ШИМ-регулятор 220 В ( IGBT )

     Вот уже сделан и проверен первый ШИМ-регулятор на 220 вольт и 10 ампер на микросхеме NE555. Далее по плану надо сделать такой-же простой ШИМ, только с гальванической развязкой между силовой  и управляющей частями схемы. А также в качестве силового транзистора попробую использовать транзистор IGBT , а именно широко известный   FGA25N120ANTD . Этот ШИМ тоже сделан на микросхеме NE555, а гальваническая развязка сделана на самом известном  оптроне PC817 . Питание задающего генератора сделано от отдельного трансформатора, стоит диодный мост VD7  и стабилизатор DA4  LM7809.
Транзисторы FGA25N120ANTD можно купить здесь

   

  В качестве силового транзистора решил попробовать IGBT-транзистор. Есть такие хитрые транзисторы , которые сочетают в себе преимущества биполярных и полевых транзисторов. Выбрал известный транзистор FGA25N120ANTD. Для нормальной работы этому транзистору нужен соответствующий драйвер, который я сделал из транзисторов разной проводимости S8050 и S8550. Максимально допустимые параметры транзистора FGA25N120ANTD -  напряжение коллектор-эмиттер 1200 вольт и ток до 25 ампер, что совсем неплохо.



   Силовой диодный мость поставил на 25 ампер GBJ2510, диод в обратном включении параллельно нагрузке - это быстродействующий диод с максимальным током до 30 ампер и напряжением 600 вольт RHRP3060 .  Питание драйвера силового транзистора сделано по бестрансформаторной схеме - это элементы VD6, VD8, R11, R12, C7, C8 и C9.
     Потом провёл небольшие испытания этого ШИМ-регулятора. Сначала подключил активную нагрузку - то есть простую лампочку накаливания, затем подключил коллекторный двигатель от стиральной машины Индезит. В общем первые испытания прошли успешно. Буду дальше развивать этот проект.

Все нужные радиодетали можно приобрести здесь  

      Снял видео и разместил его в YouTube -




     Отличная партнёрка Youtube - http://join.air.io/roshansky


 Нарисовал и проверил предварительную схему с обратной связью от таходатчика.



       В общем с обратной связью работает лучше , чем без неё, но хуже чем с Ардуино -  нормально работает от  1000 оборотов в минуту.
   Сделал ещё один  пробный вариант - переделал силовую часть на драйвере TLP250 и добавил защиту по току  на компараторе - вот что получилось:








   В общем регулятор работает по-лучше чем прошлые варианты.  Защита помогает первоначальный бросок тока убрать.  Драйвер TLP250 заработал нормально только при напряжении питания 15 вольт.
   Снял видео   -

60 комментариев:

  1. Решение простое, дешевое и нормальное для гальванически развязанного регулятора. Но, поскольку нет обратной связи ни по оборотам, ни по току двигателя - мощность будет падать при уменьшении оборотов. Во многих ситуациях это будет недостатком решения

    ОтветитьУдалить
  2. когда увидим обратну связь?
    хочется жэ собрать(((.

    ОтветитьУдалить
  3. Схема в принципе есть, выложу скоро, но результат получился хуже чем с Ардуино

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. а где можно глянуть на проект с ардуино? давно ищу .

      Удалить
    2. http://www.motor-r.info/p/blog-page_19.html

      Удалить
  4. Доброго времени суток. А можно печатку спросить?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да в общем печатки нормальной пока нет - я для экспериментов сделал - но там уже куча дорожек перерезано. Надо довести до ума , а потом печатку рисовать.

      Удалить
  5. Привет. печатку еще не сделал?) хочется собрать, но печатка нужна

    ОтветитьУдалить
  6. А двигатель переменного тока будет от этой схемы работать?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Коллекторный будет работать

      Удалить
    2. А если у меня асинхронник конденсаторный?

      Удалить
    3. Для асинхронника только частотный привод подойдёт.

      Удалить
  7. Здравствуйте.
    Зачем нужны VD6, R12, C9? Ведь с моста вы уже берете +, далее просто гасите на R11 и ограничиваете стабилитроном VD8, и никаких высоковольтных электролитов, так не пробовали? Кстати VD8 желательно использовать на 15В, т.к. драйвером затвора выступает эмиттерный повторитель. Зачем нужен R10, на будущее для защиты по току? Коллектор VT1 я бы подключил напрямую к +С7, т.к. R13 делает драйвер ватным, при большом коэффициенте заполнения. R5 я бы уменьшил до 680 Ом, т.к. 817-е оптроны "дубоваты", а у вас еще светодиод в цепи, на котором падает от 2,2В. Вообще, вместо DA2 просится какой-нибудь HCPL-0600. VD5 не пробовали включать между стоком и истоком, как это делается в импульсных БП?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Землю С7, С8, С9 и VD8 перебросить на минус мостика 220 Вольт (VD9) ! ФАЗА идет в низковольтную "развязанную от фазы" цепь.

      Удалить
  8. Вопросы ваши понятны, но у меня здесь продемонстрирована идея и её предварительное воплощение из того что было под рукой. Далее схема будет изменена, в том числе и так как вы пишите.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Доброго времени суток! Если я упрощу схему таким способом как описано выше, она будет работать?

      Удалить
    2. Т.е.для питания "драйвера" достаточно оставить R11, стабилитрон на 15 В т пару конденсаторов - 100 мкФ электролит вольт эдак на 25 и 100нФ керамику? Правильно? А подскажите, пожалуйста, мощность R11, который на 40К.

      Удалить
    3. Вообще последнюю схему я сделал с трансформатором , а в первой схеме у меня стоит 2 резистора по 20 Ком 5 ватт последовательно.

      Удалить
  9. Доброго времени суток! Подойдут ли транзисторы 8050 и 8550? Наковырял несколько штук со старого dvd проигрывателя, или лучше все таки купить S8050 и S8550?

    ОтветитьУдалить
  10. Ответы
    1. Спасибо! А по поводу вопроса выше?

      Удалить
    2. Конечно будет работать

      Удалить
  11. hi...
    can i use this schematic for controlling the ceiling/table fan ?

    ОтветитьУдалить
  12. А не пробывали драйвер специализированный IR2127(s) ? Сразу упростится схема в разы))

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Не пробовал. А упростится за счёт чего?

      Удалить
  13. День добрый! В радиотехнике разбираюсь, но не много отстал не хочется сжечь драйвер и транзистор . Имеется плата от беговой дорожки, проблема с контроллерами, но нужно запустить двигатель. Контроллер управлял драйвером MC34151P и транзистором SGH40N60ufd и др компонентами. У драйвера по входу два ввода объединены, а выход задействован один. Можно ли не переделывая схему , а сделать дополнение для управление драйвером чтоб регулировать обороты двигателя.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Добрый. В принципе я тоже отстал немного и учусь. Посмотрел я описание драйвера MC34151P - он управляется логическими уровнями и совсем небольшим током. Можно сделать ШИМ хотя бы на NE555 аналогичный как здесь у меня и попытаться управлять драйвером+транзистор.

      Удалить
    2. Если рассматривать первую схему то с выхода 555 вывод 3 какой резистор нужен для подачи на драйвер сигнала.

      Удалить
    3. Драйвер управляется логическими уровнями - то есть может напрямую с контроллера - я бы напряжение питания NE555 уменьшил до 5 вольт, а резистор можно любой - например 1 ком.

      Удалить
    4. Значит так. Я делаю по первой схеме, напряжение питание снижаю до 5 вольт и управляющий вывод через резистор 1к.
      На драйвер также через резистор от контроллера.
      Еще вопросик как лучше сделать у беговой дорожки имеется магнитный ключ когда его срываешь компаратор отключает реле и напряжение на транзистор не поступает и контроллер прекращает подачу сигнала на драйвер.
      Если я сделаю регулятор напряжения то в случаи выдергивание магнитного ключа компаратор отключит реле, а сигнал на драйвер будет поступать и база транзистора будет открыта и подавать напряжение на двигатель так как имеется ограничивающей резистор через которое поступает напряжение на транзистор и компаратор.
      Компаратор управляет транзистором, а он реле если поставить еще один транзистор и он будет управлять 555 по питанию или транзистор будет управлять по выходу 555, как лучше сделать в таком варианте чтобы глушилось подача на драйвер.

      Удалить
    5. Управлять 555 лучше по 5 ноге - посмотрите как сделана у меня защита в последней схеме. Если своими словами - когда 5 вывод сажаем на массу - то выход 555 блокируется.

      Удалить
    6. День добрый! Часть схемы от беговой дорожки так управляется реле от компаратора. А красным цветом я дополни по управлению 555. Когда реле включено транзистор закрыт, как только реле отключаться через него проходит положительно напряжение и открывает базу транзистора и блокирует 555. Такая схема рабочая или что то упустил. https://yadi.sk/i/pQjldIfL3Pzz9v

      Удалить
    7. Через реле проходит 12 вольт достаточно резистора 1к на базу транзистора.
      Если выкрутить переменный резистор на максимум какое амплитудное напряжение пойдет на драйвер и с драйвера на транзистор не выйдут они из строя?

      Удалить
  14. Я прочитал про драйвер и он похоже управляется отрицательным напряжение. Тогда 555 к выходу придется поставить транзистор для управлением драйвером.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, надо инвертировать

      Удалить
    2. День добрый! собрал навесным монтажом регулятор на 555 инвертировал сигнал и подал на драйвер за место транзистора SGH40N60 так как его не было я поставил IRF740 за место нагрузки поставил лампу накаливание 95 ватт. Транзистор без радиатора при регулировке лампа разжигается и гаснет, но самое интересное я полностью вывернул резистор при этом лампа сильно загорелась и транзистор пробило на затвор поступало напряжение 10в. После пробития транзистора пальцами не трогал может от перегрева сгорел или от перенапряжения на затвор хотя по даташету 10в в норме может я ошибаюсь. Поправте меня что не так.

      Удалить
    3. Возможно и от перегрева, поставьте радиатор и попробуйте.

      Удалить
  15. можно рисунок печатной платы последней схемы?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Рисунок печатной платы последней схемы как есть разместил у себя на Google-диске - вот ссылка https://goo.gl/9FgA9W . Можно скачать по этой ссылке.

      Удалить
    2. Файлик-то не открывается, говорит, что не является форматом Sprint-Layout 6

      Удалить
    3. Проверил только что - у меня открывается. Пользуюсь Sprint Layout 6 Rus

      Удалить
    4. Точно, именно в Sprint Layout 6 RUS и открылся.
      Интересно, думал что в Sprint Layout 6 любого релиза открывается, а н нет, оказалось только в RUS - ской версии.
      Благодарю за помощь.

      Вопрос, обязательно ли тахогенератор MEZ NACHOD K4A2 крепить к валу двигателя, или можно к шпинделю через ременную передачу?
      А то мотор-то на 8000 оборотов, а генератор ограничение до 5000 оборотов.
      На шпинделе хочу ограничить до 3000 оборотов.
      Мотор DC 220 Вольт 8000 оборотов.
      И можно ли использовать данный генератор в вашей последней схеме и как правильно подключить??

      Удалить
    5. Где крепить тахогенератор - это вам решать.
      Как подключить? - Наверно надо исходить из максимального напряжения которое будет на тахогенераторе и рассчитать правильно делитель напряжения - в последней схеме это R21 и R24.

      Удалить

  16. I simply couldn't go away your website before suggesting that I really enjoyed the usual info a person provide on your visitors? Is gonna be back steadily to investigate cross-check new posts paypal login

    ОтветитьУдалить
  17. Этот комментарий был удален автором.

    ОтветитьУдалить
  18. собрал последнюю схему для беговой дорожки. такой вопрос: как можно придумать плавный старт? ведь если защитный ключ вставить и в это время регулятор будет выкручен на полную то беговая дорожка сразу побежит на полной скорости.

    ОтветитьУдалить
  19. Торможение реализовать не пробовали?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Эхх, жаль. Есть идея реализовать торможения. За основу управления взял Вашу схему, силовую часть, правда остался на MOSFET.
      Собираю макет, на днях начну запускать. Было бы интересно проконсультироваться, может Вы уже столкнулись с подводными камнями, с которыми придется столкнуться мне :)

      Удалить
    2. А как хотите торможение сделать?

      Удалить
    3. В общих чертах - это закорачивание обмоток мотора. Т.е. на место VD6 ставлю MOSFET и последовательно каналу транзистора ставлю резистор малого сопротивления, большой мощности (Скорее всего нихром будет). Итого в управлении мотором будет участвовать 2 транзистора: упр оборотами, торможение.
      Алгоритм такой управляем оборотами, сигнал ШИМ подается на транзистор обороты. Необходимо остановить мотор (нажатие кнопки), отключается ШИМ с оборотов. Мотор вращается по инерции вместе с полезной нагрузкой, мотор работает как генератор, подается ШИМ на торможение.
      Транзистор открывается, ток протекает через канал транзистора и резистор торможения. Напряжение падает на канале транзистора и резисторе - все это нагревается, мотор тормозит. Важно подобрать сопротивление резистора, чтобы на нем падало большее напряжение, и транзистор не сильно нагревался.

      Диод VD6 на макете я упразнил т.к. в MOSFET будет обратный диод, посмотрю как он себя покажет.

      На макете зарезервировал место по 2 запарралеленых MOSFET на торможение и обороты.

      Управлять макетом буду при помощи ардуины, при удачном стечении обстоятельств все это безобразие будет работать на одной плате с контроллером, дисплеем, кнопками и т.д.

      Удалить
    4. Это здорово, что вы проявляете инициативу. Бсли будут результаты - напишите....

      Удалить
    5. ок. драйвер вчера прошел обкатку на 12В моторе, эффективность торможения оценить трудно ибо он и сам останавливается быстро,сегодня соберу питание силовое и начну эксперименты с мощными нагрузками. если макеты себя хорошо покажут, то поделюсь схемами. Вероятно Вам будет интересно, может быть укажете на какие-то мои ошибки.

      Удалить
  20. Добрый день.Подскажите пожалуйста как переделать последнюю схему для коллекторника на 48вольт.Спасибо.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Можно оставить питание от сети - тогда ничего не надо переделывать. Только не нужен будет силовой мост VD9.

      Удалить
  21. Есть здесь грамотные люди которые смогут разработать плату управления для двигателя ДП, 2ДП на 220в ??? Кто сможет и знает как сделать плавный пуск с реверсом пишите в личку - hohol-89202493030@yandex.ru

    ОтветитьУдалить