Jump to content
    

Индукционный нагреватель на IR2153

Наткнулся на такую схему с использованием широко известной IR2153:

(199).thumb.png.eb855930cfd6b9139ab6fcaaa7f64cbe.png

Привлекло то, что используется параллельный резонанс, очень простая схема, но есть существенные недостатки - мощность ограничивается посредством лампы накаливания, индуктор имеет гальваническую связь с сетью, требуется постоянно подстраивать резонансную частоту вручную. 

Предлагаю обсудить мою схему, лишенную этих недостатков:

(200).thumb.png.909d50e5f37531e3ff851e9a5d4cca2b.png

Здесь применена автоподстройка частоты задающего генератора IR2153 путем синхронизации, при переходе напряжения в параллельном контуре через "0". Индуктор L3 подключен ко вторичной обмотке L5 согласующего трансформатора, не имеющей гальванической связи с сетью. Для уменьшения количества резонансных конденсаторов, параллельный контур образован идуктивностью индуктора L3, приведенной к индуктивности L4 первичной обмотки согласующего трансформатора и последовательно соединенных резонансных емкостей  С4, С5. Раскачивается параллельный контур через дроссель L1, образующий с конденсаторами С4 и С5 двойной последовательный контур. В результате получается АЧХ, имеющая три резонанса (правый график). Два верхних горба - последовательные резонансы, в середине - параллельный, который и используется в данной схеме. Напряжение на контуре зависит от соотношения емкостей С4 и С5, здесь оно в районе 1000 вольт. Такая величина для уменьшения тока через обмотку трансформатора L4 (меньше нагрев). Хочу предупредить - первичку мотать только литцендратом. Частота - 66 кгц. Для формирования импульсов синхронизации используется микросхема К561ЛП2 (CD4030) и транзисторы BC547 (КТ315), сигнал на которые подается с дополнительной обмотки L6 согласующего трансформатора. 

IMG_20231216_174024.thumb.jpg.700a72c6c838f2415662b3a8e84240b3.jpgIMG_20231216_174738.thumb.jpg.9d4ad8822e8e57087261581aaec974a5.jpgIMG_20231216_175308.thumb.jpg.0089216841ef04013a98a11af43804c6.jpgIMG_20231217_183806.thumb.jpg.43a4ff78aa4328cd90b4ff4f6e98a815.jpg

На последнем снимке более мощный вариант, ток потребления по постоянке - до 10 ампер (3 квт)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

выходным драйверам 2153 не плохеет при работе на igbt?

там же всего 250мА ток 

Share this post


Link to post
Share on other sites

IR2153 узкозадачный беззащитный примитив, иначе на ней лишь каши из топора получаются, как в данном случае, тогда как нет проблем собрать преобразователь вообще на россыпи, при этом никаких литцендратов, лишь эмальпровод и лента.

Share this post


Link to post
Share on other sites

3 часа назад, injener сказал:

Если не ошибаюсь, схема Кощеева с удвоением из 70х?

Пытаюсь найти сходство с одноключевой схемой Кащеева - что то не получается. Хотя с некоторой натяжкой, можно найти некоторые моменты...

3 часа назад, Baza сказал:

выходным драйверам 2153 не плохеет при работе на igbt?

там же всего 250мА ток 

Да нет, не жалуются. Судя по второму фото - импульсы на выходе нижнего плеча драйвера неплохие. Там же синусоида на индукторе - видно, что переключение происходит при "нулевом " напряжении, то есть ключи в режиме "мягкого" переключения. Считается, что при параллельном резонансе эффективность ключей до 30-ти процентов выше, чем при последовательном. В моем случае стоят 30N60A4D, у которых довольно легкий затвор. Впрочем, у меня есть подобная схема на SG3525 с ШИМ, которая неплохо справляется с igbt FGH40N60UFD через ТГР, если не ошибаюсь - ток примерно такой же.

3 часа назад, Plain сказал:

IR2153 узкозадачный беззащитный примитив, иначе на ней лишь каши из топора получаются, как в данном случае, тогда как нет проблем собрать преобразователь вообще на россыпи, при этом никаких литцендратов, лишь эмальпровод и лента.

Насчет примитива согласен, но она показала свою надежность-ведь не спроста пытаются расширить ее возможности. Да и доступность в наше время играет немаловажную роль. Впрочем, есть схема еще проще - автоген на IR2109:

(87).thumb.png.3997e25341ad027b5ed966b4b73ba911.png

Кстати, моя первая схема была как раз на рассыпухе с двух амперным выходным драйвером на ТГР:IMG_20220811_181406.thumb.jpg.57c8211e6d51e76b6ec3415a68a65140.jpg

По поводу литцендрата: без него можно обойтись, если делать резонанс во вторичке. Но тогда нужно много конденсаторов, а как быть если индуктор - 1 или 2 витка с внутренним диаметром 30-50 мм?. 

Вот видео моей первой грелки на рассыпухе:

 

Позже был добавлен компаратор LM311 для реализации ШИМ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

50 минут назад, analitik сказал:

По поводу литцендрата: без него можно обойтись, если делать резонанс во вторичке

Вообще-то, конденсаторы во вторичке это норма, но можно и в первичке — типовой питаемый током полумост, т.е. два дросселя, между ними трансформатор слоями, вторичка лентой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

5 часов назад, Baza сказал:

там же всего 250мА ток 

Ну это лишь в даташите формально специфицируется падение на диоде при этом токе.

А вот сам максимальный выходной ток на затвор вообще не указан...:negative:

Share this post


Link to post
Share on other sites

16 часов назад, Plain сказал:

 типовой питаемый током полумост, т.е. два дросселя, между ними трансформатор 

Хотелось бы увидеть такой полумост с питанием от сети.

15 часов назад, Arlleex сказал:

А вот сам максимальный выходной ток на затвор вообще не указан

Максимальный не указан, а вот как понимать это типовое значение. К сожалению английским не владею.

(201).thumb.png.abcb37793f87144ce6890b3c4a4ee6d6.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

20 минут назад, analitik сказал:

Хотелось бы увидеть такой ... английским не владею

Без минимального владения — не увидеть. Читать переводы статей тоже толку мало, когда на этом языке вся документация на все компоненты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

18 часов назад, analitik сказал:

Пытаюсь найти сходство с одноключевой схемой Кащеева - что то не получается. Хотя с некоторой натяжкой, можно найти некоторые моменты...

 

А Вы почему-то решили, что у Кощеева был только однотактный инвертор?

Большинство схем с обратными диодами было им запатентовано эдак где-то в году 70м.

17 часов назад, Plain сказал:

Вообще-то, конденсаторы во вторичке это норма, но можно и в первичке — типовой питаемый током полумост, т.е. два дросселя, между ними трансформатор слоями, вторичка лентой.

Или вообще инвертор тока с дросселем в звене постоянного тока. Так американцы любят делать. Да и в ссср тоже любили

52 минуты назад, Plain сказал:

Без минимального владения — не увидеть. Читать переводы статей тоже толку мало, когда на этом языке вся документация на все компоненты.

Плюсую неистово. К сожалению, таллинцы сдулись, уфимцы что-то ничего не пишут. Кто там еще? В Мелитополе была контора, но они особо нигде не публиковались, только на выставках. А так поделки на разных форумах и... китайцы, китайцы - и тоже на английском

Share this post


Link to post
Share on other sites

27 минут назад, injener сказал:

Или вообще инвертор тока с дросселем в звене постоянного тока

Так это он и есть, дроссель к центру первички, а здесь два дросселя дают амплитуду на ключах не вчетверо, а вдвое больше питания, т.е. вполне демократичные 800 В, и правильнее на входе третий транзистор добавить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Обычно производители сразу на первой странице вверху пишут максимальный выходной ток ключей, а тут даже в таблице данных не написали.

Зачем такое вообще тогда применять?:sad: Вот даташит, мб есть и новые редакции.

Share this post


Link to post
Share on other sites

10 минут назад, injener сказал:

А Вы почему-то решили, что у Кощеева был только однотактный инвертор

Просто в поисковике выпала статья Кощеева 59 года. Поищу еще - интересно ознакомиться, может ссылочку приведете. Ну а к схеме силовой части пришел самостоятельно, путем проб и ошибок.

С инвертором тока с дросселем в питании знаком, а вот

18 часов назад, Plain сказал:

 типовой питаемый током полумост, т.е. два дросселя, между ними трансформатор 

с питанием от сети что то затрудняюсь представить. Похоже  Пуш-Пул, но это далеко не полумост.

1 час назад, Plain сказал:

Без минимального владения — не увидеть. Читать переводы статей тоже толку мало, когда на этом языке вся документация на все компоненты.

Про документацию Вы маленько переборщили - есть еще и нормальные переводы, есть еще и чисто доморощенная... Есть еще и универсальный язык - схема называется. Не обязательно читать статью - в большинстве случаев достаточно взглянуть на схему.

(202).thumb.png.5ed1016f3897df06d4ebb338bbede823.png

Как то так!

Share this post


Link to post
Share on other sites

18 часов назад, Arlleex сказал:

максимальный выходной ток на затвор вообще не указан

Указана нагрузка 1 нФ, питание 12 В и перепады 150 нс и 100 нс — следовательно, 80 мА и 120 мА — о чём и речь, архаичный узкозадачный задохлик.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...