Автомобилен стартер
Автор Евгений Родиков
Не е нужно да карам кола на празен ход, но по съвет на автомобилистите трябва да я стартирате веднъж месечно.
Батерията има ограничен експлоатационен живот от 4 години и струва около $ 100, така че имах идеята, след като сглобих няколко инверторни заваръчни машини, да направя стартер за двигателя на цена на части приблизително същата като батерия от 45 ампер часа.
Този стартер може да се използва както със, така и без батерия, а с батерия дори ще му е по-лесно да стартира дори по-масивни двигатели.
Двигателя 88 коня го запалих без акумулатор.
Избрах напрежение от 11,2 волта за захранване, тъй като стартерите са проектирани, като се вземе предвид изтощаването на батерията само 10 ... 11 волта.
Това PSU има регулиране на напрежението и защита от късо съединение, ограничаваща максималния ток от 224 ампера.
Работата се основава на принципа на пълно отваряне и пълно затваряне на мощни комбинирани транзистори, сглобени с помощта на IGBT технология, което дава минимум електрически загуби на IGBT ключовете.
Регулирането на изхода на източника на ток и напрежение се основава на промяна на ширината на управляващите импулси на силовите превключватели, при честота 56 kHz.
Това е, когато честотата е стабилна и не се променя, без действие на захранването, само ширината или продължителността на напрежението се променя в диапазона от 0%. 45% от ширината на импулса, останалите 55% са нулевото ниво на контролния ключ.
Трансформаторът е сглобен върху фиритно ядро, благодарение на което е възможно да се изгради при такива високи тактови честоти (56 kHz) без загуби от вихрови токове, които възникват в металните ядра.
Мощните и бързи IGBT транзистори също правят това възможно.
Можете ли да ми кажете защо толкова високи честоти?
Факт е, че колкото по-висока е честотата, толковатрябва да се навият по-малко намотки на трансформатора.
И ако е така, тогава намотката може да бъде направена от дебела тел, която дава малки загуби на трансформатор с висока ефективност от 95%.
Трансформаторът е лек и малък, а контролът на ширината на импулса (PWM) дава по-ниски загуби в сравнение с аналоговото регулиране на напрежението, където мощността се разсейва от мощни транзистори.
Някои от вас ще забележат, че трансформаторът е свързан към захранването по време на цикли с два ключа наведнъж, един към плюс и един към минус, а не с един ключ, както е в случая на FleaBuck схема.
Факт е, че веригата FliBak има големи загуби за излъчване на индуктивна намотка, която се разсейва на резистор; тази мощност е 10..15% от общата мощност на източника, което не е подходящо за изграждане на мощни източници от няколко киловата.
В тази схема този недостатък е значително елиминиран, тъй като излъчването преминава през диодите VD 17 VD 18 обратно към захранването на моста, което допълнително повишава ефективността.
Но вие ми кажете какво ще кажете за загубите на допълнителния ключ, аз ще ви кажа, че те са не повече от 40 вата, Flea Buck има тези загуби на резистора на разсейване до 300 ... 400 вата.
IGBT - IRG 4 PC 50 W отваря бързо, но при скорост на затваряне е по-лошо, което води в момента на затваряне до импулсно нагряване на кристала на транзистора с мощност 1 kW, въпреки че тази мощност не трае дълго, но е голяма.
За да се намали тази моментна мощност между колектора и емитера на IGBT, е свързана верига от C16 R 24 VD 31, същата с горния IGBT, което намалява мощността, освободена на кристала в момента, в който IGBT се затвори.
Но увеличава моментната мощност в момента на отваряне, но не толкова, защото отварянето е много бързо.
В момента на отваряне IGBT C 16той се разрежда през резистора R 24, а в момента на затваряне се зарежда през бързия VD 31 диод, забавяйки фронта на нарастване на напрежението, докато IGBT се затваря, намалявайки мощността, освободена на ключа.
Тази верига също се бори добре с резонансните пренапрежения на трансформатора, предотвратявайки приближаването на ключа до напрежението на пробив над 600 волта.
IGBT е композитен транзистор от полеви и биполярен транзисторPNP,
Транзисторът с полеви ефекти управлява биопалара.
За да го управлявате, са необходими правоъгълни импулси с амплитуда най-малко 12 волта и не повече от 18 волта с резерв.
За тази цел използвах специални оптрони HCPL 3120 или 3180 с възможност за работен импулсен товар от 2 ампера според паспорта от 2,5 ампера, но по някаква причина се препоръчва да не надвишава 2 ампера.
Когато напрежението на светодиода на оптрона се появи на вход 2 и 1,3,4, тогава на изхода се образува мощен токов импулс с амплитуда 15,8 волта, ограничен от резистори R 55 R 48.
И когато напрежението на светодиода изчезне, амплитудата пада, което отваря транзистора T2 и T4 и създава по-голям ток, този път един резистор R 48 и R 58, бързо разреждайки капацитета на IGBT кондензатора на ключа.
Мостът с драйвери на оптрони е сглобен като единична единица на радиатор от компютър Pentium 4, който има плоска основа, върху която е удобно да се монтира чрез топлопроводима паста без IGBT уплътнения.
Първо, трябва да разрежете радиатора на две части, така че горният ключ и долният ключ да нямат електрически контакт.
Диодите трябва да бъдат закрепени чрез уплътнение от слюда към същите радиатори; препоръчително е да свържете всички захранващи връзки с къса шарнирна инсталация.
На захранващата шина също трябва да запоите 8 броя филмови кондензатори от 150 nan 630 волта всеки.
Изходна намотка на силов трансформатор и индуктор.
Изходното напрежение на вторичната без товар достига 50 волта, което се изправя от VD 19 VD 20 диоди и се подава към индуктора, който изглажда и разделя напрежението по етажите при определено натоварване.
В цикъла на насищане на индуктора, когато IGBT са отворени, започва фазата на насищане на индуктора L 3 и когато IGBT са затворени, индукторът се разрежда през затварящия диод VD 22 VD 21, като по този начин коригира тока, за да помогне на кондензатора при високи токове.
Модулация на ширината на импулса (стабилизиране и ограничаване на тока)
Това устройство е мозъкът на захранването UC 2845, което създава работен цикъл с променлива ширина на импулса в зависимост от напрежението на входове 1 и 2 и тока на вход 3.
Вход 2 е входът на усилвателя на микросхемата, изход 1 е изходът на усилвателя, който променя работния ток на инвертора чрез промяна на ширината на импулса много дискретно, създавайки характеристика на натоварване в зависимост от напрежението на обратната връзка на изхода на PSU и входа на микросхемата под щифт 2, на който микросхемата поддържа напрежение от 2,5 волта.
Ако напрежението на вход 2 спадне с няколко миливолта, ширината става по-широка; ако напрежението надвиши 2,5 волта, ширината се стеснява.
Резистор R 2 и R 1 са отговорни за стабилността на захранването, в зависимост от натоварването, ако напрежението пада силно при високи изходни токове, тогава трябва да увеличите съпротивлението на резистора R 1.
Случва се по време на процеса на настройка, че устройството започва да подбужда, тогава трябва да манипулирате резистора R 1 и капацитета на кондензаторите C1 и C2.
Ако това не помогне, тогава можете да опитате да намалите броя на завъртанията на дросела L 3.
Не трябва да има силен звън на трансформатора, тъй като това може да доведе до изгаряне на IGBT.по-силен от комар.
Ако всичко това не помогне, тогава трябва да добавите няколко кондензатора от 1 микрофарад към 3-тия канал на захранването.
Мощностна кондензаторна платка 1320 микрофарада.
Когато захранването е свързано към мрежата, се получава голям ток, който деактивира диодния модул VD 8, докато зарежда тези мощности.
За да се избегне това, е необходим токоограничаващ резистор R 11 и когато тези кондензатори са заредени, таймерът на полевия транзистор затваря контактите и шунтира релето, позволявайки на работния ток да тече към моста с трансформатора.
