А кто-нибудь пробовал сделать сварочник? Часть 12

2 All Переходим от упражнений к собственно однофлакам. Ниже предлагается модель и картинки однофлака по мотивам статьи Dylan Lu et al, 2009 года.В двух словах принцип действия.К косому мосту добавлен бустерный дроссель Lpfc и "обводной" диод D16. Также изменен способ управления ключами: каждый ключ управляется "почти независимо" от другого собственным контроллером. Включаются ключи одновременно, верхний ключ S1 выключается по сигналу своего контроллера Х9, который стабилизирует ток нагрузки (или напряжение, как в оригинальной статье). Затем закрывается нижний ключ S2 по сигналу своего контроллера Х7, который выправляет синус тока от сети. При этом возможны три ситуации: 1) ККМ контроллер ничего не говорит своему ключу и он закрывается одновременно с S1, 2) S2 дольше находится в открытом состоянии, после чего закрывается своим контроллером, 3) ключ S2 не получает команду от своего контроллера на закрывание, т.к. контроллер считает, что тока в Lpfc_накоплено маловато. В этом случае S2 закрывается принудительно своим контроллером, которому задан максимально допустимый коэффициент заполнения. В противном случае сердечнику силового трансфоратора не хватит остатка периода размагнититься. К модельке нужно относиться как к демонстрационной, она еще весьма сырая и требует доработки, если это целесообразно. Что получается в результате? Что хорошо:девайс работает.Амплитуда тока уменьшилась примерно в двое по сравнению с неподКаКаЭмленным косым мостом. Токи ключей - умеренные. Количество дополнительных элементов - минимально. Что не хорошо: получить в этой схеме КМ порядка 0.9... вряд ли удастся. Могут быть проблемы с ресетом сердечника сил. транса. И главное - данный способ управления не позволяет получить необходимый коэффициент заполнения для ключа S2, ему просто остается слишком малая часть рабочего полупериодда и добавить неоткуда... Но при желании над этой проблемой можно работать, может быть что-нибуть и наработается. Предварительный вывод: имеет право на жизнь, но, видимо, в маломощных источниках напряжения (у авторов собран макет на 100 ватт, там все красиво). P.S. Если кто-нибудь желает ознакомиться с оригиналом статьи - скажите, выложу. P.P.S. Что-то я тут в одиночестве выступаю...Похоже, народу не очень интересно...

gum написал : Похоже, народу не очень интересно...

Очень интересно...

gum написал : Что-то я тут в одиночестве выступаю

Дык, "Узок круг этих революционеров. Страшно далеки они от народа."(С) ;)

gum написал : Могут быть проблемы с ресетом сердечника сил. транса.

Судя по тому, что можно разобрать на картинке, транс у вас учебнолинейный. Как же вы оценивали его ресетность-нересетность? Пмсм, лучше картинки выкладывать не в жопужатом формате, а в .png, чтобы и габариты файла были приемлимыми и какчество не страдало.

gyrator написал : транс у вас учебнолинейный.

Транс у нас действительно учебнолинейный, но это не мешает предчувствовать проблемы реального :) Вот здесь http://zalil.ru/30188795 описан забавный однофлак, склеенный из однотранзисторного прямохода и повышающе-понижающего (инвертирующего) ККМа. Такой гибрид мне попался впервые. Текст на китайском (не шутка), но все формулы, графики и схемы в человечском виде, понять идею вполне можно. Есть маломощный опытный макетик и осцилки. Сама работа - то ли диссер, то ли диплом. Если руки дойдут, может быть попробую набросать простенькую модельку.

Чтобы почувствовать "вкус устриц" достаточно прочитать статью (на англ.) здесь: http://zalil.ru/30188814
Описан активный ККМ "Buck-типа" на 3-х фазной сети со схемой, комплектацией и, в том числе, данными моточных силовых изделий. Действует освежающе :)

gum написал : Действует освежающе

Я ить вам не зря предлагал зайти в веточку про КаКаЕмы. Там, многое из того о чем вы грите, уже обсусоливалось. Стоит ли заходить на новый круг? ;)

gyrator написал : Там, многое из того о чем вы грите, уже обсусоливалось.

"Там" я был. Multik, кстати, из той ветки ушел так и не сказав: он сам-то что решил по поводу ККМ?.. Что-то макетировал или забросил... Опять же "здесь" предлагается обмусоливать ОДНОФЛАКИ, а не ККМы в чистом виде :), хотя можно и в той ветке, но народу очень мало участвует, поэтому давайте хоть одну (эту) ветку поддерживать. А то тоже рухнет на 6 страниц...

gum написал : давайте хоть одну (эту) ветку поддерживать.

Пмсм, поддержание ветки, не есть цель для философа. Ежели она перестала быть актуальной, то и хер с ней, пущай засохнет. А что касаемо однофлакеров, то ить вы даже задачку не сформулировал. Типо, а зачем он нужен-то? На экспорт вроде никто из тутошних обитателей варылки не собирается делать, а для поддержания штанов негуляйникам, при поганой сети, исть "генератор накачки" от Юрикса на элехтрике. ;)

gyrator написал : то ить вы даже задачку не сформулировал.

Для себя то я ее сформулировал :), может быть озвучить забыл... Задача выглядит как-то так:

1. Это задача для меня.
2. Попытаться найти топологию однофлака, приемлимую (лучше - "пригодную", совсем хорошо - "экономически оправданную") в сварочном инверторостроении. Для конкретики - ММА инвертор до 150 А с питанием от 1-фазной сети.
3. Главный движущий мотив - новизна, "интересность", т.к. я не преследую коммерческих целей и не обременен производством сварочников.
4. Второстепенный движущий мотив: такой девайс полезен на слабых сетях и при питании от бензогенераторов. Целевая аудитория потенциальных потребителей таких однофлаков количественно не известна, но, видимо, достаточно жидкая.
5. Если результат поисков будет отрицательным, значит не судьба :) При этом все же возможен практически полезный продукт на выходе - какая-нибудь публикация на эту тему, там видно будет. Более проработанного в техническом смысле ТЗ я Вам не могу предложить.

gum написал : Попытаться найти топологию однофлака, приемлимую (лучше - "пригодную", совсем хорошо - "экономически оправданную") в сварочном инверторостроении. Для конкретики - ММА инвертор до 150 А с питанием от 1-фазной сети.

Понятно. Принцип Портоса: "Я дерусь, потому что я дерусь"(с). ;)

gyrator написал : Понятно. Принцип Портоса: "Я дерусь, потому что я дерусь"(с).

А что, достойный принцип :) Всегда уважал Портоса.

Шота мне кажыца нишыша не выйдет однофлаконника. Может паралельно другое направление прорабатывать? КАКАем по переменке, как приставка к любому потребителю. Кому надо пусть усит. А каму нет то и делов нет.

sam_soft написал : Может паралельно другое направление прорабатывать? КАКАем по переменке, как приставка к любому потребителю.

Ты гуторишь о пассивных корректорах?

Продолжение Набрел на симпатичный такой однофлак, точнее - целую семью однофлаков, которые буржуины называют "Bridgeless AC/DC converters". Это конвертеры с интегрированным ККМ, но "как бы" без входного диодного моста. Стало ясно, что не нужно ограничиваться однофлаками на базе косого моста, а напротив, расширить область поиска:) На картинке ниже приведена схема такого однофлака из статьи Choi et al за 2010 год. Сделал модель по этой схеме, с параметрами, к у лабораторного макета из статьи: сеть ~90В эфф. /50Гц, коэфф. трансформации 0,5, частота 50 кГц, буст-дроссель в режиме DCM (разрывный режим по току), выходное напряжение 50В, ток нагрузки 5А и т.д. Модель чисто демонстрационная для проверки самой топологии. Все работает, как обещано авторами: Обращаю внимание публики, что на модели - источник напряжения, а не тока, что нужно нам. Это первое приближение. Схема интересная, минимум компонентов, простое управление (полумост, кстати, рулится асимметричными импульсами, для чего сделана примочка из простой логики типа "3И" и "2ИЛИ"). Имеется хорошее свойство: если стабилизировать по ООС выходное напряжение, то напряжение питания полумоста тоже будет стабильным! Это происходит из-за того, что выходное и питающее напряжения жестко связаны через коэфф. трансформации умножить на два. По этой причине не требуется датчик напряжения на первичной стороне сил. транса. Как формируется синусный ток по сети 50Гц я еще не разобрался, но он формируется без каких-либо специальных усилий со стороны блока управления, этот факт виден на осциллах. По этой причине не нужен датчик тока на первичной стороне и, следовательно, умножитель в управлении. В общем все весьма красиво. Следующий этап - переделать этот однофлак в источник тока. Однако, начинает формироваться мысль, что все однофлаки (а 99% из них сделаны в виде источников напряжения для питания чего-либо) нужно разделить на две грыппы: заточенные под источник напряжения и универсальные. Представителей первой группы если и возможно переделать в источник тока, то такой ценой, что пропадает всякий смысл в этом занятии, а вот универсальные однофлаки вполне переделываются в потенциальные "сварочники". Так вот, похоже (надо еще уточнять), что этот замечательный однофлак тяготеет к первой группе... Еще можно отметить великоватый амплитудный ток ключей для такой мощности, но это издержки режима DCM. Может быть получиться перевести девайс в ССМ, пока не ясно. Забыл: есть у этого ковертера отрицательное свойство, его коэфф. передачи по напряжению ниже, чем у обычного полумоста (симметричного) Vout=Vin*D(1-D)*n.

sam_soft написал : Шота мне кажыца нишыша не выйдет однофлаконника.

Samsoft, ты пессимист, однако :)