Ремонт, модернизация осциллятора RE165D

по схеме. При анализе необходимо учитывать что ВСЕ радиоэлементы не идеальны. В частности, трансформаторы имеют индуктивность рассеивания и паразитную межобмоточную емкость. К примеру, у МИТ-4 это 70..90 пФ
Вот блок-схема осциллятора с паразитными элементами:

При искре, паразитный контур на вторичке дает острый импульс со спектром частот до мегагерца, для этих частот паразитные емкости уже нельзя игнорировать - через них будет ток.
Порисуйте контуры тока с учетом этого

с учетом "паразитов", в исправном осцилляторе при работе могут быть такие паразитные контуры токов:

Наиболее опасны те, которые идут через управляющие цепи тиристоров, плюс та что наводит на закрытый тиристор ВВимпульс с большой скоростью нарастания

добавление - забыл изобразить паразитные емкости тиристоров, которые тоже надо учитывать при анализе паразитных токов

Борьба с этими паразитами обычно ведется двумя методами
а)размыкание. Точнее - снижение паразитного тока до безопасного, добавлением в цепь дросселя
б)отвод тока паразитной емкости от чувствительной цепи путем замыкания на нечувствительную к току цепь. Обычно используется экран из фольги или жести замкнутый на массу

Применительно к осциллятору, есть прямой резон добавить дроссель в провод между массой сварочника и массой синхронизации (можно использовать готовый дроссель питания из любого импульсного БП, к примеру, из неисправного компьютерного)
Также, есть резон отделить вторичку управляющих трансов от тиристорных цепей резисторами, и обязательно воткнуть емкость между катодом и управлением:



если к борьбе с "паразитами" относится серъезно, то в схему надо ввести антипаразитные элементы:


Ничего волшебного - классический синфазный дроссель в цепи питания осциллятора, плюс симметрирующую блокировочную емкость после него. То же самое по входу схемы синхронизации - чтоб отвязать по ВЧ выводы управляющих трансиков от "массы". На собственно синхронизацию это не скажется никак - частоты совершенно иные.
Дроссели тиристорам - чтоб не превышать рамки даташита тиристоров по скорости нарастания тока. Снабберы параллельно тиристорам - в совокупности с дросселем ограничат скорость нарастания напряжения в рамках даташита.

Ну, и выполнять классические рекомендации по монтажу: вести по возможности более короткими проводами, чувствительные цепи и цепи сильно излучающие свивать. Понимать, что провод имеет индуктивность, чем длинее - тем больше. А индуктивность для ВЧ - сопротивление, поэтому длинный провод не замыкает цепь на ВЧ.
Емкость и резисторы в цепи управления тиристора должны быть максимально близко к тиристору, в идеале - на его ногах
Цепь первички от тиристоров и средней точки умножителя до ВВтр должна быть свита, чтоб не излучала магнитную наводку.


вдогонку2 - забыл нарисовать. Параллельно каждому дросселю тиристора надо воткнуть пару резисторов 500 Ом 1 Вт

Сообщение отредактировал VladimirLS - 20.2.2015, 11:51

Ого, спасибо...
...Размышляю.. Теперь из Ваших схем стало все понятно...


А что у Вас изображено пунктиром на сварочном трансформаторе?

Проводил сегодня эксперимент: Подключил параллельно вторичке конденсатор 470 пикофарад 30 киловольт. Включил и увидел что лампа постоянно светится. Прозвонкой обнаружил, что своими экспериментами я убил тот же самый тиристор. ( нижний на схеме )
Смерть тиристора и подключение конденсатора скорее всего простое совпадение, или все же закономерность?
Наверное частота контура как раз подходящей для смерти тиристора стала....

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 21.2.2015, 14:47

Хорошая схема. При грамотном монтаже риск паразитных наводок минимален.
Возникло пару вопросов...

Так ли необходимы резисторы в цепи "холодных концов" МИТов, те что на катоды. Не то что бы они сильно напрягали но бывает при последующей трассировке платы "лишние детали" немного начинают раздражать.

Я правильно понимаю - резисторы нужны для снижения добротности паразитного контура образованного совместно с дросселем?
p.s. На схеме указаны индуктивности 3мкГн(?!), опечатка? Наверное всеже 3мГн...

Извините за небольшой оффтоп:

Жаль мне нечем измерять индуктивность.
Хочу прикупить себе еще один мультиметр - вот такой приглянулся http://s-line.ru/catalog/Multimetry/291/
и вот такой пинцет http://radiokot.ru/lab/otk/kotodromyxlo/04/
Что Вам больше приглянулось?
А как Вы рассчитываете индуктивность на П-феррите?


И теперь по теме:
VladimirLS, а куда у Вас на схеме подевались обратные диоды установленные параллельно тиристорам?
Неужели они теперь не нужны? Ага, все, разобрался... буду за образец использовать эту схему http://www.electrik.org/forum/index.php?ac...st&id=19831

0,75? не тонковат ли будет провод?
Первый магнитопровод я мотал проводом сложенным в двое, общей площадью примерно 3,54 мм квадратных ( диаметр каждого провода 1,5 мм )

Да, кстати, у меня такой же вопрос...
А вот и ответ кажется
Позвольте я все же уточню у Вас про толщину провода и колличество витков на половинке сердечника от строчника...

МИТы хочу заменить самодельными трансами. В наличии есть два ферритовых ( 2000 ) кольца 7мм*6мм, с внутр диаметром 16 мм, внешний 31 мм. Хочу намотать обмотки одну напротив другой. Как Вы на это смотрите?

А можно фотки Ваших устройств глянуть? Хочу посмотреть на расположение элементов.

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 21.2.2015, 19:39

Простите но индуктивность в силовой электронике понятие не совсем простое. Чем мерять? Вопрос на вопрос, а относительно каких параметров мерять? Лично для меня в области приемо\перадающей техники вопрос о насышении магнитопровода был каким-то сказочным зверем, мифическим трудно объяснимым. Если мне надо контур, например работающий фильтр пробкой, то я конечно могу померять индуктивность китайской приблудой, скажем на фиксированной частоте 10кГц, потом поставить соответствующий кондюк и результат часто весьма приемлем...
По поводу расчета индуктивности, если для замкнутого магнитопровода, то производители ферритов часто облегчают задачу приводя индуктивность одного "типового" витка. Ну а дальше проще количество - квадрат витков. Но это справедливо, так скажем для "малых токов", если не хотим например провала индуктивности из за больших токов либо работы с подмагничиванием (частная петля гистеризиса), то чаще приходится вводить немагнитный зазор. Это уже отдельная тема. Скажу прямо тот-же LTspice с его возможностями симуляции работы нелинейных индуктивностей весьма помогает в работе конструктора.

Т.е. это скорее результат работы симулятора,,,,угадал
От себя добавлю ближайшие ферритовые наборы это: E 36/18/11 (феррит по классификации Epcos N27 или N87).
Не магнитный зазор в расчет берется общий, т.е. под тремя кернами Ш, прокладки в 1мм.

Обратные диоды нужны для "затягивания" колебательного процесса. В случае отсутствия диодов, тиристоры были бы закрыты отрицательным напряжением на накопительном (резонансном) конденсаторе. Последующая смена полярности напряжения на конденсаторе производилась бы за счет энергии от умножителя...
От себя - считаю лучше использовать (fast) диоды c номинальными токами ближе к импульсным, а не наоборот

p.s.

Тут дело на мой взгляд уже не от сечения провода, а от его поврхности... Скин эффект однако...
Тут уж лучше литцендрат по моему использовать... Хотя по использованию литца для частот в интервале 20-100 кГц однозначных мнений нет... Однозначно одно - больше площадь - лучше.

для скин эффекта это понятно. Но тут придется пересчитывать количество витков?
Я намотал дроссели одножильным проводом 0,75 квадратов в лаковой изоляции.
И мне не понятно от чего нужно отталкиваться при расчете индуктивности.. VladimirLS говорит о НЕ_насыщающемся дросселе...
Мда... Я кажется уже говорил, что программировать намного легче.. ИМХО...

Что скажете по поводу

Нет не придется... Отношение витков катушки к её длинне опускаем...

Я именно так и поступил, в финальной конструкции, пИсал уже как.... Вообще у МИТ, МИТ-4 конкретно неизвестно в таблетке эпоксидом залитой, что там твориться! Посоветовал МИТы в предыдущих в использовании конструкциях...
А почему бы трансы МИТ не заменить на теже синфазные помеходавящие дроссели. Китайцы из Murata их относительно неплохо мотают. И заявленные Datasheet 3kV относительно корпуса и обмоток, путем наглого разбора и просмота толщины пласмассы.... короче доверяю...

Как это? А как тогда рассчитывать?

Блин, я только что смонтировал эти дроссели. Переделать?

Вы вроде говорили, что двумя проводами мотали...

точно пИсал ?

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 21.2.2015, 21:20

Что смотировали! Что переделать! Не истерите, пардон, Дроссели последовательно с ключами, как VladimirLS предлагал, или что? Если последнее то 10 витков, зазор (общий) 3мм...

Не помню пИсал или писАл
Мотал да, двумя проводами от витой пары, распрямленными (развитыми)...
Но лучше сделать отдельные обмотки 1:1 c хорошей изоляцией между ними если на то дело пошло.

Да - дроссели последовательно с ключами. Я намотал одножильным проводом в лаковой изоляции сечением 0,64 мм квадратных. ( странно первый раз неточно измерил показалось, что он 0,79 квадратов )
Намотал я их на отдельных половинках магнитопровода от строчника. По 17 витков на каждой. ( половики без магнитной связи )

И еще меня теперь мучают противоречия: и И все-же, пустит он ток в первичку или нет?
А в варианте с одним дросселем у Вас указана индуктивность последнего равная 10 нано_Генри - это в то время когда сердечник ушел в насыщение что-ли?


Помню где то фотку видел - на ней оба дросселя намотаны на одном магнитопроводе, а значит они имеют индуктивную связь...
Страница 11 этого форума - http://www.electrik.org/forum/index.php?sh...mp;#entry169164
DmitriyMon выложил схему ВСД-01У3. ( http://www.electrik.org/forum/index.php?ac...st&id=11838 )
А вот и фото устройства http://www.electrik.org/forum/index.php?ac...st&id=11947
А вот упрощенная схема http://www.electrik.org/forum/index.php?ac...st&id=11902
Жаль на фото не видно есть ли зазор между половинками сердечника...
...
Ага, вот нашел - страница 14 этого форума http://www.electrik.org/forum/index.php?sh...mp;#entry173267

**
И еще нашел интересную тему http://www.electrik.org/forum/index.php?sh...mp;#entry188152


Чую я одним местом, что дроссели изготовил не правильно... У меня магнитной связи нет! Нужна ли все таки она?
Подскажите пожалуйста, как же мне его все же изготовить? На отдельных половинках или скрепленных вместе но с зазором?
Каким же проводом все же лучше мотать и по сколько витков?
Мне его в любом случае переделывать - провод тонковат...


МИТы заменил самодельными трансформаторами намотанными на ферритовых ( 2000 НМ ) кольцах 7мм*6мм, с внутр диаметром 16 мм, внешний 31 мм.
Обмотки сделал раздельными ( как в синфазных дросселях )
Мотал одножильным проводом в лаковой изоляции сечением 0,64 квадрата по 48 витков ( 3 слоя = 25+20+3; длина каждого провода порядка 1,7 метра )
Сопротивление обмотки мой китайский мультметр измерить не может... Грется не будут?

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 23.2.2015, 17:17

Простите за оффтоп:
Поздравляю Всех Защитников Отечества.
Желаю, что бы нам ни когда не пришлось защищать Родину, и что бы на её границах всегда был мир и покой.

доброго дня!
хотел бы дать некоторые пояснения, которые возможно снимут часть вопросов.
Выкладки сугубо теоретические, только на основании схемы а не конкретной конструкции.
Теория дает несколько вариантов возникновения "сквозняка", в последней схеме доп.элементы введены для минимализации ВСЕХ вариантов - без анализа какой из них наиболее вероятен. С большой вероятностью в конкретной конструкции "работает" только один вариант, и достаточно применить элементы борьбы только с ним.
В моей конструкции проблема сквозняка снялась дросселями тиристоров. Управляющие трансики были самодельными
И еще момент - на входе схемы синхронизации у меня изначально стоял дроссель на феррите 2000 Ш7х7, провод 0,3 до заполнения каркаса. Дело в том, что первые эксперименты я делал на параллельном варианте , БЕЗ защитного дросселя, поэтому синхру надо было защищать от ВВимпульса. При переделке на последовательный вариант дроссель остался, лениво было убирать.


дело в том, что оба катода не "холодные". У верхнего тиристора на катоде меандр +-300В, на катоде нижнего имеются импульсные выбросы по минусу питания.
Резисторы во вторичке управляющих трансиков "купируют" импульсы паразитного тока по цепи выход полумоста//паразитная емкость верхнего упр.трансформатора на его первичку/масса синхронизации (к которой подключены оба управляющих транса)/паразитная емкость второго управляющего транса с первички на вторичку/цепь управления тиристора.
Проблема в борьбе с паразитными емкостями трансформатора в том, что в общем случае мы не знаем распределение этих емкостей между выводами транса. Поэтому надежнее повесить резисторы на оба вывода транса, не заморачиваясь на каком 20(или 5 или 10?) пФ а на каком оставшиеся 50..70 пФ на первичку.


да, для снижения добротности. С номиналом ошибки нет - именно 3 мкГ, это минимальная индуктивность при которой режимы тиристоров в рамках допустимого


"нулевой" провод 220 по сути то же масса, аналогичная массе на вторичке сварочного трансформатора. Это и символизирует пунктир


больше похоже на причину и следствие

честно признаюсь - не считал, цифра верхнеуровневая.
Давайте вместе прикинем. В методичке РАСЧЁТ ДРОССЕЛЯ В.Я. Володина написано:
"был намотан дроссель на 4-х половинках из феррита 2500НМС1 ПП40х17х18, сложенных в форме ][. Чтобы иметь возможность проверки параметров дросселя для различного количество витков, при аналогичной конфигурации обмотки, на сердечник было намотано 13 витков в два провода. В результате, используя параллельное и последовательное включение полученных обмоток, можно получить обмотку с 13 и 26 витками. Замеры показали, что дроссель при этом имел индуктивность 45.44 и 184.0мкГн"
строчники примерно (примерно!!) одинаковы, если у нас вместо 4х одна половинка, то сечение в 4 раза меньше, соответственно, при тех же 13 витков в 4 раза меньше индуктивность, где-то 11 мкГ. Чтоб получить 3, надо число витков уменьшить в корень из 11/3, это где-то 1,8 раз, грубо - в 2 раза. Т.е. надо где-то 5..6 витков для 3 мкГ. Но цифры , понятно, ориентировочные, лучше померять и подогнать. Критерий - индуктивность д.быть в районе 3..4 мкГ, больше - искру ослабим, меньше - тиристорам тяжко.


диоды не рисовал для упрощения. В общем то, необходимость диодов для меня под вопросом. Склоняюсь к тому что они все-таки нужны.
Кстати, в той схеме ошибка в марке диодов параллельно тиристорам: надо HER308, ошибочно указаны HER107 (они слабоваты и по току и по напряжению).
Ну и цепь управления тиристорами откорректировать, с двумя резисторами.


это минимально, можно потолще, но без фанатизма.

5..8 витков,зависит от конкретного магнитопровода, провод 1..2 мм диаметром


кольца годные. Замену - поддерживаю. Раздельные обмотки - теоретически межобмоточная емкость должна быть меньше чем намотка вдвое сложенными проводами. Но сильно зависит от изоляции между сердечником и обмоткой, от марки провода. Я как и Marten мотал проводами от витой пары, сложеные вдвое. Изоляция на них достаточно толстая. Пробовал пробить обмотки ВВимпульсами готового осциллятора, гонял с пол-часа - не получилось.


>А можно фотки Ваших устройств глянуть?
фото не делал, сделать не могу - готовые осцилляторы далеко.
Там смотреть особо не на что - без печатки, навесной монтаж на гетинаксовой плате в пистоны, проводами.
>Т.е. это скорее результат работы симулятора,,
в точку
>считаю лучше использовать (fast) диоды c номинальными токами ближе к импульсным, а не наоборот
по этой логике и тиристоры надо на импульсный ток. Но смысл? Длительность импульса максимум 100 мкс., с частотой 100 Гц
У тиристоров и диодов импульсный ток нормируется для длительностей импульса на порядок больше.
С HER проблема в другом - разные производители нормируют разный импульсный ток. У одних это 150 А, у других 50. На что в магазине нарвешься - неизвестно.
Обнаружил это недавно, поэтому в очередном осцилляторе планирую HER608.
>Я намотал одножильным проводом в лаковой изоляции сечением 0,64 мм квадратных.
осциллятор в жестких условиях эксплуатации будет работать, с металлической пылью и окалиной. Лучше мотать обычным однжильным электропроводом в ПВХизоляции, 0,75..1,5 квадрата

>И еще меня теперь мучают противоречия:
насыщающийся дроссель - предыдущая итерации. Он безусловно полезен но долголетие тиристора, к сожалению, все-же не обеспечивает.
>У меня магнитной связи нет! Нужна ли все таки она?
НЕ НУЖНА. Более того - не должно быть. Ориентируйте сердечники перпендикулярно друг другу, не параллельно.

про лаковую уже говорил, лучше ПВХ. Электропрочность у лака невысокая, чтоб обеспечить надежную изоляцию надо до намотки феррит тщательно изолировать - он не изолятор, ток проводит.

Разрешите еще пару вопросов?
Первый:
А почему в схеме осциллятора ВСД-01У3 все же есть магнитная связь?

Второй:
Первый раз Вы мне объясняли, что дроссель должен насыщаться и иначе он не пропустит ток в первичку.
Второй раз Вы же говорите о том, что дроссель насыщаться не должен.
Чему же верить?
Объясните мне пожалуйста какая индуктивность дросселя в первом варианте? ( до насыщения и после насыщения )

не знаю. видимо, у разработчиков аппарата были какие-то соображения на этот счет. Моделирование не показывает каких-то особых преимуществ


насыщающийся дроссель полезен в плане защиты тиристора от большого тока в момент когда напряжение на нем еще высокое.
Ненасыщающийся дроссель полезен в плане ограничения тока для включенного тиристора. В идеале нужен дроссель у которого индуктивность в течении 2..3 мкс после включения тиристора в районе 1мГ, потом входит в насыщение и его индуктивность падает до 3 мкГ

Просто в Вашей схеме изображен дроссель с индуктивностью 10 нано Генри http://www.electrik.org/forum/index.php?ac...st&id=37673
Вот меня это и смутило..
Еще меня смущает что диаметром провода можно пренебречь - это ведь не правильно.


не знаю. видимо, у разработчиков аппарата были какие-то соображения на этот счет. Моделирование не показывает каких-то особых преимуществ
Может быть разработчики увеличили таким образом индуктивность магнитопровода?
И мне увы не видно есть ли зазор в их магнитопроводе...

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 23.2.2015, 18:47

Не могу утверждать однозначно за разработчиков, но судя по тому как включены обмотки он должен был сводить на минимум время сквозного открытия тиристоров. Тоесть если не закрыт один то в момент открытия второго импульс контро-тока в вторичке открытого тиристора должен способствовать его закрытию. Лично у меня эффективность такой меры под сомнением. И вообще в данной схеме при правильном ее функционировании с данными временно частотными характеристикими тиристоры одновременно открытыми быть не могут. (Первый закроется за долго до того как откроется второй)

Подумал, а что если дроссель будет насыщающимся, а для ограничения тока через уже открытый тиристор применить мощные относительно низкоомные сопротивления. Они будут так-же способствовать более низкому значению Q образованного контура.

А какие параметры того дросселя, который я изготовил в первый раз?
Какой он обладает индуктивностью при насыщении дросселя? Подозреваю, что единицы, а то и десятые доли нано Генри?

А что если на каждом дросселе будет сразу два сердечника? один будет насыщаться, а второй нет ?

Я так понимаю, сердечник с зазором именно так и работает? Сначала его индуктивность велика, а затем падает, но при этом не так сильно как если бы сердечник был без зазора??????
Или сердечник с зазором имеет постоянную индуктивность?
Объясните мне пожалуйста.

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 23.2.2015, 19:24

это не дроссель. Это паразитная индуктивность рассеивания ВВтр, номинал ориентировочный, с точностью до порядка.

почему же-пренебречь? Диаметр провода выбирается по критерию допустимых потерь. Для неимпульсной техники допустимые потери выбирают по критерию перегрева. У нас ток имеет резко выраженный импульсный характер, поэтому средний ток достаточно небольшой, и по критерию перегрева вполне достаточно 0,3 мм. НО - сопротивление такой обмотки будет слишком велико, оно ограничит ток первички, а от этого зависит ток вторички. Поэтому диаметр берем с запасом раза в 2..3. Слишком толстый провод тоже смысла не имеет, т.к. кроме сопротивления дросселя есть сопротивление монтажных проводов.


может какой-то смысл в такой конструкции обмоток и есть, но я пока его не разглядел.

тоже вариант. Отчасти обеспечивается не слишком толстым проводом дросселя.
Но вообще, думаю, можно насыщающийся дроссель рассчитать так чтоб в насыщении он был 3 мкг. Поиграюсь на досуге


ну откуда ж мне знать какие параметры у вашего дросселя. Померяйте
Индуктивность в насыщении - вопрос интересный. Дело в том, что понятие "насыщение" условное, т.к. кривая зависимости магнитной индукции от напряженности магн.поля (наклон этой зависимости и характеризует магнитную проницаемость) у феррита - она плавная, т.е. нет точки где магнитная проницаемость феррита становится единичкой вместо начальных 2000, она просто начинает снижаться. И даже при наших 100..300А у феррита дросселя магнитная проницаемость будет больше единицы, сколько конкретно - надо посчитать напряженность магн.поля при этом токе (пропорциональна произведению тока на витки ) и посмотреть по кривой петли гистерезиса феррита.
два сердечника на дросселе- интересная мысль. Но, думаю, можно обойтись и одним.
Магнитопровод с зазором - в общем то, принцип понимаете правильно. Зазор (воздушный) обеспечивает то, что магнитный поток только часть пути идет по ферриту, а часть - по воздуху. В итоге, у магнитопровода такой конструкции зависимость индукции от напряженности магн.поля получается с иным наклоном, т.е. его нач.магн.проницаемость меньше чем у феррита, зато снижается она при росте напряженности м.поля медленнее чем у феррита.


Сообщение отредактировал VladimirLS - 23.2.2015, 20:14

нашел калькулятор индуктивности, прикинул на нем витки для "чистой", без феррита, индуктивности 3 мкг для обмотки дросселя намотанной на половинке строчника с диаметром феррита 16мм.
Взял диаметр катушки 18 мм (по 1 мм для каркаса) проводом 1 мм длина намотки 20 мм. Утверждает что надо 20 витков в 2 слоя.
Учитывая что проницаемость феррита больше единицы даже в насыщении, можно смело уменьшить до 10..15. Выглядит близко к параметрам двухобмоточного дросселя УДГ.

вот я тут с недавних пор веду список полезных калькуляторов http://vg.ucoz.ru/forum/10-299-1
вот калькулятор, котрый может расчитать зазор в дросселе http://gyrator.ru/raschet-drosselia-online
А вот тут калькулятор, который может рассчитать индуктивность дросселя с зазором http://ra6foo.qrz.ru/calculator.html#gappe...%81%D1%82%D1%8C



В схеме ВСД-01У3 двухобмоточный дроссель на феррите от строчника содержит по 9 витков в каждой обмотке....
Скорее всего в магнитопроводе есть воздушный зазор.


Сообщение отредактировал uwrtey70 - 24.2.2015, 23:59