Руководство по самостоятельной сборке TPU

[чадоБога]

" Чем быстрей мы будем закрывать ключ - тем больший всплеск мы будем получать на катушке. "
Стоп, стоп! Там в схеме стоят диоды, которые этот всплеск, этот импульс обратной эдс будут коротить прямым ходом. Хотя нет, я ошибся, там нет иодов, которые будут коротить обратную ЭДС и тогда она сможет пробить ключ, но для этого ставят защиту по стоку истоку, последовательно конденсатор 10-1 нанофарад с резистором 20 килоом между стоком и истоком. Поэтому может там как раз обратная ЭДС и играет немаловажную роль, но всё равно очень сомневаюсь, что нужны транзисторы 500 вольт, остаюсь при своём мнении, что подойдут и 30-55 вольт, по крайней мере тогда 55 вольт можно ставить или 100 вольт, потому что если энергия будет вдавливаться в нагрузку то обратной ЭДС какбы и не будет большой. Хотя когда воздушный сердечник то может хуже вдавливаться, тем более когда катушка одна мало имеет места, а съёмная по всей и это может ухудшить вдавливание и тогда действительно очень высоковольтный выброс может быть, но у меня тоже хоть и есть эти выбросы, но транзисторы не горят от их, только биполярные вроде бы горели. Тут уж каждый пусть решает кому верить...

 

[avova]

нет диодов, которые будут коротить обратную ЭДС и тогда она сможет пробить ключ, но для этого ставят защиту по стоку истоку, последовательно конденсатор 10-1 нанофарад с резистором 20 килоом между стоком и истоком.

Последовательно включённые конденсатор 10-1 нанофарад с резистором 20 килоом между стоком и истоком в донной схеме также отсутствуют. Нет смысла их там ставить - при открывании ключа придётся разряжать конденсатор, заряженный до напряжения питания, током через ключ. Потом он будет зашунтирован переходом исток - сток. Далее, при закрытии ключа, обратная ЭДС через защитный диод ключа уйдёт на источник питания (цепочка окажется зашунтирована диодом). После этого RC цепочка вновь зарядится до напряжения питания (успеет только если при ёмкости 1 нан частота будет ниже 8 кГц).
Диоды Шотки, указанные в схеме как D1-D4, не нужны. :!: Они не дают энергии, накопленной в катушке управления, освободиться, создав всплеск. Только малая часть накопленной энергии успевает вырваться, пока диоды Шотки переключаются из открытого состояния в закрытое. Катушки получаются постоянно подмагниченными. А оно нам надо? :?: Да, диоды защищают ключи, но при этом делают "трансформатор" полностью не работоспособным. Ключи срабатывают, а работу не выполняют. Начинаем толочь воду в ступе - занятие абсолютно бессмысленное. Защиту надо делать иначе (как именно - смотреть мой предыдущий пост и ключи брать более высоковольтные дабы не обрезать супрессорами всплеск или обрезать как можно меньше).
Если я в чём либо не прав - прошу ткнуть меня носом, где я заблуждаюсь.

 

[чадоБога]

Нет смысла их там ставить - при открывании ключа придётся разряжать конденсатор, заряженный до напряжения питания, током через ключ.

20 к резистор с 10-1 нанофарад конденсатором такое малое сопротивление для 20 вольт, что смело можно им пренебрегать, а вот если появиться имульс 1000 вольт, уже для него это будет большое сопротивление, потому что конденсатора пропускаемость с напряжением растёт квадратично. И эти 1000 вольт превратит эта защита например в 100 вольт и транзисор не згорит. А насчёт диодов согласен, действительно не понятно зачем они там стоят.

Катушки получаются постоянно подмагниченными. А оно нам надо?

Что остануться... я не понял почему. По моему ничего не остануться, ведь они быстрые и как только транзистор откроеться они тоже откроються, и почему они там стоят непонятно. Они только не будут пускать плюсу идти в сеть кабы, если вдруг там появиться плюс... Но если очень ёмкие конденсаторы поставить, то он всё равно весь пости пойдёт на конденсаторы, их зарядив и не понятно тогда для чего они, или может какие-то выбросы высоковольтные чтоб не зашли на питание и не пробили, но там ведь шотки, ашотки обычно 30-100 вольт. Поэтому я не вижу их особой нужды, если что можно поёмче конденсаторы на 19 вольт питании поставить и тогда эти диоды не нужны, но и так я сомневаюсь что они нужны, наверняка нет там никаких выбросов и просто это автора ошибка.

 

[avova]

чадоБога
Не вижу смысла обсуждать то, чего НЕТ (RC цепь), тем более что Вы всё перепутали.

Катушки получаются постоянно подмагниченными. А оно нам надо?

Что остануться... я не понял почему.

Индуктивность, также как и ёмкость, накапливает энергию. Если мы подоткнём конденсатор к источнику питания - видим искрение, идет ток и конденсатор заряжается. Если заряженный конденсатор отсоединить, а потом снова подоткнуть к источнику питания - конденсатор уже не искрит, нет тока заряда. Только предварительно разрядив конденсатор мы можем обеспечить его повторный заряд. Аналогично и с индуктивностью. Не дав выйти накопленной энергии бесполезно подключать её повторно. Дальше немного теории

Кратко об основных процессах, происходящих в импульсных БП.

В основе любого блока питания лежит дроссель или трансформатор (как правило, с ферритовым сердечником), подключенный к источнику постоянного тока через коммутирующий элемент (транзистор, тиристор и т.д.). Коммутирующий элемент периодически открывается и закрывается. Это однотактный источник. Двухтактный источник состоит из двух однотактных, работающих поочередно, что позволяет полнее использовать сердечник трансформатора. Далее мы рассмотрим в основном однотактную схему.

Исходное состояние: ключ закрыт, тока нет. Ключ открывается. В катушке появляется возрастающий во времени ток. Скорость нарастания тока зависит от индуктивности. Здесь возможны два сценария: прямоходовой и обратноходовой.

В прямоходовом случае возникающую при этом ЭДС в трансформаторе используют во вторичной обмотке. При этом напряжение на вторичной обмотке определяется законом трансформатора, а накопленная в катушке к концу прямого хода энергия мала. Непосредственно после прямого хода следует пауза (обратный ход), во время которой схема возвращается в исходное состояние, а затем - новый прямой ход. Во время паузы можно исключить простой сердечника, если выполнить новый прямой ход на противоположную полярность, что и делается в двухтактных блоках питания.

В обратноходовом случае нагрузка во время прямого хода отсутствует, ток растет по закону, близкому к линейному, и к концу прямого хода достигает своего максимума I. В катушке оказывается накоплена значительная энергия, равная E=LI^2/2. В момент отключения тока эта энергия высвобождается в виде сильного броска (само)индукции (обратный ход). Если ключ работает достаточно быстро, этот бросок во времени может составлять десятки наносекунд, а его амплитуда (если ее ничто не ограничит) легко достигает многих киловольт. Однако обычно в этот момент к вторичной обмотке оказывается подключена нагрузка, и энергия уходит в нагрузку, а напряжение ограничивается в зависимости от ее мощности (и может быть любым). Если же нагрузка отсутствует, бросок напряжения обычно выводит из строя первичную цепь (или хотя бы сильно перегревает ее). Непосредственно после завершения обратного хода следует новый прямой ход, поэтому делать двухтактную схему не имеет смысла - для второго такта не остается времени.

В данный момент нас интересует именно обратноходовой случай и пути разряда нашей индуктивности, так как вторичной обмотки у нас нет, и первичная (наша управляющая) заблокирована диодом.

 

[Sunktor]

В данный момент нас интересует именно обратноходовой случай и пути разряда нашей индуктивности, так как вторичной обмотки у нас нет, и первичная (наша управляющая) заблокирована диодом.

Где там первичная диодом заблокирована?
Диод в цепи VT1 защищает только качер и пускает избыточное напряжение в нужном направлении.
Отключением же занимается VT2. когда на его базе напряжение самоиндукции достигает напряжения питания, он закрывается и отключает силовую катушку по кольцу.
А вот поперечные катушки остаются включенными, но я подозреваю, что они имеют мало витков и поэтому не создают достаточного напряжения для открывания защитного диода.
Но в новом цикле накопленный в поперечных катушках ток отводится в качер.
Поэтому и катушки намотаны перпендикулярно, что бы не иметь магнитной связи, ведь вторая работает только как накопительная.
Но тут еще есть взаимодействие прямого и скалярного магнитных полей, я уже его последствия я пока не представляю.
Это к трудам Геннадия Васильевича Николаева.

 

[avova]

Где там первичная диодом заблокирована?
Диод в цепи VT1 защищает только качер и пускает избыточное напряжение в нужном направлении.
Отключением же занимается VT2. когда на его базе напряжение самоиндукции достигает напряжения питания, он закрывается и отключает силовую катушку по кольцу.

Вы какую схему рассматриваете? Где Вы видите диоды в цепи VT1? Где Качер? Я писал про диоды D1-D4 в цепи VT9-VT12.
Схема вот эта.

Спойлер

http://zaryad.com/wp-content/uploads/2013/10/TPU.jpg

 

[Sunktor]

Вы какую схему рассматриваете? Где Вы видите диоды в цепи VT1? Где Качер? Я писал про диоды D1-D4 в цепи VT9-VT12.

Акулы, извиняюсь.

 

[avova]

Акулы, извиняюсь.

Прошу прощения за настойчивость, но какую именно схему Акулы Вы рассматривали? Здесь в теме "Руководство по самостоятельной сборке TPU" есть такая

, но под Ваше описание она не подходит.

Спойлер

http://zaryad.com/forum/download/file.php?id=9618

 

[Sunktor]

Последнюю, после которой пропало все его видео на ютубе, возможно его официально заблокировали из-за нарушения авторских прав (как последний ролик со схемой рекуператора) на звуковые треки, а не официально можно только гадать.
А может это все фейк для раскрутки, но очень тогда оригинальный.
схема - <a class="postlink-local" href="http://zaryad.com/forum/viewtopic.php?p=67488#p67488" onclick="window.open(this.href);return false;">viewtopic.php?p=67488#p67488</a>
Не совсем ТПУ в классическом представлении, но на базе его тороида похоже.
Я так полагаю, что он просто хотел что то испытать до постройки ТПУ, которому он посвятил предыдущие ролики, но наткнулся на нечто другое, или как раз то что нужно...
Но эта тема не про его модель, поэтому все это рассматривается как альтернатива.

 

[loginza19100]

как Вам такой генератор импульсов? <a class="postlink" href="http://avrproject.ru/publ/kak_podkljuchit/krutim_shagovyj_dvigatel/2-1-0-27" onclick="window.open(this.href);return false;">http://avrproject.ru/publ/kak_podkljuch ... l/2-1-0-27</a> гораздо практичнее и компактнее!

 

[zhurg]

Замечательный генератор. Но его автор предназначил для шаговика, а в случае с тпу требуется перекрест управления обморок 1/3. У шаговиков при полном шаге перекреста нет, при полу-шаге 1/2. Да и макс скорость там в разы меньше требуемой для тпу. Но за ссылку спасибо. Координатный станок когда собирал - слишком сложный драйвер делал, этот Ваш лучше.<br /><br />-- 15 фев 2014, 07:05 --<br /><br />Извиняюсь. Всю ночь читаю - мозги закипели. 1/3 написать там никакой проблемы не составит. Респект!

 

[loginza19100]

Замечательный генератор. Но его автор предназначил для шаговика, а в случае с тпу требуется перекрест управления обморок 1/3. У шаговиков при полном шаге перекреста нет, при полу-шаге 1/2. Да и макс скорость там в разы меньше требуемой для тпу. Но за ссылку спасибо. Координатный станок когда собирал - слишком сложный драйвер делал, этот Ваш лучше.

-- 15 фев 2014, 07:05 --

Извиняюсь. Всю ночь читаю - мозги закипели. 1/3 написать там никакой проблемы не составит. Респект!

Там в этой схеме дальше по описанию есть перекрытие 1/3!

 

[avova]

Кто может объяснить необходимость перекрытия равную 1/3 ? Откуда взялась эта цифра? В переписке Стивена Марка я такого не заметил. Какой физический смысл в удержании фазы между переключениями? Я считаю, что перекрытие должно быть 1/2. Более подробно смысл такого перекрытия описал ранее здесь http://zaryad.com/forum/viewtopic.php?p=67546#p67546.

 

[чадоБога]

Я считаю, это перекрытие не имеет существенной разницы, как говориться, всё гениальное просто, а тут к мелочи прицепились и думают, что это главная деталь. Ноконечно могу ошибаться, пока не имею генератора до того времени я не авторитет.

 

[avova]

Я считаю, это перекрытие не имеет существенной разницы, как говориться, всё гениальное просто, а тут к мелочи прицепились и думают, что это главная деталь. Но конечно могу ошибаться, пока не имею генератора до того времени я не авторитет.

В том то и фокус, что с перекрытием 2/3 создаётся принудительное торможение (зажим шланга) после каждого толчка. Зачем такое делать? Если нам надо посильней раскрутиться, так давайте использовать всплеск, а не тормозить его на удержании. Если СМ боролся за быстродействие, явно это было надо для работы системы. Все понимают, что быстрое закрытие ключа даёт больший всплеск напряжения на катушке. Этот фактор необходимо использовать. Так почему не дать возможность этому всплески гулять дальше, позволив ему увеличить скорость включения третьей катушки?<br /><br />-- 18 фев 2014, 01:26 --<br /><br />Вот представьте себе , что сели вы за руль машины чтоб ехать по своим надобностям. Завели машину и одной ногой на ГАЗ давите (создаёте импульсы с короткими фронтами), а другой ногой на тормоз давите (не даёте всплеску полноценно работу выполнять). Если считать это мелочью то никуда мы не поедем.

 

[чадоБога]

Я всё равно больше остаюсь при своём мнении. Согласен с тем, что при резком закрытии, будет более резкий и высоковолтнее импульс обратной ЭДС. И тогда будут только узкие импульсы и никак перекрытие не будет их потдерживать, если узкие импульсы тут питают всё и делают всё. Просто они будут высоковольтнее при большем насыщении. Можно вообще очень сильное перекрытие зделать, чтоб они очень высоковольтные были, но в их ли суть? Если энергия будет передаваться на съёмную катушку, то они будут меньше напряжения. В практике часто не так бывает, как думаешь на теории, на теории порой всё гладко выглядет, а в практике нисколько это не работает.

 

[Urri220v]

Каюсь,
не смог на прошлых выходных проверить свои предположения о включении катушек, - сущая суета и бытовые вопросы. Боюсь, и следующие выходные в свзи с кристинами племяшей, и другими "праздниакми" тоже уйдут в суету.

Но, я не забыл и не забросил проект, и в знак "солидарности" с форумчанами накидал черновик размышлений над "эффектом контрольных лампочек":
http://urri220v.blogspot.com/2014/02/tpu.html

Правильность или ошибочность суждений покажет только время и опыт.

Добра!

 

[avova]

в знак "солидарности" с форумчанами накидал черновик размышлений над "эффектом контрольных лампочек":http://urri220v.blogspot.com/2014/02/tpu.html

В конце статьи есть фраза

Как включить… ну это другая задача. Я вижу несколько решений. Например «банальное» соединения «хвостов» катушек за диодами..

Вот здесь http://zaryad.com/forum/viewtopic.php?p=67546#p67546 я уже писал, что диоды не нужны.
Также писал и о необходимости замены транзисторных драйверов, а подтверждение необходимости их замены нормальными драйверами находится здесь

Иллия Жиян13 февраля 2014 г., 13:04
Здравствуй urri220v. Подброшу тебе ссылку на файл по сборке тпу: http://vk.com/doc17116821_267005358?hash=52345f4d8b93909e4a&dl=8aaef64e718b7b4dd6

В архиве смотреть документ "Холодный запуск.doc" . Разница только в том, что микросхемы, предложенные мной, имеют в одном корпусе 2 драйвера. Применив нормальный драйвер мы уменьшим время открытия и закрытия ключа, что уменьшит его нагрев. Драйвер на транзисторах не даёт MOSFETу работать в ключевом режиме.

 

[Sunktor]

Но, я не забыл и не забросил проект, и в знак "солидарности" с форумчанами накидал черновик размышлений над "эффектом контрольных лампочек":
<a class="postlink" href="http://urri220v.blogspot.com/2014/02/tpu.html" onclick="window.open(this.href);return false;">http://urri220v.blogspot.com/2014/02/tpu.html</a>

Правильность или ошибочность суждений покажет только время и опыт.

Интересный опыт и правильные выводы на мой взгляд.

 

[Алексей Колесников]

Также писал и о необходимости замены транзисторных драйверов, а подтверждение необходимости их замены нормальными драйверами находится здесь

+1 к замене драйверов, КТ972/973 у меня греются, даже нагруженные только на контрольные светодиоды.