English version

Spínany zdroj velkého proudu

    Ob?as se hodí zdroj malého napětí o velkych proudech (stovky Ampér) - a? u? k bodovému svá?ení, tavení nebo oh?evu kov?, startování vozidel ?i k jinym fyzikálním experiment?m. Takovy zdroj jsem se nyní rozhodl postavit. Vzhledem k tomu, ?e jí? mám spínany zdroj zdroj 3-60V 40A a zdroj 56V 60A, tak jsem se nakonec vydal cestou spínaného měni?e, ktery bude měnit stejnosměrné napětí do 60V na men?í napětí, cca do 12V o vy??ím proudu. Zvolil jsem topologii ne?ízeného dvoj?inného zdroje, ktery vyu?ívá trafo se sni?ovacím poměrem 5:1. Regulace napětí (pokud je t?eba) a omezení proudu jsou zaji?těny zdrojem vstupního napětí. Zdroj sni?uje vstupní napětí v poměru cca 5:1 minus ztráty a úbytky (diody, MOSFETy, odpor vinutí a vodi??), v praxi tedy a? 6:1. V témě? stejném poměru se naopak zvy?uje mo?ny proud. Se zdrojem 40A tedy m??eme získat proudovou zatí?itelnost cca 200 - 240A. Nejvy??í napětí zdroje je cca 10-12V.
    Schéma zdroje je na obrázku ní?e. Transformaci zaji??uje Tr1 s primáry 5+5 z a sekundáry 1+1 z. Spínání zaji??ují 4 + 4 MOSFETy. Já jsem pou?il typ IXFH50N20 (50A, 200V, 45mR, Cg=4400pF). Lze pou?ít jakékoliv MOSFETy s napětím Uds 200V (v nouzi 150V) a co nejmen?ím vodivym odporem. Rychlost a men?í kapacita (náboj) gejtu nejsou také k zahození. Sekundární usměrnění zaji??ují dvě dvojité schottkyho diody MBRP60035CTL (600A, 35V). Tr1 je feritové trafo se st?edním sloupkem cca 15 x 15 mm. L1 je tlumivka tvo?ená 5ti ?elezoprachovymi krou?ky navle?enymi na vodi?i. Induk?nosti, chladi? a některé dal?í sou?ástky jsem získal z jakéhosi měni?e 56V / 5V (stovky A) pro vypo?etní techniku. Vyu?il jsem také p?vodní tlumící ?lánky na vykonové desce. Gejty jsem odpojil od p?vodních nepou?itelnych obvod? a zapojil na vlastní ?ídící obvod. Ten vyu?ívá integrovany obvod IR2153. Vzhledem k velké kapacitě gejt? (4x 4n4) jsem musel pou?ít zesilova?e proudu s dvojicemi NPN/PNP tranzistor? BD139 a BD140. Obvod IR2153 v?ak lze nahradit i jinym ?ídícím obvodem umo?ňujícím pulzně ?í?kovou modulaci (PWM), nap?. SG3525, a vytvo?it tak regulovany zdroj. Teoreticky je mo?né i změnit vstupní napětí (jiné MOSFETy, primáry, atd.) a pracovat t?eba i p?ímo s usměrněnou sítí. Zdroj umo?ňuje galvanické oddělení. Pozor - MOSFETy vidí dvojnásobek vstupního napětí (se 60V je to 120V a v p?ípadě usměrněné sítě by to bylo 650V). Pracovní frekvence zdroje je cca 40kHz. P?i krátkodobém pou?ívání (nap?. jako startovací zdroj, bodová svá?e?ka) nejsou tak velké nároky na chlazení, dimenzování vinutí apod. P?i trvalém provozu je nutné dobré chlazení, největ?í ztráta vzniká na vystupních diodách. úbytek schottky je cca 0,5V a p?i proudu nap?. 240A je tedy ztráta 120W.

    Pozor!!! Tyto experimenty mohou zp?sobit popálení, po?kození majetku nebo po?ár! V?e děláte na vlastní nebezpe?í.


Obr 1. - Schéma zdroje velkych proud? (klikněte pro zvět?ení)


Budící obvod (na fotce je vidět sériovy odpor pou?ity pro první test, ten byl poté odstraněn).


P?vodní deska, vyu?ité jsou jen vykonové sou?ástky. Gejty jsou od?íznuté a p?ipojené k novému budi?i.


8x IXFH50N20


Měděny chladi?, kondenzátory a induk?nosti


... a po p?ipevnění desky s MOSFETy a tlumícími ?lánky.


Vystupní elektrody pro pokusy s tavením kov?. P?i pou?ití jako startovací zdroj se p?ipojí kabely.


Diody, Tr1, L1, sekundární kondenzátory (typy na 10V jsem poté nahradil za 20V) a p?vodní vstupní filtr (není nutny)





Zdroj oh?ívá trafoplech do běla.





Zdroj roz?havuje ?eleznou ty?ku pr?měru 6mm do běla.


Video - Zdroj roz?havuje ?eleznou ty?ku pr?měru 6mm do běla.


Video - Drát na vystupu zdroje


Video - Trafoplech na vystupu zdroje.


Video - Cívka na vystupu zdroje extrémního proudu - pokus 1


Video - Cívka na vystupu zdroje extrémního proudu - pokus 2


Video - je?tě jeden pokus s trafoplechem.



P?idáno: 13. 2. 2012
zpět na hlavní stránku
手机捕鱼游戏