Управление большой мощностью. Полевик?

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

Доброго времени суток, господа.

Имеется у меня такая задачка: нужно с ардуины в зависимости от каких-то параметров достаточно медленно и плавноуправлять  мощностями постоянного тока на двух потребителях. На одном в пределах  800вт(67А), а на втором 500вт(10А).

Моё изучение теории по этому вопросу привело меня к выводу, что вроде как, в рамках этой теории, я могу просто заюзать два IRL3705N за какие-то сущие копейки на два порта шим и спокойно независимо крутить нагрузки в любых диапазонах(благо данного униполярника хватает по теплу с запасом).

 

Но вот более детальное изучение темы порадило ряд вопросов:

1.управляющее напряжение у меня модулируемое, не будет ли это сказываться на чистоте управляемого?(с одной стороны транзистор вроде можно представить как конденсатор, который вроде должен сглаживать эти скачки, а с другой...)

2.не случится ли так, что в какой-то момент полевик наш шим начнёт принимать как постоянное напряжение?(т.е. не будет успевать разряжаться)

3.а хватит ли ардуинки чтобы IRL3705N открыть?

4.может стоит как-то сигнал шим приводить к среднему значению, например тупо конденсатором?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

судя по вашим цифрам у вас напряжение порядка 50в

транзисторы вы выбрали 55в. Этого мало, особенно если нагрузка индуктивная

чтобы на таких токах управлять транзисторами надо ставить драйвера и запитывать их от 12в, чтобы до 12в раскачивались затворы

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

axill пишет:

судя по вашим цифрам у вас напряжение порядка 50в

Да до этих значений оно подниматься будет

axill пишет:
если нагрузка индуктивная

нет.

 

axill пишет:
чтобы на таких токах управлять транзисторами надо ставить драйвера и запитывать их от 12в, чтобы до 12в раскачивались затворы

 

можно об этом подробнее:можно ли драйвером работать с шим? где можно почитать вообще про приминение этих драйваров?

 

 

 

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

По идее для наличия нужного запаса можно использовать для нагрузки с бОльшим напряжением IRL540N, у него напряжение управления тоже до 4.5 вольт.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

ну и что

какой там запас нужен зависит от схемы включения, длины проводов, скорости переключения и т.д.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Статей в интернете много, легко ищутся

я бы рекомендовал взять какой то из доступных и популярных драйверов и читал бы его даташит

вы не ориентируйтесь на мосфеты с логическим уровнем. Вам нужен обычный мосфет на напряжение 80-100вольт и максимально низким сопротивлением. Дальше его раскачивать драйвером. Как раз драйвер и позаботиться о том, чтобы быстро перезаряжать затвор для работы ШИМ

если мосфет будете ставить между минусом и нагрузкой, то вам нужен драйвер нижнего плеча. Если между плюсом и нагрузкой - драйвер верхнего плеча. В обоих случаях это N канальный мосфет

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

Хорошо, так и сделаю. А можете тогда подсказать какую-нибудь статейку конкретно по теме принципиального выбора и работы с драйверами? Я сейчас пару подобных читаю, но может что очень полезное упускаю.

 

И ещё: а что по поводу моего первого вопроса? Параметр очень важный для моей поделки 

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

____

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Мне в свое времч вот это рекомендовали читать https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Fradiokot.ru%2Fforum%2Fdownload%2Ffile.php%3Fid%3D108457&name=file.php%3Fid%3D108457&lang=ru&c=581f4a140242

про какой первый вопрос речь?

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

"1.управляющее напряжение у меня модулируемое, не будет ли это сказываться на чистоте управляемого?(с одной стороны транзистор вроде можно представить как конденсатор, который вроде должен сглаживать эти скачки, а с другой...)"

другими словами не получу ли я "рваное" напряжение на нагрузке?

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

первый вопрос обозначен номером 1 в первом посте.

[пошел за попкорном]

 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Не понятно. Что значит модулируемое?

Если ШИМ, то это цифровой сигнал

если вы хотите управлять аналоговым напряжением то готовьтесь рассеивать до 500ватт с транзисторов

не знаю зачем вам это, не рекомендовал бы так делать

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

axill, нет меня интересует не будет ли влият то, что мы управляем затвором полевика с ШИМ на "постоянность" т "ровность" управляемого напряжения(останется ли оно таким же постоянным)?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Если на входе ШИМ и правильно сделана схема управления то на выходе будет тоже ШИМ

ради этого и надо ставить драйвера, чтобы мосфет работал как ключ

вы задачу опишите

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

axill пишет:

вы задачу опишите

ReD_LioN пишет:

Имеется у меня такая задачка: нужно с ардуины в зависимости от каких-то параметров достаточно медленно и плавноуправлять  мощностями постоянного тока на двух потребителях.

нагрузке нужна постоянка.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

ReD_LioN пишет:

Имеется у меня такая задачка: нужно с ардуины в зависимости от каких-то параметров достаточно медленно и плавноуправлять  мощностями постоянного тока на двух потребителях.

вы пишите про управление мощностью. ШИМ позволяет управлять мощностью не меняя напряжение.

вам нужно управлять напряжением? что за нагрузка?

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

Да, нужно управлять напряжением.

Нагрузка:

1. модули пельтье

2. анодируемая детать

 

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

и что, никто до сих пор так и не увидел в своем хрустальном шаре модули пельтье? 

а анодируемые детали в любой же бочке таки и кишат, так и кишат ..

 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

пельте прекрасно управляется ШИМом

ReD_LioN пишет:

2. анодируемая детать

про абстрактные вещи ничего не могу сказать.

В общем случае если нужно гладкое напряжение на выходе надо строить дорогие (большие) LC фильтры или ставить трансформатор по примеру AC-DC преобразователя с последующим выпрямлением

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

ReD_LioN пишет:
нагрузке нужна постоянка.

Хо-хо. Похоже, вы выбрали не совсем верный подход. Регулируя мосфетом постоянное напряжение вы линюю мощность можете сбрасывать только в нагрев. Т.е. если у вас 800вт, а в нагрузку надо отдать 100, то 700вт вам нужно будет сбросить на мосфете. Мало того, что радиатор под это дело потребуется размером с дворницкую лопату для уборки снега (причем еще и с оребрением), так нет уверенности, что столько тепла вообще можно отвести от кристалла в стандартном корпусе.

Смотрите лучше куда-нибудь в сторону регулируемых DC-DC преобразователей, правда для указанных мощностей это тоже может оказаться той еще задачкой.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

тоже таки для анодируемой детали более важен постоянный ток, или там плотноть тока,  а не напряжение. а? 

 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

есть смежная область - телекоммуникационное оборудование. Там как раз 48В

Какой нибудь SEPIC преобразователь с управляемой цепью FB (feed back) позволит регклировать такие мощности на таких напряжениях

другой вариант - переделка компьютерного блока питания соотвествующей мощности. Придетсч трансформатор перемотать и может быть несколько перестроить схему. Зы. Если в качестве исходных брать 220в то и схему перестраивать не придется, только перемотать вторичку на 50 вольт и соотвественно перестроить цепи обратной связи

но если возможно применять ШИМ то все будет в разы проще.

я сам пельтье управлял ШИМом, только в итоге отказался. Пельтье для охлаждения создают больше проблем чем решают

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

другая смжная область это чопперные приставки сварочных постов, там выходные токи за 150А обычно 

Voodoo Doll
Voodoo Doll аватар
Offline
Зарегистрирован: 18.09.2016

1. Нет. ШИМ - цифровой сигнал, если под "рваностью" понимаются неравномерные периоды на нагрузке из-за ШИМ (например негативно сказывается на нагревателях) - используйте распределённую кодировку, типа такого:

10% - 1000000000

30% - 1001001000

70% - 1011011011

и т. д.

2. Нет, при условии использования драйвера. IR2110, или что-то в этом духе.

3. Нет, не сможет. Токи через транзисторы слишком велики, при медленном открывании они могут нагреваться или выйти из строя. Используйте драйвер.

4. Нет, 3705 это не биполярный транзистор, ему нужен чёткий уровень, и ничего в середину там сглаживать наоборот не надо. Используйте драйвер.

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

ВН пишет:

тоже таки для анодируемой детали более важен постоянный ток, или там плотноть тока,  а не напряжение. а?

В технологических справачниках нормируется.

Ну и плотности токов  и их изменение во времени уже оффтоп немного

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

axill пишет:
пльте прекрасно управляется ШИМом

Согласен, но вот что делать со второй нагрузкой?

Я правильно понимаю, что простыми схемами получить что-то подобное на дуине нельзя?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

не умею гадать на кофейной гуще, да и вечер уже, время чая

ReD_LioN пишет:

2. анодируемая детать

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

axill пишет:

не умею гадать на кофейной гуще, да и вечер уже, время чая

 

А что там гадать?

Процесс гальваностегии протекает при наличии постоянного тока и какой-то разности потенциалов на катоде и аноде. В процессе и в зависимости от детали/режима работы/температуры и состава электролита эту разность потенциалов нужно регулировать(в общем-то регулируем мы по плотности тока, но один фиг - напряжением).

Ардуиной я хотел обеспечить управление напряжением. В ручную это делается банально изменением сопротивления мотка нихрома. Есть необходимость этот процесс автоматизировать. Не ставить же мне в конце концов шаговик на реостат(или ставить?...)

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

так бы и сказали, что речь про гальванику. "один пишу, три в уме". а гадать дело не благодарное

все таки ток это не напряжение, даже в гальванике

в принципе от этого зависит лишь выбор цепи обратной связи, вам лучше выбирать обратную связь по току

но принципиально это ничего не меняет

если брать параметрическое регулирование то избыток мощности придется гасить (рассеивать). Делать это на транзисторе или через автоматизированный реостат - дело хозяйское. Но как минимум мосфет здесь уже не к месту, больше подойдет NPN транзистор или даже скорее всего сборка паралелльных транзисторов с мощной системой отвода тепла (с вентиляторами). Автоматизированный реостат для вашей задачи не такой уж и плохой выбор. Скорость регулирования большая не требуется, а вот в надежности и возможности рассеивать тепло реостат даст фору. Минус только в меньшем ресурсе механики

второй вариант импульсный. про него уже написали. Это индуктивный или трансформаторный преобразователь. семное решение может быть разное. Самое простое - мосфет управляемый ШИМом с LC фильтром на выходе. Но качественный выход сделать самому не просто. Для большего качества и надежности лучше брать готовый интегральный контроллер

или как я выше написал - брать за основу готовый блок питания ACDC

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

axill пишет:
..... брать за основу готовый блок питания ACDC  

угу... берется сварочник с ПН= 40% и его тока тока хватит на источник для ТС.

ReD_LioN
Offline
Зарегистрирован: 04.01.2014

Хорошо, на путь вы меня направили, буду теперь думать над реальизацией.

Если всё выйдет, сделаю маленький отчётик через месяца так два.

Всем спасибо за помощь.

 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

ВН пишет:

axill пишет:
..... брать за основу готовый блок питания ACDC  

угу... берется сварочник с ПН= 40% и его тока тока хватит на источник для ТС.

возможно. Но сварочники бу стоят не сильно дешевле новых

а б/у бп от компьютеров стоят не дорого, покупал на 700ватт за 500р

Arhat109-2
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2015

В гальванопластике важно постоянство не напряжения, а исключительно плотности тока. Игрался когда-то в юности тоже .. стабилизированный источник тока дает более чистое оседание материала на поверхности. А токи .. там могут быть разные, сильно зависит от скорости осаждения/анодирования, площади поверхности детали, близости катода к аноду, плотности раствора и т.д.

И настолько большие токи нужны .. о, Вы КАМАЗ целиком анодировать планируете? Кстати, чем медленнее процесс - тем он надежней проходит. :)