Информация об изменениях

Сообщение Re[14]: Инверторный стабилизатор и генератор от 01.06.2024 14:31

Изменено 01.06.2024 15:15 vdimas

Re[14]: Инверторный стабилизатор и генератор
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:

V>>ШИМ?

ЕМ>Только в сочетании с достаточно большими индуктивностями на входе и выходе, о которых и шла речь.

При большой частоте ШИМ, индуктивность входного фильтра малая.

У меня на свараппарате на ~40 кГц (не помню точную частоту) была небольшая встречная катушка на небольшом сердечнике от маломощного трансформатора 50 Гц по входу сети и высокочастотный шунтирующий конденсатор небольшой ёмкости.

Смотрел хорошим осциллографом напряжение на входе — всё отсекается замечательно.

Большие индуктивности нужны на 50 Гц, а на десятках килогерц всё резко удешевляется.
Даже вручную мотать их одно удовольствие — десятки витков всего.

Например, в блоках питания когда-то шло 30 кГц, а затем, по мере улучшения характеристик ключевых транзисторов, частоту повышали.
Потом был мейнстрим на 60 кГц.
Сейчас запросто за 100 кГц.
Бывают и на 250 кГц.

При этом размер силового трансформатора у современных БП крохотный, при кратно большей выдаваемой мощности (когда-то было ~200 Вт, сейчас под киловатт).


Например, у меня размер трансформатора на 4 киловата на свараппарате был с кулак примерно (стопка из 3-х ферритовых колец), и какое-то не помню смешное кол-во витков во вторичной, что было невозможно равномерно намотать, пришлось несколько обмоток в параллель, чтобы распределить обмотку равномерно.

И да, варить высокочастотной переменкой проще, чем низкочастотной или постоянкой.
Во-первых, при приближении электрода дуга зажигается сама и заранее — привет ионизации.
Не надо высекать искру, не надо зачищать поверхность, дуга "просто есть".

Во вторых, дуга чёткая, устойчивая, стоит как влитая, а не пляшет туда-сюда, работать одно удовольствие, металл прогревается быстрее, быстрее работается, меньше тратится электричества на тот же объём работ.
Эти 4 киловатта высокочастотной переменки примерно как 10-15 киловатт из обычного сварочного аппарата по возможностям плавки шва — четвёркой варил запросто.

А по удобству — космические технологии, рядом с обычным сварочным.


ЕМ>При мощностях до 5-7 кВт и мощных индуктивных нагрузках, вроде холодильных компрессоров и напорных насосов?


Для ориентировки — импульсные трансформаторы в диапазонах на 2-3 киловатта для неоновых реклам я мотал на сердечники строчников советских телевизоров. ))
В строчнике порядка 14 кГц, у меня в диапазоне 30-40 кГц, в зависимости от требуемой мощности.

Характеристики феррита еще позволяли, бо для строчников шли с частотной характеристикой с большим запасом — для работы формирования строго-пилообразного тока (параболического напряжения) в узлах отклонения кинескопа, т.е. этот сердечник строчника работал в заведомо максимально линейном своём диапазоне напряжённости поля.

Для блоков питания микроскопические отклонения характеристик потока от линейных на рабочей частоте не принципиальны, конечно.

Да и, в конечном итоге речь всегда о разложении общей мощности по перекачиваемым через импульсный трансформатор гармоникам, а для строгого пилообразного тока строчника запас по полосе был чудовищный.

Строчники вообще недооценены в самоделках!


V>>если стабилизатор не способен отбирать большую среднюю мощность, чем способен выдавать генератор, то схема вполне может иметь право на жизнь.

ЕМ>Право имеет, но не имеет смысла. И не только среднюю, а еще и мгновенную. Дело ведь не только в том, способен ли генератор физически выдать ту мгновенную мощность, а в том, сумеет ли его схема стабилизации при этом не глючить.

Для этого требуется запас по входному напряжению у инвертора, поэтому и посоветовал увеличить выходное напряжение генератора примерно до 250-260 В.


ЕМ>Есть большое подозрение, что глючит она именно из-за большого мгновенного потребления, рассчитанного на стационарную сеть. Но ТС, несмотря на многократные просьбы, так и не удосужился это выяснить, ограничившись интуитивным шаманством.


Да там один раз тыкнуть самым дешевым карманным осциллографом на входе стабилизатора после генератора и всё стало бы ясно.


V>>Ведь с компенсацией индуктивностями не всё так просто — номинал этой индуктивности должен зависеть от нагрузки, иначе при меньших нагрузках получим падение активного напряжения.

ЕМ>Почему вдруг? Если мотать индуктивность бОльшей длиной провода того же сечения — да, но мотать-то нужно бОльшим сечением.

Это по комплексному закону Ома. ))

Я ж заранее озвучил ответ на предполагаемые вопросы — твоя схема нужна только для больших нагрузок, а значит, нужны большие индуктивности.
А для малых нагрузок эти индуктивности просто выдадут меньшее напряжение на выходе и всё.

Для 8 кВт активная нагрузка на 220 В будет примерно 6 Ом.
Берём индуктивность 500mH.

Ниже таблица значений активной нагрузки и получаемого напряжения на ней (округлил до целых):
6 Ом   - 218 В 
15 Ом  - 209 В
100 Ом - 185 В
200 Ом - 136 В


Поэтому, индуктивности — не вариант.
Они обычно расчитываются на конкретную нагрузку, т.е. не являются универсальным решением.

Поэтому часто подобные индуктивности шли прямо в конструктиве такой нагрузки. ))

(Вернее, раньше шли, а сейчас везде импульсные технологии, высокий КПД, малая масса, дешево и т.д.)


V>>А высокочастотный стабилизатор маленький и довольно точный.

ЕМ>Маленьким он будет лишь в том случае, когда индуктивность в состоянии полностью удерживать максимальную порцию энергии, которую ШИМ способен передать в импульсе.

Дык, зависит от энергии импульса.
Чем выше частота, тем меньше энергия каждого импульса, ес-но.


V>>Может, у него просто стабилизатор бракованный или изначально та модель идёт с погрешностями, выше ожидаемых.

ЕМ>Тоже может быть, но ведь он не заморачивается выяснением такимх мелочей.

Он просто спрашивал совета.
Два дельных я ему дал:
— кратно увеличить емкости кондёров после моста в стабилизаторе;
— увеличить выходное напряжение генератора до 250-260 В.

В последнем случае, к сожалению, оно зависит от допустимых входных напряжений стабилизатора.
Говорит, что 230 В max, но нафига тогда этот недостабилизатор стабилизатор вообще нужен?

Отсюда мораль — надо понимать что к чему, когда тратишь деньги на инфраструктуру. ))
Re[14]: Инверторный стабилизатор и генератор
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:

V>>ШИМ?

ЕМ>Только в сочетании с достаточно большими индуктивностями на входе и выходе, о которых и шла речь.

При большой частоте ШИМ, индуктивность входного фильтра малая.

У меня на свараппарате на ~40 кГц (не помню точную частоту) была небольшая встречная катушка на небольшом сердечнике от маломощного трансформатора 50 Гц по входу сети и высокочастотный шунтирующий конденсатор небольшой ёмкости.

Смотрел хорошим осциллографом напряжение на входе — всё отсекается замечательно.

Большие индуктивности нужны на 50 Гц, а на десятках килогерц всё резко удешевляется.
Даже вручную мотать их одно удовольствие — десятки витков всего.

Например, в блоках питания компьютеров когда-то шло 30 кГц, а затем, по мере улучшения характеристик ключевых транзисторов, частоту повышали.
Потом был мейнстрим на 60 кГц.
Сейчас запросто за 100 кГц.
Бывают и на 250 кГц.

При этом размер силового трансформатора у современных БП крохотный, при кратно большей выдаваемой мощности (когда-то было ~200 Вт, сейчас под киловатт).


Например, у меня размер трансформатора на 4 киловата на свараппарате был с кулак примерно (стопка из 3-х ферритовых колец), и какое-то не помню смешное кол-во витков во вторичной, что было невозможно равномерно намотать, пришлось несколько обмоток в параллель, чтобы распределить обмотку равномерно.

И да, варить высокочастотной переменкой проще, чем низкочастотной или постоянкой.
Во-первых, при приближении электрода дуга зажигается сама и заранее — привет ионизации.
Не надо высекать искру, не надо зачищать поверхность, дуга "просто есть".

Во вторых, дуга чёткая, устойчивая, стоит как влитая, а не пляшет туда-сюда, работать одно удовольствие, металл прогревается быстрее, быстрее работается, меньше тратится электричества на тот же объём работ.
Эти 4 киловатта высокочастотной переменки примерно как 10-15 киловатт из обычного сварочного аппарата по возможностям плавки шва — четвёркой варил запросто.

А по удобству — космические технологии, рядом с обычным сварочным.


ЕМ>При мощностях до 5-7 кВт и мощных индуктивных нагрузках, вроде холодильных компрессоров и напорных насосов?


Для ориентировки — импульсные трансформаторы в диапазонах на 2-3 киловатта для неоновых реклам я мотал на сердечники строчников советских телевизоров. ))
В строчнике порядка 14 кГц, у меня в диапазоне 30-40 кГц, в зависимости от требуемой мощности.

Характеристики феррита еще позволяли, бо для строчников шли с частотной характеристикой с большим запасом — для работы формирования строго-пилообразного тока (параболического напряжения) в узлах отклонения кинескопа, т.е. этот сердечник строчника работал в заведомо максимально линейном своём диапазоне напряжённости поля.

Для блоков питания микроскопические отклонения характеристик потока от линейных на рабочей частоте не принципиальны, конечно.

Да и, в конечном итоге речь всегда о разложении общей мощности по перекачиваемым через импульсный трансформатор гармоникам, а для строгого пилообразного тока строчника запас по полосе был чудовищный.

Строчники вообще недооценены в самоделках!


V>>если стабилизатор не способен отбирать большую среднюю мощность, чем способен выдавать генератор, то схема вполне может иметь право на жизнь.

ЕМ>Право имеет, но не имеет смысла. И не только среднюю, а еще и мгновенную. Дело ведь не только в том, способен ли генератор физически выдать ту мгновенную мощность, а в том, сумеет ли его схема стабилизации при этом не глючить.

Для этого требуется запас по входному напряжению у инвертора, поэтому и посоветовал увеличить выходное напряжение генератора примерно до 250-260 В.


ЕМ>Есть большое подозрение, что глючит она именно из-за большого мгновенного потребления, рассчитанного на стационарную сеть. Но ТС, несмотря на многократные просьбы, так и не удосужился это выяснить, ограничившись интуитивным шаманством.


Да там один раз тыкнуть самым дешевым карманным осциллографом на входе стабилизатора после генератора и всё стало бы ясно.


V>>Ведь с компенсацией индуктивностями не всё так просто — номинал этой индуктивности должен зависеть от нагрузки, иначе при меньших нагрузках получим падение активного напряжения.

ЕМ>Почему вдруг? Если мотать индуктивность бОльшей длиной провода того же сечения — да, но мотать-то нужно бОльшим сечением.

Это по комплексному закону Ома. ))

Я ж заранее озвучил ответ на предполагаемые вопросы — твоя схема нужна только для больших нагрузок, а значит, нужны большие индуктивности.
А для малых нагрузок эти индуктивности просто выдадут меньшее напряжение на выходе и всё.

Для 8 кВт активная нагрузка на 220 В будет примерно 6 Ом.
Берём индуктивность 500mH.

Ниже таблица значений активной нагрузки и получаемого напряжения на ней (округлил до целых):
6 Ом   - 218 В 
15 Ом  - 209 В
100 Ом - 185 В
200 Ом - 136 В


Поэтому, индуктивности — не вариант.
Они обычно расчитываются на конкретную нагрузку, т.е. не являются универсальным решением.

Поэтому часто подобные индуктивности шли прямо в конструктиве такой нагрузки. ))

(Вернее, раньше шли, а сейчас везде импульсные технологии, высокий КПД, малая масса, дешево и т.д.)


V>>А высокочастотный стабилизатор маленький и довольно точный.

ЕМ>Маленьким он будет лишь в том случае, когда индуктивность в состоянии полностью удерживать максимальную порцию энергии, которую ШИМ способен передать в импульсе.

Дык, зависит от энергии импульса.
Чем выше частота, тем меньше энергия каждого импульса, ес-но.


V>>Может, у него просто стабилизатор бракованный или изначально та модель идёт с погрешностями, выше ожидаемых.

ЕМ>Тоже может быть, но ведь он не заморачивается выяснением такимх мелочей.

Он просто спрашивал совета.
Два дельных я ему дал:
— кратно увеличить емкости кондёров после моста в стабилизаторе;
— увеличить выходное напряжение генератора до 250-260 В.

В последнем случае, к сожалению, оно зависит от допустимых входных напряжений стабилизатора.
Говорит, что 230 В max, но нафига тогда этот недостабилизатор стабилизатор вообще нужен?

Отсюда мораль — надо понимать что к чему, когда тратишь деньги на инфраструктуру. ))