Резонансный инвертор, преобразователь напряжения повышающий. Принцип работы, сборка, наладка.

Сборка и наладка повышающего преобразователя напряжения. Описание принципа работы. (10+)

Резонансный повышающий преобразователь напряжения (12/24 в 300)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Принцип работы резонансного инвертора

На первый взгляд кажется, что это - обычная пуш-пульная схема. Но дьявол кроется в деталях. Контроллер здесь настроен строго на определенную частоту. Никакой ШИМ-модуляции не применяется. На выходе в высоковольтной части установлен конденсатор C5, который вместе с индуктивностью утечки трансформатора образует колебательный контур. Частота, на которой работает контроллер, резистором R1 настраивается в резонанс с этим контуром.

В итоге транзисторы закрываются в такие моменты времени, когда ток равен нулю, что сводит к минимуму коммутационные потери. Диоды выходного моста также переключаются при нулевом токе, ведь через них идет не прямоугольный ток, как в схемах с ШИМ, а синусоидальный.

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Сборка и настройка


Вид обмотки сверху

Трансформатор выполняется на Ш-образном сердечнике из феррита Ш20 х 28. Подойдут любые распространенные ферриты. Для 12-вольтового варианта: Обмотка выполняется проводом 0.4 мм Сначала этот провод складываем вдвое и наматываем 64 витка (2 - на картинке). Изолируем полученную обмотку. Складываем провод в 80 раз, наматываем 3 витка (4 - на картинке), изолируем. Теперь опять проводом, сложенным вдвое, наматываем еще 64 витка (3 - на картинке). Полученные обмотки по 64 витка соединяем параллельно. Выводы трехвитковой обмотки разбираем на соответствующие друг другу и делим на две группы по 40 штук. Соединяем параллельно. Так получились две первичные обмотки. Теперь соединим начало одной из них с концом другой (5 - на картинке) - это вывод на питание, оставшиеся хвосты на силовые ключи на полевых транзисторах. Для 24-вольтового варианта: Тем же проводом, сложенным вдвое, мотаем 42 витка (2 - на картинке). Изолируем. Провод для первичной обмотки складываем в 40 раз (4 - на картинке). Мотаем первичную обмотку 4 витка. Изолируем. Мотаем еще 42 витка (3 - на картинке). Косицу первичной обмотки разделяем на две группы по 20 проводов и соединяем обмотки, как это описано для 12-вольтового варианта. 1 - на картинке - изоляция

Устройство собирается на печатной плате. Конденсатор C1 представляет из себя батарею из четырех электролитических конденсаторов и одного керамического. Размещать их надо так, чтобы суммарная длина проводников к каждому конденсатору из батареи была одинаковой, иначе тот конденсатор, к которому проводники короче, будет испытывать большую нагрузку и перегреется.

На плате нужно постараться разместить все силовые элементы (входной конденсатор, силовые ключи и трансформатор) как можно ближе друг к другу, чтобы длина соединительных проводников была минимальна. Поверх всех проводников низковольтной силовой цепи нужно припаять толстые полоски меди. По этим цепям будут идти токи до 200 А. Это немало. С источником напряжения устройство должно быть соединено проводами достаточного для такого тока сечения и минимальной длины.

Настройка устройства сводится к установке частоты работы контроллера в резонанс с контуром. Для этого берем осциллограф и подсоединяем его параллельно одному из силовых ключей. На осциллограмме видим всплески напряжения при закрытии ключей. Подгоняем частоту так, чтобы всплески исчезли. Однако слишком повышать или понижать частоту не следует. Она должна быть в районе 30 - 50 кГц. А индуктивность утечки может получиться не очень близкой к расчетной, тогда подбираем конденсатор C5.

Упростить настройку может прибор для измерения индуктивности. Об этом тут.

Заключение

Преобразователь может работать от 12 или от 24 вольт. На выходе формируется нестабилизированное напряжение 300 вольт +- 20%. Преобразователь рассчитан на 1.5 кВт. При такой нагрузке силовые ключи и диоды выходного моста греются. Они установлены на радиаторы. Однако выделение тепла совсем небольшое. Обдув радиаторов с помощью вентиляторов не требуется, что серьезно повышает надежность устройства, так как самые ненадежные элементы - механические.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [32] сообщений.

Приветствую! Как я понял со схемы, все лимитеры ИС отключены. Схема совсем не защищена от перегрузок? Как схема реагирует на перегрузки по току в нагрузке? Заранее благодарю за ответ. Читать ответ...

Здравствуйте! для питания Катушки Теслы использую блокинг генератор на строчнике. Но транзистора хватает максимум на 30 сек сгорает даже при радиаторе 300кв.см и куллере,Что можно предпринять для того чтоб транзисторы не грелись (хотя ясно что они будут так как первичка 8 витков 4кв.мм) или посоветуете другую схему использовать? Читать ответ...

Добрый день! Продумываю применение Вашей схемы для ситуации построения мощного DC/DC (Uвх.=12В / Uвых.=22-24в), Iн - 100-150А. Если правильно понял, изменится количество витков вторичной обмотки и будет = числу витков для случая с низковольтным входом = 24В? Так как ток в нагрузке нужен 100-150А при U = 24В, необходимо параллельное соединение блоков по вышеприведенным реком Читать ответ...

Здравствуйте! Обращаюсь к вам с необычной просьбой: не могли бы Вы помочь разобраться с функциональной схемой и подобрать что-нибудь из Ваших практических? (Вообще-то это диплом студентки-вечерницы) С уважением, Валентин Читать ответ...

Цитата: 'В итоге транзисторы закрываются в такие моменты времени, когда ток равен нулю'!!! Насколько я помню физику этой галактики, ток будет равен нулю в одном и только в одном случае! Если напряжение тоже будет равно нулю! То есть глядя на вашу схему принцип работы такой: Заряжаем С1 (90 000мкф О_о!!!), включается допустим верхний по схеме ключ.... и ждем пока напряжение н Читать ответ...

Здравствуйте! Для увеличения мощности Вы советуете набирать блоками, но если сделать один блок управления, один трансформатор на максимальную мощность, а первичку разделить на две секции и каждую запитать своим транзистором, поставив при этом переключатель на одну пару транзисторов по затвору, получив при этом мощность Р из Р/2 Читать ответ...

Здравствуйте! Я хотел бы спросить, у вас нет печатной платы в программе Sprint-Layout6. Если есть, сбросьте, пожалуйста. И насчет обмоток трансформатора, не могли бы нарисовать, как будут укладываться обмотки. И если можно посмотреть на фото готового трансформатора. Читать ответ...

Здравствуйте! Не подскажете, при входном питании 29-30 вольт надо пересчитывать трансформатор или подойдет вариант 24в? И еще вопрос - сердечники нашлись у меня без зазора, материал не известен - это принципиально? ... Читать ответ...

Здравствуйте. После удачного повторения генератора синуса на 40кГц, постепенно подбираюсь к повторению резонансного инвертора с генератором синуса. На данный момент идет подбор деталей. Начали возникать вопросы. На входе инвертора стоит фильтр. Нужен ли он вообще, при питании от АКБ? При силе тока, к примеру 100А провод необходим приблизительно диаметром 4.5мм. Это ж какое кол Читать ответ...

Здравствуйте! Нагрузка лампочка 25Вт, надеюсь, что получил резонанс. Высылаю Вам картинки, посмотрите. Вопрос по схеме 'Импульсный преобразователь, источник синусоидального напряжения...' в место UC3823 можно поставить UC3825? Как изменения в схеме. Читать ответ...

Еще статьи

Силовой мощный импульсный трансформатор, дроссель. Намотка. Изготовить...
Приемы намотки импульсного дросселя / трансформатора....

Пушпульный импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Подавлен...
Как рассчитать пуш-пульный импульсный преобразователь напряжения. Как подавить п...

Широтно-импульсная модуляция, ШИМ, PWM, управление, регулирование, рег...
Широтно-импульсная модуляция. Описание. Применение....

Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через дроссель в и...
Понятие режимов непрерывного и прерывного тока. Онлайн расчет для понижающей, пу...

Отрицательное сопротивление, импеданс. Схема. Преобразователь в против...
Понятие отрицательного сопротивления. Схемы с отрицательным сопротивлением....

Мы повторили (собрали, наладили, настроили) резонансный фильтр высших ...
Как собрать и наладить резонансный фильтр высших гармоник, чтобы на входе был ме...

Расчет дросселя, катушки индуктивности. Рассчитать, посчитать онлайн, ...
Форма для онлайн расчета дросселя, катушки индуктивности. Для изготовления индук...

Плавная регулировка яркости свечения галогенных, газоразрядных, неонов...
Схема устройства для плавного изменения яркости свечения газоразрядных ламп с пи...