Zasilacz

[tszczesn]

A jeżeli chciałbym zbudować taką przetwornicą na lampach to na jakich najlepiej(myślałem nad dwiema GK-70[125 admisyjnej])?

Lampa musi przenieść odpowiednią moc, moc lampy jest tu mało ważna. Ale iloczyn maksymalne napięcie lampy * maksymalny prąd lampy musi być dwa razy większy od żądanej mocy wyjściowej.

[krzkomar]

A jeżeli chciałbym zbudować taką przetwornicą na lampach to na jakich najlepiej(myślałem nad dwiema GK-70[125 admisyjnej])?

Moc admisyjna jest tu mniej istotna, ważny jest prąd ( jeśli w impulsie, to jeszcze powtarzalność impulsów), oraz dopuszczalne napięcie pracy.

[krzkomar]

Tak, zależy to od częstotliwości. Im większa częstotliwość tym mniejszy rdzeń można dać. Obecnie często już można spotkać przetwornice naprawdę dużej mocy z malutkimi trafami pracującymi na częstotliwości 1MHz. Polecam stronę http://www.smps.us/Unitrode.html

Życzę powodzenia w szukaniu prostwników na 40kV pracujących przy 1MHz.

Jeśli już o to chodzi to lampa mogłaby podołać . Tyle że konstrukcja trafa na tą częstotliwość byłaby nierealna (zbyt duże straty). Rdzenie do takich traf też sa specjalne, o bardzo małych stratach - inaczej mielibyśmy piecyk indukcyjny z wkładem w postaci rdzenia

[Piroman1024]

Krzykomar
Czyli jest to jednak przetwornica tylko ma podział uzwojenia wtórnego na sekcje tak aby nie następowały przebicia między zwojowe,czy tak?
Jeżeli chciałbym taką przetwornicę zrobić tylko sterowaną lampami to czy nadawałby się do tego schemat pieca indukcyjnego który podałeś(ten przeciwsobny) ,uzwojenie wzbudnika stanowiłoby uzwojenie pierwotne przetwornicy.
Zmniejszyłbym częstotliwość do powiedzmy 300KHz ,w zasadzie to nie wiem ile powinno być tak aby w rdzeniu nie było dużych strat ,a zarazem aby częstotliwość była na tyle wysoka aby rdzeń nie musiał być duży.
Czy do tego typu przetwornicy mógłbym wykorzystać rdzenie z układu odchylania TV bo mam ich sporo.

[krzkomar]

Krzykomar
Czyli jest to jednak przetwornica tylko ma podział uzwojenia wtórnego na sekcje tak aby nie następowały przebicia między zwojowe,czy tak?

I tak i nie. Chodzi o to że prąd stały jest mniejszym złem od prądu zmiennego dla izolacji trafa. Dla prądów przemiennych dielektryk będący izolacją uzwojen (przekładki/karkas itp) stanowi wraz z uzwojeniami kondensator. Jeśli mamy małą czestotliwośc to z racji niskich pojemności tego "kondensatora" straty są pomijalnie małe. Niestety wzrost częstotliwości to też zmniejszenie reaktancji tych pojemności a tym samym większe straty, zaś im większe napięcie tym większe straty na nich - co jest logiczne (robi nam się z tego piecyk pojemnościowy). Rozwiązaniem na to jest zmniejszenie napięcia zmiennego po wtórnej stronie trafa, więc dzielimy uzwojenie na sekcje. Każda sekcja jest podawana na podwajacz napięcia, który stanowi człon dający stałe napięcie. W ten sposób każda kolejna sekcja będzie miała coraz wyższe napięcie ( ale stałe) względem poprzedniej sekcji, zaś napięcie zmienne będzie cały czas miało stałą wartość (w najgorszym przypadku dwukrotna wartość napięcia na uzwojeniu - zależy od kierunku nawinięcia poszczególnych sekcji).

Jeżeli chciałbym taką przetwornicę zrobić tylko sterowaną lampami to czy nadawałby się do tego schemat pieca indukcyjnego który podałeś(ten przeciwsobny) ,uzwojenie wzbudnika stanowiłoby uzwojenie pierwotne przetwornicy.
Zmniejszyłbym częstotliwość do powiedzmy 300KHz ,w zasadzie to nie wiem ile powinno być tak aby w rdzeniu nie było dużych strat ,a zarazem aby częstotliwość była na tyle wysoka aby rdzeń nie musiał być duży.

Za duża częstotliwość - ja miałem już olbrzymie problemy z przetwornicą na 1kV / 70kHz -wyszło na to, że musiałem zejść do 30kHz bo były tak duże straty w rdzeniu i uzwojeniach, oraz na tranzystorze kluczującym (prostownik na 2xBA159 też narzekał).

Po stronie pierwotnej radził bym raczej użyć tranzystorów i na f ok 20-30kHz. Przetwornica jednotaktowa - w dwutaktowej mimo pozornie prostszej konstrukcji mamy nieszczęsną szczelinę rdzenia, która jest bardzo ważna (tam jest gromadzona energia w trakcie "pompowania" rdzenia). Do sterowania będzie się nadawał TL494 (KA7500) - bardzo wygodny w stosowaniu układ.

Czy do tego typu przetwornicy mógłbym wykorzystać rdzenie z układu odchylania TV bo mam ich sporo.

Gdyby to była przetwornica 20...30W to może jeszcze by uszło, ale 3kW nie wyobrażam sobie tego - nie przy tej częstotliwości.

Uff - mam nadzieję, że nie namieszałem zbytnio .

[Piroman1024]

Wszystko jest dla mnie jasne i klarowne z tego co napisałeś.
Czyli wnioskuje że nie warto tej przetwornicy robić na lampach, no chyba że się mylę.
Kwestia przetwornicy tranzystorowej - dysponuje zasilaczem AT 250W i wymyśliłem sobie że może by wykorzystać jego konstrukcję do tego.
Widze to tak że będzie trzeba wymienić tranzystory kluczujące na jakieś większe - tylko czy dla mocy wyjściowej 0.5KW(zamierzam zrobić dwa takie zasilacze i połączyć je szeregowo - myślę że będzie bezpieczniej) wystarczą dwa tranzystory?
I tu też mam prośbę o podanie jakichś typów tranzystorów które by się nadawały - niestety nie siedzę w tym ,a w karcie katalogowej tranzystorów które obecnie są w tym zasilaczu pisze że są one dedykowane dla takich przetwornic, no chyba że wystarczy zastosować jakiegoś IRF-a np.IRFP 460.
I rzecz ostateczna jaki transformator do tego celu zastosować - skąd wziąć rdzeń?

P.S.
Przepraszam za te tranzystory.
Krzykomar odpowiedź możesz dać na PW no chyba że komuś by takie informacje były przydatne.

[Romekd]

Witam.

I tu też mam prośbę o podanie jakichś typów tranzystorów które by się nadawały - niestety nie siedzę w tym ,a w karcie katalogowej tranzystorów które obecnie są w tym zasilaczu pisze że są one dedykowane dla takich przetwornic, no chyba że wystarczy zastosować jakiegoś IRF-a np.IRFP 460.

Przetwornice dużej mocy możesz również wykonać na dwóch szybkich tranzystorach IGBT. Przeglądając aukcje Allegro natknąłem się ostatnio na taką ofertę: http://www.allegro.pl/show_item.php?item=71057481 . Sprzedający zapewnia, że wystawione do sprzedania tranzystory (Vces=900V, Ic=51A, Vce(on)=2,25V przy Ic=28A oraz 2,74V przy Ic=60A); mogą być stosowane w zasilaczach pracujących na częstotliwościach do 100kHz i mocy do 5kW.
Co do zastosowanego rdzenia, to ze względu na wymagane duże napięcie wyjściowe i sporą moc należałoby zastosowań jakiś większy nowoczesny rdzeń, który poradzi sobie z pracą na częstotliwością 100kHz. W ciągu kilku ostatnich lat dokonał się ogromny postęp w technologii produkcji rdzeni ferrytowych. W załączniku umieściłem zdjęcie transformatora z zasilacza o mocy 350W, którego pole przekroju kolumny środkowej nie przekracza 1cm^2, przy wysokości rdzenia około 2cm i szerokości 2,8cm.

Pozdrawiam,
Romek

[Piroman1024]

A czy ten transformatorek sterujący(odwracacz fazy za TL494) w zasilaczu pociągnie te tranzystory(2 sztuki) tak aby oddały moc(1-2KW)?

Co do transformatorów to wpadłem na pomysł by połączyć równolegle uzwojenia pierwotne kilku takich transformatorków jak na zdjęciu które zamieściłeś(odpowiednio tylko przewinę uzwojenia wtórne tak aby zamiast 12V i 5V dawały 500VX2 lub X3 - w zależności ile uda mi się zmieścić sekcji na jednym transformatorze.

Zamieszczam rysunek koncepcji zasilacza - brakuje w nim powielaczy ale zamierzam zastosować takie jak proponowałeś wcześniej.
Zamierzam te transformatorki wraz z powielaczami zalać olejem transformatorowym - skąd wziąć/gdzie kupić taki olej?
I jeszcze jedno czy dobrą izolacją między sekcyjną będzie folia z transformatorów od telewizorów(tych od odchylania)?

Pozdrawiam.

[krzkomar]

Do sterowania najlepiej dać mosfety, te które proponowałeś, byłyby dobre, ja bym zrobił to jako 4 na stronę - czyli 8 tranzystorów. Ciągły prąd jaki będzie płynął to 10A przy 300V dla max obciążenia. Dla Ciebie jednak ważniejszy jest prąd w impulsie, który zwykle ma wartość dużo wyższą i wynika z prądu/napięcia na wyjściu - dlatego proponuję dać po 4 na stronę.
Można też oczywiście dać szybkie IGBT - nie miałem jednak z nimi doczynienia. Dodatkowo wg parametrów podają 2,5V napięcia K-E co oznacza spore straty na nich, to samo się tyczy bipolarnych.

Co do transformatorków - jeśli zmieścisz na nich uzwojenia to ok, ale mam co do tego trochę wątpliwości. Izolowanie to problem przy tym napięciu i f ze względu na WN. Chyba teflon byłby tu najlepszy. Olej transformatorowy można pozyskać np z uszkodzonej cewki zapłonowej (i chyba agregaty od lodówek mają olej transformatorowy) - oczywiście metody poza kupnem.

Warto też zrobić stabilizacje napięcia.

Można też połączyć z 12 trafopowielaczy od dużych TV połączonych równolegle. Będziesz miał wówczas max 30kV, więcej lepiej nie dawać z powodu niebezpieczeństwa uszkodzenia.

Z czego zamierzasz zrobić lustra i jak je zgrać ?

[Piroman1024]

Transformatory wykorzystam z zasilaczy do PC-tów(350W lub więcej).
Co do luster to mam zamiar popytać się na forum astronomicznym - na pewno gdzieś się da zlecić wykonanie takich rzeczy.
Jedno z luster(to półprzepuszczalne) nie musi mieć kształtu sfery -może być płaskie tylko wykonane z odpowiedniego materiału np.german,NaCl i kilka innych substancji się jeszcze do tego nadaje.
Jak tylko będę miał zasilacz poeksperymentuje trochę i myślę że coś z tego będzie.

[Romekd]

Witam.

A czy ten transformatorek sterujący(odwracacz fazy za TL494) w zasilaczu pociągnie te tranzystory(2 sztuki) tak aby oddały moc(1-2KW)?

Tu może być problem. Tranzystory IGBT steruje się napięciowo, a tranzystory pełniące rolę kluczy w komputerowych zasilaczach to typowe wysokonapięciowe (500V), sterowane prądowo tranzystory bipolarne. Spadek napięcia występujący między emiterem i kolektorem wynoszący około 2,2V (tranz. IGBT) przy prądzie kolektora równym kilkadziesiąt amper jest wartością bardzo małą, zapewniającą niewielki poziom strat w tranzystorach, w stosunku do mocy otrzymywanej z przetwornicy. Straty mocy w tranzystorze i spadek napięcia na nim należy zawsze rozpatrywać w odniesieniu do całkowitej mocy jaką oddaje układ i napięcia jakim jest zasilany. Dla porównania podam, że przy czterech równolegle połączonych tranzystorach IRFP450 i prądzie w impulsie 30A spadek ten (Uds) wyniesie minimum 3V (minimalna oporność kanału włączonego tranzystora IRFP450 to 0,4R, a więc dla maksymalnego prądu drenu 14A spadek napięcia dren-źródło osiąga prawie 6V).

Transformatory wykorzystam z zasilaczy do PC-tów(350W lub więcej).

Obawiam się, że koncepcja wykorzystania kilku transformatorów z przetwornic komputerowych, z szeregowo połączonymi (dla zwielokrotnienia napięcia wyjściowego) uzwojeniami wtórnymi może okazać się bardzo trudna, lub wręcz niewykonalna w realizacji. Zwróć uwagę, że łącząc szeregowo uzwojenia wtórne wielu transformatorów zwielokrotnisz wartość napięcia, które wystąpi między uzwojeniami pierwotnymi a wtórnymi transformatorów, szczególnie tych, które znajdą się na końcach tak połączonego łańcucha. Folia z estrofolu, stosowana w starych transformatorach wysokiego napięcia jest niezłym izolatorem, ale nie wytrzyma napięcia kilkudziesięciu kV i to jeszcze napięcia wysokiej częstotliwości. Moim zdaniem lepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie jednego dużego transformatora z prostowaniem napięcia diodami, włączonymi między poszczególne sekcje uzwojenia wtórnego (tak jak na zdjęciu które zamieściłeś na początku wątku) i zatopionego w oleju transformatorowym.

Pozdrawiam,
Romek

[Janusz]

Piszę po raz pierwszy na "Triodzie", więc chciałbym wszystkich serdecznie przywitać.
Skoro była mowa o transformatorach WN zanurzonych w oleju izolacyjnym, to może parę słów o tymże oleju. Powinien mieć następujące właściwości:
- napięcie przebicia min. 40kV
- temperatura zapłonu min. 140 stopni C
- nie może zawierać ciał stałych
- powinien być przezroczysty, bezbarwny (dla olejów świeżych) lub barwy słomkowej (dla olejów w pracujących urządzeniach)
- zawartość wody maks. 40ppm
- współczynnik stratności diel. przy 50Hz i 50 stopniach C maks. 0,15
Pozdrawiam

[Piroman1024]

Witam.
A gdzie taki olej można kupić i ile może kosztować za 1L?

RomekD
Czyli najlepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie tych IGBT.

Najpierw sprawdzę ile zmieści się sekcji na jednym transformatorze i zrobię tak aby uzwojenie pierwotne było solidnie izolowane od pierwotnego - jak nie wypali wtedy będę się martwił.

Pozdrawiam.

[krzkomar]

Dla kilku traf, chyba lepszym rozwiązaniem byłoby, albo szeregowe połączenie pierwotnych uzwojeń i napędzanie ich jedną końcówką, lub dla każdego trafa oddzielna końcówka. Przy połączeniu równoległym może być nierównomierny rozpływ pradów przez uzwojenia.

[Janusz]

Cena oleju transformatorowego wynosi podobno ok. 40zł za 5l, trudno mi jednak powiedzieć kto prowadzi sprzedaż detaliczną. Natomiast zawsze dobrze jest popytać ludzi pracujących w rejonach energetycznych lub zakładach przemysłowych.
Piroman1024 - duże ilości tego oleju stosowane są w wyłącznikach mocy śn i wn , jeśli znasz kogoś pracującego w kopalni, może warto zapytać.
Jeszcze kilka uwag. Starsze oleje transformatorowe zawierały PCB- substancję z grupy dioksyn, były więc niebezpieczne dla zdrowia.
Przy wyładowaniach łukowych w oleju transf. następuje jego intensywne gazowanie, wydziela się między innymi wodór, zatem obudowa transformatora musi umożliwiać odprowdzenie gazów do atmosfery.
Odległości izolacyjne w oleju mogą być znacznie mniejsze niż w powietrzu, jednak nadal obowiazuje zasada unikania ostrych krawędzi części będących pod wysokim napięciem. I jeszcze jedno w poprzednim poście podałem min. napięcie przebicia. Powinno być oczywiście 40kV/cm.