HV инвертор для зарядки конденсаторов (реквест критики)

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Ответить
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2018 01:19:38

Сообщение Sturmkatze »

Добрый день, котофеичи.
Сразу говорю, в схемотехнике я не особо силён, изящных методов не знаю. К проектированию подошёл самым дубовым образом.

Приспичило мне поиграть с гаусс-пушками, и сразу же понадобилось зарядное устройство для конденсаторов. Связываться с китайскими поделиями и с ходу повторять не до конца понятные схемы из интернета я не рискнул, а решил сперва обозначить сам для себя требования:
- Оно должно работать от 7.4в NiMh аккумулятора. (В перспективе от 12в литиевого.)
- Оно должно легко и понятно регулироваться по частоте заменой какого-нибудь резистора или конденсатора, чтобы можно было экспериментировать с разными трансформаторами.
- Оно должно быть мощным, насколько это вообще возможно, упираясь лишь в омические потери.
- Оно должно иметь более-менее человеческий кпд.
- Оно должно более-менее регулироваться по выходному напряжению.

Выкладываю схему на суд. В симуляции вроде работает.
Изображение

Итак, левый блок это обычный генератор прямоугольных импульсов на 555 микрухе. К выходу подключены два операционных усилителя, второй ногой они воткнуты в самое "нейтральное" место рядом с пороговой клеммой микросхемы. Суть в том, что подключены они в противофазе, и сигналы на выходе у них тоже в противофазе.
Правый блок это полновесный силовой транзисторно-диодный мост, состоящий из четырёх силовых диодов и четырёх мощных MOSFET. Транзисторно-диодные пары управляются сигналом с операционных усилителей и работают по очереди. Таким образом, на выходе имеем честный меандр огромного тока, вплоть до сотни ампер.
Дальше обычный повышающий трансформатор, высоковольтный диодный мост и, собственно, заряжаемый конденсатор.

Вольтаж в теории можно регулировать, установив делитель напряжения на питание операционных усилителей. (В симуляции их напряжение задаётся жёстко.) Регулировка вольтажа тут крайне желательна, ибо с учётом тепловых потерь конденсаторы разной ёмкости могут заряжаться разными токами на разные напряжения, и при подстановке более мелкого можно словить пробой.

Есть ли тут что-нибудь эдакое, что я не учёл?

Погонять схему онлайн можно здесь.
Реклама
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2863
Зарегистрирован: Пт фев 12, 2010 13:47:17

Сообщение Фунтик »

1. Смысл диодов в мосту малопонятен.
2. Транзисторы не открываются и не закрываются мгновенно. Нужна пауза. Тем более в схеме нет ничего ускоряющего открытие и закрытие транзисторов. Резуьтат - сквозной ток и дохлые ключи.
3. Питанием операционника нельзя регулировать выходной напряжение. Пока у ОУ на выходе достаточный потенциал для открытия транзистора - транзистор в ключевом режиме, работает как работает. Если дать ему недостаточный потенциал в затвор (сниженим питания ОУ) - он перейдёт в линейный режим и сгорит.
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 36290
Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
Откуда: г.Мариинск

Сообщение Телекот »

А зачем диоды и куча ключей? Возьми банальный пуш-пул. Потерь будет в 4 раза меньше.
Тем кого не устаревает наличия ошибок в моем тексте, оставляю права не пользоваться моими советами или просто не читать мои сообщения.
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2018 01:19:38

Сообщение Sturmkatze »

[uquote="Фунтик",url="/forum/viewtopic.php?p=3363901#p3363901"]1. Смысл диодов в мосту малопонятен.
2. Транзисторы не открываются и не закрываются мгновенно. Нужна пауза. Тем более в схеме нет ничего ускоряющего открытие и закрытие транзисторов. Резуьтат - сквозной ток и дохлые ключи.
3. Питанием операционника нельзя регулировать выходной напряжение. Пока у ОУ на выходе достаточный потенциал для открытия транзистора - транзистор в ключевом режиме, работает как работает. Если дать ему недостаточный потенциал в затвор (сниженим питания ОУ) - он перейдёт в линейный режим и сгорит.[/uquote]
1. Насколько я помню, мосфеты не любят обратное напряжение, поставил от греха подальше. Но таки да, без диодов в симуляции тоже работает, причём тепловые потери заметно так уменьшились.
2. Чем это лечить, конденсаторы какие-то к ним параллельно ставить?
3. Вот с этого места поподробнее. Транзистор же не реле, он допускает плавное регулирование.

[uquote="Телекот",url="/forum/viewtopic.php?p=3363982#p3363982"]А зачем диоды и куча ключей? Возьми банальный пуш-пул. Потерь будет в 4 раза меньше.[/uquote]
Пуш-пул упирается в хитропопый трансформатор с двумя первичками (либо напополам, либо одна поверх другой). Я не уверен, что на компактной высоковольтной схеме это себя оправдывает, паранойю насчёт мест пробоя.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Сверлит текстолит когтями
Аватара пользователя
Сообщения: 1255
Зарегистрирован: Чт янв 12, 2012 19:32:15
Откуда: Belarus

Сообщение Agaev »

Вам бы прочитать сначала хотя бы это.
Вложения
book.jpg
(129.9 КБ) 453 скачивания
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 36290
Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
Откуда: г.Мариинск

Сообщение Телекот »

Что там хитрого в трансформаторе? Первичка мотается в 2 провода потом соединяется как надо и всё.
Тем кого не устаревает наличия ошибок в моем тексте, оставляю права не пользоваться моими советами или просто не читать мои сообщения.
Реклама
Мудрый кот
Сообщения: 1706
Зарегистрирован: Сб дек 14, 2013 16:11:55

Сообщение Fuser »

все давно изобретено. для низкого напряжения лучшая силовая топология - пушпул.
читать нуно на специализированных форумах типа флайбэка
http://flyback.org.ru/viewforum.php?f=35 - гауссы и все такое
http://flyback.org.ru/viewforum.php?f=22 преобразователи

Телекот с юбилейным сообщением) 20000!
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 36290
Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
Откуда: г.Мариинск

Сообщение Телекот »

:beer: Спасибо, не заметил.
Тем кого не устаревает наличия ошибок в моем тексте, оставляю права не пользоваться моими советами или просто не читать мои сообщения.
Родился
Аватара пользователя
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2018 01:19:38

Сообщение Sturmkatze »

Нормальная тема для управления мостом?
Изображение

Те же два операционника, ровненько разнесённая скважность<50% есть, задержка есть, новых элементов минимум. Ёмкость подбирается пропорционально частоте.
Ответить

Вернуться в «Питание»