|
Нужна помощь в работе с тиристорами
| |
| | Пт, 21.11.2014, 19:07 | Сообщение # 1
|
Nik6708 Пользователи Активность: 7
| Здравствуйте, уважаемые форумчане! Столкнулся с проблемой, к которой не могу никак найти решение. Может быть кто-нибудь поможет? Проблема заключается в следующем: в разрядном контуре схемы самопроизвольно открывается тиристор (возможно от наводок), что мешает переключению режимов (должен открываться либо один тиристор, либо другой, но у меня всегда открываются оба). Как защитить тиристор от непреднамеренного открытия? Заранее спасибо. Схему прилагаю, и маленькое описание к ней тоже.
Во вложении - выходная часть схемы. На ней черным цветом обозначено то, что там стояло изначально. Красным цветом - то, что я уже пробовал ставить, пытаясь избавится от проблемы (ставил я эти элементы в разных комбинациях, некоторые - уже "от отчаяния"). Зеленым цветом - то, что еще можно поставить (но имеет ли смысл?).
Теперь немного о схеме. Тиристоры VS1...VS3 коммутируют импульсы прямоугольной формы, скважностью 2, частота импульсов 200Гц, напряжение - 300, либо 400, либо 450 вольт в импульсе. Импульсы с тиристора VS3 поступают на "схему поджига", в которой они многократно усиливаются, воздушный разрядник FV1 обеспечивает резкое нарастание тока (dI/dt), далее эти резкие высокие импульсы пробивают основной разрядник FV2, который продувается аргоном. Тем самым, эти импульсы ионизируют трассу в основном разряднике FV2.
Тиристоры VS1 и VS2 коммутируют такие же импульсы напряжения, которые поступают сразу в основной разрядник, но через катушки индуктивности L1 и L2. Номиналы катушек: 50мкГн и 1мГн. Переключение катушек обеспечивает либо искровой режим в основном разряднике, либо "псевдодуговой" (катушка, величиной 1мГн растягивает импульсы тока). Ток в основном разряднике FV2 течет уже по ионизированной трассе. Тиристоры управляются через оптосимисторы DA1...DA3, на которые поступают импульсы с микроконтроллера.
Теперь о проблеме. Тиристоры VS1 и VS2 не переключаются. Скорее всего они открываются по наводке от искрового разряда. Соответственно, во время искрения у меня всегда работают оба тиристора, и нет возможности переключить режим. Вопрос: как мне избавиться от этой наводки? Желательно без переделок в схеме управления тиристором.
Элементы в схеме:
VS1...VS3 - тиристоры 70TPS12
L1 - катушка индуктивности 50мкГн
L2 - катушка индуктивности 1мГн
DA1, DA2 - оптосимисторы MOC3051
DA3 - оптосимистор L4208
C14 - конденсатор 470пФ 15кВ
FV1 - разрядник воздушный, зазор регулируемый 1-5мм (я работал при 2мм)
FV2 - аналитический промежуток, расстояние 5мм
Т1 - трансформатор с коэффициентом трансформации примерно 1:40. Первичная обмотка - 3 витка медной лентой, индуктивность 50мкГн; вторичная обмотка - 135 витков проводом МГТФ 0,03 мм кв, индуктивность - 100 мГн. Каркас ETD59 с ферритом к нему.
T2 - трансформатор на тороидальном сердечнике с коэффициентом трансформации 1:2. Обе обмотки выполнены проводом МГШВ 0,75. Первичная обмотка - 14 витков, индуктивность - 45мкГн, вторичная обмотка - 28 витков, индуктивность 140мкГн.
VR5, VR6 - варисторы S20K320
C1...C3, C7...C9, C13 - конденсаторы металлопленочные 0,01мкФ 630В
R1...R3, R8...R10, R15, R16 - резисторы 1кОм 1Вт
R4, R11 - пробовал ставить 300Ом, 480Ом, 1кОм.
VD1...VD15, VD17 - ультрабыстрые диоды HFA30PB120
Номиналы элементов зеленого цвета не пишу, так как их еще не пробовал ставить.
|
|
| | Пт, 21.11.2014, 23:39 | Сообщение # 2
|
msmmmm Пользователи Активность: 150
| Включаются оба при управлении и 1-м, и 2-м каналом? А по-отдельности они работают? Т.е. не переключают, а включают конкретный режим. VR1-VR4 исправны? Тиристоры проверены высоким напряжением? Логика управления с МК правильна? Оптосимистор тоже штука капризная. Кусок схемы на VS3,DA3 работает нормально? Наводка с такими номиналами маловероятна, или косая схема, или деталям кырдык.
|
|
| | Сб, 22.11.2014, 15:15 | Сообщение # 3
|
Moonchild Пользователи Активность: 7
| msmmmm, Включаются оба и на первом, и на втором канале. По отдельности цепи работают нормально. На резистивную нагрузку они работают и вместе нормально, что в принципе понятно. Более того, они работают нормально и переключаются, если взять индуктивности 300мкГн и 150мкГн (вместо 50мкГн и 1мГн) и коммутировать импульсы 300В в импульсе. Если коммутировать уже 400В, то при работе цепи с 300мкГн, самопроизвольно открывается и цепь 150мкГн. А если работает цепь с 150мкГн, то в цепи с 300мкГн самопроизвольно тиристор срабатывает не всегда (раз 5-10 при работе в течении 1сек.).
Кусок схемы с VS3, DA3 работает без нареканий. Но он и так все время должен открываться одновременно с VS1 и VS2.
Оптосимистор-то да.... Но как он может срабатывать и как его защитить?
Насчет проверки тиристоров высоким напряжением - честно говоря не знаю как их проверить. Могу просто перепаять на новые.
С МК проблем нет - просто импульсики с заданной частотой. Вроде ничего сложного)
|
|
| | Сб, 22.11.2014, 20:39 | Сообщение # 4
|
-igRoman- Друзья Активность: 1198
| Я особо не понял в принципе работы - кусок схемы. хотелось бы взглянуть на полную
В моём видении - в корне не правильное управление
|
|
| | Сб, 22.11.2014, 21:49 | Сообщение # 5
|
msmmmm Пользователи Активность: 150
| Я правильно понял, что на выводах 1,2,3 схемы уже импульсы, амплитудой 300, 400, 450В относительно земли и на оптосимисторах синфазно импульсы на нужной ветке?
Был у меня такой случай. На козловом кране самая малая скорость крюка задавалась трехфазным тиристорным регулятором. Скорость не регулировалась, но тиристоры звонились нормально. Сняли, сделали стенд для проверки, дали 220В - работают все. Подключили по 2кВт нагрузки - держат, регулируют. Дали 380В - пробой, регулирования нет. Дали опять 220В - работают. При чем все три одинаково. Все бы ничего, ведь тиристор, тот же динистор, только с облегчатором пробоя в виде управляющего электрода, да только макс напряжение их было 1200В. Потому лучше их проверить на напряжении, близкому к максимальному.
Еще две подозрительные детали - оптосимисторы и варисторы. Очень неплохо было бы посмотреть осциллограммы на катодах тиристоров при максимальном напряжении входных импульсов.
Я бы, наверное, делал так.
1. Убрал бы (временно) варисторы VR1-VR4, они должны срабатывать только в аварийных ситуациях, а в штатной тиристоры защищаются RC-цепями.
2. Если проблема сохраняется, выпаял бы по очередности оптосимисторы и посмотрел бы - есть ли включение соответствующего тиристора при управлении второй веткой при самых плохих условиях.
3. Отсоединил бы по очередности управляющий электрод тиристора и подсоединил бы его к катоду через резистор 51 Ом. Если есть срабатывания - однозначно тиристор.
Если проблема сохранится, значит все-таки наводка, или, что чаще, неправильная разводка плат. Индуктивности, надеюсь, расположены подальше?
А на кой там VD18, VD19 сотоварищи? И какие они? Не подтягивает ли цепочка R1,R3,С2 управляющий электрод к + относительно катода? Тоже осциллограммку бы...
|
|
| | Пн, 24.11.2014, 12:42 | Сообщение # 6
|
Moonchild Пользователи Активность: 7
| msmmmm, -igRoman-, Вот схемка силовой части. Там правда диодики перед катушками не нарисованы, но они там есть. Перед выводами 1,2,3 - там кондеры, заряжаются до нужного напряжения, потом открываются тиристоры на разряд. С управлением... грубо говоря на симисторы, которые открывают зарядные тиристоры, приходят импульсы каждые 5мс, на разрядные - тоже каждые 5мс, но позже на 2,5мс относительно зарядных. Импульсы с контроллера ATMega8 Добавлено (24.11.2014, 12:39)
---------------------------------------------
msmmmm, Осциллограммы пришлю. Варисторы в принципе и защищают схемку от аварийных ситуаций. Оптосимисторы там в кроватках сидят. Так что я тут заметил такую зависимость:
Если вытащить, к примеру DA1 (оптосимистор к первому тиристору с L1), и включить второй каскад (с VS2 и L2), то на катоде тиристора VS1 все в порядке, ничего не открывается. Тоже самое и в случае, если наоборот.
А если оптосимистор оставить на месте и оборвать одну цепь (например, просто вытащить L1), то при работе тиристора VS2, тиристор VS1 также открывается и на катоде VS1 мы видим то же самое, что и на катоде VS2. Может все-таки симисторы глючат?... Добавлено (24.11.2014, 12:42)
---------------------------------------------
msmmmm, Индуктивности конечно подальше! Но я пробовал их экранировать - нифига. Стабилитроны я не ставил, но где-то в дебрях интернета нашел схемку с ними. На кой - честно говоря, сам не понял)
Цепочку R3 C2 пришлось снять, так как из-за нее схема коротит при длительной работе на макс напряжении
|
|
| | Пн, 24.11.2014, 14:02 | Сообщение # 7
|
msmmmm Пользователи Активность: 150
| Если VD18, VD19 не установлены, то есть смысл убрать и С3, С4, опять же нужно осциллограмму смотреть.
А вот насчет обрыва... Как может открываться двухполюсник с обрывом в цепи? Тиристору, чтобы открыться, напряжение анод-катод нужно, током при открытии подтвержденное. А в данной ситуации - встречно-последовательное соединение диодов на выходе. Не сростается чегой-то... Пробивает без котушки VD4? А по чему делался вывод об открывании тиристора? Он не нагружен, фактически висящий в воздухе отдельный провод, тиристор должен быть закрыт, т.е. - почти изолятор, рядом многовольтные цепи, там таких привидений можно насмотреться... Нужно или датчик тока ставить, или нагрузить подозреваемый катод относительно земли.
поправил msmmmm - Пн, 24.11.2014, 14:05 |
|
| | Пн, 24.11.2014, 14:44 | Сообщение # 8
|
Moonchild Пользователи Активность: 7
| msmmmm, Да, я все поубирал с тиристора, кроме R2 C1. Об открытии тиристора я судил по напряжению на аноде. Осциллограмма одинаковая на аноде тиристора с обрывом и на аноде тиристора, который в данный момент работает. Но не факт, что я сделал правильный вывод) Может вместо симистора транзистор попробовать? Или если IGBT вместо тиристора поставить... правда схему управления придется переделывать.
|
|
| | Пн, 24.11.2014, 22:24 | Сообщение # 9
|
msmmmm Пользователи Активность: 150
| Я бы сильно шашкой не махал. Раз по-отдельности работа обеих веток устраивает, надо выяснить, почему вместе они подглючивают. Для определения, открывается тиристор или нет, поставить бы все-таки резистор 82 кОм 2Вт с земли на катод и так посмотреть. Я думаю, он и не откроется. Кстати, там будет 5 мА, можно последовательно и светодиод прилепить для наглядности.
А в чем конечный результат, я имею ввиду в последнем искровом промежутке, по чему видно, что открыты оба тиристора?
По напряжению на анодах ничего видно не будет. Тем более, что они закорочены :D.
|
|
| | Вт, 25.11.2014, 13:38 | Сообщение # 10
|
Moonchild Пользователи Активность: 7
| msmmmm, Второй электрод в основном разрядном промежутке - образец металла. Разницу видно по пятнам обжига на нем. Ой, я кстати налажал, перепутал опять анод с катодом!)) Конечно же смотрю на катодах тиристора.
А с резистором какая идеология? Что-то я не очень понял.
|
|
Внимание! Форум переехал на Tehnodium.ru
|
|
|
