ОБСУЖДЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, ЛАМП, КВАНТРОНОВ, ЗЕРКАЛ ИТД!

Ей и не нужна обратная связь.
Обозначения у них действительно странные, чего стоит C5 = 1.
У меня несколько другая схема будет - ей C3 не надо, там и так будет стабилизированное напряжение. C6 и D3 и D4 я тоже выкину - микросхеме достаточно питания, которое я ей и так подам. Между 1 и 8 действительно будет диод - всё как в классическом полумосте на IR2153.

Так и нужна схема электронного балласта. Питается же обычная газоразрядная лампа в сущности.

 

Собрал резонансный блок питания (LLC) на полумосте.
Примерно по такой вот схеме (без T3, R1 и R5):

Вот тут есть расчёт такого блока питания.

Я хочу 30 Вт выходной при 300 В под нагрузкой 100 мА. Ну и 1200 В на холостом ходу. В статье я не заметил, чтобы как-то различались режимы на холостом ходу и под нагрузкой, потому вёл расчёт на 300 В (но вторичку намотал на 1200 В).


Файл для excel прилагается.
Я задал частоту 80 кГц. Получил, что C1 и C2 нужны по 1 мкФ, а L1 и первичка трансформатора по 3.5 мкГн (буквально по 4 витка на замкнутых магнитопроводах). Такие и поставил. Ставлю осциллограф на L1-обмотка трансформатора и смотрю максимум напряжений, одновременно смотрю ток от источника питания на холостом ходу. Получаю при 24 В питания 0.9 А на холостом ходу. При КЗ на вторичке потребляется 1.23 А, что соответствует 30 Вт. Вроде бы всё верно. Но всё не так просто.
1) Частота резонанса 30 кГц. Хм. Рассчитывал-то я на 80 кГц. Может, конденсатор надо надвое делить - тут-то два их в плечах? Делю до 0.5 мкФ для C1 и C2. Резонансная 55 кГц. Но падает ток. Ладно, значит, предположение неверное.
2) Дико греются диоды Д1 и Д2. Причём, что на КЗ, что на ХХ. Почему? Ладно на ХХ энергия, допустим, возвращается и гасится, но на КЗ-то почему? Там всё утилизироваться должно.
3) Греется дроссель L1. Это неприятно.

Вот и возникает вопрос, что я делаю не так?

 

Вы давали ссылку на статью, в которой рассматриваются резонансные схемы. В приведенных там примера нигде не встрнчаются диоды, Д1, Д2, которые есть в вашей схеме.
Зачем эти диоды ?

 

Как написано в статье "ИСТОЧНИК ТОКА ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ РАЗРЯДА В ЛАМПАХ НАКАЧКИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ © 2012 г. В. В. Тогатов, Р. А. Сидоров, Е. М. Соложина":

 

Что может быть не так со схемой:
1. Вы проверяли, на попадание в насыщение сердечника трансформатора?
2. Так-же надо избегать насыщения серднчника дросселя. Сердечник должен иметь зазор.
Зазор позволяет получить (уменьшить) индуктивность, при необходимом числе витков, предотвращающтх насыщение.
3. У вас последовательный контур, который на резонансной частоте дает "К.З."
4. Диоды Д1, Д2 обычно не применяются.
Сначала задаются напряжением на конденсаторе , и по формуле "энергии в накопителе" и из мощности в нагрузке/частоту преобразования получаете джоули за период преобразования. Из этого, выводите емкость конденсатора.
Далее вычисляете индуктивность, имея емкость конденсатора.

В случае обыкновенного источника тока, резонансный режим вообще не нужен.
Если вы не стремитесь избавиться от потерь на переключениях.

В типовой схеме применения IR2153, в качестве балласта люминисцентной лампы, резонансный режим применяется для получения высокого напряжения пробоя ртутной лампы. После возникновения разряда добротность контура сильно ухудшается и ток разряда определяется в основном индуктивностью дросселя.

Кстати, при полумостовой схеме преобразователя, вы используете половину напряжения питания. Соответственно, при 30Вт на выходе, ток в первичной цепи 2.5А.

 

1) Судя по осциллограммам тока в первичке трансформатора, насыщения там нет.
2) Зазоры пробовал. Не помогает.
3) Он и должен давать КЗ с максимальной амплитудой на первичке и конденсаторе.
4) Полагаю, диоды были бы нужны, если бы конденсаторы были бы электролитические. Для других типов конденсаторов польза от них только со слов авторов этого узла.

А чем плох расчёт из статьи?

Я не хочу ставить дроссель на лампу. Да и у меня на эту схему виды - я хочу на её основе сделать компактный блок заряда конденсаторов лазера от сети с эффективным ограничением тока. На LLC-преобразователях их как раз и делают.

Поэтому в формулах расчёта из статьи напряжение питания делится пополам.

Только если КПД 50%. Источник будет в этом случае отдавать 24 В*2.5А=60 Вт. Однако, я полагаю, КПД не менее 85%.

 

Вот тут ксеноновую лампу зажигают разрядом и удерживают разряд сварочником.

Вот интересно, какое на ней падение напряжения держит сварочник? Сумеет ли удержать дугу в ДНП-6/90 без доработок. Так-то визуально разрядный промежуток в ДНП гораздо больше. Впрочем, я не знаю, сколько вольт умеют выдавать сварочники на холостом ходу. Надо подумать всё же в этом направлении.

 

Сварочник хорошо подходит для питания дуговой шаровой ксеноновой лампы мощностью 3кВт.
Для питания такой лампы надо напряжение 24-30В. ток 100-105А.
Для облегчения поджига разряда желательно подать повышенное напряжение порядка 80В.
Для надежного пробоя разрядного промежутка требуется порядка 100кВ.

 

Для ДНП 6/90 рабочее напряжение 120-130В.
Надо перематывать вторичную обмотку трансформатора сварочника.
Так-же, поменять выходные выпрямительные диоды, Китайцы часто применяют низковольтные диоды, с малым падением напрядения в проводящем направлении.
Лучше, поставить на 600В диоды и ток 50-60А.

 

Вот простенький сварочник.

 

Купил для экспериментов.
Перемотать тороидальный трансформатор с обмоткой несколько десятков витков не проблема.

 

А что за модель? И какая мощность?

 

Модель ZX7-250 250A мини
Покупал на Алишке, здесь со склада в России
Уже подорожал, теперь 3554р + доставка.
Но за несколько дней пришел.
Мощность придется оценивать самому, аккуратно нагрузив на резисторы эквивалентные лампе.
Не верю я в Китайские обещания по мощности. Вероятно 3кВт. Может, потянет ДНП 6/60.
Из недостатков:
1. Полное отсутствие защиты по входу (по сети), ни предохранителя ни автоматического выключателя.
2. Отсутствует сетевой филтр.
3. Отсутствует выходной фильтр, Напряжение с вторичной обмотки трансформатора через выпрямитель поступает непосредственно на выход.
4. Изоляция обмоток в сисиловом трансформаторе только эмалевое покрытие проводов.

 

Увы, для ЛТН-103 слабый.

У-у-у-у! Не, нафиг.

ДНП, писали, пульсаций боится.

 

Вот я купил, заглянул в сварочник, и то-же чуть энтузиазм поубавился.
Но с точки зрения упрощения задачи сооружения, все-же попробую, может, что-то и смогу от него получить, естественно внеся множество изменений.
Придется и выхоодной фильтр делать, уже приобрел конденсаторы 26000мкФ 250В.
Подходящие диоды для выпрямителя.
Возможно будет рационально заменить IGBT на MOSFET , значительно сократятся потери и на коммутации и на проводимости.

 

Убрал в резонанснике диоды. Дуга в ИФП-800 зажглась. В ИНП, увы, нет.
А вот чего я не понимаю. В резонансе сопротивление последовательного контура чисто активное. Это активное сопротивление у меня просто обмотка дросселя и первички. Но там буквально витков 20 провода. Итог - ток по этому проводу обмотки и дросселя на холостом ходу большой (у меня максимум источника питания 3А и он уходит в защиту). Так что же получается, резонансный преобразователь на холостом ходу жрёт большую мощность просто так? Вряд ли. Значит, я что-то понимаю неправильно. Далее, в резонансе напряжений резко возрастает напряжение на первичке (а с ним и на вторичке). Вот только я не уверен, что симмер на резонансном преобразователе должен так работать. Ведь в расчёте этот эффект никак не учитывается и схемотехникой не ограничивается.

 

Как я понимаю, LLC-преобразователь не должен работать в резонансе. Он работает в индуктивной области по частоте. Правда, starichok51 с радиокота (разработавший комплект ПО для расчётов ИП), как-то спорил на этот счёт на том же радиокоте и утверждал, что LLC работает в резонансе. По моим текущим представлениям, работа в резонансе приведёт к росту тока в нагрузке на холостом ходу.

 

Уменьшил ёмкости конденсаторов умножителя и лампа ИНП3-7/80А зажглась. Но вот беда - на холостом ходу очень большое потребление (почти 2 А), так как контур находится в точке, где усиление напряжения очень велико, а сопротивление контура очень мало. Если же точку сместить, то лампу уже не зажечь (не хватает напряжения? Странно, по вольтметру 1200 В там есть на холостом ходу. Возможно, мал ток в это области? Непонятно.). На зажжённой лампе максимум тока находится в зоне, где на холостом ходу потребление 100 мА. Но там лампу не зажечь. Проблема.

 

Вот есть промышленный симмер SBZ‑2008.



Параметры у него такие:

Напряжение +24 В
Выходное напряжение до 200 В (устанавливается автоматически в зависимости от выбранного тока и типа лампы)
Напряжение подхвата 1400 В
Ток дежурной дуги 300-800 мА
Выходная мощность до 70 Вт
КПД ~ 85%

Параметры поджига:
Напряжение 1000 В (другое по запросу)
Энергия импульса ~150 мДж
Частота повторения импульсов поджига ~3 Гц

Вот смотрю я на печатку и появляются вопросы:
1) На плате 4 конденсатора (синие) типа X2. Вроде бы 330 пФ (по-моему, надпись N33 просматривается). Что на них построено? Умножитель?
2) На плате два трансформатора с малыми габаритами. Как я понимаю они и дают тот самый киловольт. Вот только получается, обмотка у них должна быть весьма тонким проводом. Откуда тогда 800 мА в выходе?
3) Зачем два синих дисковых конденсатора на 3 кВ 0.01 мкФ?
4) Что за два дросселя с намоткой МГТФ?
5) Что за элемент у 4 синих конденсаторов с надписью 15 * О?
6) А где же транзисторы ключей?

 

1. Умножитель/удвоитель или же емкость выпрямителя или же конденсатор поджига
2. Возможно там резонансник, поэтому витков нужно много меньше
3. Хз. Возможно фильтры в цепях измерения тока или еще где-то
4. Это не дроссели, а трансы тока (первичка - один виток через дырку сердечника) Скорее всего в первичной цепи резонансника и на выходе
5. Разрядник. вероятно часть блока поджига.
6 Снизу платы стоят в планарных смд корпусах или и в СО-8 рядом с танталами.

На картинках на https://www.oem-tech.pl/ru/catalog/simmer-supplies/SCA-2008/ тут хорошо видны трансы тока