Транзисторы в качестве регулятора тока Опции

[DVid]

Я не очень силен в электронике, но хотел бы поинтересоваться: почему никто не использует транзисторы для регулировки сварочного тока? Штук пять мощных транзисторов включенных параллельно (например, КТ879А на ток 50А, а импульсный до 75А) думаю справятся с этой задачей. И ток непрерывный получается, и схема регулятора простейшая. Почему так не делают?

[Гость_evleh_*]

http://www.qrx.narod.ru/arhn/s_t.htm

[DVid]

http://www.qrx.narod.ru/arhn/s_t.htm

Вот спасибо!
А если стабилизация не требуется, а только регулировка, то схема еще больше упростится?

[nitrogen]

Я бы поставил мощные MOSFET транзисторы, на низкие напряжения есть транзисторы коммутирующие очень большой ток, например IRFP2907 (75 В, 177А, стоит 135 руб). Остается сделать ШИМ регулятор например на 555 таймере и драйвер. Эти транзисторы греются значительно меньше биполярных поскольку у них нет PN переходов и потери только на активном сопротивлении канала (0.0045 ом) и в момент переключения.

[DVid]

Я бы поставил мощные MOSFET транзисторы, на низкие напряжения есть транзисторы коммутирующие очень большой ток...

А эти транзисторы позволяют только коммутировать ток (вкл/выкл) или с их помощью можно плавно регулировать? Где можно посмотреть схему включения? Только желательно с номиналами, а то, как я уже говорил, не очень силен в электронике (в разработке), но повторить схему мозгов и навыков хватит думаю

[Гость_evleh_*]

По MOS-FETам устаревшая инфа.Медленно но уверенно весь мир возвращается к бипам,во всяком случае в сварочных инверторах!
А чё ты лепиш DVid?Если конечно не секрет!

[nitrogen]

А эти транзисторы позволяют только коммутировать ток (вкл/выкл) или с их помощью можно плавно регулировать?

Линейное регулирование в данном случае не приемлемо из за низкого КПД(~50%).

Медленно но уверенно весь мир возвращается к бипам,во всяком случае в сварочных инверторах!

Это врят ли. Медленно но верно инверторы переходят к резонансным схемам soft-switch с целью повышения КПД.

[Гость_evleh_*]

Это врят ли. Медленно но верно инверторы переходят к резонансным схемам soft-switch с целью повышения КПД.[/quote]
На чем,если не секрет,основаны эти выводы!?

[DVid]

Линейное регулирование в данном случае не приемлемо из за низкого КПД(~50%).  

Это в случае с MOSFETами или вообще с транзисторами?

А чё ты лепиш DVid?Если конечно не секрет!

Да нет никаких секретов: хочу сделать регулятор к сварочному выпрямителю (самодельному) для регулировки в широких пределах и чтоб не заморачиваться с провалами тока.

[Гость_evleh_*]

DVid,я тут смотрю,много теоретиков...
Клепай,хорошая схема,только стоит приграться с операционниками в смысле заменить на счетверенные,а стабилизация пригодится для однофазной сети с её скачками!

[Дмитрий_М]

При линейном регулировании вся лишняя мощность постоянно потребляется из сети и рассеивается (независимо от типа транзистора, R перехода и т.п.) на них. Скажем, есть у тебя транс с напряжением 70 вольт и током 200 ампер. 70 вольт это хорошо, дуга будет легко зажигаться. А вот когда зажжётся, то на дуге 25 вольт, ток в цепи 200 А. На транзисторах будет рассеиваться 70-25=45 вольт. И ток 200 А во всей цепи постоянный. То есть на транзисторах (точнее на их радиаторах) надо рассеять 45Х200=9000 ватт. И от сети вся эта установка будет потреблять по прежнему 70Х200=14000 ватт (14 Квт). К тому же у транзисторо есть такой параметр как ОБР (область безопасных режимов). И в момент замыкания электрода (режим КЗ) транзистор при неправильном расчёте может выйти за её пределы и сгорит. Этот процесс будет идти цепочкой, пока не сгорят все. Поэтому перешли на DC преобразователи, которые представляют собой конверторы мощности. Типовая схема сварочника на них есть в сети от автора О. Петров. Поиск поможет найти.

[nitrogen]

Набросал тут схемку предполагаемого регулятора:
http://oonoh.narod.ru/devices/ampcontrol.gif
Делал подобную для регулировки тока до 20 А.

[Дмитрий_М]

Да собственно в схеме проблем нет, тут хоть на US3842 или МС34063 делай. Больше проблем в дросселе, снаббере будет.

[Nexor]

To Nitrogen

И эта схемка заменяет чёппер на биполярниках ?

Огромные конденсаторы на входе нужны в этом случае или нет ?
Уточните - что делает эта схема - регулирует сварочный ток ? Какой должен быть сварочный источник питания - с жёсткой или падающей характеристикой ?

Было дело, заказывал знакомый сварщик одному умному мужику сварочный баластник. При разговоре он на пальцах описал, что хочет, чтобы его сварочный трансформатор мог варить не только троечкой....четвёрочкой, что позволяют перемычки, но и более плавно регулировать ток при сварке в среде аргона. Ну и понятно дело в пример привёл увиденный им у кого-то балластничек, компактненький и с плавной регулировкой.

На это ему ответили (с ухмылкой), что такие баластники прошлый век. Будут делать электрнный баластник, но увы, так и не сделали - время не нашли. Вероятно речь шла о таком вот чёппере, но т.к. этот мужик с головой, то я думаю он врядли стал городить столько биполярников, наверняка пошёл по более современному пути, как например предложил Nitrogen.

А схемку вероятно придётся доработать - нельзя так диод бросать без какой -либо обвязки.
А что касается дросселя, то 100мкГн вроде самое то. В инвертере у Бармалея и того меньше (60-70).

Уважаемый Nitrogen, прокоментируйте работу схемы, если не затруднит.

[nitrogen]

To Nitrogen
И эта схемка заменяет чёппер на биполярниках ?

Честно говоря не знаю что такое чеппер. Но биполярные транзисторы в данном случае проигрывают, поскольку на них падает не менее вольта (типично 1,5-2 В), на полевиках падает гораздо меньше, а значит и рассеиваемая мощность значительно меньше.

Огромные конденсаторы на входе нужны в этом случае или нет ?

Они желательны. хотя схема и должна обладать свойством стабилизации выходного тока, но до определенного предела.

Уточните -  

очень прошу обращаться ко мне на "ты"

что делает эта схема - регулирует сварочный ток ? Какой должен быть сварочный источник питания - с жёсткой или падающей характеристикой ?

Схема должна регулировать и стабилизировать сварочный ток. По этому нет особой разницы жесткая характеристика у источника или падающая. Конечно с жесткой характеристикой максимальный ток будет ограничен только настройками схемы, а при использовании истотчника с падающей характеристикой все будет зависеть от жесткости источника.

А схемку вероятно придётся доработать - нельзя так диод бросать без какой -либо обвязки.

В схеме есть ошибка!
Диод включен не правильно. При таком включении оне не будет оказывать никакого влияния на токи самоиндукции дросселя. По позже я постораюсь доработать схему.

А что касается дросселя, то 100мкГн вроде самое то. В инвертере у Бармалея и того меньше (60-70).

Особенность данной схемы состоит в том что дроссель является элементом определяющим частоту на которой работает схема. Чем выше индуктивность дросселя тем ниже частота. Поэтому схема менее требовательна к качеству дросселя.

Уважаемый Nitrogen, прокоментируйте работу схемы, если не затруднит.

Схема работает следующим образом.

Когда тока нет, падение напряжения на датчике тока отсутствует и напряжение на выходе усилителя обратной связи (OP1.2 -1) будет максимальным. Соответственно на выходе тригера шмидта котоый собран на втором операционном у силителе будет высокий уровень и на затворах транзисторов тоже будет напряжение близкое к напряжению источника питания схемы. транзисторы открыты и напряжение на электродах максимально. При зажигании дуги появится ток. В цепи дросселя ток будет возрастать до тех пор пока падение напряжения на датчике тока усиленное инвертирующим усилителем постоянного тока на не упадет ниже заданного регулировочным резистором R1 что приведет к переключению триггера шмидта и закрыванию транзисторов.
Вот тут и возникает проблема с включением диода... по идее ток через датчик тока должен продолжать течь тогда схема откроет транзисторы в момент когда ток упадет до предела переключения триггера шмиддта определяемого гистерезисом триггера и настраивамого резистором R31.

[Дмитрий_М]

Из подобных устройств можно вспомнить ЭРСТ от Володина (схема в ж. Радио и у него на сайте). Он уже на 200 Ампер. На 20 А схема для сварочника вряд ли применима, разве что на деж дугу или для заряда конденсаторов. Ну и упоминавшаяся ранее схема от О. Петрова, она тоже на сайте Володина есть. И автор там же присутствует (в форуме).

[nitrogen]

На 20 А схема для сварочника вряд ли применима, разве что на деж дугу или для заряда конденсаторов.

Если можно управлять током в 20 А то и током в 200 А тоже можно будет управлять. Принципиальной разници тут нет, разница только в масштабах.

Поправил схему, теперь вроде без ошибок.

[DVid]

Набросал тут схемку предполагаемого регулятора:  
http://oonoh.narod.ru/devices/ampcontrol.gif  
Делал подобную для регулировки тока до 20 А.

Как можно модернизировать схему для больших токов? Поставить парралельно еще irfp2907? Или это уже на 200А?
Вопросы по номиналам: 1. n в обозначениях конденсаторов это микро- или нанофарады? 2. R7 - это случайно не шунт измерительный? Если нет, то как получить такое сопротивление (я его и измерить-то не смогу )?

[Nexor]

Честно говоря не знаю что такое чеппер.

И я не знаю Думал, что регулятор Олега Петрова это он и есть
А схемка довольно проста, даже есть интерес повторить. А главное транзюков не так много.
Спасибо за описание схемки.
А можно ещё паралллеьно набросать схемку для параллеьного включения нескольких транзюков ?! У меня валяются транзисторы IRFP150N (100 вольт, 30 Ампер при 100 градусах). Не знаю куда их затулить.

Не соображу: имеем от сварочного выпрямителя два провода - минусовой (массу) и плюсовой.
А после этого решулятора и меем минусовой(массу) и ещё два провода - один идёт напрямую от плюсового, а второй от дросселя. Что с ними делать ?

А резистор номиналом 0,00075 Ом наверное нужно не замерять, а расчитывать. Я бы взял резистор проволочный, номиналом около 3...5 Ом, мощностью 10 ватт. С него смотал бы нихромовую проволоку (диаметр у такой около 1 мм). И путём не сложных арифметических действий, вычисляем ккой длины должен быть этот кусочек проволоки, чтобы получить такое сопротивление.

R=r*L/S
r=1,1 Ом*мм2 - удельное сопротивление нихрома.
Сечение проволоки (S) примем равным 0,785 мм2 (1 мм в диаметре).
R=0,00075 - задано по схеме
Тогда получаем расчёт:
L=R*S/r = 0.00075*0,785/1,1=5,35 мм

Хм, что-то уж слишком маленькая циферка получается. Стало быть диаметр проволочки нужно брать значительно меньше. Стало быть придётся разобрать резистор мощностью 10 ватт, сопротилвением 20-30 Ом.

[Nexor]

А ставить транзюки IRFP2907 по одному для столь больших токов страшно. Посмотрите какие у него ножки - тоненькие. И прокачать через ножку сечением 1,5 мм2 столь огромный ток как-то сомнительно, даже если учесть, что там будут кратковременные импульсы и ножки эти коротенькие - всёже плотность тока невероятно велика. Даже подозрительно, как это могли выпустить такой мощный транзистор в таком обычном корпусе. Место пайки ножки и проводника наверняка развалится.