Розжиг галогенки с плюшками

[zenon]

Лампочка OSRAM HLX 24В 250Вт, но может быть и мощнее в два раза.
Задача облегчить её включение, на холодную ток через неё как известно довольно большой, при нагреве сопротивление увелмчивается.
Думаю не плохо будет стабилизировать 24 вольта, на входе при работе может быть до 28 вольт (когда запущен генератор).
Ещё нужен режим работы в пол-накала, например стабилизация 12 вольт.
При понижении напряжения менее 24 вольт - отключение, но с возможностью подстроить порог и принудительное включение.
Вот думаю чоппер для этих целей или сразу пуш-пулл рисовать?

[Slabovik]

Изоляция нужна? Нет, наверное...

а) Контроллер с ШИ + драйвер верхнего плеча + следилка за током, возможно, в верхнем же плече.
Неудобно - при заполнении приближающемся к 1, драйвер верхнего плеча, использующий бутстреп, начнёт испытывать голод. Обычно используют при значителной разнице потенциалов на входе и выходе.

б) Выход: P-канальный ключ. Минус - повышенный расход энергии на управление.

в) Пуш-пул. Возможно. Более затратно, но надёжнее. Если лампа включена по двупроводке, можно обойтись без выпрямителя - ей пофиг, а к.п.д. заметно выше.

Мягкий старт делается режимом СС. После переход в режим CV. У аккумуляторов точно так же. Ток ограничивается на уровне, превышающем рабочий процентов на 15-20. По прогреве потребление тока падает, напряжение растёт, на CV выходит автоматом.

г) Самое простое - принудительный старт короткими импульсами с ростом их ширины со временем. Без следилки. У TL494, SG3525 так мягкий старт сделан. По мере роста ширины, автоматически передастся управление на ШИ канал с обратной связью (ограничение напряжения). При этом следилка за током не нужна. Легко совмещается с пушпулом. Можно привинтить ШИ контроллер. Можно сделать на рассыпухе.

а, вот ещё
д) резистор, реле и небольшой таймер. Включается через резистор, затем реле закорачивает его.

[zenon]

Тоже думал про софт-старт у 3525, там 10 мкФ или даже чуть больше поставить и будет хорошо.
Всё думаю можно ли без пушпула, но защита по току лишней не будет.
д) сразу отметаем
Пол-накала или 12 вольт нужны.
Может быть ситуация когда напряжение чуть меньше 24 вольт, а включить надо, вот это неудобство...

[Slabovik]

Сейчас-то эта лампочка коммутируется по "+" или по "-"?
Схема включения двупроводная, или один вывод на корпусе? Или на питании. На корпусе "-" или "+"?

[zenon]

Двупроводная схема, коммутация вроде плюсом.

[Slabovik]

Если получается встроить вот так



то всё можно сделать достаточно удобно.

И вот так поменьше тепла на диоде.



Правда, есть нюанс: надо вырать либо синхронный режим, либо асинхронный. Синхронный много проще реализовать, но дроссель прогреваться посильнее будет. Для асинхронного надо где-то достать драйвер, который будет следить за током. Хотя можно попробовать и самостоятельно сделать, если не залезать на высокие частоты.

[zenon]

Те, если вверх диод, то можно обойтись (для 250-ти Ватт) одной 3845, так?
Драйвера с контролем тока ещё поискать надо, L6386E вроде доступны, но слабенькие.

[Slabovik]

Скорее, 3842. Там будет проблема - она не может включать ключ на 100% периодов. Поэтому при 24 вольтах питания на лампе будет меньше.
Надо будет добавить ОУ, приводящий напряжение на лампе к отсчёту относительно "минуса".

Чтобы получить 100% включение - это надо свою схему делать. В принципе, всё решаемо, пара компараторов и пара ОУ.

[zenon]

Что-то не пойму такую ОС... там же практически ноль. 

[Slabovik]

Не понял... "такую" - это какую?
Крестиком помечено, что в этом месте у лампы надо порвать провод, т.е. отключить от "массы", если конечно на массе "минус". Схемы включения разные, и вроде про двупроводку речь была.

Короче, нужны подробности конкретной реализации, а то потом обидно будет схему в мусорку..

Переключение 12-24 каким сигналом должно делаться? Кнопка, тумблер, или ещё как?

[zenon]

Да не, это я торможу что-то, двупроводка точно.
Переключать как удобней, можно и тумблер.

[Slabovik]

Предварительно можно сделать так



Два кузова всего.
Можно привернуть драйвер нижнего плеча.
Для более длинного времени старта (надо поди будет, пока не знаю, 250Вт лампы долго на режим выходят) надо бы ещё один ОУ как повторитель привернуть.

Думаю, очень точная выдержка напряжений не нужна, поэтому ширпотребные LM нарисовал. Если нужна точность, надо думать об ОУ (который для УО) с низким напряжением смещения.

Можно уже брать и наваливать на макетку
Дроссель - деталь тяжёлая. Вот тут надо считать. По-идее, индуктивность можно и прибрать маленько...

Вкл-выкл а также переключение режима можно сделать через оптроны. А там хоть что, хоть тумблер с 24 вольтами, хоть логика...

а, да... С2 С3 - паразитные ёмкости, здесь для устойчивости схемы, в реале они и так будут, специально ставить не надо.
А вот R14 надо 12 или даже побольше кОм. 6.8 для 10 мкФ маловато.

[zenon]

Ох, частоту какую сделал? Дроссель железо? Думал обойтись каким-нибудь EE42.

:: добавлено 01 Март, 2024, 19:10
Подробности коммутации, приходит три силовых провода, один минус и два плюса переключающихся плюса, один соответсвенно полный накал, второй пол-накала.
--
Родной блок состоит из двух, один стабилизация, второй - понижение, залиты полностью.
Практически все пищат сильно...

[Slabovik]

'Жгут 15' - это, получается, лампа. Очень хорошо, что собственные провода.

Частота с указанными номиналами примерно 26-27 кГц. Её можно менять, поднять, например.
Дроссель надо посчитать. Можно металлопорошок - потеплее будет. Феррит с зазором - будет холоднее, но экономичнее. Феррит я не считал, это отдельно надо прикинуть.

А эти "плюсы" работают по отдельности? Или один силовой, второй на переключение?
Хранилище прикрыто оказалось...

[zenon]

По отдельности. А сендаст же можно, есть чёрные кольца.
Вот сюда временно положил
https://github.com/minamonra/MKiCadPro/tree/main/lorafiles

[Slabovik]

Картинки забрал.
Сендаст не подходит. Если только это не распылёнка. Т.е. сердечник нужен с зазором - ток-то постоянный.

Каковы габариты этой коробки? Выглядит могуче.

Интересно, в руководстве написано "дроссель", а на фотке я вижу транзисторы с батареей конденсаторов...

18 и 19 - это таки отдельные провода. В принципе, вполне можно зацепиться. Они наверное от тумблера идут, либо от реле. Надо убедиться, что
а) они точно отдельные, т.е. когда на 18 подано напряжение, на 19 ничего нет и наоборот
б) если напряжение подано на один провод , 18 или 19, соединение 18 и 19 (например, внутри блока) не приводит к аварии.

[zenon]

А это наверное потому, что изначально там был просто мощный резистор, а в следующей версии появилось это.
Доберусь в живую увидеть это чудо во вторник ориентировочно, те это старые фото нашлись.
Так я сендаст этот ставил в полумостовой дроссель, и подобные кольца стоят в преобразователях китайских, мы же вроде эту тему как-то обсуждали, кул-мю которые.
Вот ещё схему нашёл.
https://github.com/minamonra/MKiCadPro/blob/main/lorafiles/plts-k_circuit.jpg

[Slabovik]

Сендаст тут не при делах. При делах зазор. Есть зазор - годится. Нет зазора - не годится.

Сейчас посчитал кольца с распределённым зазором от Micrometalls. В общем, размер T250 (внешний диаметр 63 мм) вполне годится. Размер T225 годится только с подъёмом частоты.

Применение драйвера полевика (не двух транзисторов, на какой-нибудь драйвер нижнего плеча ампера на два-четыре) должно сказаться положительно - сократится полка Миллера, греющая полевик.



Частота поднята 40 кГц - так меньше потерь в дросселе (в основном в проводе), индуктивность дросселя уменьшена. Добавлена ёмкость на выходе, небольшая.

Как сделать переключалку - придумал. Токовое реле на герконе. Но надо быть уверенным что при подаче на 19 (например), появившееся напряжение на 18 не нанесёт ущерба. Либо надо подумать ещё...

На твоей схеме C5 и R19 не нужны. R21 тоже под вопросом его надобность. Возможно, при отсутствии лампы и делителя R5R6 хватит, но это опыт надо делать.
Да, 12 и 24 вольта - разные цепи питания. У меня не нарисовано. Дорисую позже, там просто.

R3-R4 и R5-R6 соотносятся для получения 5 вольт (=опорному) при целевом 24 вольта. Для 12 вольт опорное будет становиться, соответственно, 2.5 вольта. TL431A в качестве генератора опорного (тоже дорисую позже).

С C2 осторожно. Я бы не ставил. TL431 не стабильна в некотором диапазоне емкостей - генерить начинает.

[zenon]

А D6 D2 как работают? D3 зачем добавлен?
Пока думаю IR2184.

[Slabovik]

D2 разряжает C3 (нумерация по твоей схеме), когда отключается питание.
D4 и D4 - монтажное ИЛИ на R16. Чем выше потенциал на R16 - там короче импульсы. При превышении некоторого порога (около 8 вольт) импульсы вообще исчезают.

Питание на 7815 нарисовано неверно.

2184 скорее не пойдёт. Когда импульсы исчезнут, должен быть длительное время открыт верхний ключ, а у него не будет питания.
Поэтому наверху всё-таки надо оставить просто диод - это даст возможность не городить схему питания верхнего плеча для таких случаев (отсутствие импульсов). Максимальная мощность на диоде будет в районе 5 Вт (при токе 10А).

И всё-таки, конденсатор с цепи Ref надо убрать. Диф.сопротивление 431й какие-то Омы, конденсатор не нужен. Если очень надо - он должен быть отделён резистором от катода 431-й.

Да, U1 - это LM393 (293) - компаратор.

Вот слегка изменённая схема (позиционные какие попало)



Добавлен диод D7 (позиционные теперь по моей картинке). Изменено управление драйвером с целью получить более ровный ток базы при росте напряжения на эмиттере. Там конечно ток в итоге пойдёт по Б-К в цепь 12 вольт, но в принципе это допустимо.

Получение 12 вольт парой стабилитронов и транзистором. Выглядит не очень технологично, но зато надёжно с точки зрения диапазона температур. По этой же причине электролитические конденсаторы должны быть танталовыми (на оригинале такие не напрасно пристёгнуты). Но пока что схема обходится без электролитов вообще.

Переключение на 12 вольт будет происходить закорачиванием контактами токового реле (герконом) резистора R18.
Суть такая. Получаем питание по одной линии - оно идёт мимо катушки реле - геркон разомнкут. Получаем питание по другой - оно идёт по катушке реле, геркон замыкается.

Возможная проблема - чисто электрически линии соединены через катушку реле. Но это надо выяснить, как там всё работает. Пока токовое реле выглядит кучеряво с этой точки зрения.

[zenon]

Вроде все поправки сделал, осталась опора на полнакала.
А сколько при C2 10мкФ (по моей схеме) старт длится?


:: добавлено 03 Март, 2024, 02:12
Да, ещё вопрос - что будет в случае обрыва нагрузки?

[Slabovik]

При указанных номиналах 0,2 сек. Маловато, мне видится. Можно R15 (по твоей схеме) увеличивать, но лучше вставить ОУ на "умножение" ёмкости конденсатора. Точнее, при помощи ОУ можно значительно замедлить заряд конденсатора, т.к. R15 слишком большим тоже не стоит делать. Килоом до 62 наверное можно, дальше надо испытывать в реальности.

Добавленный D1 (по твоей схеме) предупреждает возможный в некоторых случаях заброс напряжения на входе "-".

При обрыве лампы не происходит ничего. Схема нормально стартует, ключ включается но не выключается. При наличии R16 (по моей схеме), ключ по мере зарядки конденсатора C7 (параллельно сгоревшей лампе) затем выключается и удерживается в таком состоянии т.к. резистором заряжается выходной конденсатор (мимо ключа и дросселя) и имитируется перенапряжение на точке Lamp.

При переключении 12-24 полагаю, стартовое нарастание проводить не надо - спираль достаточно разогрета. Но если переключение будет с пропаданием напряжения, диод D6 (у тебя Д2) успеет разрядить конденсатор.

Герконы в хозяйстве есть? Токовое реле попробовать сделать...

И надо ещё придумать монитор для питающего напряжения. Наверное, ещё один двойной ОУ а может компаратор...

[zenon]

Герконов нет, надо заехать, взять.
Тут сразу подумать что ещё надо, ключ, диод, танталы, 393 в soic. T3 BCP56 подойдёт?
А на КЗ какая реакция будет?
ы. MC33153 может такой?

[Slabovik]

BCP56 по-идее должно хватить, ток не большой там, но лучше что-нибудь подубовее, но с хорошим h21
Стабилитроны я не зря показал 2 шт последовательно - из-за температурного коэффициента. Но может и один нормально будет. (коэффициент стабилитрона компенсируется коэффициентом транзистора - это проверять надо).

к.з. в лампе схема не отрабатывает.

Ключ - что-нибудь 50-100-амперное. IRFP044, IRFB4610 и т.п.
Диод Шоттки на 60вольт тоже.

! Первая сборка - всегда только макет для отработки схемных решений. Мало ли не пойдёт... И... с большими токами надо уважительно...

Защиту от к.з. делать - вставить низкоомник в исток транзистора и ловить компаратором. Поймали - стоп преобразователя до сброса питания. Т.к. исток - это единственный путь, идя по которому ток растёт.

Добавил отключалку по Overcurrent и "удлинитель" Soft старта (при указанных номиналах это секунды три - уже достаточно)


Светодиод - опционально.

Ток к.з. мгновенно нарастать не может из-за дросселя, поэтому времени на отключение достаточно, поэтому LM358 - в существующее она вписалась удачнее.

В принципе, можно LM324 вместе двух LM358 вставить.

[zenon]

Таааак, ну ты меня запутал, смотрю ... и не пойму как триггер защёлкивается?