|
ШИМ модулятор 2021 09 с диодом в нижнем плече
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-11, 19:46 | Сообщение # 61 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 (  ) Этот вариант мне нравится больше, как приедут китайские карбиды, буду пробовать его.
Этот вариант мне уже не нравится... )))
Врагу не пожелаешь мотать по 90 витков проводом 0.85мм.... На намотку каждого кольца Т130-52 уходит примерно по 1.5 часа времени с перекурами. Длина провода 3.5метра на кольцо. По расчётам для достижения 680мкГн нужно было 86 витков, в реальности около 90-91 витка. Все пальцы в мозолях... Теперь нужно отдыхать от этого ужаса. А если ещё и не заработает....
p.s. После намотки первого кольца пошёл смотреть на али, может там есть готовые силовые дроссели на сине-зелёных кольцах на 680мкГн, неа нету(((, только на тёмно зелёных, что нам не подходит.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2024-Июн-11, 19:47 |
| |
| |
| Пряник | Дата: Вторник, 2024-Июн-11, 20:52 | Сообщение # 62 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 230
Статус: Offline
| ФНЧ модулятора , экскрементальный, Чебышева, 5 КГЦ, 6 порядка, 15 ом вход , 20 ом выход.
намотан на альсифере, кольцо 60мм, времен СССР. процесс такой :
- намотал 10 витков
-замерял индуктивность и вычислил индуктивность одного витка, получил 0.15мкгн.
- для 560 мкгн нужно 61 виток.
-замерял длинну одного витка, для 61витка нужно 5м провода.
-отмерял, 570 см провода (запас - провод толще, для выводов,) и сложил в двое.
- намотал 31 виток, вызвонил концы , соединил последовательно,
- замерял индуктивность, 570 мкгн.
Меня устраивает.
На все ушло не более 20 мин.
Сообщение отредактировал Пряник - Вторник, 2024-Июн-11, 20:53 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-11, 21:02 | Сообщение # 63 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата Пряник ( ) намотан на альсифере,
А разве на нём можно? Нужно же из распылённого железа.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Среда, 2024-Июн-12, 11:05 | Сообщение # 64 |
 просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Нужно же из распылённого железа.
Альсифер это название из СССР, за рубежом его называют сендаст.
рекомендую ознакомиться:
https://coretech.com.ua/ferrites
https://coretech.com.ua/ferrites/sendust
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-18, 04:51 | Сообщение # 65 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Итак, закончил базовую часть модулятора на PAM8406 + настроил фантомное питание драйвера.
Макетка (правая монтажная платка с микросхемой SOP8 это от другого проекта, не обращайте внимание):
Часть схемы:
Во время наладки щупом осциллографа коротнул вход TC4420 на +12В питания, в результате померли сразу и PAM8406 и TC4420, обидно конечно, но, ничего. Просто времени ушло много на перепайку.
Итак. У PAM8406 два канала. Левый канал используется непосредственно для формирования ШИМ модуляции. Правый канал для формирования фантомного питания. По идее, повышающий трансформатор можно было бы попробовать подключить прямо на выход PAM и получить с него 18В, но, не стал экспериментировать, поэтому подключил драйвер фантомного питания на TC4420.
В голове почему-то устойчиво крутилось, что отношение витков трансформатора 20:30, поэтому, был неприятно удивлён, что на выходе выпрямителя появилось слишком малое напряжение. Пришлось перемотать сначала 10:34, затем, от первой обмотки убрал один виток, получилось 9:34. Колечко 1000НМ 2см. Мотал сначала 34В вторичной обмотки, затем, поверх неё первичку.
На схеме нарисовал жирные красные точки - это места, где ничего не подключено. То есть, оптодрайвер 6N137M и выходной 609-й драйвер пока не ставил. Занимался только настройкой фантомного питания.
Постоянная составляющая на выходе выпрямителя (использовал быстрые диоды SF28, просто, что было под рукой):
Верхний график. Нагрузка только 5В стабилитрон оптодрайвера. На выходе выпрямителя 18.8В
Нижний график. Подключил ещё резистор 470 Ом (такова примерная нагрузка работающего выходного драйвера на частоте 300-400кГц, нагруженного на затвор карбида). Напряжение просело до 16.2В. Не понравилась мне такая просадка, но, как победить - не знаю. Более толстый провод использовать, вместо жилок сетевого кабеля? Другой феррит?... Какие мысли будут?
Сигнал на обмотках трансформатора.
Ну, и в конце занимался снижением пульсаций на выходе выпрямителя. На это дело, конечно можно было бы забить, но, результат мне понравился:
Изначально был выпрямитель, полимерный электролит на 220мкФ и керамика 330нФ. Пульсации под нагрузкой были примерно 1.5В п-п.
Затем на колечке 1000нм 1см намотал 20 витков, получилось 360мкГн (L11 на схеме), поставил ещё один полимерный электролит на 220мкФ, ещё керамику на 10нф и 100нф. А на выводы первой обмотки трансформатора надел ферритовые бусины (бусины на выводах второй обмотки только увеличили шум, убрал их). В итоге, под нагрузкой пульсации снизились до 480мВ п-п, то есть, в 3 раза от начального значения. Результат хороший.
В общем, работой фантомного питания удовлетворён где-то на 4+. Если знаете, как снизить просадку с 18.8В до 16.2В под нагрузкой - напишите, попробую. Карбид в принципе нормально работает в интервале 15-18В на затворе, но, всё равно, хочется, чтобы эта просадка была минимальной.
p.s. Пробовал увеличить ёмкость С3 с 0.47мкФ до 4.7мкФ, т.к. думал, что на нём может падать напряжение. Неа, выходное напряжение на нагрузке поднялось всего на 100-200мВ, то есть это не то..
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2024-Июн-18, 08:06 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-18, 08:16 | Сообщение # 66 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Пришла мысль, что возможно дроссель L11 вносит падение напряжения. Нет. Что до него, что после, напряжение абсолютно одинаковое.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Июн-18, 11:51 | Сообщение # 67 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) на колечке 1000нм 1см намотал 20 витков, получилось 360мкГн (L11 на схеме)
Или делать на материалах с распределенным зазором, распыленное железо или альсифер.
а еще, слишком вы жестко подходите к источнику питания верхнего плеча.
Вот главного так и не увидел, хочется видеть синус на выходе. особенно Его размах относительно напряжения питания.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-18, 15:11 | Сообщение # 68 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) а еще, слишком вы жестко подходите к источнику питания верхнего плеча.
За мысль с дросселем спасибо, попробую другой сделать. А на счёт жёсткости, так ведь я изначально для себя поставил задачу не просто повторить передатчик, а постараться сделать его максимально идеальным по всем возможным параметрам, чтобы сигнал на выходе был максимально "красивым" в эфире как по звуку, так и по полосе, так и по гармоникам.
Ведь, кто его знает, во что реально на практике может вылиться вот эта просадка на 2.5В под нагрузкой в питании драйвера модулятора? Может в бубнение какое, может в искажение, может в появлении ненужных гармоник. Так что, прежде чем смотреть синус, нужно добиться максимально стабильного питания драйвера.
В общем, покумекав, из самых простых вариантов вижу пока такой:
Путём изменения соотношения витков трансформатора, добиваемся после выпрямителя вольт 25 на холостом ходу. Затем ставим линейную 18В лм-ку. С учётом её собственных потерь и потерь на трансформаторе, в итоге на нагрузке должны остаться стабильные +18В. Как бонус такого решения, ещё одно дополнительное снижение пульсаций. Возможно можно будет даже от L11 отказаться.
Если других вариантов ни у кого не появится, попробую сделать именно так.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-18, 17:57 | Сообщение # 69 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Если что, вот ещё парочку замеров, может кого подтолкнёт на какие мысли. Замер сигналов на обмотках под базовой нагрузкой 20мА (5В стабилитрон) и основной 60мА (5в стабилитрон и эквивалент драйвера 470 Ом)
1 обмотка:
2 обмотка:
Видно, что:
на 1-й обмотке сигнал под нагрузкой проседает с 5.64 до 5.17 рмс, то есть на 0.47В
на 2-й обмотке сигнал под нагрузкой проседает с 19.91 до 17.89 рмс, то есть на 2.02В
Коэффициент трансформации примерно 1:4, напряжение проседает на 1 и 2 обмотке одинаково. Выходит что, сам драйвер ТС4420 не справляется с нагрузкой?...Добавлено (2024-Июн-18, 18:59)
---------------------------------------------
Попробовал вместо TC4420 поставить UCC37322P, поскольку 4420 на 6А, а 37322 на 9А, благо распиновка у них одинаковая. Неа, ничего не поменялось, просадка так и осталась 2В.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Июн-20, 13:39 | Сообщение # 70 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| В общем, малой кровью добиться стабильных +18В не получается. Тут сразу несколько факторов, и мощности драйвера не хватает, и, видимо скин-эффект в трансформаторе на колечке действует (из-за большого удаления меди от феррита, из-за виниловой изоляции проводов). Для дальнейших тестов пока оставлю самодельный преобразователь. А на будущее, для стационарного повторения буду делать вот такое фантомное питание верхнего ключа:
Оказывается, что у этих DC-DC модулей есть версии, где на выходе двухполярное питание, и есть версии, где на выходе +/-9В, а это в сумме и будет давать нам нужные +18В, для полного открытия карбид-кремниевых транзисторов. Это модель URA2409YMD-10WR3 (Hi-Link), заказал тут (2шт): https://aliexpress.ru/item/1005007215864684.html
С этими модулями уже имел дело. Это не просто блокинг-генератор на 2-х транзисторах и трансформаторе, как в дешёвых модельках. Тут уууу, тут целая полноценная схема внутри.
 
Специально один 24В модуль раскурочил, чтобы посмотреть на внутренности. Плата с обеих сторон залита резиновым герметиком. Минут 40 зубочистками аккуратно всё удалял). Виден полноценный ШИМ контроллер, силовой мосфет, трансформатор, оптодрайвер стабилизации, фильтрующие дроссели и конденсаторы, система пуска и выключения. В общем, платка 2х2см, аппарат получается весьма серьёзный.
И в реальной работе тоже. Напряжение на выходе очень(!!) стабильное, пульсации на выходе 70мВ p-p при холостом ходе и при 60% нагрузке до 500мВ p-p. Нагрев при 60% нагрузке 60 градусов.
 
Модуль стабильно начинает работать от +9В на входе. То есть, я видел тут на форуме схемы маломощных передатчиков с питанием от 12В, где выходные ключи запитывают через китайскую повышайку. Вместо такой повышайки можно использовать эти модули, у них есть версии до 40-50Вт. Либо можно использовать такие модули для раскачки затворов карбид-кремния в схемах с питанием 12В.
Если что, вот ексель документ со всеми моделями этих модулей: https://disk.yandex.ru/d/Vn9M2txCiQqpow
Так вот, теперь по нашему фантомному питанию. Единственный минус этого модуля, ну, как минус, для наших целей минус. Это то, что у него внутри стоит Y конденсатор между входом и выходом. На фото он виден, с обратной стороны платы под оптодрайвером. Ёмкость этого кондёра 1000пФ и рассчитан он на 1.5кВ. Ёмкость в 1000пФ никак особо не повлияет на работу выходного ключа модулятора с диодом, ведь получится, что этот кондёр будет подключён между средней точкой ключа и диодом на общую массу. А вот сам кондёр может не пережить, ведь в этой средней точке будет напряжение 48-72В (ну, кто какое напряжение будет для модулятора подавать), и частотой 100-300кГц. Реактивной мощности кондёра не хватит, чтобы пропустить через себя такой ток.
Поэтому, на схеме в начале поста предусмотрел два синфазных дросселя. Можно будет их поставить по входу и по выходу модуля, на индуктивность 47-100мГн. Ток драйвера в модуляторе около 30-40мА (при частоте ШИМ-а 300кГц), поэтому эти синфазные дроссели можно брать любые, хоть из блоков питания выдрать, хоть новые купить. Главное, чем больше индуктивность, тем лучше. Эти дроссели и собственные шумы DC-DC модуля будут снижать, и будут очень сильно уменьшать сквозной ток со средней точки модулятора на общую массу через Y кондёр преобразователя. По входу на всякий случае ещё и 13В стабилитрон предусмотрел, чтобы гасить остатки сквозного напряжения, если они появятся, чтобы они не пошли в другие 12В цепи.
Вот такое простое решение.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Четверг, 2024-Июн-20, 15:21 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Июн-20, 13:54 | Сообщение # 71 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| p.s. модуль URA2409YMD-10WR3 рассчитан на выходной ток 555мА, это с большим избытком для драйвера верхнего ключа НЧ модулятора. Можно взять модуль модель URA2409YMD-6WR3, он на 333мА рассчитан и стоить будет дешевле. Просто продавец сказал, что они на складе появятся только через неделю, а ждать не охота, поэтому заказал 10Вт.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Июн-20, 22:18 | Сообщение # 72 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| shwonder, Пряник, а почему вы не ставите разрядный резистор в 1кОм между затвором и истоком верхнего ключа? Ведь в передатчике стоит такой резистор.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Июн-21, 05:10 | Сообщение # 73 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) shwonder, Пряник, а почему вы не ставите разрядный резистор в 1кОм между затвором и истоком верхнего ключа? Ведь в передатчике стоит такой резистор.
Проверил, что с ним, что без него, ничего особо не меняется. На всякий случай оставил, чтобы затвор всегда разряжался.
Итак, собрал полностью модулятор: (кольца ФНЧ изолированы друг от друга и текстолита 3мм резиновыми прокладками)
Схема:
Сигнал на затворе карбида без подачи питания. У этого транзистора используется фантомная земля, поэтому стационарным осциллографом, у которого масса заземлена измерить не получится. Измерял портативным осциллографом на батарейке:
Сигнал на затворе карбида при подаче +31В питания на сток:
На графиках я сигнал опустил на 1 клетку от горизонтальной, центральной линии, чтобы лучше было видно. Вертикальная развёртка 5В на клеточку. Видим, что есть звон до -5В при открытии транзистора и при закрытии. У GC2M0160120D отрицательный предел по пробою затвора -10В, то есть, запас ещё есть, но, всё же надо этот отрицательный импульс как-то уничтожить для безопасности. Какие будут варианты?
Так же, обратите внимание, что максимальная амплитуда на затворе карбида стала 23.6В, при предельных 25В. Это уже плохо, поскольку пока подано 31В питания, а если 48.. 72?.. Эту проблему тоже надо решать.
.
Следующий сигнал. В средней точке модулятора до ФНЧ. То есть, где соединяется катод карбид-кремниевого двойного диода Шоттки и истока мосфета.
Тут уже можно измерять стационарным осциллографом, т.к. измерение идёт от общей массы. Сам сигнал красивый, но ВЧ звон при открытии транзистора - просто дико ужасный!! Это однозначно нужно устранять! Напишите, какими способами?
В следующем сообщении покажу НЧ сигналы на выходе модулятора и ВЧ сигналы на выходе передатчика.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Июн-21, 05:26 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Июн-21, 05:24 | Сообщение # 74 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Идём далее.
Подавал на вход модулятора с генератора НЧ сигналы разной частоты. В левой колонке сигнал на выходе модулятора, при входном сигнале 500мВ, в правой колонке сигнал на выходе модулятора при подаче на вход 1В.
Сигналы, сверху вниз:
500Гц
1кГц
2кГц
3кГц
4кГц
(дальше сигнал такой же, просто резко уменьшается, поскольку ФНЧ модулятора со срезом 5-6кГц)
И сигнал на выходе передатчика, на эквиваленте нагрузки. Градация такая же, в левой колонке при подаче 500мВ, в правой при подаче 1В
Сигналы, сверху вниз:
500Гц
1кГц
2кГц
3кГц
4кГц
Во всех экспериментах постоянное напряжение на выходе модулятора было выставлено в 40% от максимального.
Максимальная мощность на выходе получалась в районе 3-8Вт, при питании от 31В. Потребляемый ток 80...400мА, в зависимости от частоты входного сигнала.
В общем, лажа какая-то получилась, как мне кажется)). Без модулятора мощность на выходе 22..25Вт, с модулятором 3-8Вт. В чём причины? Слишком большой порядок ФНЧ в модуляторе выходит? Гасит полезный сигнал?
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Июн-21, 06:01 |
| |
| |
| shwonder | Дата: Пятница, 2024-Июн-21, 16:18 | Сообщение # 75 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) лажа какая-то получилась, как мне кажется))
Ну, я думаю. это какая то своя схема, и к схеме в этой ветке не имеет никакого отношения.
Я бы посмотрел на импульсы перед ФНЧ, без модуляции, в режиме несущего. И посмотрел на методику расчета ФНЧ.
А по нормальному , такие вещи надо делать в отдельной ветке, не привязывая к конкретной схеме.
Что б не вводить в заблуждение народ.
|
| |
| |
|
