но на нем будет рассеиваться энергияА чего бы на нем рассеиваться? Можно сделать добротность 200 - получишь 3 Вт тепла. Подстройка - если езда частоты умещается в 0,5 резонансного интервала - не нужна. Тут зависит от добротности всего контура. Чем она больше, тем он уже. Контур необходим. Т. е., резонанс, как я понимал, на голой пьезокерамике, или +чуток конденсаторов для подгонки. Тогда добротность системы будет минимальна, соотв. и необходимость подстройки. Шо касается класса D, то, в принципе, релейная схема может быть оптимальна. Особенно если особой спектральной чистоты от ультразвука не требуется. У ней максимальное быстродействие при данной тактовой частоте. Т. е., там и тактов нет. Это похоже на ту структуру с пилой, о которой Вы упоминали, только вместо пилы - интеграл выходного напряжения(до дросселя). Просто компаратор с гистерезисом, который переключает полевики по сравнению вашего 20к синуса с интегралом напряжения и/или по току. Т. е., норм. нужен шунт или ТТ, шоб ничего не сгорело. Особенно при 600 Вт и высокодобротной нагрузке. Это вам не динамики. Раз у Вас мост - то имеет смысл сделать 2 компаратора, т.с. с 3 положениями - плюс, ноль(нагрузка закорачивается мостом) и минус. Быстродействие лучше(соотв. форма сигнала), нагрев дросселя меньше. Дроссель все равно нужен, только меньший раз в 5, и подстраивать действительно ниче не надо. Это дело с 2 компараторами можно провернуть и с тактовым сигналом, но я рассказать щас это не смогу. Думал когда-то, но уж забыл, а придумывать щас некогда. Мож., сами. Или действительно возьмите такой драйвер моста для класса D. Заметим, что с этим делом Вас ждет сюрприз - восстановление обратного диода в полевике. Когда даешь просто меандр, его нет. Норм. диод приходится отсекать шоткой по старому рецепту IR. У полевиков, которые выдерживают 300 В, эти диоды много медленнее тех 60 В, что ставят в усилках. Ну если отсекать не захотите - берите полевики ST, напр. У них этот заряд вроде раза в 2 меньше, чем у IR. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
_Pasha 0 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба А чего бы на нем рассеиваться? Можно сделать добротность 200 - получишь 3 Вт тепла. Подстройка - если езда частоты умещается в 0,5 резонансного интервала - не нужна. Там частота поболее ездит. То, что видел - где-то на 40% вверх. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AlexandrY 3 23 августа, 2013 Опубликовано 23 августа, 2013 · Жалоба Читаю про многоступенчатую аппроксимацию синусоиды, пока кажется сложнее шима. Схемотехнически выполнить формирование синусоиды из фазосмещенных меандров не сложнее, а только несколько дороже. Но благодаря модульному принципу такая схема легко масштабируется до нужной чистоты синусоиды или мощности сигнала. Скажем на 8-и меандрах можно сделать приближение к синусоиде где будут подавлены гармоники вплоть до 13-й. 8-мь синхронных меандров частотой 20 КГц с заданными смещениями вы легко можете сделать использовав микроконтроллеры семейства Kinetis от Freescale. :))) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться