再冒个泡--- 这个是 drsstc
只能说是0.2版吧

因为老TC太小,谐振频率太高,就新绕个大个的低频高压TC,可没绕完线断了,也懒得接,就凑活用了,结果样子很难看,且期望的频率不易达到(原是想做到80khz下,好配芯片及管子),这次工作时,初次级还没完全调到一致,驱动板跟踪锁定后频率是118khz,应该是初级的,因之前手动测试次级频率还不到115khz。

电源没敢用220v~,接入的是配老PS2游戏机的220v~转110v~交流电源,只有90w,整流后接一个5欧10W电阻限流,灭弧频率设得很低,0.5ms on,50ms off,所以工作时功耗只有50多W  ---  实际on期间平均功耗约在5KW,而峰值功率估算在20KW(150v*120A)。

驱动板主控芯片是3525,原是想用它做定频STC的,但发现它的同步引脚也可以跟踪锁定外部频率,结果可以一板几用了。
全桥没有加保护措施,管子也没有加散热片,因电压还不算高,工作1分钟芯片也只是微温而已。
STC_184.jpg

STA_182.jpg

STB_183.jpg

+1  学术分    科创论坛   2011-07-05   兑为学术分。
+2500  科创币    y2k   2011-02-23   歡迎新DRSSTC黨員~~
+1500  科创币    dr-sama   2011-03-21   一个好的开头
-5000  科创币    科创论坛   2011-07-05   兑为学术分
来自 高电压技术
2011-2-23 00:01:59
bird_w(作者)
1楼
老相机按键失灵,无法调参数,抓不到最长电弧,手机拍这个似乎曝光时间长些,可见最长电弧,有40cm。
P110222_225712.jpg

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2楼
不错啊,请公布更加详细的参数。
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3楼
感觉这个DR的电弧和SGTC差不多。。好细
上电路图
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2011-03-02 12:37:00
2011-3-2 12:37:00
4楼
我很想知道SG3525的同步脚能这么用?我看了很多资料,貌似那个脚并不能起到反馈并锁定频率的作用,仅仅是为了使多片3525同步而已。。。
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5楼
好新奇的设计[s:261]
刚才和飞鹊讨论说道 您这个磁环隔离是隔离谐振还是什么?
要是隔离谐振的话 您试试用并联谐振试试!
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2011-03-05 17:20:25
2011-3-5 17:20:25
bird_w(作者)
6楼
3525的同步引脚可以同步外来脉冲(要比自身频率高),我是用74HC14整形、移相再整形后做微分,接入同步引脚,可以实现准确的频率同步,且可调整相位,实现IGBT准确工作在ZCS状态。驱动板左边的两个引脚就是连接电流互感器用的,这个设计用于单级谐振电路进行频率相位跟踪工作情况表现不错,这也包括了传统的SSTC;稍作改动,也可以适用于电压跟踪模式(因为移相范围大于半个周期,而电压与电流仅差90度,所以均可以调整实现ZCS),上面照片中放电时驱动板处于电压锁定模式。

但连接DRSSTC时,还是有复杂的情况,我注意到DRSSTC系统有两个谐振频率,但是随着回路参数变化,特性差异非常大,对驱动次级TC产生高压而言,通常只有一个更有效率,而另外一个消耗大,效率低,应该避免 ----- 用上述电路锁定时,可能不同burst周期锁定在不同频点,而这个频点可能是希望避免的,故暂不建议在DRSSTC中用。

整个驱动板电路都是自己胡乱拼搭的,没有现成图纸,回头手绘个发大家参考。

再提一点,有个3525,调测电源变换及谐振电路方便的很,即便没示波器,都不是难事,相比555它周边集成更丰富,可直接驱动MOS实现推挽变换,也可以接GDT推小功率半桥(当然更多是加一级图腾)。对于DRSSTC我虽然暂不建议用它的同步功能,但驱动DRSSTC我看也完全能满足一般的爱好者了,一个改锥就够。。。起码我靠它了解了很多drsstc的工作情况 ----- 目前已可定频工作实现 60cm 电弧,300us on time,50ms burst周期,系统小于50W的功耗。话说20hz的声音非常像直升机来了,突突突突的,好响好响......
+1000  科创币    ry7740kptv   2011-03-05   你这个方案类似锁相环,设计的不错,学习了~
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bird_w(作者)
7楼
关于适配变压器也说下,这个也是先前试初级铜管串联谐振及频率跟踪时用的,可提高大电流驱动能力(其实也降低了驱动电压),在尝试接入TC时,也没去掉,并且也能实现预定功能,但一个重要问题是驱动波形必须保持良好,不对称的话容易饱和,另外一个是匝数要能匹配驱动电压,我用110V~时刚好4个磁环工作在极限吧。我当前管子的额定电流都不大,而DRSSTC需要的驱动电流看上去很恐怖,暂时还不敢把管子超限额工作,所以有这个尝试大电流工作情况也挺好;现在又有了个EE55,截面及功率更大,还可以加垫纸防饱和,用了下更好。

DRSSTC试验了几天,发现其参数变化范围大得很,在没有大电流管子的情况下也可以直接改初次级参数把驱动电流降下来而保持功率不变,所以仅就DRSSTC来说,适配变压器的价值似乎变得有限。

但一点值得留意,区区几个小磁环,能够传输超过10kw的功率,是不是有点吓人?
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8楼
LZ这个DR好NB的说。。谐振的很好很好。。但是电路估计很复杂。。
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9楼
引用第6楼bird_w于2011-03-05 17:20发表的  :
3525的同步引脚可以同步外来脉冲(要比自身频率高),我是用74HC14整形、移相再整形后做微分,接入同步引脚,可以实现准确的频率同步,且可调整相位,实现IGBT准确工作在ZCS状态。驱动板左边的两个引脚就是连接电流互感器用的,这个设计用于单级谐振电路进行频率相位跟踪工作情况表现不错,这也包括了传统的SSTC;稍作改动,也可以适用于电压跟踪模式(因为移相范围大于半个周期,而电压与电流仅差90度,所以均可以调整实现ZCS),上面照片中放电时驱动板处于电压锁定模式。

但连接DRSSTC时,还是有复杂的情况,我注意到DRSSTC系统有两个谐振频率,但是随着回路参数变化,特性差异非常大,对驱动次级TC产生高压而言,通常只有一个更有效率,而另外一个消耗大,效率低,应该避免 ----- 用上述电路锁定时,可能不同burst周期锁定在不同频点,而这个频点可能是希望避免的,故暂不建议在DRSSTC中用。

整个驱动板电路都是自己胡乱拼搭的,没有现成图纸,回头手绘个发大家参考。
.......


drsstc的"两个谐振频率"是由於初次藕合不完全引致的,推薦使用較低那個.
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bird_w(作者)
10楼
我测的结果不都是低的好,似乎应该是这样的:
初次级自身固有频率相当时,DRSSTC的两个谐振点特性比较相似,应可以随便选择;但如次级频率高于初级时,需要使用高的那个点,低的那个点相对效率低,频率偏差越大,效率低得越厉害,而高的那个点尽管效率高些,但谐振阻抗其实还是变高了,需要更高的电压才能得到高的输出;反过来情况类似,所有都反过来。并且,初次级频率偏差大时,效率低的那个点表现得阻抗非常小(有些等价于初级直接串联谐振),不小心可能会导致管子过流烧掉。
如都属实,我认为可以利用这些特性来调整回路参数匹配实际的开关管参数,按照其额定电压及额定电流实现特定管子的最大能力输出,而不是追求初次级固有频率一致,我认为这样可能会导致由于过流的提前出现(针对该管的过流)而无法提升电压,再或者是(由于初次级没匹配好导致)供电电压已调至最高,但回路电流没达到管子最大值,这都无法充分发挥管子的能力。当然,如果有NB的管子,可以追求完全谐振下的最大功率输出。
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11楼
挑低那一點是在初次级的固有频率一致時的用法,順便扺銷次級的弧寄生電容帶來的降頻影響.
我覺得與其用頻差控制過管子的電流,用初次级同頻讓電流盡快振升至IGBT極限來降低出某個長度的弧所需的cycle數似乎更合適..省點開關損耗...

ps:說錯了,同頻->調在下頻才對.
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2011-03-06 21:05:58
2011-3-6 21:05:58
bird_w(作者)
12楼
电路图还没绘,板照片先发一个上来,其实不复杂:
1、核心是3525,可手动控制频率及占空比(在TC应用中都是50%),也可执行外同步,输出驱动872/882图腾再由GDT推IGBT,因担心872/882能力弱,做了两组,3525不用其缓启动功能,使能信号由下面555输入;
2、外同步信号(电压or电流源)限压后接入74hc14整形驱动阻容积分实现移相(可调电阻控制相位),再进入74hc14整形,由阻容微分形成同步脉冲,通过4148接入3525进行同步,该移相同步电路是两路对称设计,对应3525的两个脉冲沿,共用了7414的4个施密特反向器;
3、555仅实现burst控制,可调电阻控制占空比,可插拔电容控制频率。

还缺的一个功能是555输出使能的同步关闭功能,可保证0电流停止,目前暂不需要,也没碰到问题。
SANY0005_2.jpg

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bird_w(作者)
13楼
再发几个电弧图
SANY0003[20-19-43].JPG

SANY0003[20-16-55].JPG

SANY0003[20-20-10].JPG

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bird_w(作者)
14楼
为控制电流,把次级频率调得比初级低不少,为此TOP显得庞大了些,工作在下频点。
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bird_w(作者)
15楼
还有一点说明,全桥电压已提高到250v,但脉宽调降到200us,所以电弧长度增加,但功率消耗仍然只有50w。
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16楼
DR需要人工选定谐振点。。。steve的PLL驱动板就是这么做的。。。
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2011-03-09 21:34:26
2011-3-9 21:34:26
bird_w(作者)
17楼
用基本电路了解了DR的一些行为特征后,开始做些增强,以提升电压电流,看能有何表现:
1、提升驱动板3525及图腾供电电压,由以前板上12v稳压供电改为直供(19.4v电源适配器),同时修改为1:1变比,但不再使用两个GDT,而是一拖四输出,一组图腾直接驱动4个IGBT,因简单估算872/882驱动能力似乎是够的,这样简化了实现,也能把IGBT驱动电压提升到近+-20v;
2、初级谐振电容由4串2并增加为6串3并,容量没变,但提升耐压及过流能力;
3、在淘宝找了两种大峰值电流的IGBT:G4PC60U/HGTG40N60B3D,Icm都有300A,一种6.5,一种6块,说是原装拆机,但拿到后看前面那种很新的样子,感觉不可靠,就先用后面那个老旧些的,并加上了散热器;
4、把TOP上所有不平整的尖端用烧烤用的锡纸盖平,防止异常电弧发生;

做完这些工作,通电加压,参数略作调整,仍然定频工作,250v时电弧长度提升到 75cm,功率约在80W 。
STB_202.jpg

STC_203.jpg

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bird_w(作者)
18楼
之前一直是调谐好后加压,没有在高压时调整过,一直没问题,即便最高功率工作,功率管也从来不热,今天便想在高压时调调频率试试,看输出会有什么变化。

好吗,还没调一个来回,啪一声响,桥板上冒了点火,升起了点烟,连忙断压去查看,发现桥臂上一个管子炸裂开。想来似乎是高压大电流时调频,相位无法满足ZCS条件,导致:1)因电流超限额应用,无ZCS则损耗太大,瞬间过热损坏;2)切换电流过大,产生高的峰值电压,击穿;当然,只是猜测了。同时发现该桥臂另外一个管子也损坏,结果:炸掉那个断路,这个短路,冒了烟后电路并没有立即停止工作,还有高压输出,原来是一断一短,成了变形半桥了。

补充,今天工作时峰值电流我看到已经超过400A,只是不知那个磁环上绕的电流互感器测试的准确程度,但在调烧前似乎功率管没压力(不热),回头还要再试试它的过流能力。
STA_205.jpg

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2011-03-11 22:17:11
2011-3-11 22:17:11
bird_w(作者)
19楼
换掉两个管子后,进一步的调谐过程就是把为控制电流而额外加大的TOP逐渐减掉,使两回路频率更加靠近(但工作频点115khz并非它们的自然谐振频率~130khz),就我当前TC配置而言,减为两个环的时候应该还不是最佳点,但暂无法进一步减小了,因再减掉一个环就太多了,所以配置两个环是当前最佳状态,目前可见电弧(放电点距铁环)已超过80cm,全桥电压可加到接近300v,没发现功率管有问题,此时功耗增加到近120W,这是20Hz工作频率时的情况,on time目前设的是200us,实际应该有较大的调整余地。
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bird_w(作者)
20楼
拿个MP4录了段视频,压缩后才5MB,结果传了半天也上不来,不知怎么回事?
搞几张截图看看。
暴风截屏20110311223844.jpg

暴风截屏20110311223923.jpg

20110311223552.jpg

暴风截屏20110311223938.jpg

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21楼
希望您能公布下驱动电路图纸和详细资料,另开一帖写个教程也可以。
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22楼
视频传到优酷,然后发链接过来。
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2011-03-12 00:06:02
bird_w(作者)
23楼
这个电路前面已做过比较多的说明,只是还没画原理图,我也是边试边改进的,由前面内容可见过程。

一点想说的是,可调频率源很重要,是帮助理解分析电路的一个重要工具手段(特别是测试各种谐振点频率及相关特性时),很多人直接仿制自激反馈型驱动电路,而它对系统的控制实际很弱,无法通过之全面了解系统工作内况,所以先做个3525驱动板,多调调测测,对系统运作就了然于胸了,自己再想怎么针对性的优化改进都会清晰有眉目的。
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24楼
恩。。这个比较适合初学者。。对DR原理和调制都会有较深刻的理解。。
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bird_w(作者)
25楼
视频上传到了ku6,因为试了下,只有它转码后流畅不丢帧。
http://player.ku6.com/refer/NiPaTSBGPFf64BnG/v.swf
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26楼
回 18楼(bird_w) 的帖子
你的是次级反馈的?我个人比较倾向次级反馈,不容易跑偏导致硬开关炸掉。。。
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2011-03-13 11:39:55
27楼
貌似不谐振呀·····  谐振了才好看嘛!
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2011-03-20 16:46:59
2011-3-20 16:46:59
bird_w(作者)
28楼
周末有闲,把先前淘来的G4PC60U拿出来装配上,真真假假遛遛才知道吗。
用了下似乎没什么问题,于是乎把以前的burst频率由20Hz提到100hz,把工作周期由200us缩短到100us,加压后同样实现80CM+电弧,功率上升到250W+;还是一点,不太清楚我电流互感器测量的准确性,按我示波器看到的数值,峰值电流已超过650A,峰值管压降也有15v,有点恐怖,不太敢相信。因以前我拿示波器测那个SGTC初级电流同样比计算值大不少,分析是测量回路感应电压干扰,这个DR测量是不是也有干扰也还不敢说。
与之前20hz不一样就是功耗大了,管子工作温度会升得高些快些,毕竟即便90%效率每管子也会有6W+平均损耗,温度高了对IGBT而言似乎允许电流要大大下降,当前用的都是几块钱的小管子,散热也没怎么搞,所以不敢长时间工作,防止管子温升较高,一般每次1 min左右。
不管怎样,因为管子没爆掉,所以似乎几块钱的管子照样能玩电流巨大的DR。
SANY0002[(000377)16-14-54].JPG

SANY0002[(000349)16-14-32].JPG

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bird_w(作者)
29楼
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bird_w(作者)
30楼
回 26楼(ry7740kptv) 的帖子
我最近都是工作在定频模式,前面帖子已经说了,DR有两个特性不一样的谐振点,我用电压反馈时不好控制频点,目前我回路参数是期望工作在下频点,但它自己会锁定在上频点,此时电流大,次级输出电压却低,所以我暂没启用,以后会在此DR中试用电流反馈(主要是因为接线麻烦才暂没用)。

按我做过的一些测试分析,次级反馈的输出效率明显要高,但有一个问题就是电压反馈与电流反馈相差是90度,会导致回路工作情况有差异,直接使用电压反馈信号时如果没有移相等措施,锁定的频点与完全谐振点会有一点偏差,以保证相差条件,同时ZCS似乎也不易满足(我这个电路没这个问题,因为能人工控制移相),而电流反馈没有这些问题;如果选择电流反馈,用初级还是次级,也有不同影响,使用次级反馈时输出效率高,但一个问题似乎是不如初级稳定,容易受负载如放电、短路等影响,可能不能保证管子任何时候都工作在ZCS状态,而初级电流反馈没有这个问题,但它的缺点我看是效率问题,因初级电流反馈一般会工作在靠近初级谐振的那个频点上,如果两回路固有谐振点偏离大时,那个频点效率极低,电流极大,没有OCD应该不太高的电压就会把管子爆掉;所以我分析要用好初级电流反馈,应先把两回路调整到最佳状态,否则不如次级电流反馈实惠。

以上一些试验及分析结果不能保证都是准确的,大家可以参考并验证。
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bird_w(作者)
31楼
回 27楼(超威猴子) 的帖子
如果不谐振,根本不会有电弧出来的,更谈不上达到80cm+了,所以似乎问题应该改成电弧不够猛才合适。
为了降低系统功耗及管子温度压力,我是把burst频率调得很低---20hz,加上录像也就25帧/s,所以电弧显示不够连贯,特别是编码丢帧就显得更惨,这次调到了100hz,看上去应该连贯多了,付出的代价是on time只开到100us,功耗升到250w,同时噪音也更大更难听;而原先200~250us时只在100w左右。
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2011-04-03 20:49:12
2011-4-3 20:49:12
32楼
那你怎么不用初级反馈和次级反馈一起上呢?
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33楼
回 30楼(bird_w) 的帖子
我说错了。。。我喜欢初级反馈,这样能保证全桥工作在ZCS模式下~
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34楼
回 32楼(超威猴子) 的帖子
为何要一起上?一起能上得了?
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2011-04-12 17:21:17
2011-4-12 17:21:17
35楼
一起上也无不可,利用PLL原理``不断的采集 初级和次级的频率数据在调整```
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2011-07-05 01:09:29
2011-7-5 01:09:29
36楼
楼主的系统设计的效率很高非常希望能把原理图发上来给我们研究参考之用。
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2011-12-17 11:42:08
2011-12-17 11:42:08
37楼
楼主似乎已经把上电路图这回事忘了
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