[Andrey. 0]

Спасибо большое за ссылку, буду штудировать материал.:) Всегда принимал Irms за среднее значение тока, протекающего через провод..

 

Понятно. Значит, хороший конденсатор решит проблему длинных проводов. Нашел у нас в продаже lowESR Panasonic 105C, думаю будут в самый раз. На какое напряжение брать? С запасом? 25В хватит, или лучше 35В? По емкостям - 3300мк и 2200мк максимум соответственно. В любом случае - около 3А на частоте 100КГц при 105С. Но до 105градусов электролит, думаю, не расколится. Да и сопротивление внутреннее 20мОм всего. А на пониженной температуре конденсатор может выдерживать и более высокие токи.

И еще, по поводу частоты. По сути, переходной процесс имеет очень малую длительность, скажем, 100нс. То есть, частота порядка 10МГц, супротив 100килогерцам. Это ведь так же повлияет на максимальный ток пульсаций конденсатора? Если я что-то не так понимаю, поправьте меня.

 

В итоге - будет ли достаточно одного электролита 3300мк*25В 0,020Ом в таких условиях работы?

 

П.с. Требования к обратному проводу несколько успокоили. Полагаю, в разрыв провода можно поставить и выключатель? Чтобы по необходимости можно было полностью отключить БУ от ИП.

 

Еще вопрос. Нужен ли будет диоду радиатор? Или Шоттки в ТО220 корпусе может обойтись и без него в таких условиях? Какова будет рассеиваемая мощность на нем?

Изменено 3 января, 2009 пользователем Andrey.

[тау 23]

25В хватит, или лучше 35В?

неважно и 25 пойдет, но лучше брать у которого Irms в спецификации записан бОлший.

Да и сопротивление внутреннее 20мОм всего

это пока новый, при неблагоприятных условиях и повышенной температуре да большим током через пару тысяч часов это значение вырастает раза в 3 и конец близок.

По сути, переходной процесс имеет очень малую длительность, скажем, 100нс. То есть, частота порядка 10МГц, супротив 100килогерцам. Это ведь так же повлияет на максимальный ток пульсаций конденсатора? Если я что-то не так понимаю, поправьте меня.

Переходной процесс движется по экспоненте с вашей ванной и паразитной индуктивностью 5 мкГн примерно 2*L/R=100 мкс . Допустимый ток пуульсаций после 100 кГц в большинстве случаев уже не позволяется. Да и электролиты примерно ос 200...400 кГц уже плохо фильтруют и там требуется высокоёмкостная керамика.

будет ли достаточно одного электролита 3300мк*25В 0,020Ом в таких условиях работы?

Нет!, рванёт.

 

Полагаю, в разрыв провода можно поставить и выключатель?

нехорошо это. Вы щелкните выключателем а схема ШИМ еще будет молотить некоторое время (локальное питание). В итоге возникнет перенапряжение на электролитическом конденсаторе и рванет.

Нужен ли будет диоду радиатор? Или Шоттки в ТО220 корпусе может обойтись и без него

на 100Гц скорее всего не понадобится а вот для 1 кГц будет имхо необходим.

[Andrey. 0]

Действительно, что-то напутал с требуемым Irms конденсатора. Ну 3 штуки в параллель пойдут? В итоге Irms получится около 9А, этого должно хватить? ESR будет порядка 0.006Ом (при 0.018Ом на электролит).

 

По поводу выключателя понял. Не будем рисковать.

[тау 23]

Ну 3 штуки в параллель пойдут? В итоге Irms получится около 9А, этого должно хватить?

Я лично считаю что не хватит. Даже если по Irms они вроде как пройдут, то не пройдут (имхо) по такому параметру, который не пишется в спецификациях на электролиты. Этот параметр называется скорость нарастания тока и скорость нарастания напряжения. Он слишком велик в Вашем случае.

Для пленочных полипропиленовых конденсаторов такие параметры иногда задаются и я сталкивался с ситуациями когда превышение dV/dt приводило к отказам, несмотря на соблюдение остальных параметров по напряжению, рассеиваемой мощности. Грубо говоря Вы спросите - а сколько поставить? а я отвечу (грубо) примерно на 50 А rms., то есть штук 20.

[Andrey. 0]

Конечно, запастись побольше емкостями никогда не помешало бы.. Но чтобы ставить 20 далеко не самых дешевых электролитов (а они выйдут мне примерно в 1.5-2тыс. рублей), ради того, чтобы гасить какие-то пульсации.. Проще действительно будет со временем в корне преобразовать установку, и сделать нечто вроде ИП и ШИМа в одном флаконе. Ведь конденсаторы тоже не долговечны, да и места они будут в блоке занимать порядком..

 

По крайней мере, на первое время нужно сделать некий ограничитель тока, хотя бы на 30А, но чтобы точно держал заданную величину и мог молотить постоянно. Бог с ним, пускай на такие токи будет не импульсным, а обыкновенным, сеящем некоторое количество тепла в радиаторе.

Ввиду увеличения кпд в условиях приближения Uвых к Uвх, хотелось бы:

1. Установить в качестве ключа полевик, тот же IRF3205, вернее несколько штук в параллель.

2. Установить падение на токоизмерительном шунте как можно меньшим.

 

По первому пункту, думаю проблем не должно возникнуть.

А вот по второму. Есть ли транзисторы с Uбэ меньшим, чем 0.4-0.5В? Ставить ОУ, думаю, не имеет особого смысла. Если даже будет и 0.5В на шунте падать, это не так критично.

 

Накидал приблизительную схему стабилизатора. Емкости по входу и выходу вообще тут принципиальны? Небольшие конденсаторы по 0.1-1мк, думаю, не помешали бы?

[тау 23]

зачем Вам эта печка для стабилизации тока?

Если будет малое падение - то уже не стабилизатор. Можно проще наверное сделать регулировку тока напряжением в источнике V1, каким либо способом (например коммутацией отводов силового транса) без всяких токостабилизирующих транзисторов. Процесс электролиза таков, что аптекарская точность бессмысленна (имхо)

 

В схеме явная ошибка - перепутаны коллектор с эмиттером Q1. Падение на R2 0,6V при токе 30 А даст рассеяние 18 ватт в R2 .

 

C1 C2 по 0,1 мкф - это ничто в сильноточной схеме.

[Andrey. 0]

тау, я в курсе этой ошибки. Схему поначалу выложил, потом только увидел, что перепутаны К с Э. А возможности что-либо исправить или дополнить почему-то не было до этого момента.

 

Дело в том, что пока источником питания является стабилизированный зарядник для АКБ, способный отдавать в нагрузку большие токи, и что-либо корректировать не представляется возможным. Проще сделать стабилизатор тока.

 

Ну а схема этой печки-стабилизатора впринципе работоспособна? С1 и С2, возможно, и никчему. В стабилизаторах напряжения они зачастую стоят. Наверное, тут бы не помешал небольшой конденсатор между затвором и минусом питания?

Ну а силовые конденсаторы тут пожалуй и не нужны, как по входу, так и по выходу (тем более)? Обратный диод в данном случае нужен? - в случае включения-выключения стабилизатора.

Изменено 4 января, 2009 пользователем Andrey.

[тау 23]

Дело в том, что пока источником питания является стабилизированный зарядник для АКБ, способный отдавать в нагрузку большие токи, и что-либо корректировать не представляется возможным. Проще сделать стабилизатор тока.

14 вольт с зарядника на ванну минус падение вольт 7-8 на стабилизаторе - моща 200-240 ватт .

 

схема в принципе работоспособна, конденсатор не помешает между затвором и минусом. Обратный диод не спасет и не сработает.

[Andrey. 0]

схема в принципе работоспособна, конденсатор не помешает между затвором и минусом.

 

Какой емкостью конденсатор? Это уже по "своему усмотрению"? Что-то вроде 0,01-0,1мк?

 

Обратный диод не спасет и не сработает.

 

Немного загадочно звучит это выражение.. От чего ему "спасать и срабатывать"?

 

Несколько доработал схему линейного стаба.. Есть какие-то ошибки?

 

По поводу рассеиваемой мощности - здесь имеет место быть довольно нелинейная зависимость тока от напряжения питания. На 6В эта ванна будет еле пыхтеть.

Изменено 5 января, 2009 пользователем Andrey.

[Mothg 0]

Ну я в шоке! Какие вы схемы разрабатываете и обсуждаете на форуме. По всем правилам преобразовательной электроники она не должна работать.

 

Т.е. разработан НПН понижающего типа без дросселя, т.е. комутация источника напряжения на источник напряжения в первом приближение, во втором источник напряжения на большую емкость каковой является гальваническая ванна ванна.

 

Т.е. обязательно должен быть поставлен дроссель на выходе, я сомневаюсь что индуктивности проводов хватит. Коммутация ключей ничем не обеспечена. Скорее всего будут проблемы с транзисторами Т1 и Т2. Я уже отказался от такой схемы. Лучше применять мощный драйвер с выходом на полевых транзисторах. уже есть в продаже драйвера с выходом на 30А в импульсе.

 

Хорошо было бы иметь снаберные цепи на транзисторах, а то звону будет, из соседнего кружка радиолюбителей прибегут разбираться :).

 

Диод лучше выбрать на полный ток. Лучше диод шотки, их если что и в параллель ставить можно.

 

Потери в 30Ват??? Что то я сомниваюсь в этом. При такой коммутации.

 

На входе по хорошему иметь хоть какую то емкость а то не чем индуктивность подводящих проводов компенсировать.

Сечение проводов от 25мм^2 не такие уж и толстые.

 

Недостаток который вижу. нет никакой обратной связи. По хорошему нужно ОС по току. Защиту от перегрузки, защиту ключей от КЗ. А то закон Мерфи сработает.

 

А для чего разрабатываете если не секрет, от какого источника питания будете запитываться, какие пределы регулировки?

Просто профессиональный интерес. Подобный источник уже разрабатывал только на 4кВт.

[Andrey. 0]

Спасибо за советы.

Про мощные драйвера я вкурсе. Однако и этот каскад на Т1 и Т2 вполне стабильно работает. На нем уже было собрано множество конструкций, расчитанных на более низкие токи (до 20-30А), всё работает без перебоев. Одного ампера в управлении может и маловато, но особых потерь на переключение не наблюдается.

 

Про 30Вт потерь немного ошибся. Суммарная мощность, рассеиваемая всеми внутренностями блока (в основном транзисторы) замерялась на токах порядка 70А. И результатами тестов был вполне доволен.. пока не сгорел вентилятор охлаждения. А без него как-то неохотно оставлять блок включенным на продолжительный период.

 

Уже заказал двойные Шоттки по 30А/60В. В пике до 150 каждый держит (для 60Гц). Конденсаторы также решил заказать, 6 штук, каждый по 2200мк*16В 15мОм low ESR. Номинальный ток пульсаций при 105гр почти 3А, итого около 17А пульсаций (при 3.5А реальных, исходя из расчетов), и менее 3мОм внутреннего сопротивления. Думаю, таких емкостей должно хватить. Да и из практики, ток в моем электролизере редко когда переваливает за 70А, просто решил предостеречься от вездесущего Мерфи.:)

 

Пока эта вся установка только ради проведения опытов. Над практическим применением этого электролизера уже задумывался, но всему свое время. Надо прежде наладить работу всей конструкции в целом.

 

В качестве источника питания будет использоваться скорее всего мощный торроид, плюс очень емкий фильтр по выходу. Естественно, с токовой защитой, амперметром и вольтметром. Выход предполагается 12-15В.

 

Однако "старый" блок всё еще держится, пока с внешним охлаждением.

Изменено 7 января, 2009 пользователем Andrey.

[Burner 0]

"плюс очень емкий фильтр по выходу" - сильно большой конденсатор дорог и вреден - ток пойдет короткими импульсами. Тем более у "бублика" минимальная инд. рассеяния, которая ограничивает импульсный ток. Сильнее будет греться транс. Мож, дроссель поставить между выпрямителем и конденсатором.

[Andrey. 0]

Мож, дроссель поставить между выпрямителем и конденсатором.

 

Возможно. Только в этом случае он (дроссель) будет либо весить с сам трансформатор, либо нужно конструировать мощный импульсный БП, и тем самым уменьшать габариты дросселя в питании.

Но, думаю, при больших емкостях эти импульсы тока будут не так сильно влиять на работу сетевого трансформатора в целом.

[Burner 0]

Ну это все видно в осциллограмме тока транса. Можно сделать проще - немного нарушить связь обмоток бублика. Намотать их немного сместив.

Я когда-то мотал сварочный транс. Намотал обмотки вообще на разных сторонах бублика. Так он не давал нормального тока. Индуктивность рассеивания была такая, что КЗ ток был меньше номинального.

Изменено 11 января, 2009 пользователем Burner

[etoja 0]

Регулятор ШИМ удобно сделать на микроконтроллере LPC2138, который имеет программно управляемый ШИМ и насколько каналов АЦП для обратной связи.