Здравствуйте. Итак стояла задача - из 150-200 Вольт 50 Гц переменки получить стабильные 310 вольт постоянки с мощностью порядка 5 кВт, этакий стабилизатор. После 2-3 дней экспериментов в симуляторе родилась очень простая схема. Суть очень простая - скрестив схему обычного выпрямителя и обычного умножителя получаем управляемый умножитель.
Конденсаторы С1 и С2 тут играют роль вольтдобавочных, а С3 основной. При положительной полуволне конденсатор С1 через паразитный диод в транзисторе Q2, а также конденсатор С3 заряжаются до пикового сетевого напряжения, при отрицательной полуволне заряжается конденсатор С2 через диод в транзисторе Q1. Если начать открывать и закрывать транзисторы в нужные моменты, то конденсатор С3 будет дозаряжаться с помощью сетевого напряжения и добавочного (С1 или С2 в зависимости от полярности приложенного сетевого напряжения напряжения). Подкупала простота - силовых по сути всего 6 деталей, 3 конденсатора, 2 транзистора и 1 диодный мост. Диоды D1 и D2 - по сути защитные, нужны для разряда емкостей С1 и С2 и никак не влияют на работу схемы. Схема управления также по своей сути получилась довольно простая и состоит из детектора полярности, 2-х D-триггеров и компаратора.
Пару дней ушло на сборку и отладку прототипа. Прототип успешно заработал. Запитался для начала через понижающий тр-тор на 50 вольт для удобства отладки. Успешно повысив напряжение до 80 вольт(настраивается обратной связью) с нагрузкой резистором 150 Ом (нагрузка получилась 42 Вт). Все осцилограммы как на картинке в симуляторе, все идеально. Единственное тр-тору очень не нравилась нагрузка такого характера, ну оно и понятно, схема по сути рвет цепь с протекающем током, а какой индуктивности это понравится?! При этом даже с дикими помехами и выбросами система отработала на ура.
Решил собрать более мощный вариант. Собрал, все по той же схеме, добавил только схему плавного заряда конденсаторов при включении, все таки 15000 мкФ напрямую в розетку может сделать большой бах. Транзисторы использовал IRFP460 (500 В, 20 А) по два в параллель. Система успешно запускалась и и выходила в режим стабилизации напряжения, в итоге пережила около 5 включений, после чего выбило один из транзисторов. Далее после серии экспериметнов выбило еще один транзистор. Транзисторы выбивало не в момент включения, а уже в момент когда система полностью вышла в рабочий режим. Я не могу понять что им не нравится? Напряжение на них не может быть больше сетевого, токи тоже идут мизерные (нагрузка пока 4.7 кОм на напряжение порядка 330 Вольт). Схема управления построена таким образом что даже в случае помех не сможет включить одновременно оба транзистора. У меня пока единственное предположение, что каким то образом на затворе транзисторов образуется напряжение выше допустимого и пробивает именно затвор. Осциллографом полазить нет возможности т.к. у меня обычная дешевая USB приставка к компу. Латра тоже нету, да и толку от него было бы не много, это все таки дикая индуктивность, которая будет давать огромные выбросы и помехи.
Если у кого есть предположения почему выбивает транзисторы - с удовольствием выслушаю. Если нужна полная схема, нарисую и выложу без проблем.
Дополнительные пояснения к принципу работы: Схема работает в двухтактном режиме, при одной полярности заряжаются основной конденсатор с возможной вольтдобавкой (если транзистор открыт) разряжая при этом дополнительный, одновременно через паразитный диод в противоположном транзисторе второй дополнительный конденсатор подзаряжается. При смене полярности транзисторы и дополнительные конденсаторы меняются ролями. При необходимости вольтдобавки схема управления включает один из транзисторов (в зависимости от полярности) строго в момент смены полярности и выключает когда напряжение на основном конденсаторе достигнет необходимой величины. Если напряжение на основном конденсаторе итак достаточно, то оба транзистора всегда закрыты и схема работает как обычный выпрямитель.
Конденсаторы С1 и С2 тут играют роль вольтдобавочных, а С3 основной. При положительной полуволне конденсатор С1 через паразитный диод в транзисторе Q2, а также конденсатор С3 заряжаются до пикового сетевого напряжения, при отрицательной полуволне заряжается конденсатор С2 через диод в транзисторе Q1. Если начать открывать и закрывать транзисторы в нужные моменты, то конденсатор С3 будет дозаряжаться с помощью сетевого напряжения и добавочного (С1 или С2 в зависимости от полярности приложенного сетевого напряжения напряжения). Подкупала простота - силовых по сути всего 6 деталей, 3 конденсатора, 2 транзистора и 1 диодный мост. Диоды D1 и D2 - по сути защитные, нужны для разряда емкостей С1 и С2 и никак не влияют на работу схемы. Схема управления также по своей сути получилась довольно простая и состоит из детектора полярности, 2-х D-триггеров и компаратора.
Пару дней ушло на сборку и отладку прототипа. Прототип успешно заработал. Запитался для начала через понижающий тр-тор на 50 вольт для удобства отладки. Успешно повысив напряжение до 80 вольт(настраивается обратной связью) с нагрузкой резистором 150 Ом (нагрузка получилась 42 Вт). Все осцилограммы как на картинке в симуляторе, все идеально. Единственное тр-тору очень не нравилась нагрузка такого характера, ну оно и понятно, схема по сути рвет цепь с протекающем током, а какой индуктивности это понравится?! При этом даже с дикими помехами и выбросами система отработала на ура.
Решил собрать более мощный вариант. Собрал, все по той же схеме, добавил только схему плавного заряда конденсаторов при включении, все таки 15000 мкФ напрямую в розетку может сделать большой бах. Транзисторы использовал IRFP460 (500 В, 20 А) по два в параллель. Система успешно запускалась и и выходила в режим стабилизации напряжения, в итоге пережила около 5 включений, после чего выбило один из транзисторов. Далее после серии экспериметнов выбило еще один транзистор. Транзисторы выбивало не в момент включения, а уже в момент когда система полностью вышла в рабочий режим. Я не могу понять что им не нравится? Напряжение на них не может быть больше сетевого, токи тоже идут мизерные (нагрузка пока 4.7 кОм на напряжение порядка 330 Вольт). Схема управления построена таким образом что даже в случае помех не сможет включить одновременно оба транзистора. У меня пока единственное предположение, что каким то образом на затворе транзисторов образуется напряжение выше допустимого и пробивает именно затвор. Осциллографом полазить нет возможности т.к. у меня обычная дешевая USB приставка к компу. Латра тоже нету, да и толку от него было бы не много, это все таки дикая индуктивность, которая будет давать огромные выбросы и помехи.
Если у кого есть предположения почему выбивает транзисторы - с удовольствием выслушаю. Если нужна полная схема, нарисую и выложу без проблем.
Дополнительные пояснения к принципу работы: Схема работает в двухтактном режиме, при одной полярности заряжаются основной конденсатор с возможной вольтдобавкой (если транзистор открыт) разряжая при этом дополнительный, одновременно через паразитный диод в противоположном транзисторе второй дополнительный конденсатор подзаряжается. При смене полярности транзисторы и дополнительные конденсаторы меняются ролями. При необходимости вольтдобавки схема управления включает один из транзисторов (в зависимости от полярности) строго в момент смены полярности и выключает когда напряжение на основном конденсаторе достигнет необходимой величины. Если напряжение на основном конденсаторе итак достаточно, то оба транзистора всегда закрыты и схема работает как обычный выпрямитель.
