Схемы модулей и компонентов для создания высоковольных преобразователей Добавлено: Fri Jan 26, 2007 2:22 am |
Схемы модулей и компонентов для создания высоковольных преобразователей Добавлено: Fri Jan 26, 2007 2:22 am |
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  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 |
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 |
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 |
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 |
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 |
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 |
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 |
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
|
|
Лицензионное соглашение (c)Flyback.org.ru Российское общество любителей высоких напряжений. Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации. |
