[Zuse 0]

Всем привет!

Есть разработанный генератор синусоидального напряжения 0...120 В с частотой 45...55 Гц (может перестраиваться) выходной мощностью до 800 Вт, который может питаться от сети и от АКБ, но в этой теме будет рассматриваться работа только от сети.

Работает генератор следующим образом: входное переменное напряжение преобразуется ККМ в постоянное 400 В, которое в свою очередь преобразуется мостовым инвертором в два ШИМа, модулированные противофазными синусоидами, и из ШИМов LC фильтром отфильтровывается выходная синусоида.

Работа на резистивную нагрузку во всем диапазоне мощностей была проконтролирована осциллографом через дифференциальный пробник без особых замечаний. Проблемы начались, когда на выход генератора повесели разделительный трансформатор и попробовали посмотреть напряжение на выходе трансформатора. Оказалось, что независимо от величины выходного напряжения генератора, к форме которого (при просмотре диф. пробником) нет замечаний, на выходе трансформатора в моменты переключений ШИМ возникают выбросы напряжения, сопровождающиеся затухающим звоном. Величина выбросов зависит от способа измерения - с обычным щупом с делителем выбросы и звон в несколько раз больше, чем с с диф. пробником, но в обоих случаях речь про десятки вольт. В схеме инвертора ничего особо интересного, на мой взгляд, нет:

Природа описанного явления, насколько понимаю, кроется в пульсации синфазной составляющей выходного напряжения, которая создает пульсирующий ток через емкость трансформатора на заземление. 

Размышляя над тем, как избавиться от помехи, вспомнил как-то попавшуюся на глаза схему мощного ИБП с синусоидальным выходом, в котором выходной каскад был не мостовым, а полумостовым с двуполярным питанием и конденсатор LC-фильтра в нем сидел на общем. В таком случае пульсации синфазного напряжения не возникает. Я, конечно, тоже могу сделать каждому плечу моста свой LC-фильтр, посадив конденсаторы на общий, но получится очень громоздко.

В общем буду благодарен подсказке, что еще можно сделать, чтоб выйти из этого тупика...

Изменено 5 сентября, 2023 пользователем Zuse

[Plain 168]

Какие проблемы переключить C123 и C124 на общий провод.

[Zuse 0]

1 hour ago, Plain said:

Какие проблемы переключить C123 и C124 на общий провод.

Допустим, переключили. Получили два LC фильтра на общий 426 мкГн/4.7 мкФ между которыми 10 мкФ. Далее, допустим, выставили нулевое выходное. На выходах LC фильтров установилось постоянное напряжение 200 В, размах пульсации тока в дросселях при частоте ШИМа 20 кГц составит: 200 В/426 мкГн*25 мкс = 11.7 А

Изменено 5 сентября, 2023 пользователем Zuse

[eddddy 8]

еще не забыть бы, что лаборатория должна измерять ток утечки, на корпус, с ваших выходных клемм.

какой он получится, если 4,7 мкФ повесить на корпус то?

 

на 50 Гц, естественно

 

[Zuse 0]

4 minutes ago, eddddy said:

еще не забыть бы, что лаборатория должна измерять ток утечки, на корпус, с ваших выходных клемм.

какой он получится, если 4,7 мкФ повесить на корпус то?

на 50 Гц, естественно

не на корпус, а на общий ККМ

[eddddy 8]

выходные фильтры на корпус, именно вешают. на РЕ, т.е. 

 

[Zuse 0]

12 minutes ago, eddddy said:

выходные фильтры на корпус, именно вешают. на РЕ, т.е. 

Вот схема мощного ИБП, упомянутого в заглавном сообщении. C11, C12 сидят на общем ККМ.

[Plain 168]

29 минут назад, Zuse сказал:

переключили. Получили два LC фильтра

Получили два ёмкостных делителя из неозвученной межвитковой и 4,7 мкФ, и теперь, вместо Кдел практическая единица, он практический ноль, за вычетом неозвученных индуктивностей конструкции, разводки и выводов C121...C124.

[Zuse 0]

28 minutes ago, Plain said:

Получили два ёмкостных делителя из неозвученной межвитковой и 4,7 мкФ, и теперь, вместо Кдел практическая единица, он практический ноль, за вычетом неозвученных индуктивностей конструкции, разводки и выводов C121...C124.

На какой "общий провод" вы предлагаете переключить конденсаторы? Что за цепь?

Изменено 5 сентября, 2023 пользователем Zuse

[Plain 168]

40 минут назад, Zuse сказал:

Что за цепь?

Среднее по ВЧ электросети, ёмкостный делитель с подводки.

[LLLLLLLLLL 8]

В 05.09.2023 в 12:10, Zuse сказал:

Проблемы начались, когда на выход генератора повесели разделительный трансформатор и попробовали посмотреть напряжение на выходе трансформатора.***************

В общем буду благодарен подсказке, что еще можно сделать, чтоб выйти из этого тупика...

Какие параметры разделительного трансформатора?  Он предназначен для трансформирования частоты 50 Гц?

[Zuse 0]

1 hour ago, LLLLLLLLLL said:

Какие параметры разделительного трансформатора?  Он предназначен для трансформирования частоты 50 Гц?

На 50 Гц, да. Другие параметры мне честно говоря не известны

[ChristinaChadzynski 1]

On 9/5/2023 at 2:10 PM, Zuse said:

 Я, конечно, тоже могу сделать каждому плечу моста свой LC-фильтр, посадив конденсаторы на общий, но получится очень громоздко.

Ёмкость понадобится в 2 раза больше (по факту - она там особо не нужна, паразитная индуктивность 50Гц-го трансформатора образует Т-фильтр), но зато реактивная мощность снижается в 4 раза, т.е. можно ставить на в 2 раза меньшее напряжение.

Разделительный трансформатор (вторичка) не заземлён, даже через У-конденсаторы? Имеется в виду земля горячей стороны.

[Zuse 0]

Отключил связь питания генератора ~220 с заземлением через Y-конденсаторы. Амплитуда выбросов уменьшилась раза в три.

Далее попробовал на каждый выход повесить Y-конденсаторы 4700 pF, второй конец которых объединил и по очереди соединял с заземлением/проводами сети. При соединении с заземлением стал сильно греться синфазный дроссель на входе питания генератора ~220, помеха при этом не уменьшилась. При соединении с сетью помеха увеличилась. По итогу стало не понятно, как течет ток помехи.

До эксперимента с конденсаторами возможный контур я представлял так:        

и ожидал, что конденсаторы на выходе образуют делитель с Cпар и помеха уменьшится, но этого не случилось

[Plain 168]

1 час назад, Zuse сказал:

стало не понятно

История как в прошлой теме, на Вашей картинке отсутствуют индуктивности монтажа.