我的第一台DRSSTC——占空比已调至50%
kcltxinshou2013/04/13高电压技术 IP:新疆
历经四个月,调试成功了第一台DRSSTC,在此,首先要感谢山猫、rudolf、咸鱼超人、rb-sama 的指导与帮助——当然,还有论坛中的许多热心的朋友。
由于夜已经很深,先概述一下:

一、线圈部分:
初级:200mmPVC接头,4mm细铜管间隔5mm绕10圈,只用了9圈。
初级谐振电容:电磁炉0.33微法/1200V,12串4并。容量0.11微法。
次级:110mmPVC管,0.21mm漆包线,约2000圈,线圈高度约49cm。
顶端:大小不一的三只不锈钢盆组合而成。再固定一根2mm铜线作为放电尖端。

二、全桥部分:
IGBT:电磁炉25N120,四只。
电解电容:560微法/450V,两只并联。
吸收电容:天明美国CDE1.5微法,两只并联。
栅极:15V。
整流桥输入电压:交流70V。

三、驱动部分:
电路:DR4,面包板连接。
GDT:26mm磁罐,两只。
OCD未接入。
灭弧:DR0.5中的555灭弧。与驱动电路一起装在面包板中。

上图:
P1060308.gif   
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P1060320.jpg
P1060320.gif
P1060322.gif         
+10  科创币    ry7740kptv    2013/04/13 为了你那超威搭棚。。。
+25  科创币    maxlongint    2013/04/13 鼓励。
+30  科创币    咸鱼超人    2013/04/13 你你!在这样都行啊~厉害啊
+25  科创币    知了    2013/04/14 为你那堆线能正常工作加分
+25  科创币    pavaroti    2013/04/15
来自:电气工程 / 高电压技术动手实践:实验报导
39
 
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~~空空如也
kcltxinshou 作者
11年9个月前 IP:未同步
515467
这是昨晚写的东西,图片不会整,今天才传上来。
写一写经验与心得:
1、开始是用IRFP250搭棚,高压包做负载,进行调试,拉弧成功,但场管很快暴热。
     用ZVS作信号源对驱动进行检测,驱动 刚通电时占空比50%,波形很好。但多了一会儿,占空比接连发生了两次变化(测的是MOS输出端),最后明显小于50%。原因未知。
2、感光法制作双面PCB的全桥板子,铺锡焊接。IGBT用25N120,经过一番折腾,总算调到电弧较长的效果了。
     每次开机是这样的 :驱动、灭弧一直开着,此时GDT中有音频振荡的声音,较小;全桥供电使用按钮开关控制。
     仍然存在最大的问题就是管子发热很快,所以观察电弧是在全桥通电1、2秒内观察的。时间稍长,管子就暴热。
3、对GDT的波形进行观察,发现上升沿很缓慢、振铃很大。重新用磁环、磁罐分别绕制了较好的GDT,又提高了驱动能力,波形变好了很多。
4、但仍然在击穿管子, 前前后后已经穿了20几只管子了。其中有十几只都是穿了以后用手摸,非常烫手。所以我觉得这些击穿的管子中大多是热击穿。
     还有几只,是将电压加到较高时穿的,估计是电流超过了极限,毕竟这只是25N120。
     然后对栅极波形观察,发现始终是小于50%。我想,如果将占空比调到50%,应该达到了软开关状态,就不会暴热了。
5、 关于占空比这个问题,从一开始就一直困扰着我。首先,对整个驱动电路、全桥电路的原理分析,简单说是这样的:
      即使驱动电路提供给全桥栅极的波形<50%,而当全桥工作时,其电压、电流应该也是正弦波。只不过此时不是软开关罢了;
      为什么驱动波形会<50%?当正弦信号进入74HC14后,由于施密特反相器的两个阈值电压都为正,所以它整形输出后一定是<50%的;而且有一定的延时;
      但谐振电流很大,又经过了磁环反馈,减小了电流但升高了电压,就使得这信号的上升沿很陡峭,以至于整形后非常接近50%,延时也会大大减小;这样,GDT应该输出50%的方波,全桥也接近软开关状态;
      那么,为何我的DRSSTC到前天为止,驱动波形仍然明显<50%?用示波器观察初级正弦波,才发现因受到强烈干扰,它已经不是非常完美的正弦波了——占空比畸变,<50%,以至于之后的一连串......
      我将全桥与初级的连接线的形状、放置的方位等等进行了调整,发现状况大大改善——无论反馈波形、MOS输出的驱动波形,都已经非常接近50了。但IGBT的栅极波形还是略<50%。
      本来以为,这样就应该解决了问题,哪知管子还是热得很快,又穿了两只。
      到此为止,我已经想不出什么办法做到温升很小。难道说,这已经是25N120的极限了吗?
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515471
回 3楼(yanli12321) 的帖子
每次观察完电弧,断电后用手摸鳄鱼夹,都很热,但不烫手。
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515473
补上两张全桥照片
P1060312.gif
P1060313.gif
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515475
回 2楼(ry7740kptv) 的帖子
呵呵,目前为止,倒没有因为驱动部分的松动而穿管。我觉得问题还是在栅极波形上。
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515554
回 8楼(ry7740kptv) 的帖子
有几个问题:
1、即使最终GDT的输出波形占空比不是50%,全桥也能工作在软开关?
2、如何增强推动级的输出能力?你说的推动级是指哪块儿?
3、栅极波形中,低电平的开始处是倾斜的,是什么原因?
4、磁罐绕制GDT,能否达到好的效果?
5、反馈是用大小不一的两只磁环,网线双绞,按1:33:33绕制的。这样是否漏感太大?
6、上面的栅极波形照片,是全桥供电25V时拍摄的。如果电压加大,顶端放电,波形就会左右抖动得很厉害。难道一台效果很好的DR在工作时,栅极波形一点儿都不抖动?
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515612
回 9楼(知了) 的帖子
你是说换哪个电容?
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515613
回 13楼(ry7740kptv) 的帖子
UDFWD是什么?在哪里?
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515639
回 19楼(ry7740kptv) 的帖子
是不是很恐怖?打开看看......
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515641
回 19楼(ry7740kptv) 的帖子
难道是单片机+光耦悬浮驱动?
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515968
回 22楼(rb-sama) 的帖子
开始对电路原理不是太懂,想到调试过程中可能会对某些元件参数进行调整,于是就打了个棚。
还有就是,一直以来就习惯于先用面包板做调试,等90%成功后再做PCB。
这几天针对25N120管子发热依然严重的现象进行了思考,并想了一些解决方案:
1、50V,管子可以坚持10S开始烫手;70V,3S开始烫手;估计是这种管子不适合大电流。那么我想采用大感量初级,这样应该是谐振电压高而电流小。
2、栅极波形的改善、GDT的绕制还要下功夫。
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
515969
回 23楼(rb-sama) 的帖子
ry的意思应该是用信号源仅仅对驱动电路进行调试。
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
516153
回 27楼(rb-sama) 的帖子
昨天说想用这个方案:重新绕一个大感量初级,使谐振电流小而电压高,这样就能使25N120工作在最佳状态了。
现在得更正一下这个想法了。仔细想了想LC谐振、全桥工作原理,才知道:
1、串联谐振时,LC电路等效为纯阻性电路,其阻抗等于L的电阻R。因此,无论L的感量有多大,谐振电流都为U/R。
2、谐振时,L或C两端电压为LC两端激励电压的Q倍,但这并不等于IGBT漏源间的电压。漏源电压近似等于电源供电电压,不会太高。
综上可知,即使采用大感量初级,漏源电压依然不会升得很高,而谐振电流依然会升的很高。这一点,你也提到了。
3、实测L的电阻R=0.6欧姆,如果输入端电压60V,那么谐振电流就达到100A了。
25N120肯定是扛不住了,但论坛中一些TC的参数例如IGBT用50UD,初级铜管电阻R也很小0.5欧姆,电压即使开到150V,谐振电流也有300A。这管子能扛得住吗?
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kcltxinshou作者
11年9个月前 IP:未同步
516188
回 33楼(ry7740kptv) 的帖子
嗯,我在理论方面还要加强学习啊,呵呵
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kcltxinshou作者
11年7个月前 IP:未同步
531267
回 35楼(robbie) 的帖子
许多东西原理上都有相通之处,搞懂了这个,就可以举一反三了。
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kcltxinshou作者
8年9个月前 IP:新疆
813308
引用 太阳火26:
散热器 看上去太小了!
已经换了
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