Tekst aangepast, orginele tekst in de zip.
Binnen de delta vinden we 3 interne voedingen, A voor de ICs met voeding referentie, B voor de stuurschakeling van de thyristoren, C voor de main supply.
Bij A wordt de positieve spanning afgeleid van een temperatuur stabiele zener 1n825. In het schema heb ik een gewone zener van 6,2V toegepast. De positieve spanning is ongeveer 10V. De 2e zener zorgt voor lokaal -6,5V. De opamps kunnen nu makkelijk de ingangsspanningen van lokaal 0V aan. De uitgangspanningen van curr.contr en volt.contr via diodes D4 en'of D5 kan nu makkelijk serietransistoren Q3 tm. Q5 afknijpen die normaal via R7 aangestuurd worden.
B is nogal een complex gedoe. Niet vanwege U13 een zgn. programmable uni-junction transistor (ujt). Je kunt die het beste voorstellen als de 2 transistor pnp-npn thyristorvervangerschakeling maar nu met de basis van de pnp als gate. Zogauw U13 boven G13 spanning komt, knalt hij door waarbij C10 in een keer wordt ontladen over R31 tm. R33.
Thyristoren U9 en U10 worden getriggerd met ieder minstens 200 mA gatestroom.
Het complexe zit in welke omstandigheden dit gebeurd tav. Upr, U3-Upr en Upr-U55.
Gelet op de simulatie kom ik tot de conclusie dat het triggeren voornamelijk na de top van de halve sinus gebeurd, behalve als er een uitgangspanning is die zeg groter dan 15V is. Door dichtbij de top te triggeren neemt de stroom vanwege L5 geen absurde waarden aan. Moet er echter een hoge spanning geleverd worden dan moet voor de top getriggerd worden.
Je zou zeggen dat er voornamelijk naar Upr-U55 de spanningsval over de serietransistoren gekeken wordt maar de stroom door R33 makes no sense. Hij neemt niet toe vanwege het verschil maar eerder vanwege de stijging van U3-U55.
We hebben dan ook nog R23/C8 voor 0.6ms delay en R29/C10 met 3,3ms.
Al met al ontgaat mij de spitsvondigheid. Ik denk dat er een betere schakeling mogelijk is zodat er niet 40W verloren gaat bij Uout=0V. Ik denk dat de ontwerper liever zo min mogelijk storing wou dan rendement. Zie de ronde lobben van de thyristorstromen.
Plaatjes 3 en 4 geven inzicht met een opgelegde toenemende uitgangsvoedingspanning van 0-30 V bij resp. 3A en 100mA stroombronnen die Q3 en Q4 vervangen.
Plaatje 2 is zonder oplegging 12V/1A.
Q3 en Q4 staan parallel zonder balansweerstanden. Je zou toch denken als bijv. Q3 warmer dan Q4 wordt er thermisch vandoor gaat. Omdat ze op hetzelfde koelblik zitten blijkt dit wellicht mee te vallen.
Voor de simulatie ben ik uitgegaan van 5mH voor L5. Zolang ik geen echte waarden weet kan ik geen vermogenswaarden laten berekenen.
[Bericht gewijzigd door Bart777 op (16%)]
hallo Bart77
Mooi artikel!
Hartelijk dank voor deze uitgebreide simulaties
Ik heb zelf 2 gereviseerde, goed werkende Delta Elektronika E30-3 's ,
dus ik kan evt. de actuele performance van deze twee apparaten vergelijken met je simulaties,
(als daar behoefte aan bestaat).
Groeten,
Mart
Mart bedankt, toch fijn om iemand geholpen te hebben.
Voor wie deze voeding wil nabouwen de volgende overwegingen.
Het koelblik voor de 2x 2n3055 maximaal 1 °C/W nemen omdat er bij 1V/3A uit wel 40W in de serietransistoren gedissipeerd worden.
Gebruik 3 trafo's.
D13 zou je kunnen vervangen door een pnp en npn transistor, zie https://verstraten-elektronica.blogspot.com/p/thyristoren.html , met de basis van de pnp als gate.
De thyristoren zijn niet kritiek zolang ze de trigger (0.5A) en AK stromen (6A) aankunnen.
Voor de 5mH spoel kan je een amidon T184-2 nemen met bij 0,8mm emaille 462 windingen (34 meter, 1,6 Ohm). Met een T184-3 wordt dat 264 windingen (20 meter, 0,9 Ohm, max 7A, 0,7 Tesla).
De T184-2 zou wel eens oververhit kunnen worden. De T184-3 is moeilijk te krijgen, mogelijk bij www.amidon.de . Spoel kant en klaar kopen is duur. Let er dan ook dat de maximale stroom wordt vermeld.
Amidon heeft een formule om de temperatuurstijging te schatten.
Temperature Rise (°C) = (Total Power Dissipation (mW) / Available Surface Area (cm2)).833
Geadviseerd wordt Tambient+Trise < 75 °C voor continu gebruik.
Nemen we voor de T184-3 enkel de top en zijde dan kom ik op ongeveer 5cm doorsnee * (pi*2cm zijde + pi/4*5cm top)=51cm2 oppervlak. Bij 30 °C omgeving maximaal 45°C voor de rise volgt maximaal TPD= e(ln(TR)/0,833+ln(ASA)) = ASA*TR1,2=4,9W.
Bij 0.9 Ohm volgt max. 2,3A rms. Voor 3A rms 1mm emaille gebruiken, dan 0,55 Ohm spoelweerstand.
Ik ging tot nu toe uit van een lineaire 5mH spoel echter, het kan er ook één zijn met bijv. 40mH die verzadigd raakt bij hoge stromen en dan effectief nog 5mH is.
Netjes gemaakt!
Fun fact:
in LTSpice kun je met F2; [Misc]; EuropeanResistor het goede weerstandsymbool kiezen. Dat kijkt nog prettiger.
F2 werkt niet. Is op een gegeven moment waarschijnlijk anders geworden.
Ik vind de usa resistor ook niets maar je went eraan. Enig voordeel is je ziet aan de kronkel hoe de stroom positief gerekend wordt. Je kunt ook de res.asy vervangen door EuropeanResistor.asy, dan zie je zelf normale weerstanden maar anderen zien nog steeds amerikaanse bij simulatie.
Wel kun je in de .asc file alle res vervangen door Misc\\EuropeanResistor. Tevens moet \B5 vervangen worden door u, correctie van de Europese elco's.
In de ubuntu text editor krijg je de melding dat je de file niet kan veranderen maar dat kan wel.
De L5 spoel is nu niet lineair geworden. Aparte .asc file om het effect te zien van de parameters. Scherpte parameter a >1 geeft een scherp verloop.
Ik had gehoopt dat bij 1A afname je effectief 40 mH hebt en bij 3A, 5mH maar dat blijkt niet te lukken. Bij zowel 1A als 3A lijkt er door L5 even grote stromen te lopen.
Ik laat het hierbij.
Ben er nu niet meer zo zeker van dat je de T184-2 (10 Euro) of T184-3 (20 Euro) kan gebruiken.
Er is ook een T184-26 die je voor 2,50 Euro bij https://www.vandijkenelektronica.nl/product/t184-26-met-wikkelingen-1-… kunt kopen.
De -26 afname bij hoge stromen van de µe is gespecificeerd van de -2 en -3 niet.
In de pt123 folder zie je al dat de pt12322 nominaal 570µH doet maar bij 6A nog maar 335µH
Het zijn ongeveer 59 windingen.
Enkel bij bepaalde ac spanningen krijg je een positieve correctie factor dus kan best zijn dat 1mH gemeten is.
Ga je de zgn. flux density berekenen dan lijkt het erop bij tientallen vac de warmte ontwikkeling in de kern niet meer te verwaarlozen is.
Als laatste nog een browser-rekentool. Onbekend wanneer verzadiging optreedt maar 0,7 Tesla is voor een poederijzerkern niet hoog.
Een bestaande blikken trafo opnieuw wikkelen kan natuurlijk ook nog.