Sunktor |
Отправлено: 30 Июня, 2010 - 15:00:21
|
Сообщений всего: 136
Дата рег-ции: Май 2010

|
Я иSunktor пишет:При токах от 100 ампер они конечно умрут не сразу, на несколько выстрелов хватит...
Тут я погорячился, если ток не будет превышать 200 ампер, то главное не допустить перегрева, при выходе за 200 ампер, уже будет иметь значение время этого выхода.
Извиняюсь. |
|
|
Evgeny  |
Отправлено: 01 Июля, 2010 - 22:29:30
|
Администратор
Сообщений всего: 2395
Дата рег-ции: Нояб. 2005
Откуда: Псков

|
Да, так и есть, полумост работает эффективно. Однако снабберы там тоже нужны, так как когда транзисторы закрылись, а диоды ещё не успели открыться, тоже происходит выброс ЭДС. Его длительность равна времени открытия диодов, то есть несколько десятков наносекунд. Если ничего не предпринять, этого хватит, чтобы транзисторы пробило. После открытия диодов ток в каушке полумоста спадает быстрее, чем в обычной схеме с обходным диодом без резистора. Это происходит потому, что конденсатор обычно разряжается за выстрел дишь немного (в многоступенчатой системе) и оставшееся на конденсаторе напряжение тормозит ток аналогично тому, как происходит при добавлении резистора к обходному диоду. Если скорость спада тока в полумосте окажется всё же слишком мала, можно и к диодам полумоста добавить резистор. Так выброс ЭДС на транзисторах, конечно, увеличится, зато ток быстрее спадёт (но часть энергии катушки потратится на резисторе, а не уйдёт обратно в конденсатор). Впрочем, это не такая и большая часть. То есть полумост содержит в два раза больше деталей, а выигрыш в КПД даёт не такой уж и большой. И выигрыш этот косвенный, энергия расходуется экономнее (за счёт возвращения её части в конденсатор), но пуля летит не быстрее. В системе с малым количеством ступеней ещё как-то можно закрывать глаза на удорожание всего устройства из-за применения двух транзисторов на каждую ступень, а там где ступеней много, получается слишком дорого. Кроме того, КПД растёт при снижении энергии ступени.
Рассмотрим ускоритель с пятью ступенями. Пусть всего у нас 100 Джоулей. Так, в каждую ступень затрачивается 20 Джоулей. Поставив пять транзисторов (по одному на ступень) получим пять ступеней со средним КПД, например, около 5 процентов (цифры условные). Итого на выходе получим из 100 Джоулей в конденсаторе 5 Джоулей в пуле.
Теперь изменим схему на полумост. Транзисторов стало теперь 10 штук вместо пяти. КПД каждой ступени не изменился, но после выстрела из 100 исходных Джоулей в конденсатор вернулось, например, 25 Джоулей. И для следующего выстрела в конденсатор нужно добавить не 100 Джоулей, а всего 75, то есть следующий выстрел авне стал. Как видим, число транзисторов удвоено, управлять верхним транзистором полумоста тоже не просто, всё стало сложнее и дороже, а эффект не такой хороший, как хотелось изначально.
Теперь изменим систему ещё раз. Оставим 10 транзисторов, но включим их не на пять ступеней полумостом, а на 10 обычных ступеней. В конденсаторе те же самые 100 Джоулей. Но ступеней теперь не пять, а десять. На каждую ступень тратится не 20 Джоулей, а всего 10 Джоулей. От такого снижения энергии ступеней вырастет КПД и в срднем составит не 5 процентов, а например, 8 процентов. И из 100 Джоулей конденсатора мы получим уже не 5, а 8 Джоулей в пуле. В этом случае транзисторов десять, как и в полумосте, но выигрыш более ощутим. Конечно, удвоилось и число катушек, и длина ствола. Но сделать 10 простых ступеней, на мой взгляд, всё же не так хлопотно, как 5 полумостов. И выигрыш в энергии пули и её скорости более предпочтителен, чем выигрыш во времени между выстрелами.
Так что я не могу сказать, что полумост - это обоснованный выбор. При этом, конечно, чистый (арифметический) КПД полумоста окажется выше, чем у всего остального.
----- Евгений В. |
|
|
Axon |
Отправлено: 01 Июля, 2010 - 23:07:44
|

Сообщений всего: 31
Дата рег-ции: Янв. 2008
Откуда: Украина, Днепропетровск

|
Цитата:Однако снабберы там тоже нужны, так как когда транзисторы закрылись, а диоды ещё не успели открыться, тоже происходит выброс ЭДС. Его длительность равна времени открытия диодов, то есть несколько десятков наносекунд.
Разве диоды Шоттки тоже под это попадают?
Цитата:Рассмотрим ускоритель с пятью ступенями. Пусть всего у нас 100 Джоулей. Так, в каждую ступень затрачивается 20 Джоулей. Поставив пять транзисторов (по одному на ступень) получим пять ступеней со средним КПД, например, около 5 процентов (цифры условные). Итого на выходе получим из 100 Джоулей в конденсаторе 5 Джоулей в пуле.
Теперь изменим схему на полумост. Транзисторов стало теперь 10 штук вместо пяти. КПД каждой ступени не изменился, но после выстрела из 100 исходных Джоулей в конденсатор вернулось, например, 25 Джоулей. И для следующего выстрела в конденсатор нужно добавить не 100 Джоулей, а всего 75, то есть следующий выстрел авне стал. Как видим, число транзисторов удвоено, управлять верхним транзистором полумоста тоже не просто, всё стало сложнее и дороже, а эффект не такой хороший, как хотелось изначально.
Теперь изменим систему ещё раз. Оставим 10 транзисторов, но включим их не на пять ступеней полумостом, а на 10 обычных ступеней. В конденсаторе те же самые 100 Джоулей. Но ступеней теперь не пять, а десять. На каждую ступень тратится не 20 Джоулей, а всего 10 Джоулей. От такого снижения энергии ступеней вырастет КПД и в срднем составит не 5 процентов, а например, 8 процентов. И из 100 Джоулей конденсатора мы получим уже не 5, а 8 Джоулей в пуле. В этом случае транзисторов десять, как и в полумосте, но выигрыш более ощутим. Конечно, удвоилось и число катушек, и длина ствола. Но сделать 10 простых ступеней, на мой взгляд, всё же не так хлопотно, как 5 полумостов. И выигрыш в энергии пули и её скорости более предпочтителен, чем выигрыш во времени между выстрелами.
Но если у нас напряжение конденсатора 100вольт, в случае с полумостом мы можем использовать 2 ключа на 50 вольт(грубо говоря, без запаса по напряжению), а в случае с классическим ключ уже нужен на 100вольт. |
|
|
Evgeny  |
Отправлено: 01 Июля, 2010 - 23:16:31
|
Администратор
Сообщений всего: 2395
Дата рег-ции: Нояб. 2005
Откуда: Псков

|
Axon пишет:Цитата:Однако снабберы там тоже нужны, так как когда транзисторы закрылись, а диоды ещё не успели открыться, тоже происходит выброс ЭДС. Его длительность равна времени открытия диодов, то есть несколько десятков наносекунд.
Разве диоды Шоттки тоже под это попадают?
Шоттки быстрые, но низковольтные. Если напряжение невысокое, можно и Шоттки применить.
----- Евгений В. |
|
|
Evgeny  |
Отправлено: 01 Июля, 2010 - 23:29:42
|
Администратор
Сообщений всего: 2395
Дата рег-ции: Нояб. 2005
Откуда: Псков

|
Axon пишет:Но если у нас напряжение конденсатора 100вольт, в случае с полумостом мы можем использовать 2 ключа на 50 вольт(грубо говоря, без запаса по напряжению), а в случае с классическим ключ уже нужен на 100вольт. Не знаю, насколько это применимо на практике. Один транзистор откроется (закроется) чуть раньше или позже - всё напряжение приложится ко второму. Правда, совсем не надолго, но я бы не стал на это полагаться. Все эти ключевые мощные транзисторы как-то очень не любят перегрузок по напряжению и выгорают "на ура". Наверное, можно поставить какие-то цепи для выравнивания напряжений на плечах полумоста. Если есть желание строить полумостовую схему, посмотрите схемы серийно выпускаемых сварочных инверторов. Среди них много полумостов и там как-то проблемы все эти решаются, однако при напряжении на конденсаторе 320 Вольт транзисторы в полумосте чаще применяют 600-Вольтовые.
----- Евгений В. |
|
|
|