Свежие обсуждения
Источники питания

Преобразователь 220 в DC 450 вольт (зарядка конденсатора вспышки)

1 2

Мне нужна помощь в оценке работоспособности схемы. Хочу сделать узел зарядки для вспышки на базе TL598 (по функциональности - как TL494, но с выходами, которые могут MOSFET/IGBT управлять). К сожалению, с теорией у меня плоховато, да еще макрос, имитирующий TL598, который я нарисовал в Microcap 9 - пашет как-то странно (в минимальной конфигурации, без задействования управляющих входов - кое-как работает, но, чуть усложняется схема - постоянно вылетают ошибки с неправильным шагом времени или сингулярностью матрицы). Видимо, идут какие-то сложные переходные процессы, которые я никак не могу понять.

Требуется уберечь IGBT (или MOSFET, пока не решил что лучше будет применить) транзисторы от перегрузки по току, для этого я пытаюсь задействовать один из усилителей в микросхеме (напряжение на резисторе-датчике тока усиливается в 30 раз и подается на вход управления скважностью, что, теоретически, должно ограничить ток пятью амперами).

Пояснения к схеме:

R1 и C1 задают частоту преобразователя (25 кГц).

Трансформатор на самом деле один, а не два (лень было возиться с созданием аналога трансформатора с тремя обмотками), примерно такой же, как и в компьютерных блоках питания, но только вторичная обмотка имеет в два раза больше витков, чем обе первичные вместе.

Стабилизация по напряжению на схеме не нарисована (этим будет заниматься микроконтроллер, управляя TL598 через оптрон, отключая преобразователь после достижения нужного напряжения).

R15 и R16 задают коэффициент усиления напряжения с резистора-датчика тока Rsense.

C15, R13, R21 обеспечивают мягкий старт.

С8 и C9 сглаживают пульсации управляющего напряжения (чтобы не было незапланированных переключений D-триггера в TL598).

 

Тут уже писали - заряжать конденсатор прямоходовым преобразователем - не самая умная идея, умной является применение обратнохода, способного работать на КЗ.

 

Я рекомендую более простую и надёжную полумостовую схему с IR2153. Чтобы могла работать на КЗ (начальный момент зарядки конденсатора), выходной трансформатор надо включить через дроссель. Эта мера переводит преобразователь в режим, близкий к генератору тока. Зарядку конденсатора правильнее производить через мостовой выпрямитель. Тогда не будет проблем с намагничиванием сердечника выходного трансформатора. В качестве ключей можно использовать наиболее дешёвые транзисторы IRF710 (720, 740).

 

Ув Васим, эту задачу намного проще решить на прямоходами или обратноходами, а обычным корректором мощности. Возьмите доку на MC34262 и посмотрите типовую схему включения. Единственное, что требуется - последовательно с конденсатором включить резистор килоом на 10 для ограничения броска тока. Вместо хитрого транса требуется намотать простой дроссель - не исключаю, что просто найти готовый. Стабилизацию корректор мощности обеспечит, кроме микросхемы требуется только один IGBT или полевик, и, главное - не нужен высоковольтный электролит. Единственная проблема - гальваническая связь с сетью, ну так на этот предмет можно что-то помозговать с выключателями.

 

ВиНи: выходной трансформатор надо включить через дроссель.
А если сам трансформатор сделать с большой индуктивностью рассеяния?

 

Wladimir_TS: Тут уже писали - заряжать конденсатор прямоходовым преобразователем - не самая умная идея, умной является применение обратнохода, способного работать на КЗ.

Спасибо, читаю умные книжки, пытаюсь понять разницу.

ВиНи: Я рекомендую более простую и надёжную полумостовую схему с IR2153. Чтобы могла работать на КЗ (начальный момент зарядки конденсатора), выходной трансформатор надо включить через дроссель.

А оно потянет несколько сотен ватт выходной мощности в течении секунды-другой? Конденсатор-то должен накопить джоулей 300-500 минимум, причем за 1-2 секунды (иначе смысла не имеет возиться с высокочастотными преобразователями)...

chav1961: Ув Васим, эту задачу намного проще решить на прямоходами или обратноходами, а обычным корректором мощности

Я думал о boost-регуляторе (в принципе, можно пожертвовать гальванической развязкой - в подавляющем большинстве вспышек ее вообще нет). Но проблема в том, что нужно будет городить схему отключения конденсатора от преобразователя и какое-то ограничение пикового тока заряда сразу после вспышки. Если я правильно понимаю, то в начале зарядки - через дроссель и диод корректора будет течь просто невменяемый ток.

 

Васим: через дроссель и диод корректора будет течь просто невменяемый ток
Вот для этого ставьте резистор последовательно с диодом. 100% гарантировать не могу, но думаю, что в этом случае можно обойтись даже и без отключения.

 

Папа Карло: А если сам трансформатор сделать с большой индуктивностью рассеяния?
Конечно можно. Я мотаю высоковольтные трансформаторы на ферритовом стержне 8 мм и длиной 60 мм. 40 Вт держит, питая трубку неоновой рекламы.

Васим: А оно потянет несколько сотен ватт выходной мощности в течении секунды-другой?
У меня полумост на двух IRF740 работает в непрерывном режиме на 150 Вт. Думаю, в течение нескольких секунд выдаст и несколько сотен без перегрева.

 

ВиНи: Васим: А оно потянет несколько сотен ватт выходной мощности в течении секунды-другой?
У меня полумост на двух IRF740 работает в непрерывном режиме на 150 Вт. Думаю, в течение нескольких секунд выдаст и несколько сотен без перегрева.

Почитал документацию, не оценил IR2153. По сравнению с вариантом на TL598 - только то, что полумост, а не push-pull, зато необходим компаратор для прерывания при перегрузке по току.

А вот IRS2453D заинтересовал - полноценный мост (как я понимаю, меньше стрессовых нагрузок на силовые транзисторы). Жалко только вход с компаратором на 2 вольта - использовать для регулировки тока нельзя (триггер срабатывает и держит пока напряжение питания не сбросить), а то было бы хорошо просто завести на него напряжение на каком-нибудь нижнем транзисторе в момент открывания (чтобы не применять резистор-датчик тока).

 

Васим Выпрямитель с удвоением сетевого напряжения, со схемой отключения, не проще будет? По-моему так на порядок проще.