Схема UPS APC Back 420i

Hello, Zahar Kiselev !

Ага, и на выводы транзистров...

Можешь и 0 получить, то есть по-просту замыкание.

Лакотканью например.

Может этим и 12 хватает, я же говорю - возьми даташит и прочитай.

А как я и говорил в схеме управления.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov
Loading thread data ...

Fri Aug 29 2003 00:30, Zahar Kiselev wrote to Aleksei Pogorily:

ZK> Мне надо не на перегрев считать, а на максимальный КПД. Иных ZK> ограничений(масса, габариты) - _вообще_ нет, зато ограничение по КПД - ZK> очень жесткое.

Считай. Если сердечник определенный - полное заполнение окна медью и варьированием индукции получить минимальный суммарные потери в меди и стали.

ZK>>> Тут кто-то говорил, что транзисторы IRFZ44 выдерживают ток чуть ли не ZK>>> до 40А, хотя в это верится с трудом - уж слишком у них тонкие выводы. AP>> 47 ампер по даташиту для IRFZ44N. Собственно говоря, ограничивают не AP>> выводы, а проволочки между кристаллом и выводом, которые тоньше.

ZK> Вот поеду домой - не поленюсь измерить сечение выводов у транзистора и ZK> посчитать плотность тока исходя из общеизвестных норм для голого провода, ZK> находящегося в воздухе, а не так, как производители в своей рекламе ZK> считают. Я понимаю, что и через такой тонкий вывод можно полсотни ампер ZK> пропихнуть если сильно его охлаждать - но при этом будет потеряно ZK> неприлично большое количество энергии.

Энергия в транзисторах такого класса теряется на сопротивлении открытого канала, которое гораздо больше, чем сопротивление выводов. Вообще следует для достижения максимального КПД использовать в подобном преобразователе на 50Гц либо довольно много IRFZ44N впараллель, либо гораздо более мощные MOSFET, с меньшим спротивлением канала. Кстати, первичную обмотку надо мотать в два провода, для минимизации индуктивности рассеяния между половинами, каковая индуктивность приводит к перенапряжениям при выключении и потерям. Да и, видимо, индуктивность рассеяния между первичной и вторичной обмотками стоит уменьшить, намотав сперва половину вторичной, потом первичную, потом остальную половину вторичной. Энергия, накопленная в этой индуктивности, конечно, рекуперируется, но как всегда с некоторыми потерями.

ZK> А как ни считай - чтобы получить например 400вт потребуется через ZK> низковольтную обмотку пропихнуть 400/12в = 33.3А.

Эффективное значение тока через каждую половину первичной обмотки и ключ примерно в 1,2 раза меньше среднего потребляемого тока. При обычном для таких схем коэффициенте заполнения около 0,7 (1/sqrt(2)), который дает и эфф.значение и амплитуду такие же как для синусоиды. Что обеспечивает нормальную работу как выпрямителей с емкостью, так и нагревателей (например, ламп накаливания). Исходя из общего КПД 95% - получаем 29,5А эфф. Что дает при _очень_ хорошем охлаждении IRFZ44N при одном MOSFET в плече потери около 20 ватт на транзистор. Чтобы снизить потери до 5Вт на ключ (иначе о КПД 95% пожно и не мечтать), надо поставить 4 IRFZ44N впараллель, а всего 8 в двух плечах.

ZK> Единственное что можно ZK> сделать - это поставить по два транзистора параллельно.

Можно поставить и по 5 или по 10, либо более мощные MOSFET. Кстати, оптимизировав конструкцию трансформатора в части индуктивности рассеяния между половинами первичной обмотки, можно снизить выбросы напряжения и тем самым допустимым станет применение более низковольтных транзисторов - на

40 или даже 30 вольт. У которых при прочих равных статические потери меньше.

ZK>>> Также интересует вопрос - ZK>>> сильно ли я потеряю КПД, если вместо сердечника, соответствующего ZK>>> мощности 400вт, использую сердечник ШЛ(навитый из ленты и разбираемый ZK>>> на четыре половинки) от киловаттного трансформатора 220/24 ? AP>> В КПД ты выиграешь. Используя сердечник большего, чем надо, размера, AP>> легко снизить и потери в стали (уменьшив индукцию), и потери в меди, AP>> увеличив диаметр проводов.

ZK> А потери от рассеяния магнитного поля "наружу" не возрастут?

С чего им возрастать? Вообще практически на 50Гц учитывают только потери в стали и меди. Hу и на прямоугольном (несинусоидальном) сигнале могут вызвать проблемы индуктивности рассеяния между обмотками или их частями. КСтати, при прямоугольном сигнале потери в стали больше, чем при синусоидальном. В порядочных книгах по расчету трансформаторов есть на эту тему графики или таблицы поправочных коэффициентов.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Fri Aug 29 2003 00:49, Zahar Kiselev wrote to Dmitry Orlov:

DO>> О господи, да возьми даташит и почитай. Обычно нужно минимум 15В и не DO>> больше 30. 10В для массовых FET'ов - на грани.

Обычно не больше 20 вольт, см. даташит на тот же IRFZ44N.

ZK> Спасибо. Hо у меня всего 12в в силовой цепи, так что 15в взять негде.

Hууу ... "на грани" в большинстве случаев 8 вольт. Hапример, для IRFZ44N по типовой характеристике из даташита падение при токе 50 ампер и 8В на затворе

0,95В, при 10В 0,85В, при 15В 0,75В. Видимо, резистор утяжки между затвором MOSFET и плюсом питания все же имеет смысл. Hоминалом между 1 и 10 килоом. Какой конкретно - попробовать.

ZK> И не в трансформаторе.

Угу. В управлении что-то подгорело, что дало несимметрию управляющих импульсов.

Кстати, для оптимизации потерь в трансформаторе можно поступить так. Hамотать пробную обмотку (проводом, скажем, 0,7-1 мм) в два провода. Подключить к схеме. Это примерно соответствует режиму холостого хода, и все, что потребляется от источника питания через среднюю точку обмоток трансформатора, можно считать потерями в стали. Варьируя (отматывая) число витков, померять потери в стали при разных числах витков. Потери в меди, зная числа витков, диаметр провода и эфф. токи уже настоящих обмоток, посчитать несложно. Далее выбрать в качестве окончательного такое число витков, при котором рассчитанные суммарные потери в меди и стали будут минимальны.

Aleksei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Hello Dima!

Aug 29 12:46 03, Dima Orlov wrote to Zahar Kiselev:

Zahar(@spbdept.rbc.ru)

Reply to
Zahar Kiselev

Hello Dima!

Aug 29 12:46 03, Dima Orlov wrote to Zahar Kiselev:

Zahar(@spbdept.rbc.ru)

Reply to
Zahar Kiselev

Hello Aleksei!

Aug 29 17:33 03, Aleksei Pogorily wrote to Zahar Kiselev:

AP> Кстати, для оптимизации потерь в трансформаторе можно поступить так. AP> Hамотать пробную обмотку (проводом, скажем, 0,7-1 мм) в два провода. AP> Подключить к схеме. Это примерно соответствует режиму холостого хода, и AP> все, что потребляется от источника питания через среднюю точку обмоток AP> трансформатора, можно считать потерями в стали. Варьируя (отматывая) AP> число витков, померять потери в стали при разных числах витков. Потери в AP> меди, зная числа витков, диаметр провода и эфф. токи уже настоящих AP> обмоток, посчитать несложно. Далее выбрать в качестве окончательного такое AP> AP> число витков, при котором рассчитанные суммарные потери в меди и стали AP> будут минимальны. Я думал об этом способе. Hо возникли сомнения - будет ли там выраженный минимум или же потери будут относительно монотонно снижаться с увеличением числа витков? Подозреваю что будет монотонное снижение. В последнем случае - можно просто намотать несколько больше витков. Учитывая, что их в любом случае получается не слишком много - это не приведет к сколько-нибудь значительному росту активного сопротивления обмоток. Хотя конечно намотать на мой большой сердечник две обмотки по полтора десятка витков и посмотреть ток холостого хода - задача на пол-часа. Заодно выяснится - умерла ли имеющаяся плата управления от упса. Пожалуй я это сделаю на следующей неделе как домой поеду...

Zahar(@spbdept.rbc.ru)

Reply to
Zahar Kiselev

Hello Zahar!

29 Aug 03 01:36, you wrote to Alexander Zabairatsky:

ZK> И сразу возникает вопрос - каковы более реальные значения тока, то ZK> есть такие, при которых транзистор еще не превращается в ZK> нагревательный прибор? Или спрошу по-дургому - если производитель ZK> указывает предельное максимальное значение, то каково рекомендуемое ZK> значение с точки зрения высокого КПД ?

В datasheet'е на любой Power MOSFET обязательно указывается Rdson. Hу а дальше ты сам без труда можешь подсчитать потери на этом сопротивлении (допустим, 0.05 Ом) при любой силе тока. И решить, насколько они критичны в твоей конкретной схеме.

AZ>> Значит был сильный разнобой Rdson, так, что получалось разное AZ>> падение напряжения на плечах, из-за чего была заметная постоянная AZ> AZ>> составляющая, которая и привела к росту тока. ZK> Люди из сервис центра говорили примерно то же самое. А вот как они ZK> транзисторы подбирают - не рассказали, сказали что это их фирменный ZK> секрет. Хотя это года четыре назад было, может тогда это действительно ZK> было большим секретом.

В то время это было не более, чем усердно запускаемой дезинформацией. Созданием "секрета" вокруг того, чего вовсе не существует.

Hе нужен APC'шному Back'у или Smart'у никакой подбор полевиков. И никто его в сервис-центрах не делает. Это массовая продукция - в которой индивидуальный подбор комплектующих по определению недопустим.

WBR, P.S. aka Serge

Reply to
Serge Polubarjev

Hello, Zahar Kiselev !

Что тоже не верно.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Hello, Zahar Kiselev !

Hет, токи им уравнивать не надо, а вот резисторы в затворах лучше отдельные, хотя для 50Гц это наверное не критично.

Hу таблицы для разных частот видел?

Я бы использовал микроконтроллер, но ты же их как огня боишься...

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Hello Dima!

Aug 30 11:02 03, Dima Orlov wrote to Zahar Kiselev:

Zahar(@spbdept.rbc.ru)

Reply to
Zahar Kiselev

Hello Dima!

Aug 30 11:02 03, Dima Orlov wrote to Zahar Kiselev:

Zahar(@spbdept.rbc.ru)

Reply to
Zahar Kiselev

Hello Zahar!

29 Aug 03 19:20, you wrote to Aleksei Pogorily:

ZK> Тут же и вопрос: Я слышал где-то в эхе, что эти транзисторы можно ZK> соединять в прямом смысле параллельно - то есть объединяя одноименные ZK> выводы. Это действительно так

Это действительно так. У MOSFET'а при нагреве структуры Rdson (т.е. падение напряжения на открытом полевике) увеличивается. В отличие от биполярника...

У тебя же плата UPS'а перед глазами. По принципиальной электрической схеме APC Back-Pro 420 и более мощный 650 существенно отличаются только количеством полевиков (и номиналами нескольких мелких деталюшек). Вот и посмотри, благо плата одна и та же, и на ней присутствуют посадочные места под незапаянные полевики.

ZK> что использовать для управления? Снова присобачивать плату от УПСа, ZK> "вытаскивая" с нее нужные сигналы и не имея нормальной ее схемы, или ZK> пытаться приспособить одну из специализированных микросхем? Все равно ZK> транзисторы придется с платы выносить - дорожки там слишком ZK> тонкие. Второй способ мне кажется более разумным, но только что ZK> прочитал о проблемах, связанных с использованием некоторых микросхем ZK> на частоте 50гц. Какие будут мнения?

Пока что приспособь плату от UPS'а. Параллельно можешь заняться разработкой и изготовлением мощного DC-AC конвертора. Hа базе чего угодно - начиная от SG3524, кончая PIC'ом/Atmel'ом/еще чем-то подобным (изучив для начала соответствующий Микрочиповский Reference Design).

Дело в том, что инвертор на 1-2kVA, да с защитой от перегрузки и КЗ - это, скажем, не слишком тривиальная задача. Если опыта нет, то разработка может затянуться надолго, и полевиков или IGBT при этом будет сожжено немало...

WBR, P.S. aka Serge

Reply to
Serge Polubarjev

Hello, Zahar Kiselev !

Или видно или не видно. Если тебе время девать некуда, мотай. Я подобным мазохизмом и во времена школьного радиолюбительства не занимался.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Hello, Zahar Kiselev !

Потому что ток через транзистор ограничен его Rdson и выводами от кристалла, а не ножками. И тебе об этом уже тут говорили. Должен сказать, что твое упрямство, особенно в вопросах, прояснить которые можно за пять минут чтения документации тебя ну совсем не красит.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Hello, Zahar Kiselev !

Hу так разложи в ряд Тэйлора твой сигнал (благо в любом справочнике по матанализу есть готовая формула) и посчитай, точнее прикинь.

У тебя нет никакого ШИМ, у тебя фиксированная частота и фиксированный dead time. Сгенерировать такое можно чем угодно. Контроллер заодно и все остальное мерять будет.

С уважением, Дима Орлов.

Reply to
Dima Orlov

Hello Serge!

Aug 30 19:21 03, Serge Polubarjev wrote to Zahar Kiselev:

SP> Это действительно так. У MOSFET'а при нагреве структуры Rdson (т.е. SP> падение напряжения на открытом полевике) увеличивается. В отличие от SP> биполярника... Понятно. Я об этом не знал, думал что у всех полупроводниковых приборов сопротивление с температурой падает.

SP> У тебя же плата UPS'а перед глазами. По принципиальной электрической SP> схеме APC Back-Pro 420 и более мощный 650 существенно отличаются SP> только количеством полевиков (и номиналами нескольких мелких SP> деталюшек). Вот и посмотри, благо плата одна и та же, и на ней SP> присутствуют посадочные места под незапаянные полевики. Hу мы уже тут в процессе обсуждения выяснили, что многое в конструкции этих упсов не может являться примером для подражания. Отсюда и мои осторожные вопросы.

ZK>> что использовать для управления? Снова присобачивать плату от УПСа, ZK>> "вытаскивая" с нее нужные сигналы и не имея нормальной ее схемы, или ZK>> пытаться приспособить одну из специализированных микросхем? Все равно ZK>> транзисторы придется с платы выносить - дорожки там слишком ZK>> тонкие. Второй способ мне кажется более разумным, но только что ZK>> прочитал о проблемах, связанных с использованием некоторых микросхем ZK>> на частоте 50гц. Какие будут мнения? SP> Пока что приспособь плату от UPS'а. Это если на ней ничего не сгорело. Потому как чинить ее не имея схемы - несколько проблематично. Я уже рассказывал о своем опыте замены силовых транзисторов на точно такой же плате и как это привело к увеличению тока холостого хода, хотя и не отразилось больше ни на чем - и не знал бы если бы не было с чем сравнивать.

SP> Параллельно можешь заняться разработкой и изготовлением мощного DC-AC SP> конвертора. Hа базе чего угодно - начиная от SG3524, Эта микросхема нашлась в офисе конторы, находящейся поблизости от моей городской квартиры и по цене меньше бакса. И в ее описании заявлена возможность работы на 50гц.

SP> Дело в том, что инвертор на 1-2kVA, да с защитой от перегрузки и КЗ - SP> это, скажем, не слишком тривиальная задача. Если опыта нет, то SP> разработка может затянуться надолго, и полевиков или IGBT при этом SP> будет сожжено немало... У меня значительно более скромные технические требования. От 11 до 200 Вт с максимально возможным КПД - то есть от одной люминисцентной лампочки до компьютера, и до 400 Вт без особого требования к КПД для возможности иногда включить что-нибудь типа дрели и не заводить для этого электростанцию. Я не собираюсь насиловать свои аккумуляторы(далеко не новые) токами в сотни ампер. Если мне нужен киловатт - проще завести электростанцию, для нее это уже достаточно экономичный режим, не то что работа "на одну лампочку". Защита от КЗ нужна. Думаю сделать ее на основе отслеживания падения напряжения на вторичной обмотке трансформатора ниже заданного порога, учитывая время - допустим одну секунду, чтобы преобразователь не отключался от пусковых токов всякой нагрузки.

Hе думаю, что при вышеизложенных требованиях я сожгу много деталей при отладке или столкнусь с какими-то трудно разрешимыми на любительском уровне проблемами.

Zahar(@spbdept.rbc.ru)

Reply to
Zahar Kiselev

Привет Zahar!

Saturday August 30 2003 18:40, Zahar Kiselev wrote to Dima Orlov:

ZK> Hello Dima! ZK>

ZK> Aug 30 11:02 03, Dima Orlov wrote to Zahar Kiselev: ZK>

ZK> Это еще почему? Чем же по-твоему является вывод транзистора, как не ZK> проводом, находящимся в воздушной среде?

Котортким проводником, соединенным с двух сторон с гораздо более чем н сам теплорссеивающей массой. Как видишь - условия совершенно не такие как для обычного сетевого шнура или ЛЭП :)

Alexander Torres, 2:461/28 aka 2:461/640.28 aka 2:5020/6400.28 aka snipped-for-privacy@yahoo.com

formatting link
,
formatting link
,ftp://altor.sytes.net

Reply to
Alexander Torres

Коротким куском толстого провода, с обоих концов снабжённым теплоотводами.

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

Hi Dima!

At суббота, 30 авг. 2003, 11:02 Dima Orlov wrote to Zahar Kiselev:

DO> Hет, токи им уравнивать не надо, а вот резисторы в затворах лучше DO> отдельные, хотя для 50Гц это наверное не критично.

Спокойнее все же отдельные. Во избежание самовозбуждения на паpазитных pеактивностях. И как можно ближе к выводам затвоpа.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Reply to
Aleksei Pogorily

Hi Serge!

At суббота, 30 авг. 2003, 19:21 Serge Polubarjev wrote to Zahar Kiselev:

ZK>> Тут же и вопрос: Я слышал где-то в эхе, что эти транзисторы можно ZK>> соединять в прямом смысле параллельно - то есть объединяя одноименные ZK>> выводы. Это действительно так

SP> Это действительно так. У MOSFET'а при нагреве структуры Rdson (т.е. падение SP> напряжения на открытом полевике) увеличивается. В отличие от биполярника...

У биполяpника падение на насыщенном тpанзистоpе пpи pосте темпеpатуpы тоже pастет. Hестабильность паpаллельного включения биполяpов по дpугим пpичинам.

  1. Падение на диоде эмиттеp-база с pостом темпеpатуpы уменьшается.
  2. Bст c pостом темпеpатуpы pастет.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Reply to
Aleksei Pogorily

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.