QCW DRSSTC "Перун"

А что мы делаем?
Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 18 окт 2014, 15:49

Сразу предупрежу, что катушка не доделана, а эта тема - такой себе лог, может кому будет полезно :) Наверняка, это будет долгострой, и не факт что в итоге что-то получится, но все-же :)

Как оказалось, больше 2х метров из фазосдвигающей катушки вытащить сложно. Опишу все недостатки фазосдвигателя:

  1. Самый главный недостаток - это питание. Катушка кушает очень много энергии и вся эта энергия берется из конденсаторов, следовательно и конденсаторов нужно очень много. Я получил около 2.3 метра на 20 000 мкф заряженных до 400в, но напряжение на них очень сильно падает к концу заряда. В итоге, стример получается значительно меньше, чем мог бы быть к соажалению, напяржение на конденсаторах я не снимал, но вот так выглядит ток (300А/вольт):

    current.gif
    current.gif (4.76 КБ) 7097 просмотров


    Как видно, под конец, где он должен увеличиваться, но уменьшается. Происходит это из-за падения напряжения на конденсаторах. Увеличивать емкость дальше не хочется - и так сильно опасно.
  2. Buck стабилизирует рампу. Делает но это с помощью запаса по напряжению. Тоесть, если мы хотим рампу от 0 до 400в и на конденсаторах у нас 900в, то у нас есть 500в запаса для стабилизации. В этом видео видно какие стримера попадают на пик сетевого напряжения, а какие питаются только из конденсаторов:

  3. Естественно, потери. В реализации с баком, потерь в мосту будет меньше из-за отсутствия жесткого переключения. Кроме того, даже мягкое переключение будет происходить при пониженном напряжении, что еще сильнее снижает потери.
  4. В фазосдвигающем мосту невозможно реализовать защиту от осколков :) Если взрывается мост, то вся энергия конденсаторов уйдет во взрыв и летящие осколки. А энергии там много, вполне сравнимо с энергией пули калаша. В баке можно сделать детектор дестатурации который при КЗ на выходе просто перестанет передавать энергию во взрыв.

Достоинство фазосдвигающего моста очевидны - он проще бака :)

logo.gif
logo.gif (3.21 КБ) 7097 просмотров

Как вы наверное уже поняли, я хочу переделать свою катушку под бак. Скорее-всего, это будет эпичный долгострой. Цель - получить 3+ метра стримеров (*или пока не уткнусь в потолок) при BPS в минимум 1 Гц.

Предварительно, в проекте будут такие компоненты:

  1. Управлять мостом будет все тот-же SimpleDriver, что и был в фазосдвигающей версии. Придется только немного поправить прошивку :)
  2. Рампа - из SimpleInterrupter'а. К сожалению, при 2+ метрах стримера, с 3х метров телефон уже ловит наводки. Придется его в конце-концов чем-то заменить или отойти подальше.
  3. Емкость на шине - два конденсатора по 6800мкф/450в соединенные последовательно. Получается 3400мкф/900в. Сначала они будут заряжаться от удвоителя до 600в, а потом - от PFC или утроителя до 900в. Это 1.3кДж энергии (эквивалент пули калашникова со 150 метров).
  4. Buck - асинхронный с управлением на гистереисе. В силовой - кирпичик BSM100GB120DN2. Затвор нижнего транзистора кирпича я закорочу и будет работать только обратный диод. Как водится у тесластроителей, кирпич будет слегка "разогнан" и с него будет сниматься до 300А тока.
  5. Сердечник - по стопам barmaley'а из ОСМ1-0.16. Не лучший вариант, но такой просто легко достался. Потери в железе будут большими, зато он никогда не насытится.

Фото деталек, которые у меня уже есть:
parts.jpg


Уже, в принципе, разведена платка самого buck'а. Из необычного, есть детектор десатурации, который отключит питание на секунду, если на выходе будет КЗ. Все делается исключительно из того, что есть под руками и не особо предназначается для повторения, поэтому не обессудьте :)
perun.PDF
(148.52 КБ) 476 скачиваний

pcb.jpg


Вот пока и все :)

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 20 окт 2014, 21:23

Итак, платка готова. Я ее пока не отмыл, поэтмоу фотографии пока не будет. Пришло время посчитать индуктор. Я немного посимулировал, и получилось, что 150мкГн хватает во всех режимах работы.

Индуктор я считаю по вот этой методике, собственно, вот код для Freemat/Matlab/...

Ac -это сечение в см^2, половинка сердечника имеет сечение 6.4.

Код: Выделить всё

m0=4*pi*1e-7;
L=150e-6;
I=150;
B=0.6;
Ac=6.4*2;

lg = 1e3*(m0*L*I^2*1e4)/((B^2)*Ac)
n=L*I*1e4/(B*Ac)
Al=10e9*L/n^2


Он выдает

Код: Выделить всё

lg =
    9.2039
n =
   29.2969


Тоесть, намотать нужно 30 витков и сделал зазор в 10мм.

Самое интересное, что трансформаторное железо держит очень большие поля. К примеру, при 1.5 Тл, такой индуктор выдержит 400А, при этом, потери в сердечинке на 25кГц будут порядка киловатта при 160кВт передаваемой мощности, это всего 0.6% !

Поэтому, можно было бы взять только половину сердечника и поднять поле до 0.8 Тл

Код: Выделить всё

m0=4*pi*1e-7;
L=150e-6;
I=150;
B=0.8;
Ac=6.4;


Выдает

Код: Выделить всё

lg =
   11.7810
n =
   46.8750


Тоесть, нужно сделать зазор в 10мм и намотать 50 витков. При 1.5 Тл такой вариант выдаст 300А, что больше чем может транзистор.


Вот теперь и думаю - как сделать. Потери в обоих вариантах одинаковы, первый вариант тяжелее, зато для него есть конструктив :)

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 23 окт 2014, 14:08

Запустил преобразователь.



Не ОСМ-0.1, а ОСМ1-0.16 :)

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3576
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 04 ноя 2014, 19:45

Сегодня был первый "боевой" запуск Перуна :) Очень легко выяснились источники потерь:


Аватара пользователя
frion-seo
Сообщения: 106

Сообщение frion-seo » 04 ноя 2014, 21:58

красотища!

Вернуться в «Наши проекты»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 23 гостя