Розжиг галогенки с плюшками

[Slabovik]

На T225 из материала #26 можно намотать 92-93 витка в 2 слоя проводом 1.9 мм
Индуктивность будет при этом порядка 500 под током 5А (до 800+ без тока) со снижением до 300 под током 10А - это данные по Старичку, доверять можно. Пульсация тока в дросселе (треугольник) порядка 0,6 ампера.
Тепловая мощность в основном в проводе, порядка 2,5 ватта.
imho оптимально, хотя хочется конечно параметров получше, а размер поменьше...

А вот то чёрное кольцо 400125 - оно офигенное!
400026 - материал аналогичен #26 (собственно, даже название намекает).

1,9^2*Pi/4=2.83 мм.кв - сечение провода. Плотность тока 10А/2,83=3,5 А/мм.кв - очень хорошо.

Можно намотать то же количество витков двойным проводом диаметром миллиметр.

2*(1*Pi/4)=1.57 мм.кв.... чувствуется грусть по плотности... 6,4 А/мм.кв...

10А на квадратный миллиметр, проходящие по проводу, который просто висит в воздухе, уже прекрасно ощущаются руками по нагреву этого провода.

[zenon]

А вот то чёрное кольцо 400125 - оно офигенное!

Так я тебе давно говорил про эти кольца, больно уж они понравились, 125 -ое в пять раз выше проницаемость чем у 26-го.
Один слой 1,4 мм провода грубо будет в районе 500 мкГн.
Да, и кстати, китайцы не стесняются на таких кольцах и 150 кГц сделать.
--
Так всё же какая индуктивность дросселя нужна? Оно-то и на 80 мкГн работает неплохо.

[Slabovik]

Чем больше индуктивность - тем меньше риппл - это та самая треугольность.
Поскольку сердечник из распылёнки, он неплохо проводит ток, а значит, там живут вихревые токи, которые пропорциональны рипплу тока. А эти вихревые неплохо греют сердечник.

Посему в этом месте индуктивность - это компромисс между: а) нагревом сердечника; б) нагревом провода; в) минимальным током, при котором ещё не достигнута неразрывность.

С минимальным током при указанной (500 мкГн) индуктивности порядок. Разрывность возникает при токе в районе полуампера, как можно догадаться, это раз величина риппла. Как только риппл начинает нижним углом цеплять ноль, так появляется разрывность.

Если 'а' и 'в' улучшаются с ростом индуктивности, то рост индуктивности сказывается на длине провода, которая увеличивается и ухудшает параметр 'б'.

Можно уменьшать индуктивность, увеличивая риппл, но надо следить, чтобы сердечник не нагревался излишне сильно.

Ну так и попробуй тогда вот это 126-е в проводом 1.4. Провод всяко короче будет - меньше нагрев.

Осциллографом падение на токоизмерительных резисторах посмотришь, чтобы пила там ровная была, без "трамплина"... Что-то расчёт мне показывает "слишком большую индукцию"...

А вот задирать частоту не рекомендую. Увеличишь нагрев сердечника пропорционально частоте. Увеличишь нагрев ключей и диода. Увеличишь количество помех - напряжения всё-таки высокие. Китайцам на это глубоко на[censored]ть, но это не значит, что так и надо делать.
зы: посчитал. Для 10 ампер нужно как минимум двойное кольцо T157 (это как у тебя на фото) материала Kool-Mu 125, витков проводом 1.4 "сколько войдёт" в один слой. Более-менее нормально, впритирку. Но потери в проводе более 3,5 ватт.

[zenon]

Не помню где читал, но вроде как именно КулМю хорошо переносит высокие частоты, а жёлто-белая распылёнка не очень, поправь меня если не прав.
Намотал на 125-ый 19 витков (где-то 90 см), индуктивность вышла 60 мкГн.
На 40 кГц работает, нагрев ключа 42-44 градуса, дроссель не греется.
Эксперимент же не закончен... 120 кГц, норм, ключ 46-48, 150 кГц фото.
Дроссель не греется.

[Slabovik]

Жёлто-белая до 100 кГц нормально работает. У неё проблема, по сравнению с более новыми материалами (той же салатово-белой распылёнкой #52), что проницаемость поменьше и частотные свойства хуже. Но в компьютерных блоках питания до сих пор вставляется.

Ещё круче феррит, но он сильных полей вообще боится. Распылёнка много компактнее получается.

Гм. А есть в хозяйстве мелкие кольца-бидики? Которые можно было бы на ногу диода надеть? А то вон там процессы колебательные, которые по-хорошему гасить надо. Но ещё они зависят от комплектующих и их пространственной ориентации друг относительно друга. Пока не заостряем, но в предпродакшене заняться надо будет обязательно.

[zenon]

Эти? Есть, кучка, еле нашёл, последствия переездов...

[Slabovik]

Ага, эти.
Эксперимент. Часть 1.
а) Сфоткать осциллограмму на стоке транзистора.
б) надеть колечки на выводы анодов у диодной сборки
в) сфоткать осциллограмму, изучить на предмет "а есть ли изменения" (может и не быть).

Часть 2.
уже не трогая диод (если были улучшения от надевания - оставить надетыми) выполнить подобные пункты, но колечко надеть на вывод истока транзистора.

Гасить колебания бидиками интереснее, чем навесом снабберов. Но не всегда работает... почему-то...

[zenon]

Ну скриншоты уже есть, на два этапа конечно лень разбивать (этож два раза радиатор крутить! )... но попробую.

[Slabovik]

Скриншоты нужно сопоставлять. Если изображения будут подведены под один знаменатель - будет видно визуально.
То же самое касается разделения опытов. Всё сразу делать нельзя т.к. не будет ясен вклад каждого отдельного действия.

[zenon]

а) A; б) B;
80 kHz.
Всё видно, выброс меньше.
в) C.

[Slabovik]

 

Я могу сделать вывод, что бидик на истоке эффективнее.
Бидик на диоде тоже работает, но имеет побочку в виде пика, возникающего при закрытии транзистора (да, это логично, т.к. его индуктивность мешает току мгновенно направиться в диод. Поэтому не повредит некоторый запас по рабочему напряжению на транзисторе.

Третий канал - это на токовом резисторе? Похоже на то - там на нём суммируется ток истока и ток затвора. Хорошо видны импульсы тока затвора. Похоже, я угадал по поводу оптимального резистора - нужен в районе 3-4 Ом?
p.s. А что по поводу нагрева? В моих ожиданиях, что транзистор станет чуть теплее...

[zenon]

Эээ, 3-4 Ом какой резистор? Затворный? Он сейчас 30 Ом и параллельно ты сказал диод 1А поставить, так сейчас и осталоь.
Да, выброс это сразу мне не понравился, снаббер поставил 5 Ом/0,022 мкФ, только боюсь на полном токе 2 Ватт мало будет, ну или резистор 10 Ом поставить.
С нагревом я немного запутался... что было до и после и при какой частоте.
ы. Всё верно - третий щуп на шунте, параллельно ему может емкость побольше поставить? Хотя ... не эффективна она там, только после резистора снимающего напряжение.

[Slabovik]

На шунте точно ничего ставить не надо. Пусть как есть - оно погоды не делает.
Пик - это нормально. Возможно, надо удалить бидик с диода - пик станет меньше. Бидик на истоке эффективно подавил колебательный процесс. Возможно, с диода можно снять вовсе - пик скорее всего станет меньше.
А 3.3 Ома - это у меня расчётное. Я помню, ты говорил, что сейчас 30...

[zenon]

Всё хочу спросить, откуда такое название "бидик"? Я их всё бусинами ферритовыми обзывал...
Так по итогам, что лучше сюда IRFP064 оставляем? MUR3060 или взять MBR40200?

[Slabovik]

Бидики - это просто: Ferrite Bead (https://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_bead).

Диоды с барьером Шоттки были бы поинтереснее в плане тепловыделения, но на диоде максимум тепла - это половина (чуть больше, примерно) тока лампы (в 12-вольтовом режиме), так что на усмотрение. Опять же, чисто механически одинаковые корпуса размещать легче.

Транзистор imho вполне справляется. Если подбирать другой, то по критериям: не ниже 60 вольт (оптимально в районе до 100 включительно), не менее 40~50 ампер. Не менее, но и в разы более тоже не стоит, ампер так 50-70 оптимально. А вот по граничному напряжению лучше выбрать модель/экземпляр, чтобы оно было повыше, здесь питание драйвера достаточно высокое. Сейчас сразу можно сделать его слегка пониже, заменив стабилитроны на пару по 5,6 вольта. Будет где-то 10,5~10,6 на выходе стабилизатора, вполне тепературонезависимое - ТКН стабилитронов приблизительно скомпенсируются ТКН транзистора. Почему такой стабилизатор? Ну, потому что он дубовый. По условиям, на вход может прилететь до двойного напряжения бортсети. КРЕНКи такого не выдерживают, да и не морозостойние они. Если ставить её, то надо дополнительно защищать, а этого не хочется.

А так, какие транзисторы есть?

[zenon]

Взял IRFP250 и 30CPQ150.
Радиатор BLA164-200, вообще можно заказать подобный профиль и резать его, так дешевле будет.
Стержни в наличии были 6х20.
На медь цены конечно же не могут не удивлять... 1,5мм 100гр. по 500, это 6 метров, те, если мотать в один провод хватит на два дросселя наверное.
Думаю дроссель положить прямо на радиатор, и тогда высота "бутерброда" будет меньше, только надо придумать крепление, плата будет поменьше и конца дросселя припаять сбоку платы.
ы. Хотя есть и IRFP150, с 250-ым наверное погорячился 31А всего-лишь.
1,5мм мотать тяжко...

+++
Вот так получается:

↓ спойлер ↓

[свернуть]

[Slabovik]

Не слишком ли близко к корпусу сгиб ножек у TO-247?
R24 лучше вынести из зоны крепления транзисторов - его здесь легко снести, да и мешает, если вдруг транзисторы захочется крепить не индивидуальной шайбой, а общей планкой с двумя дырками.

Токовое реле решил на плату не вставлять?

Мне совсем не нравится расположение T1 T2. Не вижу, как возвратный ток в землю от затвора через них пойдёт. По-идее, точка соединения с землёй у них должна быть в районе токоизмерительных резисторов, иначе помех по всей плате огрести можно. Вообще, с землями надо внимательно. Если даже земля с обратной стороны, то от этих транзисторов надо выделить всё-равно свой отдельный путь то этой точки, и только там соединить.

[zenon]

Это стандартный футпринт TO-3P кикада, у ног сгиб как-раз после их сужения.
Токовое ещё не добавил, никак не могу определиться со взаимным расположением габаритных элементов, с ними всегда почем-то сложнее.
С названиями клеммников запутался, хочу использовать Degson 2EDG, но у них и другие названия встречал.
На плату 2EDGR-5.08-04P угловой, 2EDGK-5.08-04P ответная часть. Футпринта не нашёл, он может и есть в стандартных бибилиотеках, решил пока использовать "TerminalBlock_bornier-4_P5.08mm", и переделать его, питч подходит, размеры чуть другие.
Наверное по два пина объединять надо на каждое подключение. Те 4 пин на лампочку, 6 пин на подключение.
Такой вот даташит нашёл.

[Slabovik]

T1 T2 проверь соединения. Что-то там не то соединено...

L2 можно поставить вертикально  и перепрыгнуть через дорогу DR1, что к клемме... но надо за габаритом смотерть. Уже в нужный габарит укладываешь, или пока так?

[zenon]

Это я массу T2 до шунта кинул, или не надо так?
Длинные дороги получились на ОС, LMP- и CC с шунта.
В габариты умещаюсь, радиатор приличных размеров, можно подвигать ещё.
Все-таки хочется добавить транзистор и убрать геркон, КЭ на R34, но там же влиять будет сопротивление перехода?
И надо добавить конденсатор на входные клеммы, электролит или несколько танталов?
Про L2 никак не пойму.

:: добавлено 15 Март, 2024, 14:36
Аааа... транзистор-то ладно на R34, силовые плюсы как разделить...

[Slabovik]

Если хочешь добавить конденсаторы на лампу - удвой C15 или даже утрой.

Imho, если диод повернуть на 180°, должно быть интересно. Если конечно нет какой-то причины располагать их обязательно параллельно...

[zenon]

Не, не на лампу, на вход питания, провода то на месте довольно длинные будут.

:: добавлено 15 Март, 2024, 17:04
Не симметрично как-то выглядит...Так ты имел ввиду?

[Slabovik]

Ага.
Осталось C14 (удвоенный-утроенный) разместить от левого конца L2 до входной клеммы '-', она же нижний конец токоизмерительных. Только не бросать его на общий полигон, а широким проводником (полигоном) дотянуть до области клеммы/токоизмерительных и там соединить.

Я смотрю, C5 мелкий на лампе. Imho он бесполезен. Лучше тогда удвоить C15, или утроить.

[zenon]

Ещё подвигал.
Ох, а про C14 забыл... футпринт даже не назначен был.
Так, ещё раз надо определиться с конденсаторами, C14 и C15 какая ёмкость и кокой тип?
Шунтирующая керамика нужна?
Остался ещё геркон

[Slabovik]

Миф о необходимости керамики пришёл из радиотехники, где отбираемые/вливаемые ВЧ мощности были небольшими и их могли обеспечить эти небольшие ёмкости, в то время как большие и значительно индуктивные ёмкости отфильтровывали питание промышленной частоты.
В силовом применении шунтирование бессмысленно ввиду больших мощностей. Микроскопическая керамика их обеспечить не может. Для упражнения просто посчитай, какая ёмкость должна быть для тока 10 ампер, чтобы она сглаживала во что-то разумное, как говорят, "разгружала электролиты по ВЧ".