English version

IGBT polomůstek 20-200kHz s proudovou ochranou

    Nedávno jsem vyrobil další IGBT polomůstek. Přešel jsem na vyhlazené napájení (12x 470uF 200V po dvojicích v sérii). Při zapnutí je usměrňovací můstek značně namáhán, a proto je v sérii zapojen odpor asi 3R3 - 6R8 5-10W, který je krátce po zapnutí překlenut pomocí relé (relé se napájí z pomocného zdroje 14,5V). Jako oddělovací kapacitu jsem použit 6x 2,2uF 250V= připojené ke středu kapacitního děliče vytvořeného elektrolytickými kondenzátory. Jako antiparalelní diody jsem použil DSEI60-06A (60A 600V 35ns). Diody společně s IGBT jsem dal na chladič 8x8cm s žebrováním, ke kterému je připevněn větrák z PC zdroje. izolační podložky igbt jsou silikonové, mají nižší tepelný odpor než slídové. Jako pomocný napájecí zdroj jsem použil impulzní zdroj (jednočinný blokující měnič) napájený z výkonného usměrňovače. Zdroj je podobný tomuto zdroji.
    K výstupu jsem připojil ochranný RC článek - sériovou kombinaci kapacity 10n a odporu 3R3 10W. Ten slouží jako tlumící článek, který chrání zdroj před špičkami z indukční zátěže. Kondenzátor je sestaven ze čtyř kvůli velkému namáhání a spolehlivosti. přidal jsem také ručkové přístroje pro měření činného a zdánlivého výkonu. Dalším vylepšením je připojení proudové ochrany, která zdroj vypne při překročení výstupního výkonu cca 4500VA. Zdroj lze opět uvést do chodu vypnutím a opětovným zapnutím. Ke snímání proudu je použit proudový transformátor 1 : 100. je tvořen feritovým kroužkem (vnitřní průměr asi 14mm, vnější 22mm, výška 7mm, není kritické). proud ze sekundární cívky se usměrňuje můstkem z rychlých diod (nesmí to být monolitický můstek - ten je určen pro 50 - 60 Hz!). měří se úbytek napětí na odporu 10R 4W. Pokud napětí přesáhne 6,2V (určeno ZD 6,2V, odpovídá okamžitému výstupnímu proudu 60A). výstup obvodu 555 se překlopí do logické 0. Obvod IR2153 se při poklesu napětí na 3. vývodu pod 1,8V přepne do pohotovostního režimu, kdy oba výstupy mají nulové napětí. Pracovní frekvence zdroje se dá nastavit potenciometrem v rozmezí cca 20 - 200kHz.
    Zdroj se hodí na nespočet různých aplikací. Vhodný je třeba pro účinnou transformaci jakýchkoliv napětí pomocí feritového trafa, napájení indukčního ohřevu či buzení tranzistorového teslova transformátoru - SSTC.

Pozor! Celý polomůstek i s budičem je galvanicky spojen se sítí. Výstup polomůstku není od sítě oddělen! Proud odebíraný ze sítě nesmí přesáhnout maximální povolený proud použité zásuvky. Zdroj pracuje s extrémními výkony a špatné chlazení nebo nedostatečné dimenzování jeho částí (včetně přívodní šňůry a napájecí zásuvky) může způsobit požár. Vše děláte na vlastní nebezpečí. Autor nebere za případné újmy žádnou zodpovědnost.


schéma igbt polomůstku s proudovou ochranou


Výboje z impulzního trafa 2500V 1,2A @ 20kHz. Primár trafa je připojen přes tlumivku.











hořák ze rtuťové výbojky 250W (přes tmavý filtr)


Plazma po zániku výboje














Výboje 40kV ze dvou traf z čb televizí.








zdroj s trafem 2500V rozsvěcí sodíkovou výbojku (HPS) 150W


trafo 150V / 2500V 3000VA 20kHz (vlastní výroba.


pokusné zapojení polomůstku, ještě není vestavěn do krabice, místo impulzního zdroje je zde ještě klasický


tlumivka 30z vinutá 10ti lakovanými dráty 0,6mm na úlomcích z jádra EE 12x19mm.


přední panel zdroje


vnitřek po zabudování do plastové krabice 15 x 20 x 32 cm


proudová ochrana


opět zdroj. vlevo je vidět větrák 8cm a konektor pro přívodní šňůru.


igbt IRG4PC40W a diody DSEI60-06A


Obvod indukčního ohřevu.


... a v provozu.


Obvod dalšího indukčního ohřevu.


... a v provozu.


výboje 2500V 1,2A

Videa výbojů ze zdrojů s IGBT ke stažení najdete v sekci videa



zpět na úvodní stránku