ОБСУЖДЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, ЛАМП, КВАНТРОНОВ, ЗЕРКАЛ ИТД!

Боюсь что использование фазоимпульсной модуляции приведёт к пропуску части времени заряда. Период импульса 20 мс, а зарядить для 20 Гц разрядов нужно за время меньше 50 мс. Следовательно, заряжать придётся за 2 периода, которые с регулировкой фазы легко превратятся в 10.

 

Сложно сказать, ведь там 3х фазное питание.
,

 

Да, ток заряда ограничивается углом открытия тиристоров.

 

Получается, всё-таки левая часть управляемая СУМ-10 как раз ограничивает ток заряда? Я полагал, что там просто управление включением/отключением заряда и не более того.

 

Еще ток ограничивается просто открвытием тиристора в нуле - напряжение в полупериоде растет, и ток растет

 

Я использовал moc3062 с контролем перехода через ноль для управления симистором. Так вот, при зарядке батареи 2000 мкФ какого-либо существенного ограничения тока я не увидел. Слишком большая ёмкость батареи.

 

moc3062 годен для построения электронного реле. Он отпирает тиристор или симистор только в момент перехода через ноль, и не позволяет менять момент отпираня в течении полупериода. При этом невозможно осуществить фунуцию регулирования.

 

Это известно.
Но речь шла о другом:

Как ограничение этот фокус сработает для небольшой ёмкости батареи.

 

Вот описание регулятора, может будет полезно.
Application Note AN-3006
https://www.onsemi.com/pub/collateral/an-3006.pdf

 

Спасибо! Такие регуляторы с микроконтроллерным управлением я собирал.

 

Собрал новое зарядное на симисторе MOC3023 без контроля нуля. Добавил конденсаторов в батарею. Теперь почти 300 Дж запасается.



Когда идёт зарядка слышно, как автомат хочет сработать. Была идея для первых тактов заряда открывать симистор относительно перехода через ноль позже на 7-9 мс (полупериод ведь 10 мс). Но лучше не стало. Автомат, наоборот, чаще стал вырубаться. Хм.

 

Может завести 380 как у нас в Livermore?

 

У меня же пятиэтажка.

 

Появилась мысль о частичном разряде, чтобы не нагружать электросеть при дозарядке. Сделал кое-какое моделирование.
Если взять умножитель на два на двух конденсаторах A и B и двух диодах (два плеча), то в зависимости от начального напряжения на этих конденсаторах и при условии начала дозаряда каждого при переходе через ноль через общий для конденсаторов резистор получается следующее:

Ёмкость конденсатора A: 600.0 мкФ
Ёмкость конденсатора B: 600.0 мкФ
Время заряда: 0.03 с
Максимальный ток: 17.7 А
Напряжение на конденсаторах: 630.0 В
Энергия на резисторе 2.0 Ом за цикл заряда: 2.1 Дж
Энергия конденсаторов: 59.5 Дж
Энергия разряда (с частичным разрядом): 22.0 Дж
Порог напряжения на конденсаторах при частичном разряде: 500.0 В

Ёмкость конденсатора A: 1000.0 мкФ
Ёмкость конденсатора B: 1000.0 мкФ
Время заряда: 0.04 с
Максимальный ток: 19.8 А
Напряжение на конденсаторах: 630.0 В
Энергия на резисторе 2.0 Ом за цикл заряда: 3.0 Дж
Энергия конденсаторов: 99.2 Дж
Энергия разряда (с частичным разрядом): 31.6 Дж
Порог напряжения на конденсаторах при частичном разряде: 520.0 В

Ёмкость конденсатора A: 2000.0 мкФ
Ёмкость конденсатора B: 2000.0 мкФ
Время заряда: 0.08 с
Максимальный ток: 19.5 А
Напряжение на конденсаторах: 630.0 В
Энергия на резисторе 2.0 Ом за цикл заряда: 3.8 Дж
Энергия конденсаторов: 198.5 Дж
Энергия разряда (с частичным разрядом): 47.2 Дж
Порог напряжения на конденсаторах при частичном разряде: 550.0 В

Ёмкость конденсатора A: 4000.0 мкФ
Ёмкость конденсатора B: 4000.0 мкФ
Время заряда: 0.16 с
Максимальный ток: 19.9 А
Напряжение на конденсаторах: 630.0 В
Энергия на резисторе 2.0 Ом за цикл заряда: 6.2 Дж
Энергия конденсаторов: 396.9 Дж
Энергия разряда (с частичным разрядом): 83.3 Дж
Порог напряжения на конденсаторах при частичном разряде: 560.0 В

Ёмкость конденсатора A: 5000.0 мкФ
Ёмкость конденсатора B: 5000.0 мкФ
Время заряда: 0.19 с
Максимальный ток: 19.9 А
Напряжение на конденсаторах: 630.0 В
Энергия на резисторе 2.0 Ом за цикл заряда: 7.4 Дж
Энергия конденсаторов: 496.1 Дж
Энергия разряда (с частичным разрядом): 101.3 Дж
Порог напряжения на конденсаторах при частичном разряде: 562.0 В

Это на один цикл заряда. Видно, что резистор будет хорошо так греться. Энергия разряда не сильно растёт при увеличении ёмкости конденсаторов, но сильно увеличивается время заряда.
Итого, я не уверен, что овчинка стоит выделки.

 

Энергия разряда (при фиксированной длительности разрядного импульса) растет линейно от ёмкости и квадратично от напряжения. А время заряда -- экспоненциально. Так что думаю, однозначно овчинка выделки не стоит. Частичный разряд применяют тогда, когда энергия разряда составляет 5-10% от общей энергии запасенной в конденсаторе, тогда напряжение не успевает сильно упасть и дозаряд накопителя относительно энергоэффективен.

 

Весь вопрос был в соотношении.

У меня задача была немного в другом. Мне надо чтобы максимальный потребляемый ток от сети не превышал 20 А в пике. Время заряда не столь важно, но всё же его хотелось бы иметь в разумных пределах (чтобы сделать ну хоть 5 Гц импульсы с энергией накачки около 100-200 Дж). И поэтому я комбинировал ёмкость и начальное напряжение на конденсаторах. И получилось, что ёмкость придётся сильно задирать, напряжение пороговое поднимать, при этом ещё и время сильно растёт. Жаль, идея была интересная.

Код расчёта:

Код:

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

//исследование заряда конденсатора

int main(void)
{
 float imax=0;//максимальный ток
 float tload=0;//время заряда

 float r=2;//балластный резистор
 float c=5000e-6;//ёмкость одного плеча умножителя
 float k=r*c;//постоянная времени
 float umax=sqrt(2)*230;

 FILE *file=fopen("load.csv","wb");
 fprintf(file,"t,c;U,V;I,A;;Ua,V;Ub,V;Uab,V;;E,J\r\n");
 float t=0;//начальное время, с
 float tmax=1;//максимальное время, с
 float dt=0.000001;//интервал моделирования

 float u_a_fix=281;//напряжение ограничения (оно же и начальное напряжение) конденсатора
 float u_b_fix=u_a_fix;

 float u_a=u_a_fix;//напряжение на конденсаторе A
 float u_b=u_b_fix;//напряжение на конденсаторе B
 float f=50;//частота напряжения в сети

 float on=0;//время на начало заряда относительно начала перехода через ноль
 float e=0;//энергия на резисторе
 while(t<tmax)
 {
  float u=umax*sin(2*M_PI*f*t);//текущее напряжение в сети
  float i=0;//потребляемый от сети ток

  if (fabs(u)<1)//считаем, что оптрон детектирует переход через ноль
  {
   on=0;//задержка на включение заряда
  }

  if (u>0)//заряд конденсатора A
  {
   float du=fabs(u)-u_a;
   if (du>0 && on<0.00001)//разряжаться конденсатор не может - установлены диоды умножителя
   {
    u_a+=du*(1-exp(-dt/k));
    i=du*exp(-dt/k)/r;
   }
  }
  if (u<0)//заряд конденсатора B
  {
   float du=fabs(u)-u_b;
   if (du>0 && on<0.00001)//разряжаться конденсатор не может - установлены диоды умножителя
   {
    u_b+=du*(1-exp(-dt/k));
    i=du*exp(-dt/k)/r;
   }
  }

  e+=i*i*r*dt;

  fprintf(file,"%f;%f;%f;;%f;%f;%f;;%f\r\n",t,u,i,u_a,u_b,u_a+u_b,e);
  t+=dt;
  if (on>0) on-=dt;
  if (on<0) on=0;

  if (i>imax) imax=i;
  if (u_a+u_b>630 && tload<dt)
  {
   tload=t;
   break;
  }
 }
 fclose(file);

 printf("Ёмкость конденсатора A: %.1f мкФ\r\n",c*1e6);
 printf("Ёмкость конденсатора B: %.1f мкФ\r\n",c*1e6);
 printf("Время заряда: %.2f с\r\n",tload);
 printf("Максимальный ток: %.1f А\r\n",imax);
 printf("Напряжение на конденсаторах: %.1f В\r\n",u_a+u_b);
 printf("Энергия на резисторе %.1f Ом за цикл заряда: %.1f Дж\r\n",r,e);

 float ec=u_a*u_a*c/2+u_b*u_b*c/2;
 printf("Энергия конденсаторов: %.1f Дж\r\n",ec);
 float ec_fix=u_a_fix*u_a_fix*c/2+u_b_fix*u_b_fix*c/2;
 printf("Энергия разряда (с частичным разрядом): %.1f Дж\r\n",ec-ec_fix);
 printf("Порог напряжения на конденсаторах при частичном разряде: %.1f В\r\n",u_a_fix+u_b_fix);
 return(0);
}

 

https://www.laticom.ru/oborudovanie/istochniki-pitaniya/seriya-picco/psl-i-1500-450
Теперь стало понятно, зачем такие ёмкости накопителя: 10-48 миллифарад.
Но, тем не менее, они используют их.

 

Немножко сталкивался со схемами обрыва тока разряда импульсных ламп. Но это не дешево, нужен большой мощный высоковольтный IGBT размером с пол кирпича.
Но это для исследования процессов разряда в лампе.

 

Точно ли там миллифарады? Может, опечатка там? Обычно, тысячи микрофарад пишут.

 

Точно! Сам видел, как в параллель электролиты вешали. По 5-6 штук по 6800 мкФ.