Перейти к содержанию

Geroyoleg

Импульсный анодный блок питания 2kV 2kVA

Рекомендуемые сообщения

Нравится мне одним делом заниматься, люблю "гулять" по кв волнами слушать эфир. В современном эфире без усилителя мощности тяжело. Построил сначала на 4-х гу 50, потом на гк-71, сейчас заканчиваю на ГУ-81. Во всех всегда применял источник анодного напряжения на трансформаторе. Но время идет, трансформаторы таких мощностей б/у практически не найти, новые заказывать очень дорого. Но дело даже не в этом, а в нашей сети 220, и то какая она не стабильная. Из за этого или мощность сильно низкая, если с запасом напряжение сделать, то при скачке начинаю лампы стрелять. 

Появилась идея для следующего УМ на 2-х Гу-74б сделать анодный блок питания импульсным, и сразу чтобы и экранное напряжение было. Все радиолюбители (коротковолновики) стараются обходить импульсные БП (далее ИБП) из за помех от них. Маломощные до 400-500 ватт еще бывает встречается для питания трансивера 13,8 вольт. Но анодные это редкость.

Так вот идея заключается в следующем: сделать ИБП но на приеме генерация не работала, но входной конденсатор был заряжен. А как только нажать на передачу, генерация чтобы сразу появилась. Но это удар по выходным диодам и конденсаторам. Но можно же сделать что бы и выходные конденсаторы были заряжены. Поставить маленький трансформатор ватт на 10, от него будут питаться драйвера реле вентилятор и т.п., и сделать на нем еще одну обмотку на 220 вольт, из этих 220 ушестерением сделать 1800-1900 вольт и подать на основные емкости, так как ток большой не нужен, то и конденсаторы маленькие для умножителя понадобятся. Это пока только идея. Большого опыта в ИБП не имею, делал небольшие и без стабилизации, по этому и прошу помощи.

Задача такая: на выходе получить 2000 вольт при токе не менее 1 ампера, и 250 вольт при токе  0,3-0,5а. Напряжение 250 стабилизированные с точностью до 1%, 2000 вольт точность не сильно критична (просадка до 5% вполне устроит) Главное чтобы эти напряжения не прыгал вместе с сетью.  

Предположительно хотел использовать такие компоненты: Мостовая схема. По входу диодный мост 30А, после моста дроссель на железе, конденсатор от эпкоса на 3300 мкф, tl494 и два драйвера ir2110, четыре irfp460, кольцо n87 50*30*20. На кольце 6 обмоток по 335 вольт (6 диодных мостов, 6 дросселей, 6 конденсаторов и потом всё последовательно) и одна на 250. Стабилизация по напряжению 250. Питание тл494 и драйверов от отдельного маленького трансформатора со стабилизатором. Схему примерно представляю как оно будет выглядеть, но я не знаю всех нюансов (допустим правильный "обвес" тл494). Защиты, фильтра по входу и управление вентиляторами, софт старт и т.п. это перифирия, и в схеме появятся в последнюю очередь.   Буду по немного рисовать. Приборы (осциллограф, частотомер, мультиметры, вч вольтметр и т.п. имеется).

Объяснил как смог, если что не понятно - попробую объяснить. Какие будут рекомендации на данном этапе? (так же есть небольшая просьба тему рано не блокировать, так как это скорее всего будет долго строй) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

@@Geroyoleg хорошо, тему оставим открытой на очень долго

 

про 6 обмоток, надёжнее будет сделать одной, диоды можно паоследовательно, а ёмкость ставить можно гораздо меньше родной

 

Я то думал что там чистота в сети нужна будет.... дроссель нужно перенести на выход, на все напряжения

 

а вот выключение по кнопку сделать очень просто, кнопка будет вместо тиристора защиты по току

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Да если сделать одой обмоткой то надежней, но всё равно на выходе 6 электролитов придется ставить и диодов столько же примерно уйдет. А мотать на тор будет сложнее. Плюс еще можно будет на новых лампах сначала пониженное напряжение выставлять. Вкл и выкл генерации по защите прикольно придумано :) но быстрое откл не так важно, а вот включение ИБП уложится в 20 мс? (Во время приёма усилитель не потребляет, а вот при переходе на передачу ток нужен практически сразу)

Дроссель вы имеете ввиду поставить на выход 2000 вольт? Сразу после конденсаторов? Или вы про низкочастотный дроссель? Просто перед лампой будет также свой дроссель стоять, так как питание параллельное будет

Я то думал что там чистота в сети нужна будет

Мне кажется проще сделать отключение генерации чем 100% очистить от помех в сеть. А на передачу, оно как то не влиять будет :)

Хотя думаю, будет проще показывать и вопросы задавать как будет схема. Пока еще не сильно много времени чтобы этим заняться. А Вот по поводу тл494 и 2 драйверов, я отстал в этой теме. Может есть микросхема для мостового уже в одном корпусе с драйверами?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

@@Geroyoleg я что то не видал такую микру. что бы в одном корпусе полный мост.

 

дроссель более высокой индуктивности не помешает, и да именно на выходе 2КВ, и 250В, а вот электролиты большей ёмкостью чем 100мкФ сдесь ни к чему

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

 

чем 100мкФ сдесь ни к чему

 Да тут с этим ясно что емкость меньше нужна. А вот 100 мкф это общая емкость на 2000 вольт? Или 6 конденсаторов последовательно по 100 мкф? Есть ли зависимость выходных конденсаторов от тока, т.е. какая емкость необходимая для 1 ампера? Может кстати я всё таки сделаю 1 обмоткой высоковольтную часть, пока не решил. Просто если отдельную каждую обмотку под каждый конденсатор, то напряжение на конденсаторах всегда будет одинаково, а если одной общей обмоткой, то конденсаторы все последовательно, и даже с сопротивлениями на каждом из них напряжение может "разойтись", также есть переживания на счет того что при одной высоковольтной обмотке может пробить изоляцию всё таки 2000 вольт а межслойную изоляцию толстой не сделать как на классичеком трансформаторе.

Пока вот привел выходную часть, я правильно понял про дроссели (просто если после конденсаторов дроссель поставить, я не понимаю в нем смысла, если там уже будет постоянка)? И про то чем выше их индуктивность тем лучше: а есть ли придел?  Просто я могу и по 10 миллигенри намотать на кольцах проницаемостью 6000. 

Также хотел бы узнать, как быстро начинается генерация, если мы "отпускаем" защиту? Мгновенно? И еще где то встречал что tl494 имеет ШИМ софт старт на выход, его возможно отключить? так как емкости буду заряжаться отдельным тр-ром, и мне надо чтобы генерации по максимуму быстро начиналась 

dsjl BG.JPG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

 Да тут с этим ясно что емкость меньше нужна. А вот 100 мкф это общая емкость на 2000 вольт? Или 6 конденсаторов последовательно по 100 мкф? Есть ли зависимость выходных конденсаторов от тока, т.е. какая емкость необходимая для 1 ампера? Может кстати я всё таки сделаю 1 обмоткой высоковольтную часть, пока не решил. Просто если отдельную каждую обмотку под каждый конденсатор, то напряжение на конденсаторах всегда будет одинаково, а если одной общей обмоткой, то конденсаторы все последовательно, и даже с сопротивлениями на каждом из них напряжение может "разойтись", также есть переживания на счет того что при одной высоковольтной обмотке может пробить изоляцию всё таки 2000 вольт а межслойную изоляцию толстой не сделать как на классичеком трансформаторе.

Пока вот привел выходную часть, я правильно понял про дроссели (просто если после конденсаторов дроссель поставить, я не понимаю в нем смысла, если там уже будет постоянка)? И про то чем выше их индуктивность тем лучше: а есть ли придел?  Просто я могу и по 10 миллигенри намотать на кольцах проницаемостью 6000. 

Также хотел бы узнать, как быстро начинается генерация, если мы "отпускаем" защиту? Мгновенно? И еще где то встречал что tl494 имеет ШИМ софт старт на выход, его возможно отключить? так как емкости буду заряжаться отдельным тр-ром, и мне надо чтобы генерации по максимуму быстро начиналась 

для 1 ампера и пульсациях на выходе в 500 - 1000мВ достаточно и 47мкФ, тут так же дроссель поможет, и он должен располагатся непосредственно на шине питания, последовательно аноду, ведь я думаю что передатчики чуствительны к пульсациям на аноде? но это не значит что дросель ШИМа не нужно устанавливать, он тоже понадобится, он скорее влияет на выходное напряжение.

 

да, есть не большой плавный пуск, но его убирать не стоит, так же как и подзаряжать ёмкость отдельным трансом, блок сможет зарядить его за пару десят милисекунд

 

А вы на каком сердечнике делаете, на торе, или Ш обр.?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Если подзарядка не нужна отдельно, тогда это всё намного упрощает :rolleyes: . Собирался на торе мотать 50*30*20, но если буду одну обмотку высоковольтную, тогда может и Ш (240 витков на маленьком торе это то еще занятие), но если на торе то можно и без экранов, а Ш придется экранировать. По конденсаторам: получается при общей емкости 47 мкф 2000 вольт, нам понадобится 6 последовательных конденсаторов по 330 мкф 400 вольт (ближайший номинал)? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Если подзарядка не нужна отдельно, тогда это всё намного упрощает :rolleyes: . Собирался на торе мотать 50*30*20, но если буду одну обмотку высоковольтную, тогда может и Ш (240 витков на маленьком торе это то еще занятие), но если на торе то можно и без экранов, а Ш придется экранировать. По конденсаторам: получается при общей емкости 47 мкф 2000 вольт, нам понадобится 6 последовательных конденсаторов по 330 мкф 400 вольт (ближайший номинал)? 

а какие конденсаторы Вы обычно применяете в анодном питании?, неужели нет плёнки. или бумажного на такое напряжение?

 

ну так то, и тор нужно экранировать, но так как это проблематично. так никто не делает, а вот с Ш обр. всё довольно просто

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Бумажные или пленочные намного габаритней получаются (не намного меньше самого трансформатора). Последний раз я применял в ГУ-81м Там 3000 вольт и 0,4 ампера  и собирал батарею из 8 конденсаторов по 680 мкф по 450 вольт. Но (!) пульсация с частотой 50 герц не влияет на усилитель мощности, даже если пульсация доходит до 50 вольт. А вот частота 50 килогерц начинает давать гармоники. И по этому я и думал применить 6 штук по 330 или 470 мкф, чтобы с запасом. И из за этого у меня есть сомнения что за 20 мс их "без болезненно" можно зарядить (хотя могу ошибаться, надо будет посчитать) по крайней мере без плавного пуска когда я включил трансформатор железный, вылетело половину диодов 10А10 на зарядку 8-ми кондеров по 680 мкф.

А тор, да экранировать тоже нужно, но изначально конструктивно он намного меньше дает излучение при той же мощности чем Ш образный, по этому и выбор начальный пал на него. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Бумажные или пленочные намного габаритней получаются (не намного меньше самого трансформатора). Последний раз я применял в ГУ-81м Там 3000 вольт и 0,4 ампера  и собирал батарею из 8 конденсаторов по 680 мкф по 450 вольт. Но (!) пульсация с частотой 50 герц не влияет на усилитель мощности, даже если пульсация доходит до 50 вольт. А вот частота 50 килогерц начинает давать гармоники. И по этому я и думал применить 6 штук по 330 или 470 мкф, чтобы с запасом. И из за этого у меня есть сомнения что за 20 мс их "без болезненно" можно зарядить (хотя могу ошибаться, надо будет посчитать) по крайней мере без плавного пуска когда я включил трансформатор железный, вылетело половину диодов 10А10 на зарядку 8-ми кондеров по 680 мкф.

А тор, да экранировать тоже нужно, но изначально конструктивно он намного меньше дает излучение при той же мощности чем Ш образный, по этому и выбор начальный пал на него. 

но ведьпо любому всю плату нужно будет поместить в экран, что бы наводок небыло, а от помех на проводе защитит дроссель

 

а диоды всёравно ультрабыстрые понадобятся

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Да, диоды ультра быстрые будут, и корпус будет иллюминацией для ИБП. Диоды если 3-х амперные не выгорят при заряде конденсаторов? Если посчитать через сопротивление, то при заряде конденсатора 100 мкф за время 20 мс понадобится ток 50 ампер, а как это дело через ШИМ и дроссель посчитать я не представляю. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Да, диоды ультра быстрые будут, и корпус будет иллюминацией для ИБП. Диоды если 3-х амперные не выгорят при заряде конденсаторов? Если посчитать через сопротивление, то при заряде конденсатора 100 мкф за время 20 мс понадобится ток 50 ампер, а как это дело через ШИМ и дроссель посчитать я не представляю. 

диоды должны быть хотя бы 7-10А

 

очень просто, если учесть начальное сопротивление кондёров, и то, что при зарядке напряжение будет гораздо ниже, мощность будет неизменна

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Ок, спасибо! Буду дальше думать :) На диодах разориться можно, если применить 6 обмоток и по 4 диода в каждой 600 вольт 8 амер, и того 24 диода. И даже если применить одну обмотку то надо будет 16 диодов по 1200 вольт, а они как раз в два раза дороже 600 вольтовых. Наверное пришло время обратиться к Китаю и заказать партию :) И как раз будет еще время с месяц всё "по полочкам" разложить в голове. Какое время восстановления выбрать для частоты 50-60 кГц? Чтобы с запасом, но и не супердорогие. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Ок, спасибо! Буду дальше думать :) На диодах разориться можно, если применить 6 обмоток и по 4 диода в каждой 600 вольт 8 амер, и того 24 диода. И даже если применить одну обмотку то надо будет 16 диодов по 1200 вольт, а они как раз в два раза дороже 600 вольтовых. Наверное пришло время обратиться к Китаю и заказать партию :) И как раз будет еще время с месяц всё "по полочкам" разложить в голове. Какое время восстановления выбрать для частоты 50-60 кГц? Чтобы с запасом, но и не супердорогие. 

хотя бы 5 - 2 микро секунды

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Тогда думаю  by359-1500  восстановление 0,3 мкс, ток 15 постоянный, 60 импульсный, напряжение 1500. И стоят они даже в местных магазинах  по 0,5$ 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Тогда думаю  by359-1500  восстановление 0,3 мкс, ток 15 постоянный, 60 импульсный, напряжение 1500. И стоят они даже в местных магазинах  по 0,5$ 

теперь магнитопроводы для дроселей и транса нужно найти

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Для трансформатора N87 кольцо 50*30*20 По габаритам от 2200 ватт до 3000 получается. Для дросселей я так понял уже материал не играет роли. Тогда или наш 6000нм или импортный т35 так же колечки. Думаю они и по входу в фильтр подойдут с если наш то есть не дорогой с размером 45*28*8 на него можно намотать 2 обмотки с проводом 1,5 мм и с индуктивностью получиться более 1 мГн каждая обмотка, что очень хорошо для фильтра. (я же могу применить в фильтре кольцо с максимальной частотой в 30 кГц?). А вот выходной дроссель немного сложнее, там надо будет еще учитывать собственный резонанс, чтобы не повлиял на лампу, но это я уже решу, приборы есть. 

Правильные выборы магнитопроводов? Или что то лучше поменять? 

Да и еще, тут я узнал. Пульсация при 50кГц даже в несколько вольт не страшна, при анодном, а для сетки (250 вольт) и так будет хороший конденсатор стоять, так что тоже не проблема. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Для трансформатора N87 кольцо 50*30*20 По габаритам от 2200 ватт до 3000 получается. Для дросселей я так понял уже материал не играет роли. Тогда или наш 6000нм или импортный т35 так же колечки. Думаю они и по входу в фильтр подойдут с если наш то есть не дорогой с размером 45*28*8 на него можно намотать 2 обмотки с проводом 1,5 мм и с индуктивностью получиться более 1 мГн каждая обмотка, что очень хорошо для фильтра. (я же могу применить в фильтре кольцо с максимальной частотой в 30 кГц?). А вот выходной дроссель немного сложнее, там надо будет еще учитывать собственный резонанс, чтобы не повлиял на лампу, но это я уже решу, приборы есть. 

Правильные выборы магнитопроводов? Или что то лучше поменять? 

Да и еще, тут я узнал. Пульсация при 50кГц даже в несколько вольт не страшна, при анодном, а для сетки (250 вольт) и так будет хороший конденсатор стоять, так что тоже не проблема. 

ну на сетевом фильтре можно и сэкономить, поставив какой-то хлам, лиш бы индуктивность была, чего нельзя сказать про выходной, желательно проницаемостью 1000-2000, и витков как можно больше, когда транс в спец проге считать будете, оно выдаст минимальную индуктивность, желательно иметь L - метр, и сразу знать индуктивность. ибо беда будет если меньше, а вот оконечный дроссель не обязательно так жестко подбирать, а просто по принципу чем больше, тем лучше

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

проницаемостью 1000-2000

 А почему именно такая? Из за частоты?(это я не с наездом :) просто хочу понять) Вон в китайских вообще порошковое железо. Я в усилителе выходной дроссель на частоту в мегагерцах ставил с проницаемсотью 4000 и вроде работает :) Просто хочется разобраться в этом. 

 

когда транс в спец проге считать будете, оно выдаст минимальную индуктивность,

Так это программа разве не ШИМ индуктивности покажет (т.е. между диодным мостом и конденсатором)? И там она зависит от минимального тока, у меня это ток покоя ламп и он примерно 0,2 ампера, на каждую обмотку выходит 1,9мГн. В программе (от Старичка) даже картинка есть  

L/C метр есть.  

выпрямители.JPG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

 

А почему именно такая? Из за частоты?(это я не с наездом :) просто хочу понять) Вон в китайских вообще порошковое железо. Я в усилителе выходной дроссель на частоту в мегагерцах ставил с проницаемсотью 4000 и вроде работает :) Просто хочется разобраться в этом.

сдесь прямоугольный сигнал. а не синус, материал ведёт себя по другому

 

 

Так это программа разве не ШИМ индуктивности покажет (т.е. между диодным мостом и конденсатором)? И там она зависит от минимального тока, у меня это ток покоя ламп и он примерно 0,2 ампера, на каждую обмотку выходит 1,9мГн. В программе (от Старичка) даже картинка есть

Да. я про него. он позволяет из прямоугольных импульсов неизменной амплитуды получить более менее не пульсирующее напряжение, и это минимальная его индуктивность

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Ок, я Вас понял. Тогда если материал критичен, то возьму колечки 16*9,6*6,3 материал n87 от эпкоса (тоже что и основной трансформатор). Для 2 мГн надо 38 витков проводом 0,6мм и это как раз в 1 слой выйдет, или взять толще провод и намотать в навал?

Жаль что с проницаемостью 6000 нельзя применить, получилось бы всего 23 витка и можно было бы толще провод взять и добротность выше была бы. 

Тогда в общей сложности по ферриту выходит: 1) n87 эпкос 50*30*20 для трансформатора, 2) 7 шт n87 16*9,6*6,3 для шим дросселей. 3) 2 шт 6000 нм диаметром примерно 22 для выходных дросселей 4) колечко для входного фильтра. 

Конденсаторы: сетевой эпкос 3300 мкф ( с запасом так как он не намного дороже чем 2200 и размер тот же), выходные конденсаторы 7 шт по 220 мкф.

А какая пульсация примерно получится при 37 мкф и током 1А ?

А есть ли tl494 для мультистима? У Вас на компе не завалялась? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

Ок, я Вас понял. Тогда если материал критичен, то возьму колечки 16*9,6*6,3 материал n87 от эпкоса (тоже что и основной трансформатор). Для 2 мГн надо 38 витков проводом 0,6мм и это как раз в 1 слой выйдет, или взять толще провод и намотать в навал?

Жаль что с проницаемостью 6000 нельзя применить, получилось бы всего 23 витка и можно было бы толще провод взять и добротность выше была бы. 

Тогда в общей сложности по ферриту выходит: 1) n87 эпкос 50*30*20 для трансформатора, 2) 7 шт n87 16*9,6*6,3 для шим дросселей. 3) 2 шт 6000 нм диаметром примерно 22 для выходных дросселей 4) колечко для входного фильтра. 

Конденсаторы: сетевой эпкос 3300 мкф ( с запасом так как он не намного дороже чем 2200 и размер тот же), выходные конденсаторы 7 шт по 220 мкф.

А какая пульсация примерно получится при 37 мкф и током 1А ?

А есть ли tl494 для мультистима? У Вас на компе не завалялась? 

провод пойдёт, желательно расчитывать изоляцию на 500В

 

феррит 6000НМ будет сильно перегреватся, даже 2000НМ будет работать на пределе

 

точно не знаю, но скорее всего в районе 20 - 15В

 

про мультисим ничем не помогу. т.к. пользуюсь макеткой

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

 

точно не знаю, но скорее всего в районе 20 - 15В

 Ну тогда надо будет по 330 мкф 6 штук, желательно уложиться до 10 вольт (до 0,5%) 

Еще по поводу ШИМ дросселей, по габаритам 16*9,6*6,3 потянут? Это получается на каждый около 300 ватт пойдет. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 

 Ну тогда надо будет по 330 мкф 6 штук, желательно уложиться до 10 вольт (до 0,5%) 

Еще по поводу ШИМ дросселей, по габаритам 16*9,6*6,3 потянут? Это получается на каждый около 300 ватт пойдет. 

должно хватить

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
 
 

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти



×
  • Создать...