Список разделов Flyback.org.ru » Схемы » Модули и компоненты высоковольтных преобразователей
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Модули и компоненты высоковольтных преобразователей
Ответить с цитатой

Николай
 


Схемы модулей и компонентов для создания высоковольных преобразователей

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 2:22 am
тема: Оптодрайвер
Ответить с цитатой

Николай
 


Оптический драйвер для mosfet/igbt транзистров При управлении мостами/полумостами возникают сложности с обеспечением гальванической развязки управляющих цепей верхних ключей. Решается это обычно использованием GDT, однако они как правило очень капризны и склонны портить форму сигнала. Также можно использовать "плавающее" питание верхних ключей, но и у него есть недостатки, а именно не совсем надежная работа...
Предлагаемый тут девайс предназначен для изолированного управления полевиками моста. Изоляция управляющих цепей осуществляется с помощью оптрона.

На схеме изображен одиночный драйвер. он представляет собой полностью законченую схему со своим питанием. Для управления мостом необходимо четыре такие платы, для управления полумостом - две Smile Т.е. по одному оптодрайверу на каждый полевик.
Управлять оптодрайвером можно любой микросхемой с ТТЛ выходом. Драйвер может управлять любыми mosfet/igbt транзисторами.
Детали:
R1 100
R2 1k
R3 20
C1 1000uf электролит
C2, C3, C5 0.1uf
C6, C7 минимум 24uf танталовый. по возможности больше
D1 25V 3А шоттки
IC1 HCPL-2601
IC2 UCC37325 или UCC37324 (в зависимости от того, хотим ли мы инверсию)
IC3 LM7809T
IC4 LM7805T
B1 KBL 1000Вх25А
На рисунке изображена плата с резрешением 300dpi. на нижнем рисунке она отображена в зеркальном виде для перевода на медь.


Ниже представлен вариант для использования ucc37322





Последний раз редактировалось: Николай (Fri Jan 26, 2007 3:46 am), всего редактировалось 1 раз
Добавлено: Fri Jan 26, 2007 2:27 am
тема: Генератор на IR2153
Ответить с цитатой

Николай
 


Хороший генератор просто жизненно необходим для хоршой теслы. Генератор должен перекрывать нужный диаппазон частот, обеспечивать дед-тайм и желательно иметь возможность подключения прерывателя. Есть много разных схем, сложных и не очень, но я хочу представить на ваш суд еще одну. По традиции схема самодостаточна и питается напрямую от 220В.Основой для генератора будет выступать микросхема IR2153, извествная нам по полумосту, но в несколько необычном включении.
Питается микросхема по традиционной для неё бестрансформаторной схеме. в rc-цепочку введен управляющий транзистор, который может выключать генерацию, что необходимо для подключения стаккато.
вот собственно говоря схема генератора:

номиналы:
B1 - любой подходящий мост на напряжение не менее 400В и ток не менее пяти ампер
C1 - 630мкФ
C2 - 0.1мкФ
R1 - 56к
Q1 - любой полевой транзистор, например что-нибудь из серии irf***
R5 - 100к
IC1 - IR2153
C3 - 470пФ
Нопиналы R2, R3, R4 расчитываются по следующим формулам:
для начала нам надо определить минимальное и максимальное значение R-цепи исходя из требуемого диаппазона частот (при C3=470pf частоты должны быть в диаппазоне 2кгц...1мгц)
f=1/(1.4*R*C)
R=1/(1.4*f*C)
например нам нужен диаппазон 100...500кгц, тогда Rмин=15кОм и Rмакс=3кОм
соответствено этим значениям выбираем резисторы в частотозадающей цепи - R2=3кОм, R3=0.9(15-3)=11кОм, R4=0.1(15-3)=1.2кОм
Резистор R2 нужен для ограничения частоты при полном выводе управляющих резисторов, R3 обеспечивает грубую регулировку частоты, R4 - точную

Печатная плата в зеркальном отражении с разрешением 200dpi:

Расположение элементов на плате:

Генератор в настройке не нуждается, при исправных компонентах начинает работать сразу. Этот генератор я рекомендую использовать для управления оптодрайверами.

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 3:07 am
тема: Генератор с синхронным прерывателем
Ответить с цитатой

Николай
 


Представляю вашему вниманию генератор на тл494 с блоком синхронизации и интерпуттером.
Генератор предназначается в первую очередь для drsstc без автоподстройки фазы. В отличие от простейшего несинхронного, он не закрывает транзисторы не дождавшись окончания периода
Данный генератор позволяет перестраивать частоту, дедтайм в пределах 1-99%, длительность импульса и паузы интерпуттера, а также возможность запрета работы интерпуттера. Интерпуттер "необрывающий", т.е. выходной импульс заканчивается, и только после этого выходы закрываются от сигнала прерывателя.
http://flyback.org.ru/images/gvi_sch.png
Элементы
C1, R1, R2, R3 - в зависимости от желаемых пределов регулировки прерывателя
Расчитывается следующим образом: Ton=C1*(R1+R2)/0.72, Toff=C1*(R1+R3)/0.72 (все величины в СИ)
D1, D2 - UF4007
V4 - 74HC00N
B1 - RS2007, RS1007 или что-то подобное
C7, C5 - 0.1мкф. керамика
C6 - 36В 1000мкФ
C4 - 15В 630мкФ
IC2 - LM7805
R7 - 10кОм
R9 - 10кОм
C3 - 1нФ
C1, R5, R8 - в зависимости от требуемого диаппазона частот (см. даташит)
R10 - 100кОм
R4, R5 - 5кОм 0.5Вт
IC1 - TL494
V3 - 74HC74N
V1 - 74HC08N<br>
Ниже представлены виды на монтаж и со стороны дорожек соответственно
рисунки представлены с разрешением 300dpi
http://flyback.org.ru/images/gvi_elem.png
http://flyback.org.ru/images/gvi_epcb.png

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 4:48 pm
тема: Генератор на TL494
Ответить с цитатой

Николай
 


Здесь предложена схема генератора на tl494. Он крайне прост, но со своей задачей справляется
tl494 позволяет генерировать два управляющих сигнала с частотой до 1МГц с регулируемым дедтаймом и обеспечивает 100нс фронты
Схема может быть использована в качестве задающего генератора для схем работающих с оптодрайверами
Также схема обеспечивает плавный выход на рабочий дедтайм в течении примерно одной секунды
На рисунке показана схема генератора.

Номиналы:
R1,R2,R3,R4,R6 - 100кОм
D1,D2 - 1n4007
C2 - 1нФ
C3 - 22мкФ 15В
C4 - 100мкФ 15В
C5 - 1000мкФ 25В
R7 - переменный 10кОм (обеспечиввает регулировку дедтайма 10...99%)
R9,R10 - 100Ом
R11 - 10кОм
R5,R8,C1 - в зависимости от желаемого диаппазона частот (см. даташит на tl494)
TR1 - питающий трансформатор на 24В
IC2 - LM7812
Печатная плата в зеркальном отображении с разрешением 150dpi

Расположение элементов на плате:

В подготовке этой схемы мне помогала группа Rammstein, которая поднимала мне настроение в столь поздний час. enjoy![img][/img]

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 4:51 pm
тема: Простой драйыер полевиков/игбт (замена UCC)
Ответить с цитатой

Николай
 


У многих возникают проблемы с приобретением микросхем-драйверов серии ucc****. Чтоже делать когда очень хочется обеспечить нормальное управление полевиками, а нужных микросхем нету?
На схеме представлен тот самый драйвер, который при минимуме деталей обеспечит правильное управление вашими силовыми полевиками:

номиналы:
Q1 - КТ815Г или его аналоги
Q2 - КТ814Г или его аналоги
Q3 - КП501А или его аналоги
R1 - 100Ом
R2 - 150Ом
C1 - 470мкфх50В, желательно танталовый
Ниже показан рисунок печатной платы (разрешение 300dpi, в зеркальном отображении)<br>

и расположение элементов на плате

ниже вы можете видеть осцилограммы работы драйвера на нагрузку 10нф(!) на частоте ~500кГц, как видите - он обеспечивает очень качественый сигнал.


Схема обеспечивает вполне приличный сигнал на частотах до мегагерца (на такой частоте было тестирование), но неисключено что и на больших частотах он сможет давать качественный сигнал. вообщем - пользуйтесь!

Схема была разработана и протестирована тов. Пружиной с нашего форума, за что ему огромный респект!


для тех кто в танке:
X3.1 - вход сигналла генератора.
X3.2 - минус генератора.

X2.1 - к затвору фета/игбт.
X2.2 - исток фета/эмиттер игбт.

X1.1 - +12...15В
X1.2 - -12...15В



Последний раз редактировалось: Николай (Fri Jan 26, 2007 5:03 pm), всего редактировалось 1 раз
Добавлено: Fri Jan 26, 2007 4:58 pm
тема: Силовая часть SSTC (мост)
Ответить с цитатой

Николай
 


Чтобы тесла долгие годы радовала вас и ваших друзей красивыми разрядами её необходимо достойное питание. А что обеспечивает питанием теслу? конечно же её силовая часть, в большинстве случаев это мост.
На схеме изображен типичный мост с защитой от самоиндукции.
Защита ваполнена обвязкой полевиков двумя диодами, коммутация питания выполняется с помощью реле, так как многочисленные эксперименты показали что просто от выключателя бъет током.

Детали:
Q1...Q4 - полевые транзисторы на напряжение >=400В и необходимый нам ток. например IRF840
D1...D4 - диоды шоттки на напряжение 100В и такой же как и транзисторы ток
D5...D8 - ультрабыстрые диоды на напряжение >=400В и ток порядка 4...6А. на мой взгляд предпочтительны диоды серии BYW***
D9...D12 - стабилитроны с напряжением стабилизации 15В, на всякий случай, для защиты затворов.
B1 - диодный мост на 1000В необходимый ток. например CBPC3510
C1,C2 - фильтрующие конденсаторы 630Вx500мкФ
K1 - реле на необходимую мощность. желаьельно герметичное, чтобы не обгорали контакты
F1,F2 - предохранители

Плата изображена в зеркальном отражении с разрешением 150dpi

Полевые транзисторы крепятся на достаточных размеров радиаторы. Также радиатор устанавливается на диодный мост
ВАЖНО! Управляющие сигналы к затворам подводятся витой парой в коаксиальной оплетке
Для управления мостом рекомендую использовать разработанные нами оптодрайвера. Успехов!

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 5:02 pm
тема: Трансформаторная рекуперационная защита
Ответить с цитатой

Николай
 


Рекуперация эдс самоиндукции
Все, кто собирал высоковольтные преобразователи наверняка сталкивались со взрывами транзисторов из за ЭДС самоиндукции. Существует множество способов от неё избавится, однако они имеют свои недостатки...
Я расскажу о рекуперационной защите, то есть она возвращает энергию самоиндукции в питающую цепь, а не рассеивает её. т.е. практически не ухудшает кпд преобразователя.

На первом рисунке показана схема защиты. Параллельно силовой обмотке преобразователя через диод подключается рекуперационный трансформатор. Диод подключен таким образом, чтобы через него шёл ток самоиндукции. Вторичная обмотка этого трансформатора через второй диод подключается к питающей цепи.
Как только напряжение самоиндукции станет больше питающего напряжения, этот диод откроется и "излишек" тока уйдет в конденсатор питания.
Конструкция
Рекуперационный трансформатор должен иметь индуктивность обмоток 10...100мГн. Наматывается в ферритофой "чашке" из сильноточного феррита. В чашку в два провода укладываются обмотки, риентировочно около 40..60 витков провода. толщину провода и рабочие токи диодов выбирают исходя из их равенства рабочим токам силовой обмотки преобразователя.
На втором рисунке показана осциллограмма напряжения на истоке транзистора. Первый пик показывает напряжение без защиты,второй - с подключенной защитой.

удачи.

Добавлено: Fri Jan 26, 2007 5:12 pm
тема: Питание SGTC от МОТов
Ответить с цитатой

Николай
 


Хочу предложить свой способ питания теслы от мотов.
Ниже показана схема сдвоенного удвоителя, работающего от двух МОТов.
Номиналы:
Диоды - UF4007 или более мощные ультрабыстрые серии HER***
RC обвязка каждого из диодов состоит из резистора 20МОм 0.125Вт и маленького керамического конденсатора 20пФx1кВ
Конденсаторы удвоителя - 1мкФx3кВ, масляные.
L1 и L2 - дроссели, состоящии из 10 витков 1мм провода вокруг обмотанного фторопластовой лентой ферритового сердечника. После чего обмотка заливается эпоксидкой или полиэтиленом.

Обратите внимание на точки возле обмоток мотов. фазировку соблядать обязательно
Данная схема выдает импульсы чуть более 11кВ с частотой 50гц. С ней должен применятся статический разрядник.


Обратите внимание, что заземление подключается в среднюю точку удвоителя, к ней же должны быть подключены корпусы мотов, т.е. фазировку обмоток производить таким образом, чтобы "холодные" концы ВВ обмоток мотов подключались к этой средней точке.
Использование схемы без земли, или неправильная ВВ обмоток мотов скорее всего приведет к выгоранию одного из них.
Соединения ВВ обмоток моток проводить их штатным проводом, выход схемы подключать к тесле через высоковольтные провода, например от умножителей УН9/27, или от неоновой рекламы

После тестирования работоспособности, я рекомендую залить детали на плате эпоксидной смолой, дабы исключить короны, утечки и случайные прикосновения.

Добавлено: Sat Feb 10, 2007 2:03 am
schema.gif
schema.gif (10.98 Кб)
схема
elements.gif
elements.gif (20.08 Кб)
Расположение элементов
pcb.gif
pcb.gif (7.44 Кб)
печатная плата с разрешением 200dpi в зеркальном отображении (для печати методом ЛУТ)
Список разделов Flyback.org.ru » Схемы » Модули и компоненты высоковольтных преобразователей
    Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.