Teste pe schema lui тимвал - forward un tranzistor

[CIBY2]

https://www.ti.com/lit/an/slua143/slua143.pdf?ts=1639379461291&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

 

La pagina 5 gasesti formula pentru calculul curentului de varf cu traf de curent.
Numarul de spire nu este critic, trebuie calculata doar valoarea rezistentei de sarcina in functie de acest numar. Atentie, curentul prin electrod este curentul mediu si nu cel de varf si depinde de factorul de umplere al semnalului de comanda pentru finali. Tu vei lua in calcul un factor de umplere de mazim 50%. Deci traful de curent si valoarea rezistentei de sarcina din secundarul lui le vei calcula pentru dublul curentului mediu maxim prin electrod. Eu am preferat intotdeauna sa calculez numarul de spire al secundarului trafului de curent in functie de rezistenta de sarcina, astfel incat varfurile de tensiune pe pinul 3 al UC-ului, la curent maxim prin electrod, sa fie de 1V.

Si inca un lucru foarte important: la traful de curent foloseste ferita buna, nu miezuri de filtre despre care nu stii nimic, sau si mai rau, inele din pulberi metalice. Cauta in sursele de becuri cu halogen, cele folosite la iluminatul vitrinelor, traful final, sau in becurile economice, traful driver, unde, la cele de putere mai mare, torul este de 14-16 mm. Sau comanda niste inele bune de la un magazin.

 

Asta legat de schema postata.

 

Tinand cont ca schema nu are partea de comanda izolata fata de tranzistorii finali, nu inteleg de ce te mai complici cu traful de curent. Tot in documentul postat mai sus gasesti si varianta fara el, cu sunt in emitorul IGBT-ului.

 

LE

Am vrut sa spun pagina 5 din documentul postat (de fapt, am si modificat).

 

In formulele de calcul al trafului de curent sau al suntului din emitor (sau sursa MOS-FET-ului), curentul de varf este curentul prin primarul trafului de iesire, iar pentru a introduce in formula curentul din secundar, trebuie tinut cont de raportul de transformare al acestuia.

 

Formula de calcul pentru curentul de varf din secundarul trafului final devine astfel I_s(pk)=(R_t*N*V_c)/R_s, unde I_s(pk)= curentul de varf prin secundarul trafului final, R_t = raportul de transformare al trafului final (N_p/N_s), N = numarul de spire din secundarul trafului de curent, V_c = tensiunea de control (in cazul UC3842-45 este tensiunea maxima din pinul 3, adica 1V) si R_s = rezistenta de sarcina din secundarul trafului de curent. Puterea rezistentei se calculeaza cu formula P=(U²/R)*D, unde D este factorul de umplere maxim, adica 50% in cazul UC3845. U este tensiunea de control din pinul 3, adica 1V.

In formulele de mai sus, N=1 daca se foloseste sunt si nu traf de curent.

Exemplu:

Pentru un curent prin electrod de 120A, la un factor de umplere de 0,5, avem I_s(pk) = 120A/0.5 = 240A

Alegem o rezistenta de sarcina de 2,2 ohmi, raportul de transformare al trafului final este sa zicem de 3,5, V_c=1V.

 

N=(Rs* I_s(pk))/(R_t*V_c)=(2,2*240)/3,5*1)=528/3.5=151

Cam mare numarul de spire, alegem R_s=1 ohm si avem:

N=(Rs* I_s(pk))/(R_t*V_c)=(1*240)/3,5*1)=240/3.5=69, parca, mai acceptabil

Puterea R_s=1²/1*0,5 = 0,5W, punem de 1W, sa fim siguri ca nu facem din prima chinezisme nefiabile.

Curentul mediu maxim prin R_s = 1V/1ohm*0,5 = 0,5A si in functie de asta dimensionezi si sarma.

 

LLE

Am atasat si un fisier pentru calculul bobinei de iesire pe toruri din pulberi metalice pentru invertoare forward.

 

calcul bobina iesire forward.xls

Editat Decembrie 14, 2021 de CIBY2

[dumitrumy]

Acum 2 ore, CIBY2 a spus:

Pentru un curent prin electrod de 120A, la un factor de umplere de 0,5, avem I_s(pk) = 120A/0.5 = 240A

Si bobina de pe iesire ce rol mai are intrun FORWARD?

[CIBY2]

Tocmai acela de a acumula energie pe ON si de a o elibera pe OFF. Efectiv, filtreaza impulsurile de pe iesire.

 

[dumitrumy]

Raspunsul este corect, filtreaza. Dar trebuie sa se reflecte aceasta actiune si in reprezentarea matematica. Adica din impuls 240/0A face 160/80A sau 140/100A. Curentul de varf din secundar este dat de valoarea medie dorita la iesire plus variatia posibila data de valoarea inductantei si timp.

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

[cristi7521]

Raportul curentul la iesire, pe sarcina, si al celui prin IGBT este dat de raportul infasurarilor.

Pun mai jos o simulare in care se vede curentul prin IGBT - cu verde valoare varf 38A, cu albastru curentul prin sarcina (electrod) valoare varf 116A. Raportul inductantelor transformatorului este 10/1, deci raport infasurari aproximativ 3.15.

ID1 si ID2 sunt curentii prin diodele de la iesire.

Curentul mediu prin sarcina este 104A si este suma curentilor prin diodele D1 si D2. Curentul mediu prin D1 este 62A, iar prin D2 42A.

Factorul de umplere este 35% (7us on, perioada 20us)

Deci nu apar curenti de alte valori, se respecta intocmai raportul infasurarilor transformatorului, iar daca duty este 33% curentii nu sunt de 3 ori mai mari. Intr-adevar valoarea de varf a curentului depinde de valoarea inductantei de la iesire.

 

 

Editat Decembrie 14, 2021 de cristi7521
schimbare poza

[c_anicai]

Urmaresc ce discutati dar nu am nici o replica, deocamdata nu pot forta amperajul fiindca am puse pe moment tranzistorii, diodele si radiatoarele anemice si nici socul de iesire nu e corespunzator.

 

Practic fac testele astea mai mult din cauza ca am doua invertoare forward defecte care nu le dau de capat, un kemppi minarc evo 180 si un gude 140 ambele au igbt-urile si diodele ok si daca-mi iese acest invertor cu un tranzistor urmeaza apoi teste pe cealalta schema de forward cu 2 tranzistori fara recuperare. Oricum voi finaliza si acest invertor dar vreau sa capat ceva experienta pe forward inainte de a ma apuca de cele doua invertoare, cred ca trebuie sa le fac la ambele o placa improvizata cu 3845 sau 3844.

Editat Decembrie 14, 2021 de c_anicai

[CIBY2]

Corect Dl. Dumitru! Acea variatie a curentului de iesire (delta I) este importanta in calculul bobinei de iesire iar valoarea inductantei este invers proportionala cu ea.

Valoarea lui delta I se alege in functie de caracteristicile ce se doresc de la sursa respectiva, de regula, valori intre 10 - 20%, pentru o sursa obisnuita, dar la un invertor de sudura, 30 - 40%, sau chiar mai mult, este indeajuns. Trebuie sa ne gandim cand alegem valoarea lui delta I si la posibilitatile de realizare practica a bobinei pe care le avem, asa cum este cazul de fata, in care domnul Anicai incearca sa foloseasca ceea ce are prin sertare. 

In excelul atasat se poate calcula valoarea optima a bobinei in functie de caracteristicile dorite de la sursa si numarul de spire pentru un miez dat, cu verificarea inductiei maxime in miez.
Trebuie tinut cont ca Usec, o cerinta ce trebuie introdusa in tabel, este tensiunea de varf in secundarul trafului final, care difera de Uout, care este tensiunea medie (stabilizata sau nu, dupa cum prevede schema) la iesirea sursei. In cazul invertoarelor de sudura Usec se alege in functie de caracteristica de iesire a invertorului, care pentru MMA si MIG-MAG este abrupt cazatoare, iar valoarea ei trebuie sa depaseasca tensiunea de aprindere a electrozilor folositi (60 volti ar fi cam minim). Uout este tensiunea la iesire in sarcina pe arcul electric, uzual 22-28V. 

 

LE

Si inca ceva pentru domnul Anicai, proiectarea surselor forward single ended.

https://www.mouser.com/pdfdocs/2-10.pdf

Editat Decembrie 14, 2021 de CIBY2

[Ion_Bumbu]

La schemele care folosesc senzorul de curent in primar curentul de electrod este afectat de valoarea tensiunii retelei incit

se simte la sudura.

MIG-MAG folosesc sursa de tensiune constanta, cazatoare este doar la MMA si TIG.

Editat Decembrie 14, 2021 de Ion_Bumbu

[c_anicai]

Sper sa-l pot finaliza iarna asta, sunt curios mai mult de o comparatie cu  invertoarele mele in semipunte, lumea nu prea vrea sa construiasca in semipunte zicand ca-s improvizatii facute la nimereala, vreau sa vad cu ochii mei daca chiar e asa.

 

Practic sunt si obligat sa-l fac fiindca trebuie sa ma familiarizez cu partea de comanda pe baza de 3845-3844, am nevoie de inca doua placute pentru doua invertoare forward defecte la partea de comanda nu le dau de capat, unul mi l-a dat moca cineva ca nu i l-a putut repara nici un meserias si a fost scula scumpa, un un kemppi minarc evo 180.

[asterix196803]

Au incercat si rusii diverse combinatii si adaptari si variante.(topicul are deja 450 pg)..... dar fara osciloscop e munca in zadar.....

Referitor la confectionare trafului autorul a deschis topic separat...

https://forum.cxem.net/index.php?/topic/139786-трансформатор-сварочного-инвертора-пошаговая-инструкция-по-намотке/#elControls_1905286_menu

Editat Decembrie 14, 2021 de asterix196803

[c_anicai]

Voi vedea, multi de pe acel forum l-au facut fara osciloscop, n-are de ce sa nu iasa doar e o copie. Mi-a iesit mie bajbaiala pana am reusit semipuntea rezonanta tot fara osciloscop insa reproducerea se face cu ochii inchisi chiar de un necunoscator fara dotari avansate. M-am poticnit acum la transformatorul de curent fiindca n-am mai facut in acest fel , semipuntea mea n-are asa ceva. Intradevar cand am incercat sa repar placa de la kemppi minarc evo 180 s-a teminat povestea, acolo trebuie dotari.

 

Transformatorul  am copiat de la ei insa m-a luat putin si dupa cel de la invertorul kemppi in sensul ca am folosit doar doua fire de 1,5 pt primar, kemppi are doua de 1,3mm si scotea cand era in viata cca 170 amperi..

 

Forumul rusesc desi are informatii foarte bune e cam enervant, dupa fiecare postare baga o reclama de profil electronic care e deranjanta.

Editat Decembrie 14, 2021 de c_anicai

[c_anicai]

Am ratat bobina de soc pe ee65 in sensul ca am pierdut jumatate din curentul de iesire. N-am avut sarme decat pentru 10 mm² adica trei de 1,7 + doua de 1,5mm. Inductanta a iesit de cca 55-58μH pentru cele 14 spire cu intrefier 1,5mm.

 

Bobina incercata inainte avea cca 95μH inductanta si era pe doua tor-uri galbene 7sp plus 3 albastre inca 2 sp, cu sectiunea sarmelor de doar 9mm² curentul de iesire era dublu, adica pe la cca 70-80A pe sarcina 0,2Ω in configuratia actuala cu mosfet-uri.

 

Nu e ok varianta de soc pe ee65 ? ....... sau intrefierul e prea mic 1,5mm ? .... sau nu e ok ca am facut 5 straturi de cate 14sp conectate in paralel?

Editat Decembrie 17, 2021 de c_anicai

[dumitrumy]

De ce este lipit socul de secundarul trafului?

Editat Decembrie 17, 2021 de dumitrumy

[c_anicai]

E pe minus dar e aceiasi treaba ca pe plus la diode, mi-a venit mai comod asa, sunt insirate pe masa nu e ceva definitiv, firul subtire albastru duce la diode ... se incalzeste dar e ceva provizoriu

 

Oricum doar cateva secunde imi permite sa fac masuratori de amperaj ca radiatorul la tranzistori e o tabla in forma de L si se incalzeste imediat in sarcina, plasticul transparent e o protectie in caz de eventuale explozii a componentelor.

Editat Decembrie 17, 2021 de c_anicai

[cristi7521]

La majoritatea invertoarelor forward bobina de pe iesire are maxim 15uH.

Smilex la teorie smps a prezentat modul de calcul al intrefierului pentru miez de ferita.

Se prefera tor cu pulberi metalice pentru ca se pune sarma putina deoarece racirea este  foarte buna (se bobineaza un strat cu o densitate de curent de 10-15A/mm2)