ОБСУЖДЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, ЛАМП, КВАНТРОНОВ, ЗЕРКАЛ ИТД!

Собрал на печатке (кроме правой части с трансформатором) вот такую схему обратнохода. Правая часть собрана на рассыпухе (как и раньше).


Он настроен на частоту 100 кГц. Вместо C7 и R4 потом поставлю TVS-диод (супрессор). Сейчас пока с ними.
По вот этой статье сделал расчёт.
Получилось вот что:


Что тут видно? Lпервички у меня 8 мкГн. А ток в первичке не более 12.5 А.
Дальше я считать трансформатор пока не стал. У меня есть сердечник с проницаемостью 600 (по результатам измерений и обратного расчёта) от импортного аналога ТДКС. Я намотал на него 6 витков и поставил зазор, чтобы индуктивность была 8 мкГн. Вторичку намотал пока 280 витков (больше не влезло - слишком толстый МГТФ взял для неё). Исходя из порога UC3845 в 1 В на входе CS поставил R6 в 0.1 Ом ( по расчёту нужно 12.5А, но будет пока ограничение 10 А - меньшего резистора у меня на такой маленький номинал нет).
Понятия не имею, входит сейчас сердечник в насыщение или нет - это потом посчитаю.
Сейчас получилось вот что... На резисторе R8 (он 1 кОм) напряжение около 70 В. Больше не поднимается. При этом мой блок питания вылетает в ограничение 3А (при заданном напряжении 22 В). Этот момент мне не понятен. Схема точно 60 Вт не кушает. Конденсатор C3 вроде как должен спасать от такого резкого потребления тока, но не спасает (почему-то). От изменения индуктивности дросселя L1 каких-либо положительных результатов не заметил. Ну и без фильтра синфазных помех L3 мой блок питания вообще сходит с ума.
Таким образом, всё работает неправильно. Хотя без R8 дуги даёт горячие. Только мощность не достигается. Наверное, всё-таки сердечник входит в насыщение и зазор надо ещё увеличивать. Только тогда в первичке будет не 6 витков, а гораздо больше. А с коэффициентом 60 я вторичку в катушку не засуну.
А может, дело в другом?

 

Вот что происходит: Энергия подведенная к превичной обмотке трансформатора получается больше чем энергия снимается на вторичке нагрузкой. При этом ток в первичной обмотке выглядит не как пила с началом в нуле, а как трапеция, почти как прямоуглольник. При таких номиналах схемы вам потребуется блок питания на 5А. (половина от 10А определенных величиной резистора R6). И очень желательно ввести обратную связь по току нагрузки.
Для выхода из такого режима надо уменьшить число витков вторички, где-то до 72. При этом, выброс на транзисторе VT1 возрастет, но вы уложетесь по току потребления по первичке в 2.4-2.5А.

 

Есть еще один способ стартануть схему.
Разомкните цепь питания микросхемы драйвера, добавив туда выключатель.
Порядок включения: обесточиваете микросхему драйвера, подаете 22В питания на силовую часть. После этого, когда конденсатор С3 зарядится, включаете питание драйвера (UC3845).
Если энергии накопленной в C3 хватит для прохождения пикового тока 10А, может, схема запустится и придет в установившийся режим, но не уверен из-за отсутствия обратной связи по току нагрузки, которая обеспечивает саморегулирование схемы в заданных параметрах.

 

Спасибо!

Я так понимаю, это ток на R8 умноженный на коэффициент заполнения?

Но тогда напряжение на вторичке будет очень низкое. Первичка-то старая остаётся.

Пока не могу.

Но выходные напряжения будут ниже.

 

Выходное напряжение в обратноходровом трансформаторе не зависит от коэф-та трансформации.

При выключении силового транзистора во вторичной обмотке обратноходового трансформаторв возникает ток равный току первички / кофф-т трансформации.
По этому, без нагрузки может произойти отказ схемы. Должны быть нагрузка и контроль за напряжением на выходе.

Напряжение "выброса" на силовом ключе привязано к выходному напряжению коэф-том трансформации.
Выброс на ключе будет равен выходному напряжению деленному на коэф-т трансформации плюс напряжение питания.
Например, при заданных параметрах: первичка 6витков, вторичка 72витка, питание 24В, Выходное напряжение (возьмем) 1200В.
Ктр= 72витка/6витков
Uвыброс= 1200В/12 + 24В = 124В

 

Вы изготовили трансформатор с параметрами: первичка 6 витков, вторичка 280 витков.
Соответственно Ктр= 280/6=47 (округленно).
Токовый резистор 10 Ом, соответственно это даст ток ключа 10А. (Но это не работает)
Ваш лабораторный блок питания ограничивает ток на уровне 3А.
Вы получаете напряжение на 1 кОм нагрузочном резисторе окало 70В.
Ток нагрузки ( Iнагр) = 70В/1000 Ом= 0.07А
Это очень близко к порогу ограничения блока питания
Iогр / Ктр = Iнагр.
3А / 47 = 0.638А

 

Что-то я тогда не догоняю - в статьях (даже в той, по которой я считал) как раз написано, что зависит напрямую как раз от соотношения витков обмоток. Собственно, из расчёта даже без коэффициента трансформации и получается при 6 витках первички 360 витков вторички (с 20 до 1200 В).

Так ведь мощность-то никуда не девается. Значит, напряжение получится равным напряжению первички, умноженным на коэффициент трансформации. Разве нет?

Там такая штука получилась... Я использовал для питания китайский БП, косящий под импульсник, но здоровенный радиатор сзади выдаёт в нём совсем не импульсник. Если же я отключаю первичку и включаю, происходит следующее: при подключении первички ток потребления становится 0.3 А, но выходное напряжение около 0. Вот этого я тоже не понимаю.
А вчера я взял БП-250 (он 10 А даёт при установке 20-30 В). Так вот, БП-250 не может работать с этим обратноходом. Он начинает свистеть и, похоже, срабатывает защита.

У меня на измерительном резисторе R6 который 0.1 Ом осциллограмма напряжения такая (как вы и говорили):


Я так понимаю, ограничение тока не срабатывает - 1 В для входа CS у UC3845 не набирается. То есть, ток 10 А не достигает.

 

Обратноходовый трансформатор, можно воспринимать как преобразователь токов. Это токовый прибор.
В нем процесс подвода энергии и отбора энергии разнесены во времени.
По этому, нет как такового коэфицента трансформации напряжения.
А кофффициент передачи (трансформации) токов, четко связан с числами витков обмоток.

 

Если быть точным, на прямом ходу, когда идет накопление энергии в магнитопроводе (силовой транзистор находится в проводящем состоянии), на вторичной обмотке возникает напряжение пропорциональное коэф-ту трансформации. Но это напряжение отсечено диодом выпрямителя и оно не поступает в нагрузку.

 

Обычно в обратноходах ставят здоровый конденсатор по входу питания, чтоб он обеспечил нужный ток. Так-то его надо считать, но 220мк мало

 

Мало того, конденсатор должен допускать ток пульсации 10А (ток который циркулирует в контуре), иначе от него мало проку.
А в процессе эксплуатации просто выйдет из строя.
Проще, напаять их минимум,штук 5 параллельно, тога и от плохеньких конденсаторов польза будет.

 

Точнее, это напряжение связано с входным одной формулкой, в которой участвует коэффициент заполнения.
В моём случае расчёт вторички при заданных напряжениях (из 20 в 1200) и коэффициенте заполнения D=0.5 даёт соотношение витков 6:360. То есть, если я сделаю 6:72, то напряжения 1200 В я в моём случае не получу.

Мда? Фигово. Я-то руководствовался примерно 1 мкФ на 1 Вт. И взял с большим запасом. Попробую увеличить.

На рабочей частоте 100 кГц? Так ведь тогда электролиты идут сразу лесом. Интересно, что в симмере wilmore... Он-то маленький.

 

На 72витках вы получите 1200В. Напряжению упираться некуда! Оно ни к чему не привязано.

В блоках питания хороших производителей все компоненты соответствуют предназначению, там может применяться керамика, с очень малыми потерями.
А у нас, часто, на продающийся компонент вообще нет документации. Измерять ESR конденсатора можно, но это будет косвенный параметр, а реальный допустимуй ток пульсаций или переменной составляющей регламентирует производитель.

Макет часто капризничает, требует очень аккуратного монтажа, внимательно следить за длинной сильноточных импульсных цепей, делать как можно короче соединения и рядом размещать все компоненты в силовом контуре.
Но при переводе на безвыводные (SMD) компоненты схема работает намного лучше.

 

Есть еще и полимерные конденсаторы, они компактные, большой емкости и с очень низким внутренним сопротивлением.
Вот пример: https://aliexpress.ru/item/10050023...57893975&spm=.search_results.1.3e7b4aa62tt9H9

 

А как тогда быть с Uout = Udis*Imax/I2max = Udis*Imax/(Imax*N1/N2) = Udis*N2/N1 А Udis=Udis = Uin*D/(1 – D)
Я эту формулу уже не первый раз встречаю. В ней N2/N1. Тот самый коэффициент трансформации. Я ведь его уменьшу.

Удивительно... Такой капризный преобразователь оказался. Никогда с обратноходами не сталкивался. И, видимо, к счастью.

Полимерные? Электролиты? Там указано твёрдотельные. И видно, что полярный. Титанат бария какой-нибудь или что-то около? Но разве они больше 50- кГц работают?

 

Бывает, статьи пишут аспиранты, которым надо набрать количество печатных работ, но многие из них, вчерашние студенты, которые сам ничего работающего не делали. И кто у кого переписал задумываться не стоит.

Попробуйте намотать, что рекомендую.
Сделайте раздельное питание микросхемы управления и силовой цепи.
Манипулируя (меняя напряжение питания силовой цепи в интервале 10-24В) посмотрите что будет получаться на нагрузке. Без нагрузки включать неследует.

Большинство сильноточных и высокочастотных схем требует опыта. Принципиальная схема всей информации как правило не передает.
Неудачная топология печатной платы, выполненая не специалистом, или необходимые требования небыли предоставлены топологу, может сделать конструкцию неработоспособной или неналаживаемой.
Это при безошибочном исполнении электрических соединений, (принципиальная схема полностью соответствует соединениям на спроектированной печатной плате).

Конденсаторы этого типа (твердотельные, полимерные) чуть по разному называют, они широко применяются в современных блоках питания с большими (сотни кГц) частотами преобразования.

 

Дело в том, что в статье от Симметрона те же формулы...

Попробую.

Это дорожку резать придётся...

Как ни странно, но мосты и полумосты, а так же бустеры и чопперы у меня работали почти всегда сразу. А вот этот преобразователь оказался очень капризным.

Спасибо, попробую их.

 

Намотал 72 витка. Интересненько... Расчёт реально врёт. Впервые с таким сталкиваюсь. Если ввести зазор, дуга с трансформатора запускается с 3 мм. Т.е. там 2-3 кВ! Без зазора напряжение меньше получается. Но у меня есть один нюанс. Я понятия не имею, когда у меня прямоход, а когда обратноход получается. Я направление первички забыл, какое было. Работает и так и эдак, конечно. В одном направлении дуга мощная, в другом напряжение выше. На 1 кОм резисторе выдаёт 120 В. От источника кушает в одном положении катушки 1 А, в другом около 2 А. Только не помню, с зазором было или без.

 

Кажется понял, в чём ошибка.
Uout = Udis*Imax/I2max - тут что написано? Мощность из первички (Udis*Imax) передаётся во вторичку. Делим эту мощность на ток во вторичке и получаем напряжение во вторичке. Это НЕ напряжение холостого хода, как я подумал. Это напряжение, при котором во вторичке будет заданный ток ( I2max = Imax*N1/N2 ). То есть, расчёт-то верный. Только про другой параметр.

 

Собрал обратноход по такой вот схеме. Коэффициент заполнения 0.4 получился.


Трансформатор - ферритовое колечко 25 внутренний диаметр, 40 наружный, высота 15, без зазора (я не проверял, но тот, кто мне его дал, сказал, что проницаемость всего около 140). На нём 72 витка вторичка, 11 витков первичка (индуктивность примерно 10 мкГн). Подаём 24 В и видим, что вольтметр показывает 100 В. Очень мало. Должен 173 В. Смотрим ток на R6. Ток не достигает расчётных 10 А. Но импульсы срываются. Смотрим броски на C1 - они около 5 В относительно 24 В. На C3 тоже нечто подобное. Теперь смотрим броски на C4. И вот тут всё очень фигово - напряжение прыгает от 12 В штатного аж до 5 В, отчего, понятно, генерация на Uc3845 срывается. Ставим диод HER108 и после него конденсатор на питание DA1. Лучше не становится. Дроссель тоже не помогает. Стабильно после LM7812 питание проседает в импульсах (там колебания). Хм.
Питание сильно (очень сильно - пакет колебаний становится едва видным на фоне постоянного напряжения) улучшается, если убрать супрессоры 1.5КЕ. Что странно, на них получается постоянное -200 В с выбросами до 400. Как понимать это постоянное -200 В я не понимаю. Откуда оно там? Ведь вторичка всё должна потреблять на нагрузку, ан нет. Хм.