Блок питания 4000 ватт — пусковое зарядное устройство

DSC_0105 - копия

Изначально хочу предупредить всех читателей — если решите реализовать данный проект, советуетесь со мной (адрес для справок artur.kasyan@mail.ru ) Поскольку проект особо сложного уровня и крайне мало архивов а отзывов собравших почти вообще нет. Этот проект был реализован в течении довольно долгого времени, поскольку были большие проблемы с комплектующими.

Проект из себя представляет мощный мостовой импульсный блок питания. Изначально, блок предназначен для запитки мощных эстрадных усилителей, поскольку мощность блока колоссальная — до 4000 ватт. Основными достоинствами такого блока питания заключается в наличии стабилизации выходного напряжения.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство, схема

Блок имеет также регулируемую защиту от коротких замыканий и перегруза. В моем случае мощность ограничена 2000 ватт, простой расчет покажет, что при напряжении 12 Вольт ток может доходить 160 ампер — а это очень много. Без проблем можно поднять мощность, просто заменяя мост на более мощный (50-60 Ампер) ключи на более мощные, ну и разумеется поставить электролитов после моста микрофарад на 3800-4500 с расчетным напряжением 450 Вольт.

4000W

Разумеется все это не так уж и просто, поскольку нужно будет еще и заменить трансформатор. В таком случае при выходном напряжении 12 Вольт ток с блока питания будет в районе 330 Ампер — а это уже не шуточный ток.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство

DSC_0055

Схема выполнена по топологии полного моста, 4 ключа серии IRFP460 раскачивают мощный трансформатор, который в моем случае намотан на 4-х кольцах 45х28х8 марки 2000НМ. Очень и очень советую использовать импортные сердечники типа EPCOS N87. Выбор кольцевых магнитопроводов не критичен, можно использовать Ш-образные сердечники, хотя тор удобен тем, что габаритные размеры транса будут поменьше (при соответствующей мощности), чем с Ш-образным сердечником.

DSC_0065



Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство

DSC_0073

Генератор собран на популярнейшем ШИМ контроллере TL494 настроенный на частоту 80кГц. Дальше два специализированных драйвера для управления ключами. Драйверы были задействованы типа IR2110.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство

Ключи (все без исключения) были укреплены на один цельный теплоотвод, притом все нужно изолировать друг от друга слюдяными прокладками и пластиковыми шайбами.

DSC_0107 - копия

Входная цепь.

Все стандартно — сетевое питание через предохранитель, затем дроссель поступает на диодный мост. Мост взят готовый — 30 Ампер 1000 Вольт (стоят всего 1-2$) После моста начинается самое интересное — емкости. Емкости имеют расчетное напряжение 450 Вольт, но их рабочее напряжение в данной схеме будет не выше 28 Вольт. На входе питания также есть дополнительная защита — варисторы. Варисторы желательно взять с напряжением срабатывания в районе 300 Вольт.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство

DSC_0104

Предохранитель 25-30 Ампер, найти такой пред довольно просто в магазинах автозапчастей. Узел управления и генератора — питается от отдельного блока питания 15 Вольт 2 Ампер. Блок питания изначально был 12- Вольтовым, но после небольшой переделки стал выдавать нужное напряжение.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство

После включения блока питания в сеть 220 Вольт через ограничительные резисторы заряжаются конденсаторы, и как только напряжение на них доходит в районе 180 — 200 вольт, то срабатывает маломощный блок питания и подается питание на узел управления, в следствии чего срабатывает режим плавного пуска, подается питание на обмотку реле, последнее замыкается и на блок подается силовое питание, начинается рабочий цикл.

Реле 30 Ампер, рабочее напряжение катушки 12 Вольт.

На счет трансформатора — особо углубляться не буду, поскольку все расчеты были сделаны по специализированной программе. Скажу только, что в случае выходного напряжения 12 Вольт, обмотка содержит всего 2 витка . Диаметр обмоток и все остальное не приведу, поскольку у каждого сердечника свой индивидуальный расчет.

DSC_0021 (4)

В выходной цепи установлен мощный мост, в моем случае кд2997 с током 30 Ампер, если блок нужен именно на 12 Вольт с большим током, то можно использовать более мощные диоды, либо запараллелить несколько указанных диодов.

Силовые части (ключи, диоды входного и выходного выпрямителя) могут нагреваться если блок нагружен, возможно прдется использовать дополнительный кулер.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство

При сборке — обязательно 15-ый вывод микросхемы генератора ТЛ494 подключить к выводам 13/14.
Использовать ключи с наименьшей емкостью затворов (хотя и они дорогие, но зато управлять ими проще). Желательно усадить микросхему и драйвера на специализированные петли (панельки) для быстрой замены последних в случае неполадок.

Блок питания 4000 ватт - пусковое зарядное устройство фото

Довольно большие затруднения связанные с размерами платы, сосудов для травления с такими размерами попросту не было, пришлось искать альтернативные варианты.

Первый запуск блока питания ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно делать через последовательно соединенную лампу накаливания 100-200 ватт 220 Вольт, чтобы при неполадках не взорвать блок.

ОСТОРОЖНО ! после выключения не дотрагиваться высоковольтной цепи блока, емкость основных электролитов в районе 2000мкФ — этого хватит, чтобы парализовать и даже убить…

Плата в формате .lay скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН

Рассказать друзьям:




Комментариев: 4 “Блок питания 4000 ватт — пусковое зарядное устройство”

  1. олег:

    здравствуйте! понравилась схема! хочу использовать для сварочного полуавтомата. есть опыт создания подобных блоков. если можно, пришлите пожалуйста разведенную плату в любом формате. заранее спасибо!

  2. олег:

    извините! почему-то сразу не увидел ссылку для скачивания.
    большое спасибо!

  3. Юра:

    Скажите пожалуйста данные транса тv1 и есть подозрения, что тиристор vs1 на схеме вместе с конденсатором должны подключаться не к 8 а к 4 ноге тл494? Собрать такую вещицу очень хотелось бы для своего тракторка wv b3…

Написать комментарий