ШИМ "родил". Конструктивная критика очень нужна...

[варп]

Жизнь продолжается...Постораюсь восстановить часть инфы утеряной в связи с казусом с хостингом ...Не покидает ощущение , что попал в параллельную вселенную , где всё чуть-чуть не так как в прежней...
-------
....Жизнь заставила реализовать ещё одну известную затею...К концу сезона ушатал свой двигатель , тот , что помощнее – износился задний подшипник и ротор стал цеплять магниты....Двигатель был не новым , и это , рано или поздно должно было случиться....Есть ещё два двигателя , но они послабее ...и ездить на них 15 км/час уже довольно скучно... , но очень хочется их использовать ....Самый простой способ повысить мощность двигателя очевиден – надо повысить напряжение . Двухлетний опыт эксплуатации разных двигателей от вентиляторов охлаждения радиаторов автомобилей показали , что они спокойно переносят 20-25 вольт ...Всё лето проездил на LiFePO4 аккумуляторе 20 вольт – 15А/ч....Реально , у меня как минимум пятикратный запас по разрядному току , и двукратный запас по ёмкости...Он позволяет повысить напряжение с 20-ти до (25-30)–ти  вольт не сильно заботясь о потерях (10-15)% на DC-DC преобразовании...
Мой первый опыт – повысил напряжение аккумулятора с 20-ти до 25-ти вольт с помощью своего DC-DC (...) – зверь ...Вернулись прежняя мощность и скорость , но с двигателем меньшей мощности ...Кончилось тем , что в DC-DC отгорела дорожка от истока ключа и сильно нагрелся дроссель ( провод оказался тонковат )...Я использовал его в зарядном устройстве и не планировал использовать с токами 15-20 ампер... После усиления дорожки ( оплёткой ) и замены дросселя , всё стало нормально...Что особо порадовало – силовой ключ и диод греются совсем незначительно...
Опыт второй ( незавершённый ) - ...быстро понял , что  DC-DC – это хорошо , но гораздо лучше , вместо DC-DC использовать инвертор с плавной регулировкой выходного напряжения от нуля до 25-ти вольт...Мы получим два в одном – и повысим напряжение до необходимого уровня и будем иметь ШИМ...
Инвертор выглядит пока вот так –
...Он почти готов ...Тороплюсь закончить и проверить  -  похоже скоро снег выпадет ..., а так не хочется откладывать тест-драйв до весны...
Если всё будет благополучно – чертёж печатной платы выложу..
----------------------
Работу с ШИМ-инвертором пока приостановил , т.к.  после возни с ним понял, что связка DC-DC-ШИМ проще в изготовлении и настройке ...Кроме того , на DC-DC-ШИМ я успел поездить и он показал хорошие результаты..
------------------------
Интересной ,  на мой взгляд , инфы за эти 10 дней накопилось довольно много....Постараюсь в ближайшие дни вынести её на Ваш суд....
------------------------
В связи с  проектом  DC-DC-ШИМ решил воплотить в железе существовавшую чисто на бумаге схему ШИМ из ответа #99 этой темы на LM393...Особенно было интересно - будет ли нормально работать система защиты по току на TL431...
Сделал...ШИМ показал прекрасные результаты . Сделал пару коррекций в схеме , улучшающих его эксплуатационные характеристики ...Вот схема с внесёнными изменениями -

...В схеме небольшая неточность - эмитер тр-ра Т3 должен быть подключен к эмитеру Т2 , а коллектор Т3 - к земле...
Прошу прошения...

...Суть внесённых изменений - регулятор оборотов перенесён в нижнее плечо делителя...В прежнем варианте , при обрыве провода от потенциометра регулятора оборотов ( что чаще всего и случается ) , ШИМ уходил в максимальные обороты ..., что крайне нежелательно...Теперь , при обрыве провода к потенциометру , ШИМ уходит в ноль...Кроме того - так удобнее отключать двигатель при нажатии на тормоз - микрик просто разрывает провод от потенциометра....
Узел ограничения тока на TL431 работает , не смотря на свою простоту , выше всяких похвал ...Как он это делает здесь повторяться не буду - об этом подробно есть в ответе #99...Конденсатор фильтра сигнала с шунта датчика тока перенесён в цепь управляещего электрода TL431 ..., и совместно с R10 образуют фильтр.Впринципе , его можно сделать и в прежнем варианте , но если сделать сильно маленькую постоянную времени , защита реагирует очень "нервно" - делает несколько узких нулевых врезок в управляющий импульс ...
Развёл под этот ШИМ очень удачную плату размером 5 на 5 см...Но выложу её чуть позже...
-----------------------



Пара слов про плату - монтаж аля планарный с обычноми деталями с выводами..., паять такие платы удобнее импульсным паяльником с проволочным жалом . В плате вырезано окно под силовой ключ и демпферный диод , чтобы саму плату и транзистор , и диод прикрутить к плоскому радиатору ( или дну или стенке корпуса )..., транзистор и диод - через прокладку , естественно...Обязательно соедините радиатор с общим проводом на плате !!!.Если это не сделать , возникнет самовозбуждение , и ШИМ не будет работать нормально.
Вывод стока и аноды диодов загнуты вверх , соединены в " воздухе" проволочной перемычкой, и перемычка припаяна к площадке платы....
Конденсатор С5 удобно крепить так - узкая полоска (2-3мм) из жести припаивается своей серединой к контактной площадке (сделана специально ) под конденсатором ...., укладываем конд-р на место , обхватываем полоской конденсатор и сверху полоску загибаем " замком "...Очень красиво и крепко получается - зубами не оторвёшь...

[варп]

Для реализации связки DC-DC-ШИМ использовал свой DC-DC , который родился здесь -
https://electrotransport.ru/index.php/topic,19057.0.html ( ответ #7 )....
Именно он способен выдать необходимую мощность - 25В,10А...Схема немного доработана - изменен формирователь напряжения 4,45В на входе и делитель в формирователе 4,2В на выходе..-

---------------
Это плата для него -

[варп]

В процессе возни с моим DC-DC возникла необходимость немого изменить схему...Это очень желательно , так как повышает стабильность её работы и запуска.
Суть перемен :
- теперь IC1 включена более штатно - земля на земле , а сигнал с шунта ПРИБАВЛЯЕТСЯ к напряжению делителя на её входе....Но для инверсии выхода пришлось добавить Т1...
- параллельно VD3 добавлен R8 - он обеспечивает небольшое напряжение на IC2 при запусе ...
-----------
Пока сильно не вникайте - будут изменения и мои комментарии....
Пол-дня пытался понять , как это хрень теперь работает... Кое-что оказалось совсем не так , как я думал ...Понял , как настроить ..., но как работает понял не до конца....
Забавная штука , должна принести пользу - настроить можно на что угодно...
------------
...При первых запусках желательно вместо шунта поставить более высокоомный резистор ( 0,47 Ом , например ) - это значительно снизит риск появления " волшебного дыма ", при возможных ошибках монтажа...
------------
Про недостатки предыдущей схемы могу рассказать подробнее , если спросите....


Описание доработанной схемы здесь -
https://electrotransport.ru/index.php/topic,19057.18/topicseen.html
----------------
Петатную плату чуть позже подкорректирую...

[варп]

...

Описание доработанной схемы здесь -
https://electrotransport.ru/index.php/topic,19057.18/topicseen.html

[i]

"Хотел как лучше, получилось как всегда."
Насколько я помню, тема начиналась с "простейшего" и "дешевейшего", но потом потихоньку полегоньку простое усложнилось и, соответственно, удорожилось...
На лицо рост профессионализма и компетентности. 

Теперь уже наверное пора найти микросхему внутри которой все это уже есть, вплоть до силового транзистора...

P.S.
Вот недавно нашел микрушку (sot23-5), которая меня очень выручила (нужно было ненапряжно поднять напряжение с 2-3.6 до 5).

[варп]

[user]i[/user], рад встрече ...
Растем не по дням , а по-часам ... Я Ваши уроки хорошо усвоил...
Ближе к теме - с маломощными - нет проблем ...Очень туго мощными - на 200-300 Вт....Я поэтому своим DC заморочился ...Благо - похоже что-то получается ...Близких аналогов - не знаю ...., может плохо искал...
Буду рад услышать Ваше мнение про это художество -
https://electrotransport.ru/index.php/topic,19057.18/topicseen.html
...два крайних поста...

[i]

Видел. Хорошая работа.
Осталось только убрать "ненужные" детали и вставить вместо них микросхему. Выходная мощность зависит от дросселя, ключа и диода, все остальное (+еще немного) можно найти в интегральном виде.

Например микросхема LM5009 (понижайка) может принимать от 9,5 до 95В и выдавать от 2.5 до 85В. Частота у нее тоже плавающая и зависит от входа-выхода, может разогнаться до 600кГц. Ток правда маловат, всего 150mA, ну так и размер у неё всего 3х5мм (замучился паять).

[варп]

Видел. Хорошая работа.
Осталось только убрать "ненужные" детали и вставить вместо них микросхему. Выходная мощность зависит от дросселя, ключа и диода, все остальное (+еще немного) можно найти в интегральном виде.
...

С этим , впринципе , согласен ..., и такую попытку сделал...Остался доволен , но  не пытал её большими мощностями....Но успеем ещё - зима длиииинная...

...рисунок отсюда ...покрупнее...-
https://electrotransport.ru/index.php/topic,19057.0.html

-------------------

Кстати , [user]i[/user], за представленную микросхему - спасибо....Я озвучил далеко не все свои художества - я, взяв за основу разные м\с обратноходовых преобразователей понял ,как можно превратить их в DC-DC большой мощности ...Можно хоть из чего сделать...., в том числе и Вашу умощнить ...Но у меня нет возможности паять все мои фантазии ...Но может просто покажу их на досуге , для общего развития...Там есть очень полезные задумки...

[TOM]

Здесь http://www.meanders.ru/blokpitanya0.shtml есть пару схем повышающих преобразователей на микросхемах. Думаю, на этих схемах можно получить достаточную для велосипеда мощность.

[варп]

Спасибо ,[user]TOM[/user], пусть будут , для общего развития ...
Но хочу пояснить смысл моей суеты...- да , схем вроде много ..., но большенство схем недоделанные какие-то ...Да , впринципе, они работать будут..., но в них то один косяк налицо , то другой...Вот у тех , что по твоей ссылке , силовой ключ никак по току не защищён ...Кое-каки..., короче...

[i]

Поиск совершенства - опасная дорога.... оттуда еще никто не возвращался. 

[варп]

[user]i[/user], да неееееее...Мои запросы вполне адекватны ....
Сегодня собрал ещё дубль своего DC на новой окончательной плате - повторился отлично...Довлен страшно ..., а плата - просто красавица....
https://electrotransport.ru/index.php/topic,19057.18.html
...посты 29,30...

[TOM]

[user]варп[/user], на микросхемах uc3842 и uc3843 несложно сделать токовую защиту, можно посмотреть здесь http://www.shemotehnik.ru/ispit/126-sxema-bloka-pitaniya-na-uc3843.html
Вот один вариантов реализации подобного преобразователя с защитой, возможно, не самый удачный http://we.easyelectronics.ru/SpiritKing/step-up-booster-avtopreobrazovatel-na-uc3843-mytarstva.html
Добавлено 23 Окт. 2013 в 23:19
[user]варп[/user], на микросхемах uc3842 и uc3843 несложно сделать токовую защиту, можно посмотреть здесь http://www.shemotehnik.ru/ispit/126-sxema-bloka-pitaniya-na-uc3843.html
Вот один вариантов реализации подобного преобразователя с защитой, возможно, не самый удачный http://we.easyelectronics.ru/SpiritKing/step-up-booster-avtopreobrazovatel-na-uc3843-mytarstva.html

[варп]

[user]TOM[/user], зачем рассказывать про вещи , которые и так известны всем ? 

[варп]

С DC-DC-ШИМ вроде всё понятно...
Решил вернуться к первородной идее ШИМ-инвертора...(см. ответ #162)
Вся информация  и посты к нему относящиеся исчезли по известным обстоятельствам , так что те , кто уже высказывался поэтому поводу однажды , если сочтёте нужным, можете сделать это снова...
Задача прежняя – повысить напряжение аккумулятора с 20-ти до 25-ти вольт и реализовать плавное изменение оборотов двигателя...
На данный момент выглядит это так –
...Плата спаяна ..., в принципе – всё работает ( кроме узла ограничения тока , который теперь сделан иначе , чем в первоначальном варианте... , с учётом крайних достижений в токоограничниестроения...) , но на большие токи ещё не проверялась ,т.к. силовые элементы не прикручены к радиатору...
Пара слов про схему...- задающий двухтактный генератор , он же ШИМ, аналогичен пред-предыдущему из этой темы ...., м/с IC2 IR2113S использована исключительно ради драйверов в ней ( можно легко обойтись и без неё , заменив её драйверами на транзисторах  ..., но она занимает меньше места...)...
Что лучше - DC-DC-ШИМ или ШИМ-инвертор – пока трудно сказать ...По размерам практически одинаковы... ШИМ-инвертор , наверно , попроще будет , но у него трансформатор сложнее...Хотя , если не стремиться сделать его минимальным ( размером большим нужного раза в полтора ) , тоже ничего сложного – там на кольце каждая обмотка 18-24 витка...Короче – это Вам не мотор-колесо мотать...

[i]

Хочу заметить, что за конденсатором С9 скоро придет пушной зверек.
Электролиты очень не любят работать в импульсных преобразователях... они дуются и умирают...
Поставьте керамику раз в сто меньше, ему ведь не нужно сглаживать сетевые пульсации, главное что бы гасил частоту ШИМа.

[all_bud]

варп,  ШИМы разные нужны, ШИМы классные важны)))

[варп]

[user]i[/user], я тут как раз пытаюсь на нём поездить - выглянуло солнышко и асфальт подсох...
Результат ? - ездет..., скорость регулирует , естественно... Но при расчёте витков не учёл что там ШИМ не 100 % ..., напряжение на выходе оказалось немного ниже чем ожидал...Ездил без защиты ключей по току - влом было делать ...Кончилось тем, что сильные транзисторы застрелились , когда я оборзел и заставил их разгонятся с нуля...[user]i[/user], спасибо за совет про С9 ...- я чуял , что от него особого проку нет , и ездил вообще без него ...А керамику поставить не догадался....- там ей самое место - частота 40 Кгц...
Тразисторы поменял , защиту вставил ...., сейчас шунт на защиту вставлю и опять поеду...[user]all_bud[/user],  ...