نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

[بسطام بیرامی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام
با اجازه استاد عزیز و رفع خستگی بچه ها میخوام چنتا عکس از یه نمومه کوره القایی که جدیدا دیدم براتون بذارم
فرکانس کاری بین 900 تا 6000 هرتز
سه فاز که با SCR یا تریستور های بزرگ دیسکی DC شده
یه سلف بزرگ توی لینک DC قرار داره
توپولوژی فول بریج که در هر ساق از دو تریستور سری استفاده شده
مدار تانک موازی با کوموتاسیون طرف بار ( Load Commutation )
200 کیلو وات

http://s1.upload7.ir/downloads/bsDyc9R26nPWBoasrHaPnqSawdZgtBYuTsTXrBOn/IMG_4843.JPG
عکس بوته و سلف ظرفیت ذوب 300 کیلو آهن

http://s1.upload7.ir/downloads/HhbS9Oqsctb57YOhz4DTkAkJugQMjx2RE4ADGRWK/IMG_4830.JPG
تریستورهای آب گرد برای یکسو سازی ولتاژ ورودی

http://s1.upload7.ir/downloads/eEzBsY5gy7MbQoxNQJntKcNyJmMZ8fMcMcD53zbq/IMG_4824.JPG
سلف ورودی در لینک DC ( فکر میکنم برای اینکه مدار تانک موازی هست با این سلف منبع جریان شده )

http://s1.upload7.ir/downloads/ssQcHnoDT4ZaukxUUKPTnFaCmSzNpBmHT4KsfZXZ/IMG_4831.JPG
قسمت Full Bridge که در هر ساق دو تریستور سری شده و مدار درایور تریستورها در وسط

[Elec lover]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استاد شما گفتید که به ازای هر 100 وات ظرفیت خازن حدود 1 میکروفاراد باید باشد. حالا مثلا برای توان 5کیلووات میشه یک خازن فیلتر با ولتاژمثلا 1000 ولت و ظرفیت 50 میکروفاراد . تازه جریان قابل تحمل این خازن ها هم باید زیاد باشه مثلا حدود 30 آمپر. میشه از خازنهای الکترولیت توی بازار استفاده کرد؟ اونها این جریان رو تحمل میکنند؟
ممنون

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

از در حالت کلی خازنهای با مقاومت داخلی کم میباید استفاده شود ولی در شرایط خاص هم میتوان از خازنهای الکترولیت استفاده نمود و ان حالتی است که مدار در رزونانس کامل کار کند و جریان برگشتی وجود نداشته باشد.

[Elec lover]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ممنون از جوابتون
استاد من در حال مطالعه هستم که چه جوری میتونم یه مدار کنترلر برای طراحی یه مدار رزنانس LLC پیدا کنم . سایت ST رو دیدم که آی سی L6699 رو داره برای اینکار ولی مثل اینکه مدار کنترلر از برق شهر جدا نیست . حالا شاید احتیاج شد بعضی جاها ما بخواهیم که مدار کنترلر ایزوله باشه . اونوقت چیکار کنیم؟ آی سی خاصی سراغ دارین که ایزوله کار کنه و LLC رو ساپورت کنه ؟ مدار تانک رزنانس کوره القایی از همین نوع هستش ؟ یا فرق میکنه ؟

شاید بشه مدار مربوط به تولید فرکانس متغیر با توجه به ولتاژ اعمالی به آن رو با VCO طراحی کرد. نظر شما چیه ؟ یعنی ولتاژ خروجی رو بیایم بگیریم و بدیم به یه VCO و با توجه به ولتاژ اعمال شده به آن فرکانس تغییر کنه . به نظر شما این کار خوبه؟ میشه بر این اساس و یک سری اپ امپ و مدارات CMOS یه مدار کاملا آنالوگ طراحی کرد که رزنانس رو تعقیب کنه و در صورت کارکرد مدار در زیر رزنانس مدار رو قطع کنه ؟ میشه یه راهکاری ارایه بدین. ببخشید سوالهام زیاد شد

ممنون

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

راه کار خاصی وجود ندارد و میتوان از هر روشی برای ساخت استفاده نمود--ای سی خاصی هم برای ال ال سی سراغ ندارم--با 6699 میتوان انجام داد.

[Elec lover]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ممنون از جوابتون
با 6699 ایزوله هم مگه میشه کار کرد استاد؟

[mahdifaheca]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

دوستان ما یه منبع فلای بک ساختیم که دور اولیش 18 دور شد و دور ثانویه 17 دور. اندوکتانس اولیه هم 86 میکرو هانری. ولتاژ خروجی 60 ولت یک آمپر و ولتاژ ورودی از 150 ولت ac تا 240 ولت. الان که راهش میندازم و با واریابل از صفر میبرمش رو 60 و میارم پایی ولتاژ, یعنی رو 40 اینا ولتاژ خروجیم 58.5 ولت میشه. ولی بالا که میبرم مدار شروع میکنه به قطع و وصل شدن. یه حالت هیک پ. ولی هیک پ نیست. چون با لوپ باز هم بستم همین مشکل براش پیش اومد. وقتی با یه لامپ مدار سری هست و ولتاژ بالا میبرم لامپ سری شروع میکنه به چشمک زدن. و ترانس هم یه صدای ویییییییییییزه خیلی زیادی میده. به نظرتون مشکلم از کجا میتونه باشه؟؟؟؟؟؟؟

[ebismps]

پاسخ : پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

در لینکی که گذاشتم محاسبات و روش کار توضیح داده شده است.

سلام
این مقاله چطور دانلود میشه؟ ای دی وپسورد میخواد
بالاخره دانلود کردم از این دوتا سایت:
http://www.paperdl.com/
http://freepaper.me/

[sina_javan]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

با سلام . سوالاتی در مورد CT داشتم.
اول اینکه چرا باید میوی هسته در CT ها تا حد امکان کم باشد؟
دوم اینکه همیشه شنیده ایم که میگن اگر سر CT باز باشه خطرناک است چون به دلیل ولتاا¾ژ زیاد القا شده امکان زدن آرک وجود دارد. ولی یه چیزی که تازگی به ذهنم رسیده این است که اگر ثانویه CT باز باشه، شاری در اثر عبور جریان در سیم پیچ CT در جهت خلاف ایجاد نمیشه. بنابراین اگر سر CT باز باشه نسبت به زمانی که سرش مقاومت وصل باشه شار بیشتری از داخل هسته اش رد میشه. که این امر میتونه باعث داغ شدن هسته و آسیب به آن بشه . آیا استدلال من درسته ؟
سوم اینکه برای فرکانس 400 هرتز و جریان حدود 3 کیلوآمپر میشه از هسته فریتی استفاده کرد؟ یا اینکه حتما باید از هسته های آهنی استفاده کنیم؟ فکر میکنم تفاوت فریت نسبت به این هسته های مورق داشتن میوی کمتر است که تازه برایش مزیت محسوب میشود.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

با سلام و عرض احترام حضور استاد گرامی و دیگر دوستان.
ابهامی که آقا سینا دارن برای من هم وجود داره. و مشتاق پاسخ این سوال هستم.
و سوال دیگری که برای من وجود داره و ممنون میشم استاد مثل همیشه راهنماییم کنند اینه که برای یک سلف تک که در مسیر برق شهر قرار میگیره (سلف دیفرنشیال) و جریانی حدود 20 آمپر ازش عبور میکنه (جریان ac با فرکانس 50Hz) از چه نوع هسته ای باید استفاده کرد. که تلفات هسته و تعداد دور سیم مقدار معقولی باشد. از انواع فریتی بهتر است استفاده بشه و یا پودر آهن. و یا high flux یا cool mu.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

باسلام-از اینکه پاسخ با تاخیر داده میشود پوزش مرا بپذیرید--یک ترانس جریان دقیقا از خواص یک ترانس معمولی پیروی میکند---در یک ترانس معمولی ولتاژ القا شده در ثانویه حاصل از ایجاد ولتاژ متغییر با زمان در اولیه و عبور جریان از اولیه است که سبب ایجاد فلوی مغناطیسی متغییر با زمان میشود و فلو هم در اثر عبور و قطع سیم های ثانویه در ثانویه ایجاد ولتاژ میکند--سوال این است که چه مقدار ولتاژ القا میشود؟ اگر سطح مقطع بازوهاییکه سیم پیچها روی ان پیچیده شده باشند با هم برابر باشند انگاه فقط نسبت دورها تعیین کننده نسبت ولتازها خواهد بود و اگر بازوها با هم برابر نباشند انگاه ولتاژ ثانویه برابر است با حاصلضرب تغییرات نسبت به زمان فلوی ثانویه در تعداد دور ثانویه--------------v= Nxd(fi)/dt---حال مثالی میزنیم فرض کنید اولیه 100 دور ثانویه 10 دور و ولتاژ اعمالی هم دامنه 100 ولت سینوسی باشد---سطح مقطع هسته یک سانتیمتر مربع و هسته به شکل تورویید و طول متوسط 10 سانتی متر است---پرمابیلیتی هم 1000 باشد--تغییرات فلو 1 خواهد بود --مقادیر B , H و جریان را بدست اورید.تا ادامه دهیم.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

هدف ان بود که با محاسبات و مثال عددی نشان داده شود که علت ایحاد ولتاژ بالا در ترانس جریان چیست ولی احتمالا به دلیل مشغله دوستان چون پاسخی دریافت نشد به توضیحات بسنده میکنم.در ترانس ولتاژ با اعمال ولتاژ به سیم پیچ اولیه جریان مغناطیس کننده کمی ایجاد میشود که متناسب با ان و نسبت دورها ولتاژی در ثانویه القا میشود و اگر باری به ثانویه وصل شود جریانی از ثانویه و متناسب با ان از اولیه خواهد گذشت که به جریان مغناطیس کننده اضاف میشود در حالت بی باری در ثانویه فقط ولتاژ متناسب ایجاد میشود و اگر مصرف کننده به ثانویه وصل شود جریانی هم به جریان مغناطیس کننده اولیه اضافه خواهد شد .ولی در ترانس جریان از سیم پیچ اولیه جریان زیادی عبور میدهیم که خیلی بیشتر از جریان مغناطیس کننده است و مثل این است که از ثانویه ان (در حالت بی باری)جریان عبور کرده است در حالیکه مصرف کننده ای به ان وصل نیست و لذا برای اینکه امپر دورها برابر شوند ولتاژ بسیار زیادی در ثانویه القا میشود و زمانیکه مصرف کننده ای به ان وصل میشود امپر دورها ی اولیه و ثانویه برابر میشوند.بطور خلاصه تفاوت در جریان مغناطیس کننده میباشد که در ترانس ولتاژ جریان مغناطیس کننده متنتسب با ولتاژ اعمالی و تعداد دورها و ...میباشد و در ترانس جریان ، جزیان مغناطیس کننده در حالت بی باری تابعی از جریان عبوری مدار دیگری است و بسیار بیشتر از جریان مغناطیس کننده حالت طبیعی مدار است.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام و عرض احترام.
ممنون از پاسخ مناسب و کاملتون در ارتباط با بی باری ترانس جریان.
سوال من استاد بی جواب موند. ممنون میشم پاسخ بدید.
برای یک سلف تک که در مسیر برق شهر قرار میگیره (سلف فیلتر دیفرنشیال) و جریانی حدود 20 آمپر ازش عبور میکنه (جریان ac با فرکانس 50Hz) از چه نوع هسته ای باید استفاده کرد که هم اشباع نشه و هم تلفات هسته و تعداد دور سیم مقدار حداقل باشد. از انواع فریتی بهتر است استفاده بشه و یا پودر آهن. و یا high flux یا cool mu.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

منظور شما از سلف تک و بصورت دیفرانسیل چیست.زیرا برداشتها از سلف دیفرانسیل متفاوت است و بهتر است روی شکل نشان دهید.اگر منظور شما همان شکل فیلتر دیفرانسیل ورودی برق شهر منبع تغذیه کامپیوتر است بهتر است از هسته های پود ر اهن و میوی بالا استفاده شود و خازنهای ورودی و خروجی فیلتر حداکثر یک میکرو فاراد و مقدار سلف ان طوری باشد که فرکانس قطع ان یک دهم فرکانس سوییچینگ باشد.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

با سلام و عرض احترام.
ببخشید اگر سطح دانشی من در حدی نبود که سوالمو واضح طرح کنم.
در صورتی که در یک مدار مثلا در ورودی برق شهر یک تغذیه از یک عدد VDR استفاده شده باشد و اگر فیوز منصوب روی جعبه فیوز منزل مجهز به SPD باشد (جهت گرفتن سرجهای ولتاژ برق شهر). میدانیم که کلاس این دو قطعه محافظتی با هم متفاوت است هم به لحاظ ولتاژی و هم به لحاظ جریانی. حال در صورتی که سرج ولتاژی روی خط برق شهر اتفاق افتد و اگر منبع تغذیه ما نزدیک جعبه فیوز (نزدیک SPD با کلاس متفاوت) باشد قطعا VDR با سطح ولتاژ و یا کلاس پایینتر نسبت به سرج عکس العمل نشان داده و هدایت میکند و در این صورت تمامی انرژی آن اسپایک در VDR ضعیفتر تلف شده و باعث انفجار آن خواهد شد. نکته اینکه اگر بین دو VDR از یک عدد سلف با ظرفیتی حدود 5-15 میکروهانری استفاده شود و یا مسافت بین دو VDR به اندازه ی همین مقدار سلفی باشد اختلاف ولتاژ بین دو VDR روی سلف به صورت لحظه ای افتاده و جلوگیری از عملکرد VDR با کلاس پایینتر(VDRروی منبع تغذیه) میکند. حال سوال من این است که آیا موقعیت این تک سلف که در مسیر سیم فاز قرار گرفته و هیچ خازنی در قبل و بعد آن نیست هم مثل یک سلف دیفرانسیلی است؟
با توجه به اینکه هسته سلف ما نباید در فرکانس برق شهر اشباع شود(چون نیاز به مقدار سلفی داریم برای ممانعت از ورود سرج به منبع تغذیه) بهتر است از چه نوع متریالی استفاده شود؟
میدانیم که برای سلف common mode چون دو سلف روی یک هسته مشترک پیچیده شده و جریانهای گذرنده از دو سلف خلاف همدیگر است میدانها یکدیگر را خنثی میکنند مگر نویزهای مد مشترک که از طریق خازنهای Y به ارت منتهی میشوند. اما در فیلتر دیفرانسیلی که هر سلف روی یک هسته جدا ساخته شده و هر کدام در مسیر فاز و نول قرار میگیرند نویزهای تفاضلی روی هر خط از طریق خازنهای X گذر کرده و وارد منبع تغذیه نمیشوند.
با توجه به این معلومات آیا میشود گفت که آن سلفی که بین دو وریستور قرار گرفته بود رفتار یک سلف دیفرانسیلی را دارد؟ در نتیجه باید همانند سلفهای دیفرانسیلی انتخاب هسته شود؟
برداشت من از گفته های شما این است که باید برای هسته هایی که در لاین فیلتر استفاده میشوند حال چه مدمشترک و چه مدتفاضلی از متریالی استفاده کرد که پرمابلیته بسیار بالا داشته باشد مثلا H10K. که پودر آهن پیشنهاد شد و آیا همین دیدگاه برای آن سلف دکوپلینگ گفته شده هم صادق است؟
و سوال دیگر اینکه چه طور میشود فهمید هسته انتخاب شده ما در فرکانس پایین برق شهر و پیک جریان عبور کرده اشباع نشده؟
تعداد سوالاتم زیاد شد عذرخواهی میکنم. اما فکر میکنم با واضح بیان کردن سوالم و پاسخ شما مشکلی که شاید بسیاری از دوستان هم با آن مواجه بودند برطرف شود.
با تشکر.