Источник тока для металлизации.

А что мы делаем?
Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 14 авг 2014, 21:46

Появилась идея запилить свой источник тока для металлизации плат. Хотелки следующие:
- прямой ток ампер до 25.
- напряжение не более 7 вольт, с автоматическим ограничением тока.
- импульсный реверс: обратные импульсы короткие (порядка 1 мс).
- для упрощения схемы думаю сделать обратный ток = прямой ток * 2.
- микроконтроллерное управление с экранчиками и прочим блекджеком :)
- питание от сети.

Мысли по построению:
- полумост, 2 полевых транзистора. Возможно - синхронное выпрямление для уменьшения тепловыделения и повышения красоты схемы :).
- Измерение тока с помощью микроконтроллера (либо резистор + операционник, либо датчик Холла). Контроллер же задаёт напряжение на обратную связь контроллера ШИМа. В режиме реверса - регулирование от импульса к импульсу: измеряем ток в течение одного прямого импульса, коррективы применяем к следующему импульсу.
- отдельная обмотка для источника обратного тока, число витков в 2 раза больше. Думается, что и ток будет в 2 раза больше прямого автоматически.
- подключение источников прямого и реверсивного напряжения - двумя мосфетами.

Как вам такая идея?

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 16 авг 2014, 20:10

Первые прикидки:
- трансформатор: есть готовый сердечник от блока питания, ETD34 неизвестной проницаемости :). Если принять за N87, то программа расчёта обещает 360 Ватт габаритной мощности на 340 кГц. Снимать планирую до 250 Ватт. При таких токах вторичку калькулятор предлагает мотать 9 проводами диаметром 1 мм. :) В принципе, нет ничего невозможного.
- ШИМ UC2835B. Подкупает встроенный драйвер мосфетов.
- Мосфеты: STB9NK50ZT4, 500 вольт, 14А, 0.38 Ом.
- синхронное выпрямление: IR11682S + 2 IRLR8729 (30 вольт, 58А, 10 мОм).
- датчик тока: ACS712ELCTR-30A-T на эффекте холла.
- камень: STM32F100C8
С остальным пока не решил..

Qic
Сообщения: 985

Сообщение Qic » 17 авг 2014, 00:25

340кГц, без драйвера....
Посмотри лучше на самодельный сварочные инверторы с косыми п-мостами.
Я и вообще советую взять сварочник, всмысле схему. Там всё уже замечательно придумано.
Переменный резистор тока заменить цифровым, ток завести на АЦП. Вот и всё.
А вообще я где-то уже видел источник тока самодельный...

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 17 авг 2014, 06:44

Ну почему без драйвера? Uc2835 заявляет, что вкачивает 2 ампера в затвор транзистора. За совет по сварочнику спасибо! А вообще вся эта пляска во многом из-за реверса, а так бы я искал готовую конструкцию

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 17 авг 2014, 07:02

полумост, 2 полевых транзистора

Возможно, стоит делать косой полумост. Обычному нужна будет быстрая защита по току, чтобы от КЗ не вылетел.

340 кГц

Мягко-говоря, очень много. Потери на переключение транзисторов будут ооочень большими. Чем ниже частота тем проще и эффективнее. Кроме того, именно у полумоста на мосфетах есть проблема с обратным восстановлением внутреннего диода на высоких частотах. Я бы брал 50-80кГц и сердечник побольше.

UC2835B. Подкупает встроенный драйвер мосфетов.

Не успеет он на 300кГц ничего заряжать, да еще и перегреваться будет из-за частоты.

STB9NK50ZT4

Не рассеят они выделяемую мощность. Только потерь проводимости у них будет 2 ватта, потерь переключения на 80кГц минимум столько-же, а на 340 - в 5 раз больше. Максимум этот корпус рассеять может 2Вт не сильно перегреваясь.

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 17 авг 2014, 13:58

BSVi писал(а):Возможно, стоит делать косой полумост. Обычному нужна будет быстрая защита по току, чтобы от КЗ не вылетел.


Хорошо. А можно в нескольких словах преимущества и недостатки этих топологий? Почему ATX - обычный полумост?

Мягко-говоря, очень много. Потери на переключение транзисторов будут ооочень большими. Чем ниже частота тем проще и эффективнее. Кроме того, именно у полумоста на мосфетах есть проблема с обратным восстановлением внутреннего диода на высоких частотах. Я бы брал 50-80кГц и сердечник побольше.

Не вопрос, возьму поменьше.

Не успеет он на 300кГц ничего заряжать, да еще и перегреваться будет из-за частоты.

На 50-80 нормально будет? И что всё-таки лучше/эффективнее: 50 или 80?

STB9NK50ZT4
Не рассеят они выделяемую мощность. Только потерь проводимости у них будет 2 ватта, потерь переключения на 80кГц минимум столько-же, а на 340 - в 5 раз больше. Максимум этот корпус рассеять может 2Вт не сильно перегреваясь.

Брать такие же, но выводные и на радиатор их?

webkirov
Сообщения: 277
Откуда: Депрессивный регион

Сообщение webkirov » 17 авг 2014, 15:54

А какие нужны химикаты для металлизации?

У меня у одного гугл выдает, что UC2835 - линейный регулятор?

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 17 авг 2014, 20:33

Действительно, я имел ввиду Uc3825.

А по химикатам: там важнее активация отверстий - нанесение проводящего слоя. Тут много рецептов есть разной степени доступности, я попробовал самый простой - графитом. Есть специальные графитовые лаки вроде "graphit 33". Я пробовал наносить - результат понравился, стенки ровного угольного цвета, даже 0.5 мм. Сопротивление 12 отверстий получилось от 8 до 12 кОм. Электролит я ещё не делал. Состав у него обычно такой: медный купорос (чистый из хим.магазина) + дистиллированная вода + серная кислота (можно электролит аккумуляторов) + блескообразователь. Блескообразователи бывают разные, в том числе специальные, я скорее всего буду использовать этиловый спирт.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 18 авг 2014, 09:26

А можно в нескольких словах преимущества и недостатки этих топологий? Почему ATX - обычный полумост?

Косой - это обратоход, а, значит, не убиваемый и не боится никаких КЗ. Недостаток - больше компонентов, больше сердечник. Полумост - проще и компактнее, но убивается легко и боится КЗ. Еще в полумосте работают паразитные диоды транзисторов что сильно уменьшает эффективность.

ATX - это вообще чудо инженерной мысли на самом то деле и для разового устройства нет смысла разрабатывать что-то подобное. Попробуй разобраться как он работает полностью. поймешь, что он не так прост как кажется на первый взгляд. Чего только стоит стабилизация напряжения на петле гистерезиса.

На 50-80 нормально будет? И что всё-таки лучше/эффективнее: 50 или 80?

Да, нормально. Общее правильно такое - чем ниже частота, тем преобразователь эффективнее (меньше греется), меньше шумов и проще отладка. Недостаток - больше размер. Я бы делал на 50кГц.Просто и сердито. А размер, насколько я понимаю, роли тут не играет.

Брать такие же, но выводные и на радиатор их?

Именно, Даже с мелким радиатором на 50кГц они легко все потянут.

webkirov
Сообщения: 277
Откуда: Депрессивный регион

Сообщение webkirov » 18 авг 2014, 16:51

А про какой "косой" идет речь? Я всегда думал что это прямоход. Вот этот

У меня самодельный сварочник на полумосте и, кстати, как раз на UC3825 - и не убивается при КЗ. У меня сделан токовый трансформатор на первичке, который подключен к выводу Ilim (вывод 9) UC3825 и норм, получается поцикловое ограничение тока первички. Правда у меня не MOSFET'ы, а IGBT-транзисторы.

Да и вот, к примеру, пример сварочника на полумосте от Fairchild.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 18 авг 2014, 17:40

А про какой "косой" идет речь? Я всегда думал что это прямоход.

А это уже зависит от того, как выходные диоды разместить. Если поставить один который будет открываться когда транзисторы закрыты, будет обратоход. Вот он на самом деле неубиваемый.

меня самодельный сварочник на полумосте

Никто не спорит, что можно сделать неубиваемо и на полумосте. Другое дело, что на косом обратоходе это получается естественно.

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 18 авг 2014, 19:05

Т.е. получается, что при обратноходе это тот же флайбэк, только не с одним а с двумя транзисторами? Или отличие в том, что излишки энергии уходят обратно во входной конденсатор? Может прямоход не так сложен в построении? Параметры будут получше, а главное: обратноходы я уже делал, а с прямоходом повозился бы. По поводу паразитных диодов: наверняка их шунтируют внешними. Тем более что в косом эти диоды тоже есть.

PS: Сергей, может сделаешь статью про тонкости схемы ATX? Было бы очень интересно.

webkirov
Сообщения: 277
Откуда: Депрессивный регион

Сообщение webkirov » 18 авг 2014, 20:16

Есть хорошая книга по блокам ATX. Рекомендую.

Аватара пользователя
N1X
Сообщения: 321
Откуда: Беларусь, Гомель

Сообщение N1X » 20 авг 2014, 08:34

У обратнохода трансформатор надо будет больше ставить =)
Можно кстати посмотреть как сделаны мостовые сварочники: UC3846, поцикловое ограничение с токового трансформатора в цепи первички силового, на выходе после выпрямителя дроссель (на котором кстати часто экономят и его функцию умудряются выполнять сварочные концы), и все... Получается довольно надежно...
В сварочниках кстати если не ошибаюсь косой тоже в прямоходовом включении молотит, кстати все что попадалось как правило на UC384x сделаны... Имхо действительно проще...

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 20 авг 2014, 10:01

Прямоход не сложен, только ему обязательно нужна защита по току. В косом этой защитой является дроссель на выходе, а полу-мосту придется лепить специальную защиту или ставить такой-же дроссель.

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 30 авг 2014, 19:48

Подскажите, может есть программа для расчёта элементов полумоста?

webkirov
Сообщения: 277
Откуда: Депрессивный регион

Сообщение webkirov » 31 авг 2014, 18:17

Подобных программ не видел, а пошаговые методики есть.

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 02 сен 2014, 19:44

А можно ссылку на годную методику, плиз?

webkirov
Сообщения: 277
Откуда: Депрессивный регион

Сообщение webkirov » 07 сен 2014, 20:15

Книжка Источники вторичного электропитания схемотехника и расчет. Гейтенко. Страница 291. Аккурат на UC3825

А вообще, есть еще интересная книга для расчета трансформатора Транзисторная преобразовательная техника. Мелешин. В (страница 103)

И книга Теория и расчёт трансформаторов. А.В. Хныков. 2004 (страница 70)

И еще Источники Питания. Расчет и Конструирование. Браун М Страница 40. Только в этой книге полно опечаток и лучше смотреть оригинальное издание на английском.
Последний раз редактировалось webkirov 07 сен 2014, 20:22, всего редактировалось 1 раз.

webkirov
Сообщения: 277
Откуда: Депрессивный регион

Сообщение webkirov » 07 сен 2014, 20:19

Правда, первую книгу я не читал (заумная-ужас), а вот по Мелешину трансформаторы считал. А вообще, создайте схему и рассчитывайте каждый компонент отдельно; лучше считать с выхода.

Аватара пользователя
alex34
Сообщения: 301
Откуда: Волгоград

Сообщение alex34 » 08 сен 2014, 06:12

Большое спасибо! буду считать

Вернуться в «Наши проекты»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 21 гость