Jump to content
    

Однотактная схема индукционного подогрева. Проблема с надежностью.

А на саму катушку индуктора ничего не наводится? От силовых проводов каких-нибудь с контактором?

Нет, силовых кабелей рядом нет.

 

Чем и как контролируется ток через ключ?

Опять МК голый?

Да, голый МК. Хотел бы знать Ваше мнение, что именно именно контролировать. Как мне думается,так как IGBT у меня умирали от перенапряжения и в дальнейшем думаю организовать контроль напряжения на коллекторе. Ток не контролируется, хотя "вручную" контролируется температура радиатора под IGBT. Какой Вы видите схему контроля режима работы IGBT?

 

Пускай если что - профи поправят :blush:

 

Использование параллельной коммутации требует закрытого входа, то есть использование дросселей.

Вот тут уж совсем на пальцах поясните, т.к. ничего не понял.

 

:santa2: Много извели?

Как водится: пол ведерка...

 

P.S. Так понимаю, что изучением характеристик компонентов (datasheet) Вы не увлекаетесь? :crying:

Как правило, ознакомляюсь, но, видимо, не надлежащим образом. Спасибо за порицание, буду работать над собой.

 

For All:

Благодарю всех за интерес к моей теме после долгого затишья!

Edited by sind-rom

Share this post


Link to post
Share on other sites

при последовательной коммутации: мгновенно меняется напряжение, ток синус

при параллельной: ток мгновенно, напряжение синус.

Вот вход и закрывают дросселем, просмотрите схемы других преобразователей.

Возможно еще может помочь диод, включенный последовательно между контуром и ключом.

Я не сильно разбираюсь в "четвертных" схемах.

 

 

Смотрите внимательней схему китайской бытовой печи, ведь там применяют высокоиндуктивный индуктор.

Может там и ТТ выполняет двойную роль дросселя и трансформатора тока.

Но это всего-лишь предположения

Edited by chistyakov1971

Share this post


Link to post
Share on other sites

при последовательной коммутации: мгновенно меняется напряжение, ток синус

при параллельной: ток мгновенно, напряжение синус.

Не знакомая мне терминология. Буду признателен за ссылку на литературу, где она используется.

 

Возможно еще может помочь диод, включенный последовательно между контуром и ключом.

Была такая идея. С целью исключить (не знаю зачем :) ) влияние внутреннего диода, предполагалось установить два диода: первый как Вы говорите, второй - шунтируя ключ и первый диод при отрицательном напряжении на аноде первого диода. Найду подходящие компоненты - поэкспериментирую.

 

Смотрите внимательней схему китайской бытовой печи, ведь там применяют высокоиндуктивный индуктор.

Смотрел схемы пристально. Индуктивность индукторов дешевых китайских печей 100мкГн, мой индуктор - 80мкГн. Не думаю, что режимы отличаются.

Может там и ТТ выполняет двойную роль дросселя и трансформатора тока.

Но это всего-лишь предположения

Не согласен. В некоторых схемах ТТ вообще нет. Если верить аппноту AN9012 от FAIRCHILD, то на стр.22 в эквивалентной схеме никакие прочие индуктивности не участвуют.

 

For All:

Сегодня установка отработала час без сбоев в работе. В принципе, работой устройства я доволен. При попытке спровоцировать аварию (специально поднес массивную алюминиевую деталь), начали дымиться саппрессоры. Так как никакие контроль и защиты не установлены, то такое поведение саппрессоров надо принимать как должное. Планирую ввести ОС в МК по напряжению на коллекторе, на подобие печек: посуды нет - печка не включается или отключается.

Еще вопрос: при питании МС драйвера от лабораторного блока питания, в "полуаварийных" режимах работы (переключение не в нуле коллекторного напряжения) встроенный электронный вольтметр начинает показывать изменяющееся напряжение питания. У меня два варианта объяснения: импульсы напряжения через Скз и верхний защитный диод сбрасываются в цепь питания и от этого вольтметру "плохеет", либо скверно разведены цепи силовой и сигнальных и прочих земель. Кто-нибудь сталкивался с таким явлением? Источник питания - GWINSTEK GPC-3060D.

Edited by sind-rom

Share this post


Link to post
Share on other sites

В плитках реализован алгоритм включения при нулевом напряжении на транзисторе. Т.е когда напряжения на конденсаторах равны. Если это не так, то при включении будут броски тока и выход транзистора из строя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за порицание, буду работать над собой.

Порицать не имею полномочий, всего лишь дружеский намек. :cheers:

 

второй - шунтируя ключ...

Вроде второй уже установлен (IRGP20B120UD).

 

при питании МС драйвера от лабораторного блока питания, в "полуаварийных" режимах работы (переключение не в нуле коллекторного напряжения) встроенный электронный вольтметр начинает показывать изменяющееся напряжение питания.

Вооружитесь осциллографом и непременно добьетесь успеха (надеюсь, пользоваться умеете). Заодно сэкономите на деталях.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В плитках реализован алгоритм включения при нулевом напряжении на транзисторе.

Это-то понятно. Называется квазирезонансный режим, и его, если Вы не читали первый мой пост, я и реализовываю в устройстве. В нуле включать ключ - это хорошо, но в реальности, при работе не в холостую, добротность контура снижается и не всегда напряжение на коллекторе достигает нуля. Приходится довольствоваться включением ключа в минимуме коллекторного напряжения.

 

Т.е когда напряжения на конденсаторах равны. Если это не так, то при включении будут броски тока и выход транзистора из строя.

Поясните, какие конденсаторы Вы имеете ввиду? В целом, наличие тока через ключ, я криминалом не считаю, главное - величина этого тока. Т.к. в представленной мной схеме нет никакой ОС, которая могла бы поддерживать квазирезонансный режим на оптимальном уровне, приходится мириться отклонением от оптимума, так как детали нагреваются разные.

Share this post


Link to post
Share on other sites

при работе не в холостую, добротность контура снижается и не всегда напряжение на коллекторе достигает нуля. Приходится довольствоваться включением ключа в минимуме коллекторного напряжения.

 

Это как??? Может я чего-то не понимаю ??? Вроде должно падать всегда до 0, если резонанс конЭчно

 

И второе, как без автоматики отлавливать резонанс ??? Неее, ну я знаююю как :smile3046: НО быстродействие перестройки и точность .......

Тогда вроде к ведерку сгоревших транзюков не должно быть претензий :rolleyes:

Edited by chistyakov1971

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это как??? Может я чего-то не понимаю ??? Вроде должно падать всегда до 0, если резонанс конЭчно

Ну раз характер моих постов перешел из вопросительной в повествовательную, расскажу свою теорию работы однотактной схемы индукционного подогрева.

 

Прилагаю осциллограммы с работающего устройства.Осциллограммы коллекторного (синий канал) и затворного (оранжевый канал) напряжения . Частота снижена намеренно для демонстрации различий режимов работ. Также снижено входное напряжение, во избежание...

Рисунок 1 - Видны затухающие осцилляции, первое колебание имеет полуволну, заходящую в отрицательную область коллекторных напряжений, но так как в IGBT есть встроенный диод - напряжение на коллекторе нулевое(напряжением насыщения пренебрегаем). Т.е. существует возможность открыть ключ в нуле!

Рисунок 2 - Нагрузили небольшой стальной деталью. Видны затухающие осцилляции с бОльшим декрементом затухания. Первое колебание своей второй полуволной практически достигает нуля. Т.е существует возможность открыть ключ в минимуме напряжение (уже не в нуле).

Рисунок 3 - Нагрузили большой деталью. Видим что декремент затухания увеличился (сказались активные потери на нагрев) настолько, что в ноль коллекторное напряжение и не думает заходить. Возможности открыть ключ при отсутствии напряжения на коллекторе НЕТ. В итоге греется IGBT, на котором рассеивается соответствующая мощность.

 

For chistyakov1971:

Получается, что не должно падать всегда до 0. Если Вы видите возможность это сделать, сообщите мне.

 

Теперь обсудим осциллограммы работы схемы на рабочих частотах, в стандартных режимах.

Рисунок 4 - обычный режим. Квазирезонанс реализуется и заключается в том, что, благодаря наличию LC-контура, коллекторное напряжение совершает колебание, где в нуле его "обрывает" своим открыванием ключ. Все отлично, IGBT не греется, шума/помех нет, индуктивных выбрасов тоже нет.

Рисунок 5 - нагрузили стальной деталью. Квазирезонанс присутствует, но колебание в ноль не заходит. Амплитуда напряжения уменьшилась. Уже печально, греется IGBT т прочее, чего ранее не было (см.выше). А все потому, что деталь увеличила активные потери контура, но ключ открывается в фазе! Ну тут или терпеть, увеличив радиатор и обдув, либо заводить ОС и реализовывать корректировку частоты/длительности.

Рисунок 6 - нагрузили алюминиевой деталью. Что видим: амплитуда увеличилась (тут-то мои IGBT и клеели ласты, пока саппрессоров не было)! Индуктивность уменьшилась, синфазность открывание ключа нарушена. Лечение - такое же как в предыдущем случае.

Рисунок 7 - Резонанс! Трудно реализуем (да и надо ли?).

 

Для своего устройства, режимы, изображенные на рисунках 4,5,6 считаю допустимыми. Устройство имеет индикацию "полуаварийных" режимов (5,6), по которой оператор может отреагировать. Развитием конструкции будет введение ОС и автоматическая подстройка под квазирезонанс (как в плитках).

 

For All:

Если кто-то увидел ошибки в моих рассуждениях, не сочтите за труд - сообщите мне.

Скорее всего это попытка изобрести велосипед, но простая покупка бытовой индукционной плитки не подходит, т.к. планируется расширение функционала устройства.

И второе, как без автоматики отлавливать резонанс ???

Никак...

Неее, ну я знаююю как :smile3046: НО быстродействие перестройки и точность .......

Расскажите... Так как я начинаю смотреть в сторону автогенераторных схем.

Тогда вроде к ведерку сгоревших транзюков не должно быть претензий :rolleyes:

Претензий нет и быть не может, да и "транзюков"-то не ведерко, а пол! :))))))

1_TEK0001.BMP

2_TEK0002.BMP

3_TEK0003.BMP

4_TEK0004.BMP

5_TEK0005.BMP

6_TEK0006.BMP

7_TEK0000.BMP

Edited by sind-rom

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что-то я запутался в Ваших пояснениях и осциллограммах....

Видимо, мы говорим о разных вещах..

1. Установка должна работать в резонансе это = максимальному КПД установки.

Я называю режим, в котором работает установка квазирезонансным, использую термин из www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9012.pdf , стр.17 и 22.

Что Вы подразумеваете по резонансом? Если это резонанс токов в контуре, то я с Вами согласен, так и происходит, если частота переключения ключа равно либо кратна резонансной частоте контура.

2. Вам надо разобраться с скважностью управляющего сигнала. ИМХО. Вроде должна быть до Пи/2.

Вообще непонятно откуда Вы взяли пи/2. Скважностью я регулирую мощность нагрева.

3. Синий график должен сниматься с контура, а не коллектора, т.е щуп осцила должен быть подключен к "холодному" и "гарячему" выводу индуктора ЧЕРЕЗ трансформатор напряжения. Оранжевый идти с затвора.

Не вижу информативности в таком подключении осциллографа. Как можно увидеть переключение ключа в нуле коллекторного напряжения?

Режим резонанса надо поддерживать при любой нагрузке, а мощность пока регулировать ЛАТРОМ

Не согласен. Такое ощущение, что Вы описываете работу полумостового индукционного нагревателя с параллельным резонансом в контуре и с ФАПЧ.

 

Поддерживать режим резонанса на "четвертинке" с ручной регулировкой частоты архисложно.

При автоматике, затвор должен открываться в 0 напруги синусоиды ZCD, а закрываться на пике полупериода - это будет режим 100% мощности установки.

При длительности управляющего сигнала менее Пи/2, установка будет работать не на полную мощность.

Абсолютно с Вами согласен! Но Вы описываете работу не моего устройства!

Edited by sind-rom

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сорри , "слегка" дал маху :rolleyes: :biggrin:

Пост удалю, дабы не позориться :smile3046:

 

Тогда надо предпринимать меры по повышению добротности контура при максимальной нагрузке. До приемлемого уровня коллекторного напряжения.

Так как индуктор высоко-индуктивный, то надо уменьшать его индуктивность и увеличивать емкость батареи.

Может где-то в научных трудах и встречаются рекомендации по величине добротности, для квазирезонанса.

 

Для обычных резонансных режимов существуют, для каждой технологической операции.

Edited by chistyakov1971

Share this post


Link to post
Share on other sites

Рисунок 6 ... синфазность открывание ключа нарушена.

Уверены? Тогда поясните, что подразумевается под выражением - синфазность открывания ключа.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уверены? Тогда поясните, что подразумевается под выражением - синфазность открывания ключа.

Видимо, не удачно выразился. Имел ввиду то, что ключ открывается не в нуле, а уже где-то в третьей полуволне.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Видимо, не удачно выразился. Имел ввиду то, что ключ открывается не в нуле, а уже где-то в третьей полуволне.

Про третью полуволну вообще непонятно. :wacko:

Ладно, пока оставим в покое терминологию.

Летальный исход ключей наблюдался в режиме соответствующем рисунку 6 ?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Про третью полуволну вообще непонятно. :wacko:

Одно гармоническое колебание (весь период) состоит из двух полуволн (полупериодов): положительной и отрицательной.

 

Летальный исход ключей наблюдался в режиме соответствующем рисунку 6 ?

Прямого доказательства этому нет. Лишь косвенное - выход из строя прекратился (ну, по крайней мере еще этого не произошло) при наличии саппрессоров.

Edited by sind-rom

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...