Импульсный преобразователь, источник. Синус, синусоида, синусоидальное напряжение из меандра, постоянного, прямоугольного. Схема. Расчет.

Импульсный силовой преобразователь напряжения в чисто синусоидальное. Принципиальная схема, расчет. Импульсный источник синусоидального напряжения (10+)

Импульсный преобразователь, источник синусоидального напряжения из постоянного или меандра, прямоугольного - Схема

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

В этой схеме, как и в любой другой, могут быть ошибки. Если Вы их обнаружили, пожалуйста напишите нам. Подпишитесь на рассылку, чтобы получать обновления и исправления.

Внимание! Сборка прибора требует навыков в области силовой электроники, связана с контактом с высоким напряжением, которое может быть опасным для жизни, как самого инженера, так и пользователей прибора. Убедитесь, что Вы обладаете нужной квалификацией.

Питать устройство можно не только меандром, но и постоянным напряжением 310 В. Тогда на входе не понадобится диодный мост. Источником напряжения для устройства может быть, например, резонансный повышающий преобразователь напряжения, запитанный от аккумулятора. У Вас получится отличный ИБП с синусоидальным выходом.

Прочтите отчет о сборке этого устройства читателем.

Принципиальная схема импульсного источника синусоидального напряжения.

Преобразователь рассчитан на 1.5 кВт 220 В. Как увеличить мощность устройства, читайте по ссылке.

Ф - фильтр импульсных помех. М - мост. Эти детали нужны для преобразования переменного напряжения сложной формы в синусоиду. Если Вы изготавливаете преобразователь постоянного напряжения в синус, то эти детали Вам не нужны, их можно исключить.

М1 - маломощный мост для получения низковольтного напряжения для питания низковольтной схемы преобразователя.

C1 - электролитический конденсатор 100мкФ, 400В. Параллельно ему лучше еще поставить неэлектролитический конденсатор 1мкФ, 400В для шунтирования внутренней индуктивности электролитического конденсатора.

Диоды VD(3-8) - выпрямительные диоды на 400В, желательно быстродействующие, но подойдут и 100нс. Мы используем 1N5406.

Диоды VD1, VD2 - импульсные низковольтные кремниевые диоды, например, детекторные.

Полевые транзисторы VT(1-4) - полевые транзисторы от 400В, 5А. У нас стоят IRFP 450. Но пробовали ставить и другие. Все нормально работает.

Расчет радиатора для них. Исходите из того, что они рассеивают около 10% от выходной мощности устройства.

D5 - операционный усилитель, рассчитанный на работу при однополярном питании 12В, с высоким входным сопротивлением и с возможностью подключения к выходу нагрузки 2 кОм или менее. Мы используем К544УД1, КР544УД1. Это отличный недорогой операционный усилитель, прекрасно работающий при однополярном питании от 6 вольт.

D6 - интегральный стабилизатор напряжения (КРЕН) на 12В.

VT5 - Высоковольтный транзистор на 400 вольт. Он работает только в момент включения схемы. Так что в процессе работы мощность не рассеивает. Подойдет маломощный транзистор.

VD9 - Стабилитрон 15В.

C11 - 1000мкФ 25В.

R25 - 300кОм 0.5Вт

D1, D2 - Интегральные широтно-импульсно модулирующие (ШИМ) контроллеры. Это 1156ЕУ3 или его импортный аналог UC3823.

Добавление от 27.02.2013 Иностранный производитель контроллеров Texas Instruments преподнес нам удивительно приятный сюрприз. Появились микросхемы UC3823A и UC3823B. У этих контроллеров функции выводов немного не такие, как у UC3823. В схемах для UC3823 они работать не будут. Вывод 11 теперь приобрел совсем другие функции. Чтобы в описанной схеме применить контроллеры с буквенными индексами A и B, нужно вдвое увеличить резисторы R22 и R19, исключить резисторы R17 и R18, подвесить (никуда не подключать, не соединять между собой) ножки 16 и 11 обеих микросхем. Что касается российских аналогов, то нам читатели пишут, что в разных партиях микросхем разводка разная (что особенно приятно), хотя мы пока новой разводки не встречали.

D3, D4 - Драйверы полумоста. IR2184

R7, R6 - Резисторы по 10кОм. C3, C4 - Конденсаторы по 300нФ.

R10, R11 - Резисторы по 20кОм. C5, C6 - Электролитические конденсаторы по 30 мкФ, 25 вольт.

R8 - 20кОм, R9 - подстроечный резистор 15кОм

R1, R12, R2, R14 - подстроечники по 10кОм

R3, R13 - 100 кОм

R4, R15 - они равны друг другу. Номинал пока не могу восстановить. Но их, кажется, надо подбирать в районе 500 кОм. От них зависит коэффициент усиления усилителя ошибки контроллеров ШИМ. Нужно его сделать таким, чтобы в начале полупериода ширина импульсов была практически нулевой, а в середине, когда напряжение достигает максимума, ширина импульса должна быть максимальной. После подбора этих резисторов более точно коэффициент усиления можно регулировать подстроечными резисторами R1 и R12.

C2, C7 - подбираем в районе 1 нФ. R5, R16 - 30 кОм, тоже надо подобрать. C2 = C7, R5 = R16. Подбираем на одном плече. На другое ставим такие же. Подобрать надо так, чтобы внутренний генератор ШИМ контроллера работал на частоте 50 кГц.

R17 - 300 кОм, R18 - 30 кОм

C8, C9 - 100нФ. Это могут быть низковольтные конденсаторы. На них высокого напряжения не бывает, хотя они стоят в высоковольтной части.

R19, R22 - 0.07 Ом. 5Вт.

VD11, VD12 - Диоды Шоттки. Выбраны диоды Шоттки, чтобы обеспечить минимальное падение напряжения на диоде в открытом состоянии.

R20, R21, R23, R24 - 20 Ом. 1Вт.

L1 - дроссель 10мГн (1E-02 Гн), на ток 10А, C10 - 1мкФ, 400 В.

Онлайн расчет дросселя. Для получения нужных нам параметров в форме задайте амплитуду пульсаций тока равной нулю.

L2 - несколько витков тонкого провода поверх дросселя L1. Если в дросселе L1 - X витков, то в катушке L2 должно быть [X] / [30]

Вопрос: Выходные транзисторы очень греются. Почему это может быть?

Ответ: В опубликованной схеме была допущена ошибка. Неверно указана микросхема драйвера полумоста. Сейчас схема исправлена. Обратите внимание, что правильная микросхема имеет немного другую цоколевку, чем та, что была указана раньше. К сожалению, просто заменить одну микросхему на другую в уже готовой плате не получится.

Вопрос: А Вы сами собирали эту схему? Она же совершенно не работоспособна. Всем известно, что при формировании синусоидального сигнала на силовых транзисторах выделяется мощность больше, чем на нагрузке. Где взять транзисторы на 1.5 кВт?

Ответ: Все опубликованные схемы многократно собирались нами и нашими читателями. К сожалению, иногда найденные ошибки вовремя не исправляются. Так что в схемах могут быть некоторые неточности, требующие отладки, но в целом все схемы - работающие. Если возникли сложности, то просто задайте нам вопрос, и мы вместе разберемся. По поводу мощности, сказанное Вами верно для схем с непрерывной работой. Наша схема - импульсная. На выходных транзисторах рассеивается около 100 Вт при полной мощности нагрузки, то есть 25 Вт на один транзистор. Это для силовых полевиков совсем не много. Но радиаторы, конечно, нужны.

Вопрос: Генератор синусоидальных колебаний не выдает синусоидальный сигнал.

Ответ: Обычно Вы просто его не можете засечь. Он амплитудой около 0.3 вольта. Нам пишут, что при такой амплитуде возникают сложности с настройкой. Возможно. Тогда используйте более совершенный генератор синуса. Его сигнал будет амплитудой около 4 вольт

Вопрос: Я хотел бы для пробы собрать только одно плечо, а другой вывод конденсатора фильтра подключить к минусовому проводу. Какой формы будет мой выходной сигнал?

Ответ:

(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. [16] сообщений.

Импульсный ЛАТР. Схема, конструкция, устройство Схема импульсного ЛАТРа для самостоятельной сборки. Читать дальше...

Здравствуйте! Хотел у Вас уточнить. Цитата из статьи: ' На резисторах R19, R22, R17, R18 и диодах VD10 и VD11 собрана схема защиты'. Диода vd10 в схеме не нашел, наверное имеется ввиду vd12? И еще собственно главный вопрос: возможно ли применение микроконтроллера для замены генератора и источника ШИМ, например как сделано здесь [ссылка удалена]? Читать ответ...

Спасибо за материал! 'В открытом состоянии открыт верхний транзистор одного из плеч и нижний другого. Ток протекает из положительной клеммы питания, через верхний транзистор одного плеча, фильтр, нагрузку, нижний транзистор второго плеча, уходит на отрицательную клемму питания. В закрытом состоянии открыты нижние транзисторы обоих плеч. Выходной фильтр замкнут через них.' Пр Читать ответ...

Здравствуйте! А зачем диоды VD5 - VD7? В мосфетах они внутри есть. Читать ответ...

Устройство дает помехи на телевизор, на экране вырисовываются очертания половинок синуса, чем больше нагрузка тем больше помехи, подскажите как избавиться? Читать ответ...

Здравствуйте! Подскажите, какие отечественные (именно отечественные) драйверы полумоста можно применить? Необходима ли какая-нибудь существенная доработка, что бы получить выходное напряжение от 160 до 190 вольт, при мощности около 1 квт? Какие должны быть радиаторы в данном случае? Читать ответ...

Здравствуйте, Есть ли у кого готовая печатная плата? Читать ответ...

Здравствуйте! Цитата из статьи: 'Для получения нужных нам параметров в форме задайте амплитуду пульсаций тока равной нулю.' Когда задаю в форме 0, вылазит ошибка: 'Значение 'Амплитуда пульсаций ток, А' должно быть больше нуля.' Подскажите, пожалуйста, что указывать в расчетах. Читать ответ...

Здравствуйте. Возможна ли замена полевиков на выходе на IGBT? Читать ответ...

Можно ли заменить R22 и R19 одним резистором, а уже с него на компаратор ШИМ контроллеров. Читать ответ...

Здравствуйте, уважаемый автор! Не могли бы Вы поподробней описать дроссель L1? Или хотя бы сказать на чём его мотать. На железе или феррите? Я правильно понял что его индуктивность должна быть 10 миллигенри? Спасибо! Читать ответ...