ОБСУЖДЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, ЛАМП, КВАНТРОНОВ, ЗЕРКАЛ ИТД!

Разве так кто-то делает? Этот конденсатор будет пропускать прямое напряжение и снизит КПД, зато повысит ток транзистора, чем вызовет лишний нагрев. Маленький же номинал будет обладать большим сопротивлением и толку будет мало - собственная ёмкость у диода и так есть.

Эта цепочка начинает работать именно на больших напряжениях (сотни Вольт). И она работает - TVS-диоды холодные.

Уже нет. Я поставил вместо IRF840 китайский на 250 В максимум. Там около 150 В выбросы получаются.

Трансформатор поджига исправно поджигает лампу. Искры там приличные идут. Но лампы типа ИФП-800 подхватывают дугу гораздо легче, чем ИНП3-7/80А. В ИФП-800 давление газа выше, чем у ИНП. Думаю, всё дело в том, что и плазма в ИФП-800 дольше рассасывается и её разряд успевает перехватить симмер за время обратного импульса с трансформатора. Попробую сделать обвязку лампы диодами и посмотреть, в обратном ли импульсе причина.

 

Так не делают, потому что готовые схемы расчитаны и проверены. А когда эксперименты, то лучше перебдеть. Диод не ультрафаст и эдс с трансформатора за сотню наносекунд может бед натворить и чем хуже намотка трансформатора, тем печальнее. От нагрузки вторички тоже зависит, раз обратноход. Конденсатора достаточно малой емкости, это шоттки диоды имеют большую емкость.

А разве там должно быть большое напряжение, если правильно рассчитан снаббер и корректно намотан трансформатор? Это ж не буст, чтоб с первички снимать напряжение. Почти все должно во вторичку уходить, тогда схема сделана и собрана правильно. Если у вас холодные супрессоры, то может потому что трансформатор хорошо намотали, а не потому, что RC цепь снаббера верна.

Ладно, просто советы, может что полезное окажется.

 

Согласен. Но с конденсатором снаббер будет нагружать схему.

Сотни вольт точно будут. Пичками. Без RC-цепочки у меня TVS-диоды греются. С ней - нет.

Тут вся штука именно в трансформаторе. Вот его рассчёт вызывает массу вопросов, ибо получается то, что работает в реальности плохо. И именно от него зависит, как всё это будет работать.

 

Чтоб было понятнее ошибку, проведите параллель и представьте обычный сетевой бп флайбэк топологии. Неужели там надо ставить транзистор киловольт эдак на 5? Если вам так жалко пару процентов на снаббер, то делайте рекуперативный. И вообще, обратноход без обратной связи по напряжению это загадочный сизый дым рано или поздно, ибо от нагрузки зависит напряжение.

 

Обычный обратноход делают понижающим, а про повышающий на радиокоте было сказано, что это гадость.

Ну, ОС по напряжению и току я уже заложил в новую схему. Но через оптроны. Осталось понять, не пробъёт ли импульс поджига оптрон и хватит ли тока для его зажигания. Попробую.

 

Если у вас нет задачи обеспечить строго определенное напряжение холостого хода источника тока, можно ввести обратную связь по напряжению на первичной стороне. Снимая ее со снаббера, выполненого по стандартной схеме. Выбрав величину напряжения стабилизации где-то на 100В меньше, предельного напряжения примененного транзистора. Эта обратная связь будет защищать силовой транзистор при работе схемы без нагрузки и в моменты срыва дуги в лампе.
Строить обратную связь с оптронной развязкой, по напряжению в высоковольтном источнике где-то порядка 1000в, не очень удобно, по причине необходимости отбора нескольких милиампер для нормальной работы регулируемого стабилитрона TL431 и оптрона.
Защитные диоды напрашивается поставить параллельно силовому транзистору, для его защиты от высоколвольтных выбросов возникающих в момент, пока не сработала обратная связь по напряжению, а нагрузки нет или произошел срыв разряда.

 

Хорошая идея, кстати, с ОС по снабберу!
Поставил диоды параллельно лампе. Бестолку. ИНП не поджечь, ИФП легко. Визуально в ИНП разряд трансформатора разбивается на много мелких каналов молний,а в ИФП, обычно, каналов меньше и они толще. Думаю, всё дело в том, что в ИНП мелкие каналы требуют большего напряжения холостого хода симмера. Поэтому даже в ИФП-5000 дуга зажглась. А в простейшей ИНП3-7/80А дуга зажигалась ну очень редко (за всё время раза два всего). Думал увеличить ток каналов, для этого увеличил ёмкость поджигающего конденсатора. И вот на ёмкости 0.92 мкФ (конденсатор от микроволновки) при очередном ба-бах (а вспышки там приличные) вылетел симмер. Фига се. Буду искать, что сгорело.

 

На лампе ИФП-800 когда горит дуга напряжение 150 В. Ток не измерял. Потребление при этом 40 Вт от источника.

Зажёг дугу и на ИНП3-7/80А. Но с огромным трудом. На лампе напряжение измерить не удалось (цифровой тестер сбоит, то 100, то 300 показывает), но измерительная головка на 150 В бодро зашкалила. Вероятнее, напряжение на лампе 200-300 В.

 

Впрочем, я понял, в чём дело. Увеличил сглаживающий конденсатор С14 (10 нФ стоял) в два раза - дуга в ИНП стала зажигаться почти всегда!

 

У меня, в обратноходовой схеие, в аналогичном вашему С14 емкость 0.05мкФ

 

И всё же, расчёт странный. Делаем расчёт в обратную сторону от того, что получилось на практике.

Измерил индуктивность обмоток:
Первичка: Lpri=15 мкГн.
Вторичка: Lsec=2100 мкГн.
Uпитания=24 В.
Коэффициент заполнения: D=0,5.
Частота F=55000 Гц.

Так как количество витков N~sqrt(L), то коэффициент трансформации Kt=Npri/Nsec=sqrt(Lpri/Lsec)=sqrt(15/2100)=0,0845.
Идём дальше.
Смотрим в статье от Симметрона на формулу Nsec=Npri*(Uout/Uпитания)*(1-D)/D (падением на диодах пренебрегаем), отсюда Nsec/Npri=(Uout/Uпитания)*(1-D)/D. Значит, Uout=(Nsec/Npri)*Uпитания*D/(1-D). А Nsec/Npri=1/Kt. Значит, Uout=(1/Kt)*Uпитания*D/(1-D)=(1/0,0845)*(24*0,5/(1-0,5))=284 В. Итого, выходное напряжение Uout=284 В. Так-так... Как я понимаю, это напряжение под нагрузкой. Только вот какой?

Смотрим какой будет выброс на ключе. Uds=Uпитания+Kt*Uout (в формуле sqrt(2)*Uac, но у меня постоянное напряжение питания). Получается, Uds=24+0,0845*284=48 В. Интересно... А с чего тогда на снаббере у меня больше 230 В? Это странно.
Интересно, а что будет на холостом ходу? Нигде нет расчёта напряжения холостого хода. Но, допустим, по искре там 1-2 кВ. Тогда Uds=24+0,0845*2000=193 В. Это уже ближе к тому, что у меня получилось на практике, пока дуга не загорелась. С зажжённой дугой у меня напряжение получается меньше 100 В. Это да.

А какой пиковый ток у меня? Imax=Uпитания*D/(Lpri*F)=24*0,5/(15E-6*55000)=14,5 А. Хороший ток. Но у меня ограничение на 10 А. Осциллограммы на трансформаторе достаточно красивые. Зазор я ввёл, насыщения нет.
Мощность получается P=F*Lpri*Imax^2/2=55000*15E-6*14,5^2/2=86 Вт! Это перебор. Ну а для 10 А получается Pout=41,25 Вт. Это верное значение. Схема где-то 50 Вт и потребляет.

В общем, странностей хоть отбавляй. Вот сейчас с новым трансформатором (не поджига ) у меня снаббер греется. Хотя там RCD+TVS (на 200 В) стоит. По расчётам 200 В там не должно быть, но они есть. Как это объяснить, я не знаю пока.

 

Схема обратноходовая.
Коэфицент трансформации работает только когда к первичной обмотке приложено напряжение, в этот момент на выходе трансформатора появояется отрицательное напряжение, величина которого определяется коэфицентом трансформации. Но это не рабочий режим, а момент накопления энергии в магнитопроводе трансформатора. Величина накопленной энергии за один такт преобразования в джоулях равна произведению квадрату тока первичной обмотки на ее индуктивность, деленные на 2.
После выключения силового транзистора ток первичной обмотки обрывается. При обрыве тока индуктивности возникает напряжение, ничем не ограниченное, если нет нагрузки.
У нас есть накопительный элемент на выходе трансформатора в виде конденсатора выпрямителя. В этот элемент передастся энергия накопленная в магнитопроводе трансформатора. (В действительности не совсем вся). Основываясь на сохранении энергий, можно оценить какое напряжение появится на конденсаторе опять пересчитывая ченрез джоули CU*U/2. Получаете напряжение на вторичке. Напряжение на первичной обмотке определяете вспять через напрядение на конденсаторе выпрямителя и коэфицент трансформации. Но все это справедливо только в самом начале процеса работы схемы.
Далее, надо что-бы был контроль напряжения, иначе схема будет заряжать конденсатор на выходе до разрушения. Обычно это происходит за несколько тактов преобразования.
Даже при наличии схемы контроля напряжения, возможна ситуация, при которой в магнитопроводе трансформатора накоплена энеогрия, происходит обрыв нагрузки, и надо куда-то деть эту, накопленную энергию. Для поглащения этой энергии и служат защитные диоды, способные поглотить определенную энергию, (типично 1500Дж для диодов 1.5КЕ..). Ставьте их с некоторым запасом параллельно защищаемому компоненту, силовому транзистору, Напряжение диодов выберите меньще чем пробивное напряжение силового транзистора.
Снаббер, по сути выпрясмитель с нагрузочным резистором на первичной стороне. Он не рекуперирует энергию выброса а превращает ее в тепло.
По сути, если у вас нет контроля напряжения, то снаббером придется рассеить всю мощность которую вы накачаете в сердечник трансформатора.
Основное назначение снаббера, преобразование в тепло, той самой, не полностью переданной в нагрузку энергии.
Зависят эти вынужденные потери от качества исполнения трансформатора. От магнитной связи обмоток в трансформаторе.
Численно оценить можно путем измерения индуктивности первичной обмотки, при закороченной вторичке.
Далее мощность рассеиваемая снаббером считается через Джоули накопленные в индуктивности первички с закороченной вторичкой. Умножаете Джоули за один такт на частоту преобразования, получаете оценочную мощность в Ваттах, резистора в снаббере.

 

Почему не правильно применять коэфицент трансформации напряжений в обратноходовой схеме.
Потому-что в момент передачи энергии в нагрузку, к превичной оботке не приложено напряжение.
Первичная обмотка в этот момент отключена от источника энергии.
Применительно к обратноходовому трансформатору коэфицент трансформации справедлив в отношении токов.

 

Верно. Aimp=Lpri*Imax^2/2.

Оно связано с индуктивностью первички и скоростью убывания тока. U=-L*dI/dt.

Но это если бы в каждом такте происходило бы расходование энергии конденсатора. Но он ведь практически не разряжается. Поэтому, погалаю, просто приравнять Aimp=CU^2/2 будет не совсем правильно. Но допустим. Так можно оценить хотя бы идеальный случай: U=sqrt(Aimp*2/C). Aimp=15E-6*10*10/2=0,00075 Дж за такт. U=sqrt(0,00075*2/30E-9)=223 В.

В первом такте.

Вот я и поставил на 200 В. Но они греются до расплавления припоя, потому что на холостом ходу выбросы больше 200 В.

В принципе, я понял с вашей помощью, что происходит. Действительно, снаббер на холостом ходу утилизирует переданную энергию на себе.
Что ж, придётся вводить ОС по напряжению. Наверное, сделаю по снабберу по вашему совету. Это будет удобнее всего. Спасибо за подсказки!

 

В симмере медицинского лазера обратная связь сделана посредством дополнительной обмотки.

 

Да, тоже можно попробовать.

В общем, получилась вот такая схема:



ОС по снабберу работает. Возможно, стоит добавить конденсатор параллельно оптопаре. Ну и небольшой резистор стабилитрону. Впрочем, там всё импульсное и, вероятнее, со стабилитроном ничего не случится. Правда, с ОС лампы ИНП зажигаются фигово. Всё дело в количестве TVS-диодов. Чем меньше выбросы, тем меньше и напряжение на C14. Добавив TVS-диоды можно улучшить зажигание ( я поставил 6 штук и лампа стала стартовать, пусть и не каждый раз).
Хотел измерить напряжение на C14 цифровым тестером в режиме 1000 V. Ой, зря! Тестеру кранты (я предполагал такой исход, но решил рискнуть). Это уже третий сдохший от таких опытов тестер. Жаль.

 

Кстати, в лампе ДНП6-90 дугу зажечь тоже не удалось. Думаю, ей нужен очень неплохой ток дуги (амперы).

 

Мне удавалось зажечь дугу в ДНП6-90. На токе 0.5А.
Обратите внимание на ее рабочее напряжение!
Надо учитывать, что в лампах ДНП давление газа выше, и там не ксенон.
Соответственно нужно намного большее напряжение поджига.

На видео у вас, похоже, опытная лампа ИНП 18/250 там герметизация электродов пайкой электродов припоем к стеклу. Места пайки закрыты силиконом. Отукачка и заполнение через электрод. В общем, там возможны проблемы с чичиотой газа. Соответственно, по хуже зажигается и удержать дугу сложней.

 

Написано, напряжение подпитки 600 В. Оно?

Она криптоновая. И там давление не просто выше, там оно 2 атмосферы.

А это опытная? Не знал. Купил случайно, думал пойдёт качать ГЛС-22 длиной 260 мм диаметром 12 мм. Но потом понял, что ИФП-5000 намного лучше зажигается.

 

Вот еще одно из решений поджига, спёр с просторов форума IXBT, человек с самарского ФИАНа выкладывал, если не путаю, лет 10 прошло. Тут как раз под ДНП лампы.