Optymalizacja przetwornicy WN do 15-20kV ? pytania o moc, częstotliwość i sterowanie
Przetwornica WN
From: "Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl>
Subject: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 13:03:26 +0200
Witam,
jako ze mam chwile czasu, postanowilem poprawic
swoj zasilacz WN do doswiadczen i w zwiazku z tym
mam pare pytan do specjalistow. Interesuje mnie
uzyskanie mozliwie duzej mocy przy mozliwie duzym
napieciu wyjsciowym (~15--20kV). Warunki ktore juz
sa albo musza byc spelnione sa nastepujace:
1. Napiecie zasilania: dowolne wzglednie bezpieczne, < 50V.
2. Transformator: uzwojenie wtorne i rdzen z TVL chyba 18.
3. Mozliwosc sterowania PWM.
Jedyne pole do manewru pozostaje wiec po stronie sterownika
i uzwojenia pierwotnego. Obecnie jest to napredce skonstruowany
flyback na IRF840 dzialajacy na 15,6kHz, 36V -- o ile napiecie
wyjsciowe osiaga sensowne wartosci, to z moca jest duzo gorzej.
Pytania:
a) czy telewizyjne rdzenie i cewki WN sa optymalizowane do 15,6kHz,
czy tez jest sens nieco pokombinowac przy czestotliwosci pracy ukladu?
b) czym zastapic flyback? Nie wiem ile mocy sie da wyciagnac
z takiego transformatora, ale chyba nie wiecej niz 50 watow.
Zwykly feed forward chyba nie ma tu sensu (a moze sie myle?).
Myslalem nad ukladami mostkowymi, ale znow nie wiem, czy na
te moce jest lepszy half- czy full-bridge?
c) czy PWM na mostkach mozna zrobic stosujac licznik mod 2
z demultiplekserem i posylajac sygnal sterujacy naprzemiennie
do obu galezi, czy tez to sie robi w inny sposob?
d) w jaki sposob najlepiej sterowac kluczem (-ami), zakladajac,
ze na wejsciu jest dany sygnal sterujacy o poziomach TTL/HCT?
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!news2.icm.edu.pl!not-for-mai
From: "entroper" <entroper_at_nospam_CWD.spamerom.poczta.onet.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 14:26:59 +0200
"Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl> wrote in message
news:cfi760$td6$1_at_nospam_news.dialog.net.pl...
(...)
Pytania:
a) czy telewizyjne rdzenie i cewki WN sa optymalizowane do 15,6kHz,
czy tez jest sens nieco pokombinowac przy czestotliwosci pracy ukladu?
b) czym zastapic flyback? Nie wiem ile mocy sie da wyciagnac
z takiego transformatora, ale chyba nie wiecej niz 50 watow.
Zwykly feed forward chyba nie ma tu sensu (a moze sie myle?).
Myslalem nad ukladami mostkowymi, ale znow nie wiem, czy na
te moce jest lepszy half- czy full-bridge?
Czy sa optymalizowane, nie wiem, ale oryginalnie w telewizorze pracuja
one rezonansowo (wspolpracujac z kondensatorem kilka nF). I obawiam sie,
ze tam daja z siebie maksymalna mozliwa moc...
Na chlopski rozum czestotliwosc rezonansu wlasnego takiego
kilkusetzwojowego balastu na wtornym jest dosc niska a wiec bedzie
przeszkadzac przy zwiekszaniu czestotliwosci.
Manipulacja napieciem nie da tego, o co chodzilo. Przekroju rdzenia
zwiekszyc sie nie da. No chyba, ze jakies mozliwosci kryja sie w trybie
forward ? Ktos to musi sprawdzic ;)
c) czy PWM na mostkach mozna zrobic stosujac licznik mod 2
z demultiplekserem i posylajac sygnal sterujacy naprzemiennie
do obu galezi, czy tez to sie robi w inny sposob?
w scalakach zwykle jest przerzutnik, a sygnal z jego wyjsc jest
AND-owany z sygnalem PWM, z zapewnieniem czasu martwego.
d) w jaki sposob najlepiej sterowac kluczem (-ami), zakladajac,
ze na wejsciu jest dany sygnal sterujacy o poziomach TTL/HCT?
z poziomu TTL bedzie driver potrzebny (IR2costam). Kwestia konfiguracji
uzwojenia pierwotnego - moze zamiast (pol)mostka lepiej push-pull i SG ?
pozdrawiam
entrop3r
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!mat.uni.torun.pl!news.man.torun.pl!newsfeed.pionier.net.pl!news.dialog.net.pl!not-for-mai
From: "Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 14:39:56 +0200
entroper wrote:
Czy sa optymalizowane, nie wiem, ale oryginalnie w telewizorze pracuja
one rezonansowo (wspolpracujac z kondensatorem kilka nF).
Hm, uzwojenie wtorne nie wspolpracuje z zadnym kondensatorem
(tam jest tylko kenotron i przewod WN), a pierwotne nie jest w
moim ukladzie do niczego wykorzystywane.
I obawiam sie, ze tam daja z siebie maksymalna mozliwa moc...
Tego wlasnie nie jestem pewien, biorac pod uwage fakt, ze
transformator odchylania poziomego zasadniczo sluzy do
wytwarzania napiec odchylajacych i roznych dziwnych napiec
zasilajacych, a napiecie przyspieszajace jest wytwarzane
niejako "przy okazji". Stad mozliwosci rdzenia sa na pewno
znacznie wieksze, tylko pytanie, czy uzwojenia WN tez?
Na chlopski rozum czestotliwosc rezonansu wlasnego takiego
kilkusetzwojowego balastu na wtornym jest dosc niska a wiec bedzie
przeszkadzac przy zwiekszaniu czestotliwosci.
Ale jaki to jest rzad, bo nie mam jak zmierzyc? :-)
No chyba, ze jakies mozliwosci kryja sie w trybie
forward ? Ktos to musi sprawdzic ;)
Wiec wlasnie pytam fachowcow. :-)
w scalakach zwykle jest przerzutnik, a sygnal z jego wyjsc jest
AND-owany z sygnalem PWM, z zapewnieniem czasu martwego.
Czyli dokladnie tak, jak ja to chcialem zrobic.
No to jedna sprawa zalatwiona.
z poziomu TTL bedzie driver potrzebny (IR2costam).
Na pewno, tylko ja sie wlasnie pytam jak go zrobic, najlepiej
z elementow dyskretnych -- chce sie przy okazji czegos nauczyc.
zamiast (pol)mostka lepiej push-pull i SG ?
Wizja dwoch symetrycznych uzwojen pierwotnych nieco mnie
odstrasza, szczegolnie w trybie "dwucewkowym" (tj. dwie cewki
WN na przeciwnych kolumnach rdzenia, a pierwotne na poprzeczce),
bo nie ma na nie zbyt wiele miejsca. Co to jest SG?
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!news2.icm.edu.pl!not-for-mai
From: "entroper" <entroper_at_nospam_CWD.spamerom.poczta.onet.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 16:19:19 +0200
"Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl> wrote in message
news:cficqs$2f6$1_at_nospam_news.dialog.net.pl...
Hm, uzwojenie wtorne nie wspolpracuje z zadnym kondensatorem
(tam jest tylko kenotron i przewod WN), a pierwotne nie jest w
moim ukladzie do niczego wykorzystywane.
ale to jest tak, ze w trafie podczas wylaczania tranzystora jest
wymuszany sinusoidalny przebieg napiecia (no, prawie :D), i taki tez sie
transformuje, wiec tlumiacy wplyw cewki WN jest jakby zamaskowany - a
przy probie sterowania napieciem prostokatnym tak jak w klasycznej
przetwornicy moze sie okazac, ze napiecia nie chca narastac wiele
szybciej, niz ma to miejsce w ukladzie celowo "spowalnianym"
kondensatorem.
Tego wlasnie nie jestem pewien, biorac pod uwage fakt, ze
transformator odchylania poziomego zasadniczo sluzy do
wytwarzania napiec odchylajacych i roznych dziwnych napiec
zasilajacych, a napiecie przyspieszajace jest wytwarzane
niejako "przy okazji". Stad mozliwosci rdzenia sa na pewno
znacznie wieksze, tylko pytanie, czy uzwojenia WN tez?
mysle, ze zapasu to tam za wielkiego nie ma - w koncu uzwojenie WN
pracuje pod obciazeniem rzedu np. 600uA * 25kV = 15W, a wiec nie takim
zupelnie pomijalnym. W wiekszym telewizorze trafo jest wieksze, rdzen
tez, wiec to tez o czyms swiadczy.
Ale jaki to jest rzad, bo nie mam jak zmierzyc? :-)
Pozwol mu raz zadrgac pod obciazeniem, to sie dowiesz :) Moznaby puscic
przetwornice z malym napieciem i wspolczynnikiem wypelnienia i sprobowac
podejrzec narastanie napiecia na uzwojeniu wtornym (przez dzielnik).
Albo moze zasilic trafo od wtornej strony (bezpieczniej) ? Podejrzewam,
ze duzo wiecej niz 15kHz to nie bedzie, skoro duuuzo mniejsze uzwojenia
potrafia miec np. 800-900kHz.
z poziomu TTL bedzie driver potrzebny (IR2costam).
Na pewno, tylko ja sie wlasnie pytam jak go zrobic, najlepiej
z elementow dyskretnych -- chce sie przy okazji czegos nauczyc.
z elementow dyskretnych robi sie to wstawiajac pare tranzystorow pnp i
npn zasilanych z napiecia okolo 12V, ale jeszcze trzeba przesunac poziom
zalaczania gornego tranzystora trzecim npn (jesli sterujemy z nizszego
napiecia, np z TTL). Oczywiscie to wszystko przy zalozeniu, ze wlaczany
tranzystor jest na wspolnej masie "sygnalowej" ze zrodlem. W (pol)mostku
problemem sa gorne tranzystory, ktore na zadnej sensownej masie nie sa i
albo trzeba je sterowac przez transformatorek (a ten z drivera) albo
przez driver z izolacja (zapewniam, ze ta wizja potrafi byc bardziej
przerazajaca :) ).
Z tego wzgledu polecam push-pulla, bo obydwa tranzystory sa na masie i
mozna je sterowac wprost ze scalaka (np. popularnego SG3525, ktory
zreszta zapewni wszystko - lacznie z PWM), a liczba zwojow uzwojenia
pierwotnego nie powinna byc jakas przerazajaca (nawinac je trzeba
bifilarnie).
pozdrawiam
entrop3r
P.S. Niemalze zaraz ide na urlop i dalszej pomocy chetnie udziele
dopiero za tydzien.
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!mat.uni.torun.pl!news.man.torun.pl!newsfeed.pionier.net.pl!news.dialog.net.pl!not-for-mai
From: "Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 16:35:03 +0200
entroper wrote:
mysle, ze zapasu to tam za wielkiego nie ma - w koncu uzwojenie WN
pracuje pod obciazeniem rzedu np. 600uA * 25kV = 15W, a wiec nie takim
zupelnie pomijalnym.
W kolorowym tak (jaki to procent wiazki trafia w maske?), ale w lampowym
cz-b (z ktorego pochodzi trafo) prad i napiecie byly mniejsze, a stopien
koncowy odchylania poziomego mial pare rzeczy "na utrzymaniu" -- stad
wynika moja wiara w mozliwosci rdzenia. :o)
Pozwol mu raz zadrgac pod obciazeniem, to sie dowiesz :)
Gdybym mial oscyloskop, to bym sie nie pytal. :-P
Z tego wzgledu polecam push-pulla, bo obydwa tranzystory sa na masie i
mozna je sterowac wprost ze scalaka (np. popularnego SG3525, ktory
zreszta zapewni wszystko - lacznie z PWM)
Rzecz w tym, ze ja juz mam cala wzbudnice, a teraz chce
ja podlaczyc do stopnia mocy. :-)
a liczba zwojow uzwojenia pierwotnego nie powinna byc
jakas przerazajaca
Nawet nie moze, bo to popsuje przekladnie.
(nawinac je trzeba bifilarnie).
No to jeszcze jedno: czy przy tych czestotliwosciach lepiej
nawijac grubym drutem DNE, czy juz warto zastosowac lice?
P.S. Niemalze zaraz ide na urlop i dalszej pomocy chetnie udziele
dopiero za tydzien.
Mnie sie z tym nigdzie nie spieszy; milego wypoczynku!
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!newsfeed.gazeta.pl!news.onet.pl!not-for-mai
From: J.F. <jfox_nospam_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 15:37:43 +0200
On Fri, 13 Aug 2004 13:03:26 +0200, Piotr Wyderski wrote:
a) czy telewizyjne rdzenie i cewki WN sa optymalizowane do 15,6kHz,
czy tez jest sens nieco pokombinowac przy czestotliwosci pracy ukladu?
Raczej dosc luzno optymalizowane, mozesz przebadac szerszy zakres.
b) czym zastapic flyback? Nie wiem ile mocy sie da wyciagnac
z takiego transformatora, ale chyba nie wiecej niz 50 watow.
Zwykly feed forward chyba nie ma tu sensu (a moze sie myle?).
Mialby pod paroma warunkami:
- rdzen by sie przydal bez szczeliny. A jest z.
- przekladnia jest tam jaka jest, nie za duza,
musialbys duze napiecie po pierwotnej stronie podac.
Flyback sobie radzi stromym zboczem przy wylaczaniu
- duze napiecie to wieksza czestotliwosc pracy - ciekawe co
rdzen na to.
- obecnie masz tam jakis podzial mocy zaprojektowany na uzwojeniach,
przy zmianie wypelnienia moze byc zle.
Myslalem nad ukladami mostkowymi, ale znow nie wiem, czy na
te moce jest lepszy half- czy full-bridge?
W zasadzie nie ma znaczenia. Pytanie jakie napiecie po pierwotnej,
Full to jednak dwa spadki mocy na tranzystorach.
c) czy PWM na mostkach mozna zrobic stosujac licznik mod 2
z demultiplekserem i posylajac sygnal sterujacy naprzemiennie
do obu galezi, czy tez to sie robi w inny sposob?
Zazwyczaj sie jednak steruje wypelnieniem, ale dla Ciebie starczy
naprzemiennie..
J.
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!mat.uni.torun.pl!news.man.torun.pl!newsfeed.pionier.net.pl!news.dialog.net.pl!not-for-mai
From: "Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 16:12:34 +0200
J.F. wrote:
Mialby pod paroma warunkami:
- rdzen by sie przydal bez szczeliny. A jest z.
Gdzie? Sklada sie bardzo szczelnie.
- przekladnia jest tam jaka jest, nie za duza,
musialbys duze napiecie po pierwotnej stronie podac.
Niestety to jest problem. Nawet gdyby przekladnia miala
1:200, to przy 50V bez wykorzystania zjawisk majacych
miejsce na zboczach daje to tylko 10kV.
- obecnie masz tam jakis podzial mocy zaprojektowany na uzwojeniach,
przy zmianie wypelnienia moze byc zle.
Pierwotne mozna do woli zmieniac, tu problemu nie ma.
W zasadzie nie ma znaczenia. Pytanie jakie napiecie po pierwotnej,
Jak pisalem, do 50V -- wyzsze przy tych pradach zaczyna byc
lekko niebezpieczne; przeciez po pierwotnej lataja grube ampery. :-)
Full to jednak dwa spadki mocy na tranzystorach.
Ale za to brak problemow z kondensatorami, o dobieraniu
ktorych do tego zastosowania nic nie wiem. Juz kiedys
wyslalem spory kondensator w kosmos (zatrzymal sie na
suficie...) i wolalbym tego wyczynu nie powtarzac. :->
Dlatego wole poradzic sie osob znajacych sie na rzeczy.
c) czy PWM na mostkach mozna zrobic stosujac licznik mod 2
z demultiplekserem i posylajac sygnal sterujacy naprzemiennie
do obu galezi, czy tez to sie robi w inny sposob?
Zazwyczaj sie jednak steruje wypelnieniem, ale dla Ciebie starczy
naprzemiennie..
Chyba sie nie zrozumielismy: ja chce to sterowac wypelnieniem
(bo to jest i ma pozostac zasilacz regulowany/stabilizowany), ale
mam tylko jeden PWM i wymyslilem, by jego wyjscie naprzemiennie
podawac do obu galezi mostka, a nie, by je naprzemiennie otwierac
bez zadnej kontroli. No i pytam, czy tak moze byc. :-)
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!newsfeed.gazeta.pl!news.onet.pl!not-for-mai
From: J.F. <jfox_nospam_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Fri, 13 Aug 2004 21:12:23 +0200
On Fri, 13 Aug 2004 16:12:34 +0200, Piotr Wyderski wrote:
J.F. wrote:
Mialby pod paroma warunkami:
- rdzen by sie przydal bez szczeliny. A jest z.
Gdzie? Sklada sie bardzo szczelnie.
A na koncach polowek nie masz po papierku ?
- przekladnia jest tam jaka jest, nie za duza,
musialbys duze napiecie po pierwotnej stronie podac.
Niestety to jest problem. Nawet gdyby przekladnia miala
1:200, to przy 50V bez wykorzystania zjawisk majacych
miejsce na zboczach daje to tylko 10kV.
Za to jak sie zastanowic .. ten rdzen ma wielki potencjal
na forwardzie. Duuuze okno. Tylko trzeba by wtorne samemu nawinac ..
Full to jednak dwa spadki mocy na tranzystorach.
Ale za to brak problemow z kondensatorami, o dobieraniu
ktorych do tego zastosowania nic nie wiem. Juz kiedys
wyslalem spory kondensator w kosmos (zatrzymal sie na
suficie...) i wolalbym tego wyczynu nie powtarzac. :->
Eee - zazwyczaj nie ma problemow.
Przy >20V mozesz sie spadkami nie przejmowac.
c) czy PWM na mostkach mozna zrobic stosujac licznik mod 2
z demultiplekserem i posylajac sygnal sterujacy naprzemiennie
do obu galezi, czy tez to sie robi w inny sposob?
Zazwyczaj sie jednak steruje wypelnieniem, ale dla Ciebie starczy
naprzemiennie..
Chyba sie nie zrozumielismy: ja chce to sterowac wypelnieniem
(bo to jest i ma pozostac zasilacz regulowany/stabilizowany), ale
mam tylko jeden PWM i wymyslilem, by jego wyjscie naprzemiennie
podawac do obu galezi mostka, a nie, by je naprzemiennie otwierac
bez zadnej kontroli. No i pytam, czy tak moze byc. :-)
Ok, mozna i tak, zobacz TL494.
Natomiast .. jesli chcesz regulacje, to flyback bedzie zdecydowanie
na miejscu. Forward ma stale przelozenie i zasadniczo wymaga dlawika
po wtornej stronie.
J.
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!mat.uni.torun.pl!news.man.torun.pl!newsfeed.pionier.net.pl!news.dialog.net.pl!not-for-mai
From: "Piotr Wyderski" <wyderskiREMOVE_at_nospam_ii.uni.wroc.pl>
Subject: Re: Przetwornica WN
Date: Sat, 14 Aug 2004 00:00:18 +0200
J.F. wrote:
A na koncach polowek nie masz po papierku ?
Teraz nie mam i nie przypuszczam, by on tam kiedykolwiek
byl -- rozebralem w zyciu wiele takich transformatorow.
Tylko trzeba by wtorne samemu nawinac ..
Odpada, to masochizm polaczony z techniczna niewykonalnoscia
uzwojenia zdolnego wytrzymac 30 kV bez szwanku. Wole zostac
przy fabrycznych cewkach i to pod nie projektowac uklad.
Natomiast .. jesli chcesz regulacje, to flyback bedzie zdecydowanie
na miejscu.
Wiec moze warto wycisnac wszystko z flybacka?
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
========
Path: news-archive.icm.edu.pl!newsfeed.gazeta.pl!newsfeed.atman.pl!newsfeed.tpinternet.pl!atlantis.news.tpi.pl!news.tpi.pl!not-for-mai