Делаем резонансный сварочный инвертор Vadne1'я. Часть 1-я. Опции

[кабельщик]

HFA и ETH - пятнадцати мперные.
ETH и по цене дешевле.

Не знаю, сколь существенен для данного применения этот момент, но ЕТН дешевле не за просто так - они терпят гораздо меньший импульсный ток, чем HFA ...

[RV3BJ]

У "Электровоза" управление УС3845 происходит по первой ноге.Не знаю по чему но мне это не нравиться.Он получается выключает инвертор при достижении заданного напряжения на выходе.У Сам -Софта как обычно по второй ноге- изменением длительности импульсов.Давайте думать вместе что лучше и как сделать!

Управление как у электровоза для стабилизации напряжения используется например в регуляторе напряжения бортсети автомобиля. Кроме того все ключевые стабилизаторы DC-DC и AC-DC тоже используют этот принцип. Главное условие для этого - наличие большой индуктивной составляющей в выходном фильтре. Такой способ регулирования используют в целях сокращения потерь в регулирующих элементах. В рассматриваемом нами случае выходные транзисторы уже работают в этом режиме. Регулировка выходного напряжения осуществляется изменением скважности управляющих импульсов. На мой взгляд регулировка как у Сам -Софта наиболее подходящая. Единственное отличием является то, что мы используем не 3845, а 3825 или ТЛ494.

[Genadiy]

Управление как у электровоза для стабилизации напряжения используется например в регуляторе напряжения бортсети автомобиля. Кроме того все ключевые стабилизаторы DC-DC и AC-DC тоже используют этот принцип. Главное условие для этого - наличие большой индуктивной составляющей в выходном фильтре. Такой способ регулирования используют в целях сокращения потерь в регулирующих элементах. В рассматриваемом нами случае выходные транзисторы уже работают в этом режиме. Регулировка выходного напряжения осуществляется изменением скважности управляющих импульсов. На мой взгляд регулировка как у Сам -Софта наиболее подходящая. Единственное отличием является то, что мы используем не 3845, а 3825 или ТЛ494.

Тогда есть два вопроса.Первый.А в чем различие 3845 и 3825?И второй.У меня регулировка осуществляется изменением скважности,за счет изменения напряжения на второй ноге.Чем это плохо?.У Сам-Софта вроде также ,только через проц,а у меня непосредственно .Да непосредственная связь не есть хорошо,но я это и не оспариваю.Давайте думать дальше."Мозговой штурм".Даже если схема будет нормально работать без выходных больших емкостей,то я бы их все равно оставил.Все же польза от них все равно будет.Но это чисто практическое наблюдение.Только включать через резисторы,а не на прямую.Если включать на прямую идет сильный треск и брызги,помимо всего они больше греются.Сейчас этих емкостей валом и любых размеров,цены гуманные.На общую емкость 50000мкФ-80000мкФ на 50в уйдет не более 15 баксов.

[RV3BJ]

Тогда есть два вопроса.Первый.А в чем различие 3845 и 3825?И второй.У меня регулировка осуществляется изменением скважности,за счет изменения напряжения на второй ноге.Чем это плохо?.У Сам-Софта вроде также ,только через проц,а у меня непосредственно .Да непосредственная связь не есть хорошо,но я это и не оспариваю.Давайте думать дальше."Мозговой штурм".Даже если схема будет нормально работать без выходных больших емкостей,то я бы их все равно оставил.Все же польза от них все равно будет.Но это чисто практическое наблюдение.Только включать через резисторы,а не на прямую.Если включать на прямую идет сильный треск и брызги,помимо всего они больше греются.Сейчас этих емкостей валом и любых размеров,цены гуманные.На общую емкость 50000мкФ-80000мкФ на 50в уйдет не более 15 баксов.

3845 и 3825 - микросхемы для управления ключевыми источниками питания. 3825 в отличие от 3845 имеет 2 противофазных выхода, поэтому способна работать в том числе и двухтактном преобразователе. 3845 этого не умеет. Это основное отличие. Есть еще ряд отличий 3825 от 3845, как-то мягкий старт, более высокая максимальная рабочая частота, наличие встроенного драйвера управления выходными транзисторами и т.д.
Но все это не так существенно. У нас преобразователь двухтактный - так что только 3825. Кроме нее возможно использование TL494 и ее клонов. Это тоже контроллер способный работать в двухтактных схемах. В отличие от 3825 она не имеет так называемого токового режима "current mode" и не имеет на выходах встроенных драйверов силовых транзисторов. Но оба этих фактора не являются определяющими в нашей схеме, так как токовый режим мы не используем, а внешние драйверы на выходах мы все равно ставим. Кроме того по оценкам KLIM'а да и многих других 3825 - весьма капризная микросхема и требует тщательной проработки конструкции печатной платы. Вадим Негуляев в своей книжке пишет, что использует 3825 в большинстве разработок. В однотактных инверторах (бармалейник) из-за большей опасности входа сердечника трансформатора в насыщение используют как раз токовый режим управления. У нас на различных форумах можно увидеть название "режим по-циклового ограничения тока". Повторюсь, основное назначение токового режима - возможность в каждом цикле при определенном уровне протекающего силового тока сбрасывать выходной импульс в ноль даже не дожидаясь времени заданного уставкой управляющим резистором. В нашей схеме похожие функции выполняет резонансный дроссель, входящий в насыщение на пиках тока в силовых транзисторах.
Так что в нашей схеме используется режим управления по напряжению. В этом режиме могут работать как 3825, так и ТЛ494.
Написал возможно излишне подробно. Просто хочется уменьшить число возможных вопросов.

Теперь что касается самого управления. То что использует Сам-Софт мы в дальнейшем тоже можем использовать. Но все это необходимо для формирования различных "спецэффектов". Перед нами сейчас такая задача не стоит. Так что заводить управление надо непосредственно на микросхему. Для уточнения могу сказать, что Сам-Софт пытался вообще отказаться от микросхемы контроллера и только использовать процессор. Так вот он все это пытался сделать для бармалейника, а там обязательно надо иметь токовый режим. Процессор в силу своей тактируемой природы не может мгновенно обрабатывать события и для реализации токового режима подходит плохо. Правда должен оговориться, что давно не слежу за веткой на мастерсити и возможно упустил что-то из последних его наработок.

Думаю емкости с резисторами будут весьма полезны. Их наличие не позволяет сформировать те "спецэффекты", о ктр. я упоминал выше. Но это нам пока и не надо. Просто импульсный стабилизатор напряжения гораздо проще "успокоить", т.е. обеспечить отсутствие колебательного процесса в контуре регулирования, использую конденсатор на выходе.

[gyrator]

Думаю емкости с резисторами будут весьма полезны.

Наличие огроменной емкостины на выходе выпрямителя убивает возможность использовать резонансник в ПА. А вот без неё-совсем другой "килинкор". Думаю, что в таком виде резонансный ПА вполне способен надрать задницу однотактному ПА.
Ток КЗ регулируется длительностью гар. паузы (в модельке это DUTYMAX), а вых напряжение-круткой R261. Судя по кривульке на ХХ, проблема поджига решается автоматически.[attachment=981:______________.zip]
З.Ы.
Чуть не забыл. В своих постах на тему резонансников как на мастере, так и у Володина в соотв ветке, я говорил, что резонансник без АПЧ в значительной мере жопа. Ведь при нагревании элементов контура его частота уползает, а все время подкручивать крутку-это не дело. У Володина я модельки и кривульки резонансников поубивал, а вот на мастере должен был остаться вариант с АПЧ.
Правда, там был настоящий резонансник, без потерь при коммутации, а здесь используется его вариант с ШИМ регулированием в котором комм. потери весьма ощутимы. А снижение комм. потерь, между прочим, есть резерв уменьшения тепловыделения и повышения надежности.
З.Ы.З.Ы. Вот сама моделька в MC8. Кто желает, может прилепить свои цепи коррекции и прочие примочки. а заодно и посмотреть кривули где захочет.[attachment=982:________..._______2.zip]

Сообщение отредактировал gyrator - 7.5.2008, 7:27

[Genadiy]

RV3BJ ! Я немного протупил....я имел ввиду не 3825,а 2845 которая стоит у Сам-Софта.С работы писал по быстрому и с постоянными отвлеканиями на звонки по телефону.3825 я знаю и давно ей пользуюсь.Мне она нравиться.Только я использую постоянно 3825 в SOT16,а не в дипе и проблем у меня с ней еще не было.
По поводу управления 3825...можно использовать(я по памяти,могу ошибиться,на работе у меня лежит рабочая схема) 9 ногу для стабилизации напряжения.И еще одна мысль изменить КТР в двое.Зачем иметь на выходе 60В и резать их до 18-24в,если приятнее будет иметь на выходе 30В и с них уже делать 18-24в.Даже при сильной просадке сети этого напряжения должно хватить.При таком раскладе можно будет увеличить сечение вторичной обмотки в двое или по крайней мере в 1.5 раза.По идее при большем КТР выходная цепь будет в меньшей степени влиять на резонанс,а сам резонанс отстраивать на конкретном максимально требуемом напряжении.Например 27В.По моему это уже можно проволокой 1.2 рельсы варить.Какие мысли по этому поводу?Может можно как-то промоделировать?

[Genadiy]

Да кстати,ВСЕХ С ДНЕМ РАДИО!!!Дальнейших успехов в сварка-строении и не только!

[RV3BJ]

RV3BJ ! Я немного протупил....я имел ввиду не 3825,а 2845 которая стоит у Сам-Софта...
...3825 я знаю и давно ей пользуюсь...
По поводу управления 3825...можно использовать(я по памяти,могу ошибиться,на работе у меня лежит рабочая схема) 9 ногу для стабилизации напряжения.И еще одна мысль изменить КТР в двое.Зачем иметь на выходе 60В и резать их до 18-24в,если приятнее будет иметь на выходе 30В и с них уже делать 18-24в...
...Какие мысли по этому поводу?Может можно как-то промоделировать?

3845, 2845, 1845 - один и тот же кристалл, отличающийся только по температурному диапазону.
Негуляев тоже использует 3825.
Трансформатор надо обязательно переделывать. Так как в нашей топологии резонанс настраивается при максимальном заполнении, то и потери в транзисторах будут минимальны при этом условии. Так что на выходе на ХХ должно быть не более 30 вольт причем при отключенной обратной связи по напряжению.
Помоделировать надо когда будет возможность. Основная проблема нехватка времени в рисовании схемы.

[RV3BJ]

Наличие огроменной емкостины на выходе выпрямителя убивает возможность использовать резонансник в ПА...

Никак не могу с этим согласиться. Если взглянуть на схему полуавтомата с силовым трансформатором, то там при отсутствии стабилизации выходного напряжения на выходе стоит большой электролит. Подобный опыт имеется у Геннадия. Его аппарат работает. Так что давайте идти по-этапно. Первый этап - это замена силового трансформатора в полуавтомате-бодике на источник постоянного напряжения.

...В своих постах на тему резонансников как на мастере, так и у Володина в соотв ветке, я говорил, что резонансник без АПЧ в значительной мере жопа....

Достаточно спорное утверждение, так как резонансники, повтореные здесь работают. Не думаю, что при очень низкой добротности колебательной системы у нас могут быть проблемы с уходом частоты. На мой взгляд АПЧ - излишнее усложнение конструкции, ктр. к тому же может привести к нарушению устойчивости всей системы.

Еще раз повторяю: давайте идти по-этапно. Первый этап Геннадием пройден. Второй будет замена бармалейника на резонансник, не меняя никакой обвязки.


Да, конечно, всех с ПРАЗДНИКОМ !!!

[KLIM]

Всех с ДНЕМ РАДИО!!! (хоть каждый и отмечает его по своему).

Насчет замены бармалейника - резонансником без замены обвязки, я уже писал что пробовал. Варит - да, но некрасиво... сварщик сказал что такое чуйство - будто переменка пробивает... и нестабильно. Поэтому без ОС по напруге нечего пробовать. Над чем сейчас и колдую.

[кт315]

Чуть не забыл. В своих постах на тему резонансников как на мастере, так и у Володина в соотв ветке, я говорил, что резонансник без АПЧ в значительной мере жопа. Ведь при нагревании элементов контура его частота уползает, а все время подкручивать крутку-это не дело.

Из практики настройки скажу , что добротность контура не большая, в нашем случае равна 5(опять же практический замер) и на работу уход частоты в небольших пределах значительного влияния не оказывает.

[Stran_nik08]

Нашел фирмув течении 2-3 недель доставляют WIM-овские снабберные конденсаторы
FKP 0,22мкф 20% 4000 В, в A4 исполнении (http://www.wima.com/EN/snubberfkp.htm), стоят по 419 руб+НДС, заказывать от 1 шт. присылают по почте пересылка 250 руб.
Интересно если поставить один всесто четырех как работать работать будет? Или овчина выделки не стоит.

Сообщение отредактировал Stran_nik08 - 7.5.2008, 11:26

[Genadiy]

Я всетаки ошибся ,не по 16 а по первой ноге.Вот к примеру схема.У нее правда тоже гальваническая связь с выходом,но это можно решить по другому.

Прикрепленные файлы

 __________________________3825.spl ( 4.34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 942

 

[ЧеПаЕв]

Без связи нет управления, без управления нет победы!
Поздравляю всех с ДНЁМ РАДИО и ДНЁМ КАПИТУЛЛЯЦИИ ГЕРМАНИИ!
Как и обещал, выкладываю вариант горячего старта и антипригара к резонанснику.
Испытания прошли удачно.
Задумывалась работа следующим образом, а как оно получилось на самом деле - знают только электроны с платами.
1. При U=Uxx горят оба светодиода DA1,2. Транзистор Т1 открыт и соответственно горит DA3. Резистором Р3 выставляеться ток на 50-60% больше установленного регулятором тока.
2. При U=Uсв светодиод DA2 гаснет, транзистор Т1 в это время закрыт с помощью R10.
3. При U=Uкз светодиод DA1 гаснет, транзистор Т1 открывается.

Сообщение отредактировал ЧеПаЕв - 7.5.2008, 16:27

Эскизы прикрепленных изображений

 

[RV3BJ]

Как и обещал, выкладываю вариант горячего старта и антипригара к резонанснику.
Испытания прошли удачно.

Мои поздравления ! А можно подробнее про алгоритм регулировки ? Желательно словами. Я так понимаю схема определяет несколько состояний выходного напряжения (ХХ, КЗ, рабочий режим ~22 вольта).
Как регулируются потециометры и подстроечники ?
Было бы полезно узнать поведение аппарата в разных режимах.

На какую ножку 3825 подается сигнал ?

[RV3BJ]

Нашел фирмув течении 2-3 недель доставляют WIM-овские снабберные конденсаторы
FKP 0,22мкф 20% 4000 В, в A4 исполнении (http://www.wima.com/EN/snubberfkp.htm), стоят по 419 руб+НДС, заказывать от 1 шт. присылают по почте пересылка 250 руб.
Интересно если поставить один всесто четырех как работать работать будет? Или овчина выделки не стоит.

По моему все должно работать. С одним всегда лучше. Не надо заботиться о выравнивании напряжения.

[Sergei]

Из практики настройки скажу , что добротность контура не большая, в нашем случае равна 5(опять же практический замер) и на работу уход частоты в небольших пределах значительного влияния не оказывает.

Хотелось бы знать при каких условиях и каким образом была измерена добротность, равная 5-
очень прошу ответить!

[Genadiy]

Мои поздравления ! А можно подробнее про алгоритм регулировки ? Желательно словами. Я так понимаю схема определяет несколько состояний выходного напряжения (ХХ, КЗ, рабочий режим ~22 вольта).
Как регулируются потециометры и подстроечники ?
Было бы полезно узнать поведение аппарата в разных режимах.

На какую ножку 3825 подается сигнал ?

Выход на 8 ножку 3825. R7 это задатчик .Поциком R3 задается превышение тока над установленным.поциком
R10 выставить на затворе такое напряжение чтобы транзистор был закрыт,но открывался при закрытии оптронаДА1.Поциком R2 добиться открывания транзистора при открывании оптрона ДА2 при открытом ДА1.При ХХ ток большой.В промежутке между(приблизительно) 6в и 30в ток равен выставленному задатчиком,при напряжении ниже 6 в ток максимальный.Емкость С1 от величины зависит время превышения сварочного тока при переходе из ХХ в рабочий режим,емкость С2 время антипригара.Вроде все.

Сообщение отредактировал Genadiy - 7.5.2008, 15:54

[кт315]

Хотелось бы знать при каких условиях и каким образом была измерена добротность, равная 5-
очень прошу ответить!

если запитать инвертор 12 вольтами, нагрузить на 0.2 ома, стать на резонансный конденсатор осцилом, то увидим синусоиду .
при растройке её амплитуда 12в, при резонансе 60в. Как известно амплитуда отличается в Q раз. Отсюда следует , что высокодобротный контур тут не желателен, т.к. при питании в 300в,может запаса по напряжению у кондёров и не хватить .
кстати, при такой настройке в резонанс, с предварительно выставленным зазором дроселя по схеме из журнала радио, при запитке 220в, дальнейшей настройки не требует

[кт315]

спешу поправиться, так как измерения проводились года четыре назад.
я сделал вывод для себя, что при резонансе напряжение на реактивных элементах при моей комплектовке в 5 раз превысит напряжение питания, а вот какова настоящая добротность сейчас точно сказать не могу, надо померять напряжение при растройке.
Теоретически она впределах 30-90, всё определяет активное сопротивление цепи.Характеристическое сопротивление равно18, если я неошибся в рассчётах.