ИБП для шуруповёрта

[San4oos]

Как и обещал даю пп для 18В бокса

Не могли бы Вы поделиться схемой под эту платку?
по моей не опытности на плате некоторые детали не пойму какие:
1 конденсаторы которые не електролиты плёночные? или есть и керамика?
2 есть на печатке смд возле транзисторов
3 и интересуют диоды что вместе стоят (на плате между диодным мостом и конденсатором)
Можете номинальчики подсказать?
Заранее спасибо.

 

[derba]

Калькулятор ИМХО врет.

Диаметр первички, 0.5 мм, плотность тока 5А

сечение провода: 0,5*0,5*3,14/4=0.2мм в квадрате.
Максимально возможный ток:
0,2 мм*5=1А
Для полумоста питание 155в
Мощность равна: P=U*I = 155*1=155 ватт, откуда появились габаритная мощность, потребляемая мощность? Ну, габаритная еще можно понять, но как может быть такая потребляемая мощность?
А раз расчет дает грубую ошибку, то дальше у меня веры в данный калькулятор нет.

Ага, в параллель 5 проводов: 155*5=775 ватт мах мощности., а как они туда поместятся?

Без расчета, по опыту - 150-200 ватт можно получить, больше - вряд ли.

 

[San4oos]

150-200 ватт можно получить

это транс из тошибры на 250 ватт
вот фото
тоисть лучше будет взять два кольца (про какие я говорил выше) и сделать на них?

 

[derba]

По всей видимости выжали все , что можно.
С одного кольца можно вытянуть в 2 раза больше мощности. Но, лучше взять два кольца, и сложить, тогда работа будет с запасом прочности, соотв и более надежно.

 

[San4oos]

С одного кольца можно вытянуть в 2 раза больше мощности. Но, лучше взять два кольца, и сложить, тогда работа будет с запасом прочности, соотв и более надежно.

Тогда заказываю кольца, а пока они придут соберу остальные детали
спасибо за помощь

 

[San4oos]

лучше взять два кольца

А как сплюсовать два кольца?
если кольцо размером 38*24*7 то 2 вместе будет 38*24*14?

 

[San4oos]

А вот такое кольцо
Сердечник TP4A-T31/19/15-C Ui=2400 Al=3500nH ферритовый кольцевой
не лучше будет за 38*24*7?

 

[derba]

А вот такое кольцо
Сердечник TP4A-T31/19/15-C Ui=2400 Al=3500nH ферритовый кольцевой
не лучше будет за 38*24*7?

Какая проницаемость? Какая индукция насыщения? Если проницаемость 2000- 2400, и индукция насыщения более 0.35Т, то можно его использовать.
Внутренний диаметр 19мм, с учетом потерь будем считать 18мм.
Итого:
18*3,14=56. Т.е можно намотать 56 витков 1 мм проводом. Т.е. ок 500 ватт можно снять с таким кольцом.
А при 40 витках - можно мотать проводом 1,4
то, ток первички будет ок 5А, то мощность:
Р=5*155=755. Т.е до 600 ватт вполне реально снять с такого кольца.
Ну и соответствующие силовые транзисторы надо.

Все витки мотаются в один слой, иначе будет большая индуктивность рассеивания, и много мощности не снимется.

 

[San4oos]

Какая проницаемость? Какая индукция насыщения?

Я так понимаю с названия что Ui=2400 это проницаемость, а AI=3500nH это насыщение?
Сердечник TP4A-T31/19/15-C Ui=2400 Al=3500nH ферритовый кольцевой

Ну и соответствующие силовые транзисторы надо.

IRF 740 подойдут? если мне надо 18 вольт 30 ампер =540 ватт

 

[derba]

Я так понимаю с названия что Ui=2400 это проницаемость, а AI=3500nH это насыщение?
[/B]

IRF 740 подойдут? если мне надо 18 вольт 30 ампер =540 ватт

Практически не имею дела с импортными кольцами. У нас в соседней обл завод по производству ферритовых изделий. то отечественных хватает. А до 100 кгц они работают без проблем. Нашел. что такое AI.

Это индуктивность на виток.
Т.е намотав 1 виток будет индуктивность 3,5 мкГн
два витка- 14мкГн. Тут умножать на витки в квадрате.
Т.е. для 40 витков индуктивность будет: 3,5*1600=5600мкГн = 5,6мГн.
А индукция насыщения измеряется в Тесла(Т).

Нет, IRF740 применять не желательно, мах допустимое напряжение всего 400в. Ведь есть еше выбросы в момент переключения, особенно на ХХ, такие иголочки. Одна иголочка в 100в, плюс 310 в питания, и может ключ сгореть. А у Вас бывает повышенное напряжение в сети. Надо ключи минимум на 500в. А по току пойдут. Полевики очень чувствительны к перенапряжению, биполярные не так чувствуют перенапряжение. Можно так же использовать IGBT транзисторы. Только тут еще смотреть надо какая мах частота.

 

[San4oos]

Нет, IRF740 применять не желательно, мах допустимое напряжение всего 400в

А IRF 840 ? там 500в но 8 А ? не мало ампер?
есть у нас в магазине ещё
1. FQP12N60C - N-Ch, 600V, 12A, 225W, 0.53Ohm;
2. SPP11N60C3 PBF - N-Ch, 650V, 11A, 125W, 0.38Ohm;
3. FQPF10N60C - N-Ch 600V 9.5A 50W 0.73Ohm.
какие лучше?

 

[derba]

SPP11N60C3
Это то, что надо. Малое сопротивление канала, всего 0,38 ом: пусть будет ток 5А (155*5=755 ватт)
0.38*5=1,9в т.е в работе будет такое падение напряжения на канале ок 2 вольт . Значит статческие потери: 2*5=10 ватт на 2 ключа (ведь ключ открыт только половину времени).
Динамическе потери (потери на переключения) будут не велики, у нас снаббер. Пусть еще 5 ватт. Итого: 15 ватт на 2 ключа. И затвор легкий, всего 1200рФ. Отличный транзистор. Кстати, убрав снаббер динамические потери возрастут, и будет не 5 ватт динамических , а все 20 ватт. Итого, в 125 ватт мы впишемся по любому, но площадь радиатора нужно увеличивать. До 150-200 ватт нагрузки (может и чуть больше, надо проверять) может работать без радиатора.( при 150ваттах-1А, 0.38в на канале, или 0.38 ватт статических потерь на 2 ключа).

 

[San4oos]

SPP11N60C3 Это то, что надо

Спасибо Вам большое, ато сам бы не разобрался..значит буду брать эти транзисторы
вот с трансом остался вопрос, из чего делать? на этот (Сердечник TP4A-T31/19/15-C Ui=2400 Al=3500nH ферритовый кольцевой) пока не нашёл индукции насыщения
возможно взять 2 этих 38*24*7 2000нм? и не париться?

 

[derba]

Рассчитаем Ваше импортное кольцо.

Отечественные имеют 0.39Т индукцию насыщения, импортные обычно до 0.45Т. Т.е. использовать рабочую индукцию не более 0.25 в обеих случаях.
Есть империческая формула:

W=U*dT/(S*B*100)
где
W -число витков (штук)
U- действующее напряжение (вольт)
dT- время импульса (мксек)
S- площадь поперечного сечения (квадратные см)
B- рабочая индукция (Тесла)

Площадь поперечного сечения:
(К31*19*15) =((3,1-1,9)/2)*1,5=0.9 кв см

Расчитаем время: время импульса равнв половине периода:
Примем частоту 40 кгц.
Период: (1000/40)*0,5=12,5 мкСек

Тогда количество витков: ставим в формулу В=0,5, т.к она меняется от -В до +В, т.е.удвоенное рабочее 0,25.
W=155*12,5/(0,9*0,5*100)=43 витка.
Или намотать ок 40 витков 1.4 проводом, или сколько влезет.
Например. поместилось 41 виток.

Тогда частоту можно расчитать по пропорции:
(меньш витков - больше частота)
43---1/40
40---Х
Х=41*(1/40)/43=0.02384
Мы расчитали период, а частота---1/0.023841 =42кгц.
Настраиваем частоту 42 кгц и получаем нужные мощности и токи.

Этим расчетом я пользуюсь практически, еще не разу не подводил.

Можно и работать на пределе, т.е. на индукции близкой к насывщению (понизить частоту), тогда КПД будет больше, но я бы не рекомендовал, падает надежность, повысится напряжение в сеи, или еще что, и можно поймать момент, когда магнитопровод войдет в насыщение, а это практически 100% сгорают ключи.





У трансформатора есть такой праметр. как индуктивность рассеяния.
Это вредный параметр. Его довольно трудно расчитать, но легко замерить.
Нужно замерить индуктивность первички при коороткозамкнутой вторичке.

Чем вредная индутвность рассеяния?
Если на вторичке будет сопротивление, и трансформатор не имеет ндуктивности рассеяния, то первичка ведет себя, как резистор, его сопротивление : R(1)=R(2)*SQR(N)
Где R(2) сопротивление нагрузки , R(1) экввалент сопротивления пересчитанный в первичку.
N коэф трансформации.

Например, на выходе 22в, сопротивление 5 ом.
N=10, тогда R(1)=10*10*5=500 ом

Поверка:
при 22 ом ток равен 22/5=4,4А
при 220в 220/500=0.44А
Мощность равна:
при 22в 22*4,4=96,8
при 220в 220*0.44 =96,8

Т.е.закон сохранения эпергии выполнен.

Но, это для идеального трансформатора.
В реале у нас есть индуктвность рассеяния.

И как любая индуктивность она является сопротивлением для переменного напряжения.
К примеру: у нас индуктивность рассеяния равна 50 мкГн
Тогда для 40 кгц будет индуктивное сопротивление равно:
R=2*Pi*F*L-2*3,14*4e3*50e-6=12,5ом т.е
при напряжении 155в мах ток (или называют ток короткого замыкания)=155/12,5=12,4А по первичке. Или 124А при КЗ на вторичке. Индуктивность рассеяния зависит: от длины намотки.Длина намотки у кольца в 4-5 раз больше, значит индуктивность рассеяния раза в 3-4 у тора меньше. (там хитрая зависимость). И от толщины обмотки, чем она меньше, тем и индуктивность меньше (ближе друг к другу витки первички и вторчки, соотв больше трансформаторная связь, соотв меньше индуктивность рассеяния). На кольце индуктивность рассеяния обычно очень малое, то мощность снять с кольца легче, меньше падает напряжение при нагрузке, больше мощность можно получить.

Т.е. понизив частоту мы уменьшим индуктивное сопротивление индуктивности рассеяния, она от частоты не меняется, и соотв увеличиваем отдачу. или КПД. Но, кольца мощность ограничена в основном толшиной провода обмоток. Для Ш образных, тут это более критично.

И еще, по опыту, более 50 кгц лучше не применять, растут потери (увеличивается тангенс потерь), греется феррит, растет ток намагниченности, и прочие заморочки. Хотя я раз делал 75 кгц, работало без проблем. Но лучше ограничется верхней частотой 50 кгц. Так стабильнее работает.

 

[San4oos]

Рассчитаем Ваше импортное кольцо

Вот это да, сколько нового для меня, огромное Вам спасибо, я бы сам наверное не разобрался,
я так понимаю что можно брать эти расчеты и мотать?
а как розсчитать количество необходимый метраж провода?

 

[derba]

По этим расчетам можно мотать. Длину
можно прикинуть: длина 1 витка не более 5 см, а их 43, тогда - 43*5=215 см, и еще ок 10 см на концы, итого 2,5м на первичку.

Вот это да, сколько нового для меня, огромное Вам спасибо, я бы сам наверное не разобрался

Это все опыт, теория без опыта не усваивается.

Еще, ограничение по частоте 50 кгц обусловлено так же Скин эффектом. До 50 кгц он практически не ощущается для провода до 1,5 мм.
А выше , что бы преодолеть Скин эффект нужно использовать многожильный (литцендрат) провод, что усложняет и удорожает конструкцию.

 

[San4oos]

А индукция насыщения

пришол ответ с магазина где этот ферит думаю брать, вот что они написали:

TP4A-T31/19/15-C
Индукция насыщения при 25 градусах 510 Bs (H=1kA/m) при 100 градусах 390 Bs (H=1kA/m)
но что то за Теслы ничего нету...

ещё вопрос по поводу сечения провода, если не будет 0,9, то можно как то пересчитать по 0,8 или 1,0?
У меня есть дома како й то провод с старого трансформатора, как можно узнать его сечение? ведь штангель померяет только диаметр и то не точно

 

[derba]

Возможно это какая то внесистемная еденица (в системе СИ это Тесла, вот скан). Перезвоните, пусть выдадут в Тесла, или коэффициент пересчета. Хотя, ИМХО это число надо разделить на 1000, но 100% не уверен.
Мотайте 1 мм проводом, сколько выйдет, тогда посчитаете частоту и остальное. В формуле расчета витков диаметр, или площадь сечения провода не входит. Т.е. частота одинакова, если намотаете 40 витков 1мм проводом, или 0.1 мм.

 

[pavik16]

Можно посчитать:
Напряжение 16, 4
надо 12,5
Т.е. до диодов у нас 17,4 а надо 13,5
17.4 вольт--Х
13,5 вольт--40 витков
17,4*40/13,5=51 виток, т. енадо доматать 11 витков.
Но, ведь напряжение может упасть до номинального, то доматайте ок 5-7 витков.

Домотал 10 витков первички, включил, меряю. Без нагрузки. На 1 ноге 15.4В. на 5 ноге 6.4В. На 7 ноге 10.5В причем то появится, то пропадет с интервалом прибл.2 раза в секунду. На выходе 14,3В. Подключил шуруповерт, включил, на выходе 12.5В. На второй скорости патрон рукой останавливаю, на первой не могу.
1.На 1 ноге 15В это нормально, или нужно немножко увеличить R4 ?
2.Почему на 5 ноге напруга в норме 6.4В, а на 7 ноге 10.5В причем появляется и исчезает.
3.Вроде не хватает мощи, если патрон рукой останавливаю. Почему ?
Прошу помощи, дайте ответ, пожалуйста.

 

[derba]

Домотал 10 витков первички, включил, меряю. Без нагрузки. На 1 ноге 15.4В. на 5 ноге 6.4В. На 7 ноге 10.5В причем то появится, то пропадет с интервалом прибл.2 раза в секунду. На выходе 14,3В. Подключил шуруповерт, включил, на выходе 12.5В. На второй скорости патрон рукой останавливаю, на первой не могу.
1.На 1 ноге 15В это нормально, или нужно немножко увеличить R4 ?
2.Почему на 5 ноге напруга в норме 6.4В, а на 7 ноге 10.5В причем появляется и исчезает.
3.Вроде не хватает мощи, если патрон рукой останавливаю. Почему ?
Прошу помощи, дайте ответ, пожалуйста.

ИМХО, у Вас все нормально. Такие данные, это куча наводок от импульсов, напряжение на верхнем ключе прыгает, что приводит к большой погрешности. И вообще, измерять в работе такие вещи крайне не желательно, Вы вносите емкость шунта, появляются перекосы по плечам. Можно сделать небольшой фейерверк. А оно Вам надо? Я не помню. что бы я когда то вел измерения на силовых ключах под напряжением.


Не хватает мощи, тот может просто тестер врет.