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

[ДмитрийМver2.0]

Ну и в итоге всё приходит к классическому DC\DC конвертеру, я в своих поделках давно отказался от забав с обмоткой коллекторника в качестве дросселя, если конечно не простейшие схемы где Uпит=Uраб двигателя а шим чисто для замедления..

[варп]

  [user]TOM[/user], [user]Димка[/user], [user]ДмитрийМver2.0[/user],спасибо за комментарии ...Замечания все учту , и схему подправлю....А то с датчиком тока - вообще - цирк получился... %-)В снабберах - дуб-дубом..., я их срисовал с даташита на UCC28086...- лишнее после выбросим...Нужен ли снаббер на выходе - не знаю...- там ток всего один ампер...Емкость на выходе однозначно нужно поставить - я забыл совсем , что там ток на выходе очень маленький...

--------
Поизучал сегодня коллекторные двигатели , те что есть живьём...Что удивительно - не зависимо от мощности и констркции - на всех 24 ламели на коллекторе ...Видимо не случайно...Знать бы , как это связано с числом оборотов...

[варп]

Схему подправил..., теперь ,вроде, датчик тока должен заработать...
Добавил делитель R1,R6..., теперь при подаче питания , управляющие импульсы с микросхемы не появятся , пока питание драйверов не станет выше 12,5 Вольт...
Про С13 что-то туплю сегодня...- может лучше его минус к двигателю подключить , а не к земле ?

------------
Генератор и драйвера спаял..., пока всёработает как задумано...Резистор R5 надо уменьшить немного - а то частота генератора низковата ...( 25 Кгц ..., а надо бы 60-70Кгц ).

[TOM]

[user]варп[/user], подключение минуса С13 на землю или минус двигателя может немного изменить работу схемы ограничения тока, если в высоковольтной цепи будут пульсации или импульсные помехи.

[варп]

[user]TOM[/user], это понятно , что характер изменится..., вопрос в том - в лучшую или худщую сторону...? При резком увеличении выходного напряжения , ток зарядки С13 будет ограничен на уровне одного ампера ( если минус С13 к мотору подключить ) , и это - скорее хорошо, чем плохо....

[TOM]

Если этот конденсатор подключен на землю, будет ограничиваться импульсное значение тока двигателя, если параллельно движку - будет ограничиваться среднее (сглаженное) значение тока. Что лучше - надо пробовать.

[варп]

Наконец возня с инвертором увенчалась успехом...На этот раз обошлось без «взрывов» вообще...Появилась возможность посмотреть основные особенности его работы и понять основные причины прошлых неудач...Важной  инфы достаточно много ..., вряд ли хватит терпения рассказать про всё за один раз , но постараюсь постепенно рассказать про всё важное ,что удалось узнать....
Главный итог – инвертор 20 Вольт в 220 Вольт очень даже работоспособен...Он вполне себя оправдал , и даже где-то превзошёл все мои ожидания...Более восьми часов мучил его с осциллографом разными нагрузками ( сначала лампочкой на 220В/100Вт , а затем , коллекторным двигателем от какого-то кухонного комбайна , мощностью где-то 200-300 Вт)...Первое , что бросилось в глаза – КПД очень высок ...Очень точно не измерял , но на лампочку – более 95% , а на  двигатель – более 90%...А какой , оказывается , кайф иметь на выходе высокое напряжение ! ...- моща из двигателя прёт , а выходной ток всего один ампер !..., диодный мост на выходе – всегда холодный ...На этот раз , почти случайно , поставил в инвертор элементы с большим запасом – диодный мост на выходе сделал из трёх быстрых спаренных диодов (20А/300В) , а сильные ключи – 50А/250В/60мОм...В единичных самоделках такой подход вполне оправдан – надёжность гораздо выше...( это в серийных образцах с миллионными тиражами – каждый цент на счету...)
Коротко об особенностях работы инвертора – в диапазоне выходных мощностей от 30% до 100% - работает вообще без проблем...Силовые ключи на радиаторах греются умеренно и беспокойства не вызывают....При скваженности импульсов 10-20% возникает одна неприятность ( но практически , это никак не препятствует использованию инвертора , просто эту особенность надо иметь ввиду...)...Суть вот в чём – в идеале , падение напряжения на открытом силовом ключе должно быть небольшим на протяжении всего открытого состояния....Но при скваженности 0-10% всё обстоит несколько иначе ...- в момент переднего фронта силовой ключ открывается полностью , и падение напряжения на нём очень мало...., но к концу достаточно короткого импульса, падение напряжения на ключе плавно растёт , и может составить в конце 3-5 Вольт...( подчеркну , что при длительности импульсов 30-50 % , этого эффекта – нет..., ключ всегда открыт до упора ...)...Падение 3-5 Вольт на силовом ключе , даже при длительности импульса 2мкС , приводит к довольно сильному нагреву ключа ,  даже при небольшом токе нагрузки...Долгая возня с этой фигнёй позволила сделать вывод , что физика этого эффекта зарыта очень глубоко ( и , скорей всего – закономерна...) , понять и устранить этот эффект я не смог..., очевидно лишь одно – увеличение падения напряжения на ключе к концу КОРОТКОГО импульса , напрямую связана с паразитным импульсом на стоке силового ключа , в момент закрытия ключа...
Про паразитный выброс подробнее ....
При скваженности 0-25% , в момент закрытия силового ключа ,на его стоке возникает очень короткий ( меньше  1мкС) паразитный импульс размахом в 3-4 раза большим , чем напряжения питания...Пытался бороться с этим выбросом ( по простоте душевной ...) снабберами всех мастей..., толку – мало....Позже , начитавшись про снабберы , понял , что они служат совсем для других целей ..., а в инверторе с полевыми транзисторами , снабберы в принципе – не нужны...И я готов с этим согласиться ..., ну одну RC цепь между стоками можно оставить , для очистки совести , но и она особо не нужна....

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

Дело за малым – скоро растает снег , постараюсь к тому времени установить новый двигатель на свой агрегат , и сделать фрикционную насадку на него...И , уверен , он поедет без проблем ...Ограничение тока ,кстати , работает изумительно...- тормозишь двигатель – длительность импульсов ШИМ – снижается.....
  Но ВАЖНО не только это....Недавно понял , что теперь возможно построение системы питания совсем иначе...Теперь можно сделать батарею на 20-ть вольт из , допустим ,  шести секций LiFePO4 ( из пакетов по 100А/ч )..., преобразовать двадцать в вольт в , допустим , 60-80 Вольт ..., и вперёд ! Шесть секций аккумулятора – это тебе – не двадцать шесть ...- и дешевле , и обслуживать легче...
----------------

Конструкция инвертора получилась , на мой взгляд , достаточно удачной ...Теперь , в принципе , можно изготовить специальный ОДИН трансформатор для этого инвертора , а не использовать два компьютерных...

...Драйвера на плате стоят другие , не те что на схеме..., в корпусах SOT23-5...( точную марку вычислить на смог..., на них надпись - Y02)...
Поверх всех печатных шин , где протекают большие токи , необходимо напаять сверху дополнительные шины из медной проволики сечением 1-2 мм...

[i]

Для борьбы с паразитным выбросом при закрытии ключа применил схему из патента. Цена решения: дополнительная обмотка на трансформаторе равная по виткам (а не по току) первичной, конденсатор и пара диодов. "Вкусность" схемы в том, что конденсатор "съедает" всплеск при закрытии ключа, а затем, при его открытии, выдает "скушанное" обратно в нагрузку.
Лично мне эта схема очень помогла и я взял ее на вооружение. Без нее напряжение подскакивало в 10-15 раз, ключи открывались не вовремя от перенапряжения и грелись, а диоды на 30В пробивались на КЗ ...

[варп]

Спасибо ,[user]i[/user]...Красивое решение ...Такое с бухты-барахты не придумаешь..., это оно сильно должно достать..
Если возникнет нужда сделать очень мощный инвертор , и к нему надо будет делать трансформатор , то намотать пару лишних обмоток ( можно более тонким проводом , насколько я понял ...) - не проблема ..., ведь витков там как правило - единици...
Для не мощного инвертора , о котором речь выше , нашёл простой способ гасить управляющие импульсы при заполнении ШИМ менее 20% ...Компромис , но - ниже 20% там мощность уже всё равно никакая....Схему чуть позже выложу...

[Брат Шышкин]

[user]варп[/user], По схеме из поста 290 резисторы 27к в снабберах слишком большие. Конденсатор снаббера должен успеть разрядится между импульсами. Попробуй R 33ома 5W и С 2n2(4n7) - эффект появится. И диоды нужны максимально быстрые и достаточно мощные - импульсные токи там недеццкие. Успехов!

[варп]

[user]Брат Шышкин[/user], ты конечно прав про резисторы 27к в снабберах...Но мне просто влом всю эту ...блю со снабберами описывать...Поверь наслово - я перепробовал их кучу всяких разных , и со всякими разными номиналами...- толку - ноль..., или эффект очень мал...- нет смысла огород городить чтобы снизить размах паразитного выброса с 60-ти до 50-ти вольт...Есть один суровый ..., но от него вреда больше чем пользы - он балластные резисторы может до красна разогреть...
Снабберы по идее используют ,чтобы снизить скорость нарастание тока ...( чтоб "защёлкивание" в ИГБТ транзисторах не происходило...) , а это немного про другое...Мне кажется [user]i[/user] очень хорошее решение озвучил ..., и если делать по-уму , то надо делать именно так...Кроме того - размах паразитного выброса НАПРЯМУЮ связан с МОНТАЖЁМ и КОНТРУКЦИЕЙ ТРАНСФОРМАТОРА...., и снаббер - это не панацея ...Где-то может помочь , а где-то и нет...

[Брат Шышкин]

[user]варп[/user], Я "зеленку" предложил, а о монтаже и всяких паразитах умолчал, дабы не обидеть, ну, типа, сам знаешь...
Еще немного "зеленки": Иногда здорово помогает уменьшение скорости закрытия транзистора путем увеличения затворного резистора, правда, потери переключения растут, так что все один сплошной компромисс 

[варп]

[user]Брат Шышкин[/user], не бойся меня обидеть ...- я про многие вещи узнаю только вчера...
-----------------
Если очень нужно использовать инвертор не только для повышения напряжения батареи , и как ШИМ-инвертор , для плавного регулирования оборотов , есть простой способ обойти проблему нагрева силовых ключей при заполнении ШИМ менее 20%...Введение в схему TL431 решит эту проблему...Работает это так – при R6 равном нулю – заполнение ШИМ – максимально...Напряжение на управляющем электроде TL431 равно нулю , и она не оказывает никакого влияния...По мере увеличения R6 , растет напряжение на управляющем электроде TL431 и на выводе 4 TL494 ..., заполнение ШИМ снижается ...Как только напряжение на управляющем электроде TL431 достигнет 2,5 Вольта , TL431 скачком откроется и понизит потенциал на выводе 2  TL494 до двух вольт– управляющие импульсы – исчезнут ...( TL494 будет думать , что питание драйверов – недостаточное...) ...Подбором резистора R5 легко добиться , чтобы управляющие импульсы прекращались при снижении заполнения ШИМ ниже нужного порога...
-----------
...Тем , кто не  в курсе , напомню - С4 обеспечивает софт ( мягкий ) старт..., а VD1,R3 - обеспечивает плавное снижение мощности при сбросе "газа"...

[TRO]

....Снабберы по идее используют ,чтобы снизить скорость нарастание тока ...( чтоб "защёлкивание" в ИГБТ транзисторах не происходило...) , а это немного про другое...Мне кажется ...

Снабберы работают при закрытии силового ключа, они же кстати и выброс (который ты там рисовал) глушат на себе.

[варп]

Да [user]TRO[/user], ты прав ....Хотел поправить "нарастание " на " спадание " , но не упел - борщ кушал...
Но так и надо - внимательность к деталям очень важна ...
Но победить снабберами паразитный выброс я не смог....Упокаиват то , что с ростом заполнения ШИМ , размах паразитного импульса быстро падает и ближе к половине ШИМ его уже практически нет...Но не брать его врасчёт всё равно нельзя - ведь при старт-стопе он всё равно будет...Надо брать ключи с запасом Uc-и..., либо делать всё по уму....

[варп]

...Поймал себя на мысли , что для подавления паразитного импульса здесь полупроводниковые супрессоры на нужное напряжение могли бы здорово помочь...( если бы они были ...)...На самом деле импульсы там очень короткие , и реально энергии они несут очень мало и рассеять эту энергию супрессору не должно составить труда...Вот любопытно - обычные стабилитроны могут выполнить функцию супрессора ?
---------------
http://www.promelec.ru/catalog_info/49/92/346/173/

[Брат Шышкин]

[user]варп[/user], Попробуй саппрессоры, но у меня они грелись как печки, не смотря на гордое название  1.5 КЕ ( ну типа 1.5 кВт пиковой....) а средняя была несколько (много) ватт, при их размерах неперевариваемая. Стабилитроны имхо, тут вообще не потянут, если только вроде древнего  817го на радиаторе.... Несмотря на кажущуюся незначительность, энергии в этих выбросах предостаточно, я поборол только RCD снаббером. (Это щелкает паразитная индуктивность, её влияние видно на колебательном процессе после импульса, на картинке есть)

[варп]

[user]Брат Шышкин[/user], почитал сейчас про супрессоры - любопытная и полезная вещь...Рад был с ней познакомиться ..., даже если в нашей нужде не сгодится...