Силовая электроника своими руками

        На схеме представлен однотактный прямоходовый преобразователь, в котором использован всего один коммутирующий элемент. В отличие от косого моста, где энергия обратного хода трансформатора возвращается в накопитель из первичной обмотки через размагничивающие диоды, в фиксатом размагничивание происходит за счёт фиксирующей обмотки (18 витков), а выброс напряжения первичной обмотки ограничивается током заряда фиксирующей ёмкости (150n x 630В - 4 шт.). На прямом ходу фиксирующая ёмкость через фиксирующую обмотку разряжается до уровня напряжения накопителя (300 В). Благодаря периодическому разряду фиксирующей ёмкости напряжение на коллекторе силового транзистора не превышает удвоенного напряжения накопителя (фиксируется).

        Для обеспечения выше названых режимов фиксирующая обмотка должна иметь очень хорошую магнитную связь с первичной обмоткой. Для этого обе обмотки мотаются вместе (в 2 провода). Поскольку напряжение между первичной и фиксирующей обмоткой около 300 В, между ними должна быть хорошая изоляция. Я обматывал каждую обмотку бумажным скотчем.

        Порядок намотки силового трансформатора следующий. Сначала мотается 9 витков первички вместе с 9-ю витками фиксирующей в один ряд. Затем в один ряд вторичка. Поверх вторички мотаются 9 витков первички с 9 витками фиксирующей. Направление всех рядов должно быть одинаковым и каждый ряд должен начинаться с одного края каркаса. Затем мотаются 2 витка обмотки подпитки регенеративного снаббера.

        В качестве ключа использована половинка модуля 2MBI100PC-140. Модуль снят с частотного привода, его вторая половинка пробита. Ключ управляется драйвером HCPL3120 по схеме с отрицательным смещением. Вместо модуля возможно применение баяна из 2-3-х ключей IRG4PF50U, IRG4PF50W или аналогичных с напряжением коллектора не менее 900 В. В этом случае ключи паяются на медную подложку. О том как это сделать написано здесь. На подложку ключей нужно установить дополнительный термостат. Термостат показаный на схеме устанавливается на подложке выходных диодов.

Настройка инвертора.

        Вместо R1 впаиваем резистор на 100 Ом. Не подавая питания на силу запитываем блок управления. Спустя пару секунд должно включиться реле и загореться зелёный светодиод. Осциллографом контролируем наличие двуполярных импульсов на затворе ключа частотой 40-50 кГц. Отрицательный импульс должен быть заметно длиннее. Размыкание цепи термостата должно приводить к зажиганию красного светодиода и блокировке инвертора.

        Если всё так, собираем полностью схему инвертора и включаем его в сеть. Подбирая сопротивление R2 добиваемся выходного напряжения 14,2 - 14,6 В. Включаем прибор магнитоэлектрической системы параллельно шунту и нагружаем выход реостатом сопротивлением 0,1 Ом. Показания прибора должны соответствовать току не более 80 А. При этом напряжение выхода должно снизится.

        Если всё так, увеличиваем сопротивление R1 до тех пор пока не получим желаемого максимального тока короткого замыкания выхода.

Пуско-зарядное устройство 14, 5 В (600 А) -

однотранзисторный прямоходовый преобразователь (фиксатый).

Для ключа использован регенеративный снаббер с подпиткой.

Скачать схему в формате Visio