Нестандартное включение трансформатора (IR2153)

[KREN]

Любопытная мысль. Только параллельно транзисторам следует включать диоды, встречно, т.к. у ИГБТ-транзисторов обычно нет обратных диодов. Пусть будет так, будем считать эту схему условной.
Вопрос первый: Зачем здесь L1C2 контур? Поднять напряжение на первичной обмотке трансформатора?
Вопрос второй: Как быть с последовательным контуром L1C2C3? В режиме резонанса его сопротивление стремиться к нулю, поэтому токи в транзисторах будут огромными.
Не проще ли будет убрать и L1 и С2, а транзисторы переключать, либо в режиме нулевых токов, либо в режиме нулевых напряжений, обеспечивая, тем самым, высокий КПД преобразователя.

[marera]

Любопытная мысль. Только параллельно транзисторам следует включать диоды, встречно, т.к. у ИГБТ-транзисторов обычно нет обратных диодов. Пусть будет так, будем считать эту схему условной.

HРежим резонансный, т.е. чистый синус и диоды необязательны.

Вопрос первый: Зачем здесь L1C2 контур? Поднять напряжение на первичной обмотке трансформатора?

Это резонансный инвертор (Е-режим) и регулирование выходного напряжения в них происходит на боковых ветвях вблизи резонанса. Обычно на высокочастотной ветви со стороны низкочастотной. При близасти частоты к резонансной на С2 напряжение возрастает в Q раз относительно питающего.

Вопрос второй: Как быть с последовательным контуром L1C2C3? В режиме резонанса его сопротивление стремиться к нулю, поэтому токи в транзисторах будут огромными.

Он тоже есть (самый высокочастотный резонанс), но очень близок к высокочастотному, поскольку обычно С3/С2 › 5. Токи, так они и должны быть. Чем они больше, тем больше отдадите в нагрузку.

Не проще ли будет убрать и L1 и С2, а транзисторы переключать, либо в режиме нулевых токов, либо в режиме нулевых напряжений, обеспечивая, тем самым, высокий КПД преобразователя.

Тогда это просто ШИМ. Тогда и диоды защитные и перенапряжения импульсные и датчики тока для защиты от КЗ...
Посмотрите статью, там более грамотно представлены основные принципы.
На практике мы делали такой инвертор, но без регулирования. Высоковольтный источник - 6кВ, 0,5А для заряда емкостного накопителя.

[KREN]

HРежим резонансный, т.е. чистый синус и диоды необязательны

Обратные диоды, всё-таки нужны. Регулировка выходного напряжения здесь осуществляется за счёт отклонения от резонансной частоты, а в этот момент и появятся реактивные токи. Вдобавок не следует сбрасывать со счетов момент включения и выключения (в том числе и не преднамеренное) преобразователя. В эти моменты реактивные токи могут быть очень значительными.

Тогда это просто ШИМ.

ШИМ - это Широтно Импульсная Модуляция. Регулирование напряжения здесь осуществляется за счёт изменения ширины импульсов, т.е открытого и закрытого состояния ключевых транзисторов. А в предлагаемом мной варианте, коммутация транзисторов может происходить только при нулевом значении тока, или напряжения, в зависимости от выбранного режима работы. Таким образом ширина импульсов может меняться только с частотой преобразователя, а это ни какого отношения к ШИМ не имеет.

Он тоже есть (самый высокочастотный резонанс), но очень близок к высокочастотному, поскольку обычно С3/С2 › 5. Токи, так они и должны быть. Чем они больше, тем больше отдадите в нагрузку.

Вы не так меня поняли. Дело в том, что колебательный контур L1c2c3 в режиме резонанса будет являться почти КЗ для стойки ключевых транзисторов, поэтому нужно следить за тем, чтобы частота свободных колебаний этого контура, была на много ниже частоты свободных колебаний контура L1C2, чтобы не допустить резонанса контура L1C2C3, ни на одной из высших гармоник.

На практике мы делали такой инвертор, но без регулирования. Высоковольтный источник - 6кВ, 0,5А для заряда емкостного накопителя.

Вообще-то такая схема весьма сложная в проектировании и настройке, к тому же и система управления достаточно сложна. В общем такой преобразователь далеко не каждому любитель "по зубам". А так, идея весьма интересная.

[Ан-162]

L1-C2 - верхнечастотный последовательный резонанс.
L1-C3 - нижнечастотный последовательный резонанс.
...
С2 (U~1 кВ)

Вы цифры с потолка берете или как?
Если вы попадете на последовательный резонанс, (без нагрузки)
С2 прошибет нараз, даже если он будет на 2 кВ. И транс тоже.
Не все так просто в резонансниках. Куча граблей и подводных камней.
Вам сюда и читать, читать, читать...

[KREN]

Если вы попадете на последовательный резонанс, (без нагрузки)

Тут, похоже, они его используют в качестве высоковольтного источника, для зарядки конденсатора. Так что он работает всегда под нагрузкой. А напряжение на конденсаторе С2, можно подсчитать, для первой гармоники, вдобавок там получается емкостной делитель напряжения С2/С3. Хотя нет, не пойдёт, получится КЗ на резонансе.
Тут лучше бы попробовать резонанс токов (параллельный контур) и трансформатор тока. Во всяком случае, нет причин для КЗ в нагрузке инвертора.

[vavan1983]

Заказал 21 штуку IRF740 буду пробовать.
Генератор ШИМ на PIC12F683, к нему драйвер IR2104, ну и к драйверу IRF740.
Мягкий старт сделаю программно и защиту от перегрузки на АЦП.
Защиту от КЗ без нагрузки развяжу с помощью оптотранзисторной пары на отдельную ногу PIC.

[vavan1983]

Вся идея в том что бы использовать изолированный затвор полевого транзистора без использования разделительного трансформатора между генератора ШИМ+драйвер и парой силовых ключей.
Так сказать минимум радиодеталей максимум результата.

[vavan1983]

Вот всё это делал. Но как только подходит вопрос расчёта трансформатора на ферритовом сердечники так сразу возникают проблемы.

[Ан-162]

Вся идея в том что бы использовать изолированный затвор полевого транзистора без использования разделительного трансформатора

Ну, для верхнего ключа все-ж придется воспользоваться либо трансформатором, либо соответствующим драйвером предназначенным для этого.

[vavan1983]

Ну, для верхнего ключа все-ж придется воспользоваться либо трансформатором, либо соответствующим драйвером предназначенным для этого.

А вот у вас на схеме указан Танталовый C6 конденсатор.
Его можно заменить керамический многослойным?