Задался целью научиться хоть как-то понимать, что происходит в импульсном трансформаторе. Почитал интернет. Люди советуют изучать кривую тока через обмотку и по ней находить когда и по каким параметрам трансформатор входит в насыщение.
Собрал по-быстрячку вот такую вот платку
Все достаточно примитивно. На таймере 555 (реально у меня 1006ВИ1) собран одновибратор, который по нажатию на кнопку выдает открывающий импульс на затвор мосфета. Мосфет подключает испытываемую катушку L2 к земле через шунт в 1 ом. Дабы не палить со всего тока, собран токовый ограничитель на компараторе, который сбрасывает таймер. В каком-то даташите на один из клонов 555 увидел, что нагрузочная способность его выхода до 250мА, поэтому не поставил драйвер. Хотя явно зря, надо было ставить. А теперь влом курочить аккуратную платку ;)
Ну и вот, собственно, результаты экспериментов.
Первым идет GDT из старого УЗГ УМ с сечением около 30мм2.
Здесь и далее развертка 10мкс, желтым - напряжение на шунте в 1 ом с размахом 100мВ на клетку, голубым - напряжение на затворе мосфета 5В/д. Количество витков не известно.
Следующим номером идет колечко с площадью 24мм2 и 45 витками.
Далее мой маленький трансик с площадью около 24 и примерно 60 витками
Ну и закуску, мой трансик по-больше с площадью 49мм2 и 33 витками
Все замеры проводились при одинаковом напряжении питания 15 вольт.
Осталось теперь научиться понимать как подобрать экспериментально нужное количество витков, зная нужный импульсный ток и ширину импульса в реальном устройстве.
Вот, к примеру, смотрим на ток в моем GDT.
Голубым - напряжение на затворе мосфета, желтым - ток через резистор 0.1 ома в первичной катушке GDT. Видим, что важны только первые 150-200 наносекунд импульса, затем затвор практически не потребляет.
22.03.2019
Сегодня подключил испытатель в реальную схему драйвера полумоста. Ключи IRFP460 с просто огромной емкостью затворов, поэтому в первичке GDT применены драйверы на 6А. Я вывел первичку GDT отдельно и подключил ее в испытатель.
И вот результат.
Голубым - затвор ключа в испытателе, то есть управляющий сигнал. Желтым - напряжение на шунте испытателя. Розовым - напряжение на вторичке GDT, нагруженной IRFP460 через резистор в 5 ом.
Итак, видим что импульс 30мкс. Или 16 кГц при 50% меандре. Реально ток начинает заваливаться с 25мкс или 20кГц. Получается, что данный GDT работоспособен на частотах от 20кГц и выше, при этом ток в точке перелома примерно 0.3А (шунт 1 ом).
Растянем самое начало импульса в 500нс/д и посмотрим на ток.
Видим несколько показательных параметров. Во-первых, ток в затворе управляющего мосфета испытателя чуточку маловат, поскольку время открытия (до 10 вольт) ключа IRFP460 составило 250 нс. Во-вторых, ток через первичку GDT в этот момент подскочил до 1.7А. Поэтому выбор драйвера с током в 6А наверняка слишком пессимистический (должен справляться и IR4427, но он уже на грани, тем более что при умощнении управляющего сигнала для увеличения скорости нарастания на вторичке GDT возрастет и ток в первичке). Количество витков и сечение сердечника GDT похоже оптимальны для моих частот.
Все довольны, всем спасибо ;)
PS 23.03.2019
Для сравнения работа усилителя на 6 и 2.5 амперных драйверах мосфетов. Вот что творится на затворах полумостовых мосфетов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий