Индуктивная нагрузка в цепи постоянного тока.Help!

[elalex]

Доброго времени суток,помогите советом.
Кратко : катушка(параметры пока неизвестны)должна запитываеться постоянным током, диапозон регулирования 0 - 5А.На затворIRFP450 хочу подать ШИМ с контроллера.Будет ли сие работать??? Пробовал на активной нагрузке - сильно греется (при токе 4А)емкость 220 мк на 400В...Что посоветуете...

-- Прилагается рисунок: --

[tauP10]

Непростое дело от 310 вольт питать чисто индуктивную нагрузку током 5А , ШИМ получится очень узенький (скважность примерно 100...300) Потому что энергия в хорошей индуктивности не рассеивается , а ток при выключенном полевике замыкается через диод и мееееееееееедленно спадает. Потребление тока от выпрямителя и конденсатора будет небольшим , только на потери в диоде и в омическом сопротивлении катушки.
Диод параллельно индуктивности должен быть очень быстрым, специальным. Реальную схему придется усложнить для надежной работы полевика и диода.

С резистором у Вас ток 4А - немудрено что электролит греется , он на такой ток не расчитан, если это обычный электролитический конденсатор.

[elalex]

если не затруднит, посоветуйте диод... Или может имеет смысл копать в другом направлении???...Опыта, к сожалению пока маловато... Может попробовать фазоимпульсное управление на тиристоре???

С резистором у Вас ток 4А - немудрено что электролит греется , он на такой ток не расчитан, если это обычный электролитический конденсатор.

Да, электролит самый обыкновенный, где можно почитать, посоветуйте, как выбрать выбрать емкость исходя из тока нагрузки...Какая нужна емкость, чтоб устранить нагрев...Но, это с точки укрепления багажа "незнания"...
Реальная нагрузка - индуктивная и куда двигаться пока не знаю... Буду признателен за помощь.

[elalex]

Диод параллельно индуктивности должен быть очень быстрым, специальным. Реальную схему придется усложнить для надежной работы полевика и диода.

хотел использовать в качестве защитного диода FR607, но в силу вышесказанного он наверно не подойдет???

tauP10, если Вас не затруднит, каковы будут рекомендации для надежной работы полевика и диода...

[tauP10]

FR607 (Fast switching for high efficiency)
имеет 1000Вольт обратное пробивное
6А прямого тока
1.3V прямого падения
150pF обратная емкость (при напр 4V)
500 nS время восстановления от прямого тока 0,5А приложенным током запирания минус 1А до падения его к уровню-0,25А (резисторная схема измерения)

Как сами видите , вы дадите ему 5А прямой ток и например минус 10 А на запирание , получите примерно те-же наносекунды. Представьте что Вы своим полевиком при 300V питания создаете ток 10А в течении 500 nS для закрывания диода. На полевике динамическая мощность закрытия диода 3кВт(300*10) в течении нескольких сотен наносекунд . это конечно издевательство над полевиком, а реально и над диодом, потому что полевик даст бо'льший ток при включении. Вывод - запирать надо плавно , частоту ШИМ выбрать такой чтобы динамические потери не превысили разумных норм с учетом скважности) Если Вы каждые 500 мкС (2 кГц Шим) будете так дергать полевик , то только динамических потерь на нем будет 3 Вт . Но в полевике превысится разрешенная область по току (Safe Operating Area) и он все время будет хотеть сгореть.

Простейший выход - снижение питающего напряжения до разумных значений.

Готового решения у меня нет, потому что это инженерная задача тесно увязанная на ТЗ ,которую Вы должны решить сами, что снижать и как оптимизировать, получите ли Вы достаточную стабильность поддерживаемого тока (пульсации тока в L) и т.д. Вариантов тут очень много и все не перечислить. За Вас ее никто решать не будет , тренируйтесь. Одно из возможных решений - напрашивается само собой , использование трансформаторной схемы "подпитки" индуктивности током 5А, вместо бестрансформаторной.
Но схема знааааачительно сложнее будет выглядеть чем Ваша "идеальная")
Будут вопросы - спрашивайте.

Как пример некоторой аналогии могу привести использование ШИМ в "таблетках" реле-регуляторов автомобильных генераторов. Там тоже схема следит за током якорной обмотки 0...5А примерно , но питается от 12 Вольт и процессы включения/выключения шим ключа оптимизированы для надежной работы.

[NOPROBLEM]

Доброго времени суток,помогите советом.
Кратко : катушка(параметры пока неизвестны)должна запитываеться постоянным током, диапозон регулирования 0 - 5А.На затворIRFP450 хочу подать ШИМ с контроллера.Будет ли сие работать??? Пробовал на активной нагрузке - сильно греется (при токе 4А)емкость 220 мк на 400В...Что посоветуете...

Сдается мне, что Вы не все нам говорите? Катушкой ведь все не закончится? К ней ведь что-то подключаться будет? Вот в этом и будет Ваше спасение. Похоже, Вы подбираетесь (наощупь) к огромному пласту знаний по имени "силовая электроника". Советую почитать книжки, например Володина. Полезно, также заглянуть, например сюда http://electronix.ru/forum/index.php?showforum=176
Удачи!

-- Прилагается рисунок: --

[porcha2]

Вообще изделия КМОП имеют оч большое сопротивление в закрытом состоянии и требуют малых токов и напряжений для полной проводимости, потому их целесообразнее использовать для управления маломощными нагрузками (как емкостных так и индуктивных)либо для управления мощных нагрузок маломощным сигналом... иначе нужен радиатор. Ваша амплитуда ШИМ, мне думается великовата. Мож стоит ее снизить до 0-0,5....0-1в ?? При напряжении управления 0-10в думаю целесообразнее применить биполярные транзисторы (естесно ограничив резистором ток базы) однако, если это устройство рассчитывается (как и вся электроника) на круглосуточный режим работы, то без радиатора всеравно не обойтись ( вспомним про условия макс тока 5А).

[Papimas]

А по подробнее про катушку, какое у неё активное сопротивление, изменяется ли её индуктивность в процессе работы(изменяется зазор или сечение как например в линейном двигателе), максимальная частота с которой надо управлять этой индуктивностью?

[Faworit]

Доброго всем.
elalex, для уменьшения нагрева кондера С1, нужно развязать конденсаторами цепь по переменке ВЧ, т.е. поставить несколько емкостей (0,1 мкф) параллельно. Что касамо диода в индуктивности, тут есть целая куча вариантов, все зависит от конкретной задачи. Но на вскидку следует выбирать диоды с возможно меньшим временем восстановления 500 нан это многовато даже для простого БП. Диоды Шотки для этих целей (и не только) разрабатывались специально и у них ВВ не превышает 75нс. Так что можно было бы поставить подходящий. Теперь по полевику, запас по напряжению у этого транзистора маловат(500в), следует выбирать за 800в. А вооще то тема вопроса так неопределена, что и ответить весьма и весьма трудно. Если Вы собираетесь делать индуктивный излучатель или может еще чо сверх секретное, тоды ОЙ. А вооще будет лучше описать задачу во всех(насколько это можно) деталях и глядиш проблемы не будет.
С уважением Геннадий.

[medtexnik]

Может быть стоит попробовать регулятор мощности на тиристоре(или симисторе) по примеру зарядных устройств для автомобильных акуммуляторов-тем более эти схемы как раз работают на трансформатор-и неплохо?Дешево и сердито.Правда на малых токах на индуктивность они работают не очень устойчиво.