Q-Switched Nd Yag 1064nm

Собрал полумост, как у китайца. Только на киловатт. И лазер даже бахал. Но потом взорвался конденсатор (хороший, мощный поток дыма). Да, один из тех, которые центральную точку полумоста держат. Вот странно, я никогда не видел, чтобы эти конденсаторы были электролитами. Как оно должно работать на 25 кГц? У них же большое сопротивление будет. Хм. Надо туда плёнку по 1 мкФ поставить и с неё брать центр полумоста.

 

Впрочем, транзистор в одном из плеч тоже пробит. Либо он пробился и подал 300 В на 200 В конденсатор. Либо пробило конденсатор и вышибло транзистор.

 

В такой схеме, которую вы приводили ранее, (оценочный) ток в диагонали моста будет порядка 15А. Не любые электролиты рассчитаны на такой ток через них. Существуют силовые электролиты они больших размеров и конструктивно, они выполнены из нескольких рулонов включенных параллельно. Получается, в одном корпусе как-бы много небольших конденсаторов, для снижения внутреннего сопротивления.
Кстати, и пленочный конденсатор , не всякий, подойдет для работы в диагонали моста на токе 15А. В справочном листке указывается максимально допустимый ток через конденсатор на частоте и допустимая амплитуда напряжения переменной составляющей.
Выбирая разделительный пленочный конденсатор, надо учитывать что будет происходить с ним, особенно в схеме с дополнительной индуктивностью в диагонали. Если возникнет резонанс в последовательном контуре, образованном конденсатором и индуктивностью, у вас разнесет схему!

 

При выходе из строя электролита возможно возникло одностороннее перемагничивание трансформатора, насыщение его. И вопрос, как вы дроссель сделали, магнитопровод дросселя должен быть обязательно с зазором.

 

Да не должен бы. Там же сотни микрофарад. Резонансная частота должна быть очень низкой.

Я без зазора сделал, конечно. Попробую с зазором сейчас сделать.

 

Хорошо-бы ввести контроль тока в диагонали моста, трансформатором тока отобрать сигнал, выпрямить, проинтегрировать и на ограничитель ШИМ подать. Посмотрите на контроллеры 1156ЕУ2. Они хорошо описаны здесь: https://static.chipdip.ru/lib/021/DOC001021126.pdf

 

Кстати, если дроссель был без зазора, то дроссель должен был насыщаться. По этому, у вас в момент начала заряда рабочего конденсатора тек, практически, не ограниченный ток, это и могло вывести схему из строя.

 

Минимальное число витков обмотки дросселя определяете по той-же формуле, что и для первичной обмотки трансформатора. А необходимую индуктивность достигаете за счет зазора.

 

Это-то понятно. Но я полагал, что импульсный ток ампер 20 мой дроссель выдержит без особого насыщения.

В принципе, хронология мне понятна. Я думал, только один транзистор сдох. Но нет, второй только выглядел целым. Стоило его снять с радиатора, как он рассыпался. В общем, случилось вот что:
1) Когда я давал 1 Гц всё работало.
2) Я дал... 16 Гц. Это несколько много. Тут было отключение автомата. Тем не менее, схема выглядела целой.
3) Я запустил снова на 1 Гц. И вот тут конденсатор вдруг лопнул и дал мне просто море дыма. Снимал бы видео, было бы очень зрелищно.
4) Один транзистор был пробит. Второй вызванивался в схеме как диод и в обратку обрыв. Вроде бы всё нормально, но, как оказалось, он просто внутри взорвался. А диод звонился внешний (дополнительный защитный).
5) Вот и вышло, что на конденсатор пошло 320 В вместо 160. Он и не выдержал.

Сейчас поставил конденсаторы на 450 В и шунтировал их 630 В 1 мкФ плёнкой. Мало ли. Дроссель сделал с большим зазором. Сейчас работает на 5 Гц. Но энергия мала - не успевает заряжать конденсаторы до 600 В. Нужно дроссель уменьшать.

 

Значит, дроссель работает и на нем возникает падение напряжения. Что-бы повысить скорость заряда можно уменьшить индуктивность дросселя или повысить коэффициент трансформации.

 

Не, электролитам там делать нечего, если правильно понял что за кондер. Параллельно пленку покачественнее (некоторые модели дрянь, но забыл какие, из красных китайских).

 

Дроссель я сейчас поставил вот такой вот. У него индуктивность 33 мкГн. И он... греется. Этот дроссель с ИБП и материал его я не знаю.


А вся схема на трёх платах+ блок питания 12 В.



Я её погонял секунд 10 на 5 Гц. Больше не стал, так как у меня квантрон залит водой, но в контур охлаждения не подключён. Он перегреется.

Общая индуктивность трансформатор+дроссель на холостом ходу 625 мкГн. При КЗ со стороны трансформатора (не через выпрямитель, конечно) она падает до 36 мкГн. То есть, ток будет 150 В /(2*Пи*f*L)=150/(2*Пи*25E3*36E-6)=26 А. Хм. IRFP460, если не ошибаюсь, на 20 А в импульсе рассчитаны. Хотя нет, Pulsed Drain Current у них 80 А. А выходной ток будет в 4 раза меньше. 26/4=6,6 А. Это диоды держат.

 

Не пойму, слепой, почему так разнесли в пространстве силовые части, наводки же будет давать, выше шансы пожечь.

Электролиты на авито брали?

 

Эти части принципиально разные, они друг-другу мешать не будут (собственно, и не мешают). То, что критично к топологии находится на одной плате. А разнёс затем, чтобы заменять блоками и если что, переиспользовать блоки. Скажем, сегодня у меня полумост, а завтра мост.

Электролиты со сварочника. Бабахнул у отца когда-то сварочник.

 

Вы применили дроссель для постоянного тока, он предназначен для работы с большим постоянным током с маленьком уровнем пульсаций, тогда он эффективен. В цепи переменного тока такой дроссель плохо работает. Посмотрите, в оригинальной схеме, которую вы взяли за основу, дроссель имеет намного больший магнитопровод.
Что-бы было понятней режимы работы, посмотрите форму и уровень тока в диагонали моста осциллографом.
А для удобств измерений, используйте ЛАТР для плавного изменения напряжения и разделительный трансформатор для гальванической развязки. Относительно дешево и сердито, о в схеме можно смело проводить измерения, не опасаясь, что осциллограф заземлен. Или мерить без "земли" в дифференциальном режиме, но тогда помех по больше и на одну контролируемую цепь надо два канала осциллографа.
Разносить узлы схемы можно, особенно в данном случае, когда нет цепей обратной связи. Здесь чувствительные к наводкам цепи короткие. Там просто генератор, и управление транзисторами через трансформатор, это очень устойчиво работает!

 

Ну что ж, придётся намотать свой на каком-нибудь круглом феррите с проницаемостью около 1000.

Но у него и индуктивность больше раза в 3 должна быть.

Вот с чем возиться не хочу, так это с осциллографом и высоковольтной частью.

 

Это та часть схемы, которую надо обязательно внимательно проконтролировать. Здесь возможны всякие неприятности, типа: паразитных переходных процессов (звон), высоковольтные выбросы при переключениях, не расчетное поведение магнитных компонентов (преждевременное насыщение или изменение магнитной проницаемости). Токи и напряжения находятся в расчетном диапазоне.

 

Я ее на 24 В смотрел. На 310 не хочется в любом случае. Да это уже мы обсуждали. У меня нет желания попасть на высокое.

 

Уже запутался в темах, но кажется у вас была проблема с равномерной нагрузкой на сеть при зарядке конденсаторов. Может тогда попробовать использовать блоки питания от телекомуникационного оборудования ради pfc? Есть модели с выходом в районе 200-220 вольт на 2 квт, есть весьма хорошие emerson 3200, 2900u по мощности при 48 вольтах. У них есть ограничение по току, если не ошибаюсь. Можно модифицировать и подстроить. Бушные тысяч за 3-5 можно найти. Последовательно можно соединять, некоторые и параллельно.

 

Верно.
Вот я потому и повторяю схемотехнику блока питания косметического лазера, чтобы нагрузка на сеть была равномерной. Хитрые китайцы ограничили ток заряда дросселем (но не на 50 Гц, а на 25 кГц). Я этот вариант сейчас и пробую. Если вариант с дросселем меня не устроит, трансформаторную часть заменю на LLC и попробую с ней.