Силовой импульсный преобразователь, источник синуса, синусоиды, синусоидального напряжения сделать самому, своими руками, самостоятельно. Изготовление и наладка.

Принцип работы, самостоятельное изготовление и наладка импульсного силового преобразователя, источника синусоидального напряжения. (10+)

Импульсный преобразователь, источник синусоидального напряжения из постоянного или меандра, прямоугольного - Принцип работы, сборка, наладка

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Принцип работы

На микросхеме D5 собран несколько модифицированный генератор Вина. Он модифицирован с целью повышения надежности и снижения энергопотребления, но пожертвовать в некоторой степени пришлось качеством синусоиды. Он формирует опорное напряжение синусоида 50 Гц, которым будет модулироваться выходное напряжение.

В микросхемах D1 и D2 на входе установлены усилители ошибки. В зависимости от напряжения ошибки осуществляется широтно-импульсная модуляция выходного сигнала контроллеров. Мы подаем на вход этих усилителей синусоидальный сигнал. Причем в одно плечо подаем на инвертирующий вход, а в другое - на неинвертирующий. Так что одно плечо включается при верхнем полупериоде, другое - при нижнем.

С выходов микросхем D1 и D2 ШИ модулированный сигнал подается на драйверы полумоста D3, D4, которые управляют силовыми выходными полевыми транзисторами, включенными по мостовой схеме. Включение драйверов полумоста типовое, рекомендованное производителем.

Выходные транзисторы включены по мостовой схеме. Выбор мостовой схемы обусловлен тем, что выходная цепь должна питаться таким импульсным сигналом, что в состоянии отключения необходимо не только отключать нагрузку от питания, но и обеспечивать свободное прохождение электрического тока нагрузки через замкнутый выходной фильтр, то есть замыкать выводы фильтра. В мостовой схеме так и происходит. 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.

На резисторах R19, R22, R17, R18 и диодах VD11 и VD12 собрана схема защиты. Если ток через резистор R19 или R22, превышает 10 А, то падение напряжения на соответствующем резисторе становится больше 0.7 В. А делителем напряжения на R17 и R18 задано напряжение срабатывания защиты по току в 0.5 В. Но 0.2 вольта - падение напряжения на диодах Шоттки. Так что защита срабатывает, и подача напряжения прекращается.

Сборка и наладка

Сборку начинаем с генератора синусоидального сигнала на микросхеме D5. Собрав его, подаем на него напряжение от внешнего источника 12 В. С помощью осциллографа проверяем наличие на выходе синусоидального напряжения. Качество синусоиды устанавливается подстроечным резистором R9. Чем его сопротивление больше, тем надежнее генерация, но хуже синусоида, больше высокочастотных гармоник. Чем его сопротивление меньше, тем лучше синусоида, но может пропадать генерация. Нужно установить движок так, чтобы его сопротивление было минимальным, но при этом генерация была надежной.

Собираем блоки на ШИМ контроллерах. С помощью осциллографа исследуем выходное напряжение этих контроллеров. С помощью резисторов R1, R12, R2, R14 регулируем режимы. Необходимо добиться, чтобы один контроллер формировал импульсы при верхнем полупериоде, был отключен при нижнем, причем в начале верхнего полупериода длительность импульсов была минимальна, в середине - максимальной, в конце - опять минимальной. А второй контроллер формировал импульсы при нижнем полупериоде, был отключен при верхнем, причем в начале нижнего полупериода длительность импульсов также была минимальна, в середине - максимальной, в конце - опять минимальной.

Собираем остальную часть кроме цепей питания низковольтной части. Пока при настройке будем продолжать питать схему от внешнего источника.

Монтаж необходимо выполнять с учетом серьезных токов, идущих в выходных цепях. Все соединения делаются проводом достаточно большого сечения. К соответствующим дорожкам на печатной плате следует пропаять поверх толстый провод. Саму плату надо проектировать так, чтобы обеспечить минимальное расстояние соединений между входной цепью питания, конденсатором C1 и выходной мостовой схемой на полевых транзисторах, а также внутри этой мостовой схемы и фильтра высших гармоник на L1, С10.

С помощью делителя напряжения или малогабаритного трансформатора подаем выходное напряжение на осциллограф. Наблюдаем синусоиду. С помощью резисторов R1, R12, R2, R14 делаем ее совершенно симметричной и корректируем форму и сопряжение верхней и нижней полуволн.

Выключаем прибор. Подключаем к выходным гнездам трансформатор, например, ЛАТР последовательно с мощным проволочным резистором 200 Ом. Коротко включаем прибор. Наблюдаем, не греется ли мощный резистор, который мы включили последовательно с ЛАТРом. Если он греется, то это означает, что мы плохо настроили симметрию сигнала. Сердечник ЛАТРа насыщается, и возникает большой ток покоя. Такого быть не должно. Нужно точнее отрегулировать симметрию. Добейтесь, чтобы ЛАТР не насыщался. Измерьте напряжение на проволочном резисторе. Оно может быть 5 - 10 Вольт, не больше.

Окончательно собираем все цепи прибора, в том числе схему запуска и питания низковольтной части. Включаем, тестируем, убеждаемся, что работает.

Силовые выходные полевые транзисторы нужно устанавливать на теплоотводы, обеспечивающие отвод выделяемого тепла. Это может быть до 100Вт при полной нагрузке.

(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...